层序地层体制中的陆相储层发育规律
陆相层序地层理论
★ 中国东部拉张性盆地特点
中国东部拉张性盆地内基底断裂发育，盆地均 以正断层为界，盆地的演化经历了燕山期、喜 马拉雅期的演化过程，都具有明显的断陷—拗 陷双层结构。由于盆地内部正断层的差异活动， 造成了盆地凹凸相间的结构，盆地一侧为陡坡， 另一侧为缓坡，有时中央隆起带发育.
陆相湖盆盆地结构示意图
一、陆相湖盆构造特征
1、陆相湖盆成因机制 2、陆相湖盆结构特征 3、陆相湖盆构造演化特征
1、陆相湖盆成因机制
★ 陆相湖盆成因机制之一： 洼地内沉积物按地形法则发生堆积，由于 岩石圈的负载作用，发生非流动弹性变形。 岩石圈凭借其弹性可承受宽度等于其深度 量级的负载，均衡下沉导致沉积物总厚度 可达初始地形负异常的2-3倍，属该成因机 制的盆地主要分布在大陆边缘和大陆裂开 地区。 ---------------坳陷盆地成因
构造运动对层序发育的控制
断层的断裂方式示意图
构造层序与构造沉积幕相当，代表在基本相同的构造机制作用下形成的一组 相关层序，指示盆地一个构造演化阶段。沉积盆地充填演化受控于不同序次 幕式构造运动。 直接控制盆地形成和消亡的一级构造运动具有持续时间长、波及范围广的特 点，控制了构造层序的形成。 导致沉降速率变化的二级构造运动(百万年级)控制了盆地范围的层序形成。 三级和四级构造运动对准层序组和准层序的形成有影响。
(2)层序中包含的体系域类型
海相层序与湖泊气候层序的体系域类型对比
层序 海相层序 湖泊气候层 序 低水位 低水位 体 系 域 类 型 海侵 湖泊扩张 高 水 位 高水位 湖泊收缩
从表中可以看出，湖泊气候层序与海相层序的体系域 类型基本一致，湖泊扩张体系域相当于海相中的海侵体系 域，高水位体系域与湖泊收缩体系域两者相当于海相中的 高水位体系域。
松辽盆地南部泉四段地层特征与储层发育规律
定沉积。测井相上为明显的高伽马、低电阻、高时差特
标志层的地层作为等时面，处在两个等时面的砂体划
征。泉四段电阻率明显高于青一段，由青一段的高 AC
分在同一时间单元。
转变为泉四段的低 AC，
是良好的区分界面（图 1）。
（2）泉四段底部与泉三段地层接触。与下伏地层
* 收稿日期：2020-11-13
修回日期：
在完成砂组级别统层对比后，依靠多曲线组合的
关系，结合完钻骨架井剖面的岩性特征，采用按照层序
方法，开展小层级别旋回对比划分，有效提高了层序界
地层学方法，
“ 旋回对比、分级控制、井震结合、骨架闭
面识别和对比精度。针对研究区的储层地质特征，在
合”的小层对比方法，从大到小逐级对比，逐级控制对
小层级别地层对比过程中，采用了 SP、GR、普通电阻
1μm，主要孔隙分布在 1~4μm；较粗歪度，分选较好；属
类型，该类孔隙是在成岩酸性水的参与下不稳定岩石
于中孔低渗储层，多为油浸、油斑粉砂岩，主要分布在
碎屑颗粒被不同程度地溶蚀而形成的孔隙，在本区该
边滩沉积的中上部。第三种类型是小孔细喉型，约占
类孔隙多发育在长石颗粒和岩屑颗粒内。
总 样 品 的 24% ，R50<0.25μm，主 要 孔 隙 分 布 在 0.25~
表1
砂组
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
泉四段小层参数情况表
小层
变异系数 Vk
突进系数 Tk
层内最大(mD)
层内最小(mD)
平均渗透率(mD)
1
0.44
1.8
0.162
0.032
0.09
2
1.52
8.06
0.992
《陆相层序地层》课件
加强国际合作与交流
陆相层序地层的研究涉及到全球范围内的不同地区和不同类型，加强国际合作与交流有助于推动研究 的深入发展。通过与国际同行进行合作研究、举办学术会议等方式，可以促进学术交流、共享研究成 果和经验，推动陆相层序地层研究的进步。
积极参与国际学术组织、学术会议和合作项目，加强与其他国家和地区的学者和机构的联系与合作， 有助于提升我国在陆相层序地层研究领域的国际地位和影响力。同时，通过国际合作与交流，可以引 进国外先进的技术和方法，提高我国的研究水平和创新能力。
1 2
古气候恢复
通过分析陆相层序地层中沉积物的特征，可以推 断古气候变化，了解地球历史时期的气候演变。
古地理重建
陆相层序地层记录了古地理环境的变迁，通过研 究这些地层，可以重建古地理格局。
3
古生态研究
陆相层序地层中保存了丰富的生物化石和沉积物 信息，可用于研究古生物群落和古生态系统的演 变。
地质灾害防治
陆相层序地层的重要性
资源勘探
陆相层序地层是石油、天然气等 矿产资源勘探的重要依据，能够 指示有利勘探区域和层位。
地质研究
陆相层序地层是研究古气候、古 环境、古地理和古生态的重要载 体，有助于深入了解地球历史和 演化过程。
工程地质
在工程地质领域，陆相层序地层 的研究对于地质灾害防治、地下 水保护和工程稳定性评价等方面 具有重要意义。
02
陆相层序地层的类型与特 征
河流相层序地层
河流相层序地层是指由河流作用形成的沉积层序，具有明显的河谷地貌特 征。
河流相层序地层的沉积物主要包括砾石、砂、泥等，这些沉积物在河流的 作用下形成各种地貌形态，如河床、河岸、河漫滩等。
河流相层序地层的沉积序列通常包括河底沉积、河岸沉积和洪泛沉积等， 这些沉积序列在河流的发育过程中不断重复出现，形成层序。
《陆相层序地层学》课件
随着技术的进步和研究的深入，陆相层序地层学将进一步拓 展研究领域，加强与其他学科的交叉融合，提高对陆相沉积 盆地复杂地质过程的认知水平。同时，加强国际合作与交流 ，推动学科的国际化发展。
02
陆相层序地层学基本原理
层序地层学基本概念
01
02
03
04
层序
地层记录中具有全球对比 性的海平面变化周期性层 段，是地层划分和对比的 基本单元。
地球物理学
地震勘探和测井等方法在陆相层 序地层学中广泛应用，地球物理 学为陆相层序地层学提供了重要 的技术和手段。
石油地质学
石油工业是推动陆相层序地层学 发展的重要驱动力之一，石油地 质学与陆相层序地层学的结合有 助于提高石油勘探和开发效率。
03
陆相层序地层学研究内容
陆相沉积环境分析
气候环境
分析沉积时古气候特点，如干、湿、冷、暖等， 对沉积物的影响。
陆相层序地层学
目录
• 陆相层序地层学概述 • 陆相层序地层学基本原理 • 陆相层序地层学研究内容 • 陆相层序地层学应用实例 • 陆相层序地层学展望
01
陆相层序地层学概述
定义与特点
定义
陆相层序地层学是一门研究陆相沉积 盆地中层序地层特征、成因机制及其 与油气聚集关系的学科。
特点
注重研究陆相沉积盆地的层序地层格 架，分析不同尺度下的层序形成与演 化，探讨油气等矿产资源的分布规律 。
THANKS
感谢观看
地形地貌
研究沉积时的地形起伏、地貌类型及演变，对沉 积体系和沉积物的影响。
水动力条件
分析水动力条件如流速、流向等对沉积物搬运和 沉积的影响。
陆相沉积体系研究
河流沉积体系
研究不同类型河流的沉积特征、沉积序列及演化规律。
从古地貌谈层序格架中储层的发育规律
ｔ ｎ ｌｓｓｅ ．Ｔｈ ｉ ｒｂ ｔ ｎ ａ ｄ ｓｙｅｏ ｅｏ ｉｉｎ ｌｓｓｅ ＆ｅｃ ｎ ｒｌ ｄ ｂ ｈ ｈ ｇ ｆｂ ｓ ｅ ｅ． Ｉ ｈ ｕｄ ｂ ｏｎｅ ｕ ｉ ａ ｙ ｔｍ ｏ ｅｄｓ ｉｕ ｉ ｔｌ ｆｄ ｐ ｓｔ ａ ｙ ｔｍ ｒ ｏ ｔｏｌ ｙ ｔｅ ｃ ａ ｅ ｏ ａｅ ｌｖ １ ｔｓ ｏ ｌ ｅｐ ｉ ｔ ｏ ｔ ｔ ｏ ｎ ｏ ｅ ｎ ｓ ｄ
层序地层分析
Vail et al. (1991)
Mitchum et al. (1991)
Brett et al. (1990)
Megasequence Megasequence Megasequence >50 Ma 200 Ma 50-60 Ma Supersequence Supersequence set Holostrome set 20-30 Ma 10-30 Ma 27-40 Ma Supersequence 9-10 Ma Sequence 0.5-5 Ma Supersequence 9-10 Ma Sequence 1-2 Ma Sequence 2-3 Ma Subsequence 1-1.5 Ma Parasequence set 0.45 Ma
陆架斜坡向外增长;
•S型结构代表低角度沉积，典型情况下其角度小于1； •倾斜结构，其角度可高达10； •S—倾斜型结构说明在海平面静止期发育的削截顶积层
(俗称顶超)交互于在海平面上升期(或更迅速的盆地沉降 期)形成的向上和向外增长的舌状前积层序;
•由不规则、非连续、亚平行的反射层段组成的波
状—倾斜结构实际上代表了圆丘状的沉积地层反射。 通常将波状反射结构解释为一些小的、向浅水延伸的 指状斜交舌形体，如经历了分流迁移的三角洲形成的 向上增长和退覆的三角洲朵叶体，海底扇也可能具有 相同的波状反射特征；
最大洪泛面
海绿石层、燧石夹层、灰岩 夹层、高放射性低速率页岩
•是一个地层学分支学科，研究以侵蚀面或无沉积作用 面、或者可与之对比的整合面为界的、重复出现的、 成因上有联系的地层在年代地层框架内的岩石关系。 •The element (branch) of stratigraphy that deals with the rock relationships within a chronostratigraphic framework of repetitive, genetically related strata bounded by surfaces of erosion or nondeposition, or their correlative conformites.
层序地层序原理
层序地层序原理层序地层学（Van Wagoner）：研究以侵蚀面或无沉积作用面、或者与之可对比的整合面为界的、重复的、成因上有联系的地层单元之间在年代地层格架内的岩石关系。
是一种分析方法，原理是地层学和沉积学。
基本原理：遵循多个沉积学和地层学第一性原理的沉积地层具有特定的形态和时空组合关系，这种形态和时空组合关系在地质历史中周期性地出现，因而具有可测性。
尽管层序地层学的原理是确定的，但其概念性模式图却是针对特定沉积条件提出的。
由于地质条件的多样性，不可能存在放之四海而皆准的层序地层学模式。
但是就沉积体系特点而言可归纳为：海相陆缘碎屑沉积体系、海相碳酸盐岩沉积体系和陆相盆地沉积体系。
可容空间（accommodation）基准面：水面高程和盆底地形可合并为一个抽象变量，另一因素是沉积物供给速率及水动力行为。
是分隔侵蚀和沉积的理论均衡面（Sloss,1962）。
基准面是一个存在于地球表面的波状起伏的、连续的、略向盆地下倾的抽象面（非物理面），其位置、迁移方向和起伏的幅度受多个因素控制（Wheeler,1964）。
Cross(1944)在该定义上，引进地球主要动力学过程的周期性出现特点，赋予基准面周期性波动的内涵，认为基准面可看作势能面，反映了地球表面偏离其平衡状态的非平衡程度。
周期性的趋向平衡态的演化过程表现为基准面受地形、海/湖平面和构造因素的影响而出现旋回性波动，基准面与实际地形之间最大和最小的偏离，随时间推移转化为沉积地层的旋回性。
在成因地层对比中，基准面旋回的转折点（turnround point），即升/降的转换位置可作为事件地层对比的优选位置（Sloss,1994）。
转折点位置有时表现为连续或不连续地层沉积。
对于小尺度高频层序而言，基准面向实际地表接近的过程假设为渐进过程，形成厚度较大分布较广的渐变层序。
而基准面与实际地表背离的过程可以假设为突变的，形成发育较差的厚度较小的突变层序。
对于低频大尺度层序而言，基准面与实际地形接近和分离的过程可以看作是对称的均匀变化。
层序地层学概念和原理
层序地层学概念和原理——盆地动力学、几何学
退覆坡折（offlap）（Vail等，1991）——指陆坡上位于顶积层和 斜积层之间的主要坡折。 沉积滨线坡折（depositional shreoline break）（Van Wagorne 等，1988）——指在一个沉积剖面上陆坡的主坡折与滨线重合。 在相对海平面下降时，沉积体系中退覆坡折的重要性是非常明显的。 当相对海平面下降暴露出坡折时，河流通常下切以重新均夷降低的 盆地基准面，其结果是河流在河口处下切嵌入。
基准面的变化取决于沉积环境 1、在冲积环境中——基准面受均衡河流剖面的控制，该剖面逐渐递变到 远端的海平面或湖平面； 2、在三角洲和滨岸体系中——基准面等效于海平面； 3、在浅海环境中——虽然浪基面以“均衡陆棚剖面（graded shelf profile）”的形式形成一个暂时的沉积基准面，但海平面最终是它的基准 面。
1、具有巨大的早期快速增加的沉积物供应速率 2、冲断作用的停止和造山带的持续侵蚀导致载荷最终减 小，并且许多前陆盆地被抬升。
层序地层学概念和原理——盆地动力学、几何学 3、走滑盆地
走滑盆地总的来说沉降和抬升速率均非常快，但走滑 盆地没有一种特定的沉降模式
层序地层学概念和原理——盆地动力学、几何学
平面下降到它的起始位置时，可容空间降低到只由构造作用产生的最 小值 随着沉降速率的增加，最大可容空间产生的时间逐渐后移，在盆地中 沉降速率高的位置，即使可能出现全球海平面下降，可容空间也不会 减小。
层序地层学概念和原理
——相对海平面、构造运动和全球海平面
四、旋回级别和全球对比
一个沉积层序代表了一个完整的旋回，其顶底边界均为侵蚀不整合 面。层序有一个最大发育时段，用相关 的整合面到分界的不整合面 来度量。因此层序的发育时段可由控制可容空间产生和消亡的事件， 即构造沉降和/或全球海平面变化来确定。 构造升降旋回和海平面升降旋回有不同的时间周期，因此可以把层 序按时段级别来划分。 通常分为一级、二级、三级、四级等，这样一个盆地充填体就可以 被划分成为一个层序谱系，每级层序代表了特定级别的构造或海平 面升降旋回。
层序地层学
层序地层学层序地层学是一门关于地球历史和地质结构的学科，也被称为地层学。
它研究地球表面各个层次的形成、演变、叠置、形态、性质性质和含矿条件等问题。
层序地层学是地质学中的一支重要学科，通过对地质历史进行层序分析，揭示出地球历史的演化过程和构造变化规律，对于理解地球演化史、指导矿产资源勘探开发、支持地质工程和环境保护等具有重要的意义。
下面是层序地层学的详细介绍。
一、层序地层学的概述层序地层学的研究对象是地球表层及其下部岩石的垂直柱状截面(地层柱)、水平展布面(地层露头)、空间分布(地层相)和时空演化过程。
它研究的目的是根据岩性、结构、古生物化石、古地理和特征地质事件等方面的特征，建立地层序列和地层层位，随着研究范围的不同，可以分为区域层序分析、盆地地层学、海相地层学、非海相地层学、构造地层学等。
层序地层学的研究方法主要包括岩石与古生物学、构造地层学、地震地层学、地球化学等方面的技术手段，通过对各种地质现象进行分析和比较，以正确的地图解读和理解，建立真实的地质模型。
二、层序地层学的研究目的和意义1. 研究地球历史和地质构造演化层序地层学的一个主要目的是了解地球历史和地质构造演化。
地球历史是地层学的主要内容之一，通过层次系统对地球历史进行分段和分类，对过去地球环境的演化和特征进行研究，可以推断出古环境、古地理、古气候和地球演化史的重要信息。
2. 指导矿产资源的勘探和开发层序地层学还可以指导矿产资源的勘探和开发。
通过对地层中各种矿产赋存环境、古地理环境和矿床类型的研究，可以确定矿床的分布规律和含矿性质的特征，从而提高矿床的勘探效果和开采利用效率。
3. 支持地质工程和环境保护层序地层学还可以支持地质工程和环境保护。
地层信息可以为工程地质勘察、工程建设和水文地质调查等提供有力的支持，帮助工程师设计科学合理的工程方案，为环境保护、资源可持续性利用和人类生存提供保障。
三、层序地层学的基本概念1. 地层地层是以一定标志为界限所划分出来的，具有一定厚度和广泛垂直分布的自然地质单元。
层序地层学(绪论和第一章)
层序地层学的发展阶段
1980年 “地震地层学”被引进 （徐怀大，牛毓荃等，1980）
1988年 结合我国油气勘探实践， “陆相断陷盆地区域地震地层学研究”问世 （张万选等，1988）
1989年 组织编译了“应用层序地层学” （张宏逵等，1990）
1993年 《层序地层学原理――海平面变化分析》 一书出版（徐怀大等，1993）
• 虽然上述划分层序类型的三种方法各不相同，但均强 调海平面变化是控制层序成因和相分布的内在机制， 可用于全球范围内的地层对比。在层序控制方面将构 造运动、全球海平面变化、沉积物供给、气候变化作 为影响层序产生的四大控制因素。但对于构造沉降作 用、成岩作用的影响考虑较少，这是其局限性所在。
（二）陆相派
第一节 陆相湖盆地质特征 第二节 陆相湖盆层序地层学
第五章 高分辨率层序地层学
第一节 理论基础和研究方法 第二节 在油气勘探和开发中的应用
结论
绪论
一、层序地层学的发展阶段 二、层序地层学研究的学派 三、层序地层学与传统地层学的区别 四、层序地层学的发展趋势 五、层序地层学理论优势所在
层序地层学的发展阶段
层序地层学
概念在沉积岩上的应用有可能提供一个完整统一的地层学概念，
就象 板块构造
曾经提供了一个完整统一的构造概念
一样,
层序地层学改变了分析世界地层记录的基本原则。 因此，它可能
是地质学中的一次革命，
它开创了了解地球历史的一个新阶段。
——P. R. Vail
层序地层学的发展阶段
层序地层学发展历史（Background）
三大发展阶段
概念萌芽阶段 1948－1977
孕育阶段 1977－1988
理论系统化阶段 1988年－现至
陆相层序地层学的研究现状及发展趋势
陆相层序地层学的研究现状及发展趋势1 层序地层学的发展简史层序地层学是在地震地层学的基础上发展起来的，它凝聚了半个世纪的研究成果，是“莱依尔以来在地层、沉积领域的最大贡献”(Brown等)，其发展历史大体经历了以下4个阶段：1.1 层序地层学的初期阶段自从Sloss于1948年正式提出层序的概念后，层序地层学便诞生了。
Sloss认为层序是“比群和超群更高一级的岩石地层学单位”，而没有现代层序地层学的概念。
其观点在20世纪50——70年代没有受到足够的重视而长期进展不大。
所以该时期可称为层序地层学的初期阶段。
1.2 地震层序地层学阶段P．R．Vail等1977年在第26集AAPG杂志上发表了地震地层学论文集，这算是层序地层学的萌芽阶段。
在论文集中，作者们提出并强调了海平面升降的概念，并认为“层序地层的形成基本上或完全受全球性海平面升降变化的控制”，这为层序地层学的诞生播下了种子。
尽管地震地层学理论代表了层序应用发展历史过程中的重大一步，但此阶段层序的划分主要是用地震资料，测井、岩心和露头一般不能单独用来分析层序。
1.3 层序地层学的形成阶段地震地层学使人们开始利用地震速度来提取岩性信息，并能够在盆地规模上对地层结构、沉积相的展布及其变化进行分析研究和预测，并在此基础上产生了层序地层学。
1987年，P．R．Vail及J．C．Wagoner在AAPG杂志上发表的论文中明确使用了“层序地层学”这一新的概念。
1988年J．C．Wagoner主编了SEPM层序地层学特刊(中译本名为“层序地层学原理(海平面综合分析))；它系统全面地讨论了层序地层学的理论、方法，厘定了名次和术语的定义。
从此掀起了全球性的层序地层学热潮。
1.4 层序地层学发展阶段从1988年至今，层序地层学得到不断发展和广泛应用，特别是陆相层序地层学研究又有了新的进展，在发展过程中还产生了层序生物地层学、细碎屑岩层序地层学、成岩层序地层学、高频层序地层学、层序充填动力学、高分辨率层序地层学等分支学科。
陆相断陷盆地层序地层模式
图３惠民凹陷沙三段层序及体系域划分
万方数据
图４南堡凹陷东营组层序及体系域划分
万方数据
５５２
石油勘探与开发·油气勘探
Ｖ０１．３பைடு நூலகம் Ｎｏ．５
砂体上覆的湖扩展体系域泥岩、油页岩是良好的烃源 岩和盖层，因此这类砂体成藏条件优越。
发育在弯折带之下的低位域砂体与发育在断裂坡 折带之下的低位域砂体具有相同的地震反射特征，同 样具有良好的成藏条件。
综合上述分析认为，断裂坡折带之下的低位域砂 体，如低位楔（扇三角洲）、低位扇（水下扇、浊积扇），和 断裂坡折带之上的下切水道充填砂体是隐蔽油气藏勘 探的主要目标；发育在弯折带之下的低位域砂体，如低 位楔（扇三角洲）、低位扇（水下扇、浊积扇）砂体，是隐 蔽油气藏勘探的另一类主要目标。
５结论
对中国东部渤海湾盆地惠民凹陷、南堡凹陷第三 系层序类型研究得出：陆相断陷盆地具有同生断裂坡 折带、弯折带２种基本的坡折类型，并存在２种基本的 层序类型，即三分体系域（低位体系域、湖扩展体系域 和湖萎缩体系域）层序和二分体系域（湖扩展体系域和 湖萎缩体系域）层序，这２种层序在纵向上呈规律性叠 置组合，构成了盆地层序充填序列。断陷盆地层序的 完整充填序列一般为三分体系域层序一二分体系域层 序一三分体系域层序。对二分体系域层序而言，其湖 萎缩体系域上覆的湖扩展体系域泥岩、油页岩是良好 的烃源岩和盖层，湖萎缩体系域下伏的湖扩展体系域 泥岩、油页岩也是良好的烃源岩，因此，这类砂体成藏 条件优越，往往形成大型油气藏；对三分体系域层序而 言：其低位域砂体成藏条件优越、地震剖面易于识别， 是隐蔽油气藏勘探的主要目标。
层序是层序地层学的基本单位
1层序是层序地层学的基本单位；是一套相对整合的、在成因上有联系的、以不整合和与不整合相当的整合为界的地层。
它由一系列的沉积体系域组成。
2副层序（准层序）(parasequence)是以海泛面(marine-flooding surface)和可与海泛面对比的界面为界的成因上有联系的、相对整合的一套岩层(beds)或岩层组(bedsets)。
3在加积副层序组中，副层序愈靠上，时代愈新，彼此之间没有明显的侧向移动。
总的来说，可容纳空间的增长速度接近沉积速度，海平面相对升降不明显。
在加积副层序中，各副层序的沉积相、厚度和砂岩/泥岩比没有重大变化。
4在进积副层序组中，愈朝盆地方向前进，沉积下来的副层序时代愈新。
总的来说，沉积速度大于可容纳空间的增长的速度，海平面相对下降，表现的序列是一个海退序列。
时代较新的副层序的厚度一般比时代较老的副层序的厚度大。
5在退积副层序组中越朝陆地方向，沉积下来的副层序的时代愈新，呈后退型式。
总的来说，沉积速度小于容纳空间增加的速度，海平面相对上升，表现的序列是一个海进序列。
6低位体系域（lowstand systems tract，简称LST) 是在F和R点之间最大海平面下降及其后缓慢上升时期形成的沉积序列，直接处于I 型层序界面之上。
低位体系域的下界是层序界面(sequence boundary)，上界是初始海泛面(the first flooding surface)。
即低水位体系域由海底扇、斜坡扇和低水位楔组成。
7陆架边缘体系域（SMST）是与II型层序边界相伴生的最低的体系域。
这个体系域是以一个或多个微弱进积到加积的副层序组为特征。
这些副层序组在朝陆地方向上超到层序界面之上，在朝盆地方向下超到层序界面之上。
陆架边缘体系域的顶面是初始海泛面，它也构成了海进体系域的底面。
陆架边缘体系域的底面是II型层序界面。
8海进体系域(transgressive systems tract，简称TST) 形成于海平面迅速上升时期。
鄂尔多斯盆地北部上古生界层序地层特征与储层发育规律
现 代 地 质第13卷 第1期1999年3月GEOSCIENCE Journal of Graduate School,China University of Geosciences Vol 113 No 11 M ar.1999收稿日期:1998)05)25*本文为国家计委/中国大中型气田勘探开发研究0项目(项目号:96-110-08-01)部分成果。
鄂尔多斯盆地北部上古生界层序地层特征与储层发育规律*樊太亮 郭齐军 吴贤顺(能源地质系 北京 100083)摘 要 通过地震和测井层序地层分析,可在鄂尔多斯盆地北部上古生界识别出4个地震层序,层序界面均以区域性侵蚀面或河道冲刷面为边界。
层序的发育特征反映了鄂尔多斯盆地在晚古生代经历了陆表海盆地的形成、发展、衰退和逐渐消亡的过程。
储集层主要是石炭系的滨岸砂体、二叠系的河道砂体以及冲积扇砂体。
在层序地层体制中,储层的纵向发育受基准面升降变化旋回的控制,而平面展布受古地貌的制约。
通过地震与钻井的综合分析,具体预测出有利的储集砂体分布。
关键词 层序地层 基准面旋回 古地貌 储层预测分类号 P53414第一作者简介 樊太亮,教授,石油地质学专业,目前主要从事层序地层学与油层描述方面的研究工作。
鄂尔多斯盆地北部经历了晚奥陶世)早石炭世长期风化、剥蚀和夷平作用之后,于中石炭世与华北地台一起整体沉降,在陆表海浅水背景下接受沉积[1],在晚古生代经历了陆表海盆地的形成、发展、衰退以至逐渐消亡的过程,并构成了一个完整的含油气系统。
1 层序地层发育特征111 层序地层构架层序地层的划分是以不整合面的识别为基础的。
在鄂尔多斯盆地北部上古生界可以识别出的不整合面类型有:(1)区域性侵蚀不整合面。
即奥陶纪与石炭纪之间形成的区域性侵蚀不整合界面,造成了中间高、东西两侧低的古地貌格局,同时各种侵蚀地形、下切沟谷十分发育。
(2)区域性上超面。
受加里东期古地貌格局的影响,地层分别由东、西两个方向向着中央古高地超覆,构成区域性的上超型沉积间断面。
地层学原理---第五章 地层层序 地层结构 地层[高级教育]
![地层学原理---第五章 地层层序 地层结构 地层[高级教育]](https://img.taocdn.com/s3/m/fa9f5ceb84868762cbaed54f.png)
区域地层格架调查的目的是了解基本不整合界线单位的垂向叠
覆及其内部地层的侧向堆积规律，这是理清区域岩石地层关系、
生物带顺序、发现重复间断、进行地层对比和在沉积岩区部署
各项地质找矿工作的基础。其向调上文查档的要点：
39
盆 地 类 型
向上文档
40
向上文档
41
Figure 4.20 Structure of tectonic plates at a convergent margin. Along the line of subduction, an oceanic trench is formed, and sediment deposited in the trench, as well as sediment from the sinking plate, is compressed and deformed to create a m巐ange of shattered and crushed rock shaped as a fore-arc ridge. The sinking oceanic crust eventually reaches the temperature where melting commences and forms andesitic magma, which then rises to form an arc of volcanoes on the overriding plate. On the side of the island arc away from the trench, tensional forces lead to the development of a back-arc basin.
1. 吴瑞棠等（1994）提出6种地层结构模型，分别为：单元 结构、夹层结构、互层结构、多元结构、旋回结构、趋 向结构。
三级层序体系域四分：陆相层序地层学研究进展之一
三级层序体系域四分：陆相层序地层学研究进展之一经典层序地层学重塑了一个堪称”模式”的被动大陆边缘盆地层序地层模式，在该模式中一个完整的三级层序应由低位体系域、海侵体系域和高位体系域所构成，并被广泛应用于海相硅质碎屑岩层序地层研究中。
但理论及实践证明，该模式并不完全适用于陆相盆地。
由于陆相湖盆无论在盆地发育特点、层序地层发育主控因素等方面都与被动大陆边缘盆地差异悬殊，国内在陆相层序地层研究中，并没有生搬硬套这个经典层序地层学体系域三分模式，而是在长期过程中逐步形成了三级层序体系域四分的主流趋势，尽管这个趋势当前尚没用引起高度重视。
本文以层序地层学相关研究进展为主线，通过文献综述形式，对陆相湖盆三级层序四分体系域的发展过程和理论体系原理提出作者个人浅见，以期抛砖引玉。
标签：陆相湖盆层序地层学层序模式三分体系域四分体系域0引言20世纪90年代以来，国内陆相湖盆层序地层学研究进入了全面发展阶段，在层序地层发育控制因素、层序边界形成机制、层序分级、体系域划分方案、层序地层模式、研究方法与技术手段以及层序地层学应用等方面都取得长足进展[1-2]。
但也遗留下来了一些问题和争议。
笔者通过大量的文献调研发现，当前国内在陆相湖盆层序地层研究过程中，一个三级层序地层单元内体系域组成具有四分的趋势，但这个趋势尚未引起学术界的高度重视。
本文总结了陆相湖盆三级层序四分体系域理论体系的发展过程，并结合国内外层序地层学相关的研究进展，浅析其理论机理，以期抛砖引玉。
1陆相湖盆三级层序四分体系域的发展过程1.1三分体系域阶段国内的层序地层学研究始于20世纪90年代，理论体系主要源自国外例如P.R.Vail等人的经典层序地层学、以及Olsen、Scholz等人倡导的裂谷湖盆层序地层学，探索性地将之应用于中国陆相湖盆尤其东部裂谷盆地的油气勘探实践。
然而，尽管也建立了一些有别于前人的中国陆相湖盆层序地层模式，但其仍摆脱不了经典层序地层学三分体系域模式的束缚，尤其是在体系域命名上，将经典层序地层学低位体系域、海侵体系域和高位体系域的术语体系效仿性地称为低水位体系域、湖侵体系域（或湖进体系域、水进体系域等）和高水位体系域。
地层分布规律-概述说明以及解释
地层分布规律-概述说明以及解释1.引言1.1 概述地层分布规律是地质学领域的重要研究内容之一，研究地层分布规律有助于我们更好地理解地球内部构造和地质历史，为资源勘探、工程建设等提供科学依据。
地层分布规律研究的对象是地球上不同地层的分布特征及其空间关系，通过分析地层的分布规律可以揭示地壳运动、地质演化等重要地质过程。
本文将探讨地层形成过程、地层类型及特征以及地层分布规律的相关内容，希望能够为读者提供全面的地质知识和研究进展。
1.2 文章结构:本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分，将对地层分布规律这一主题进行概述，并说明文章的目的和结构。
正文部分将详细介绍地层形成过程、地层类型及特征以及地层分布规律。
在结论部分，将对地层分布规律进行总结，分析影响地层分布的因素，并展望未来研究方向。
整个文章结构清晰，层次分明，旨在深入探讨地层分布规律这一重要课题。
1.3 目的本文旨在深入探讨地层的分布规律，通过分析地层形成过程、类型及特征，以及地层分布的规律性，揭示地层在地质构造演化中的重要作用。
通过了解地层的分布规律，可以更好地理解地球内部的构造和变化，为资源勘探、地质灾害预测和环境保护提供科学依据。
同时，希望通过本文的研究成果，为未来地层分布规律的研究提供有益的参考和启示。
2.正文2.1 地层形成过程地层形成过程是地质学中一个重要的研究课题，地层的形成受到多种因素的影响。
地层形成过程主要包括沉积作用、堆积作用和变质作用三个阶段。
首先是沉积作用阶段，沉积作用是指岩石碎屑、生物遗体或矿物颗粒从原来位置迁移并在水或风等流体的作用下沉积到周围地表的地层过程。
这些沉积物在地球表面进行沉积后，逐渐压实、固结，形成各类沉积岩，如砂岩、泥岩、煤等。
接下来是堆积作用阶段，堆积作用是指沉积岩在其所处地层中接受物理化学作用，经过长期的压力、温度和化学物质的影响，出现物理性质和化学性质的改变，最终形成新的岩石。
最后是变质作用阶段，变质作用是指岩石在高温高压下发生物理、化学和结构变化的过程。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
收稿日期:20000529;修订日期:20000816作者简介:樊太亮(1961) ),男,教授,博士生导师,主要从事层序地层与油藏描述等研究。
基金项目:国家/九五0重点科技攻关资助项目(96-110-08)层序地层体制中的陆相储层发育规律樊太亮1,吕延仓2,丁明华3(11中国地质大学,北京100083;21中原油田勘探开发科学研究院,河南濮阳457001;31中国新星石油公司计算中心,北京100083)摘 要:沉积基准面旋回变化控制着陆相层序地层的形成与演化,并为预测陆相储层的发育与展布提供了一个参照格架。
在纵向上,基准面旋回通过控制物源区的扩大与收缩、河流地貌的改造与变迁、沉积物的供给型式等,控制着储层形成条件与发育规律。
基准面低位期是形成各类储集砂体和岩性圈闭的有利时期;在平面展布上,储层沉积作用受到古构造和古地理格局的制约,盆地内局部高地影响着水系的具体分布格局,古山口、侵蚀沟谷、古河道等决定着物源的搬运通道,古断层、古斜坡和坡折带等决定着沉积物卸载场所。
因此,沟谷、河道等负向地貌单元与古断层、坡折带等地势梯度变化带相匹配的地理空间,是储集岩分布的有利所场。
关键词:基准面旋回;陆相层序;古地貌;储层展布中图分类号:P618113012+1 文献标识码:A 文章编号:10052321(2000)040315070 引言储层发育规律及其分布预测一直是油气勘探的中心任务。
层序地层学的发展为认识不同类型储集层的形成条件、展布规律以及生储盖组合型式提供了一个理论预测模型[1,2],并在油气勘探,特别是隐蔽油气藏预测的应用中取得了成功[3]。
虽然PR Vail 等提出的层序地层模型,明确地指出了在各个体系域中储层形成条件、储层性质和储层分布的地理空间,并特别强调低水位体系域对于储层预测的重要性,但由于盆地类型、结构复杂多变,控制储层发育和分布的地质因素众多且相互作用和相互影响,储层预测、特别是岩性油气藏的预测,仍是油气勘探中的一个难点。
因此,以层序地层学理论作指导,研究陆相盆地中储层发育条件和展布规律,是我们面临的一项重要课题。
尽管PR Vail 等人强调层序的发育受构造沉降、海平面变化、沉积物供给速率和气候4个主要因素控制,并且不同的因素对于层序结构、岩性与岩相组成等会产生不同的影响;但由于具体区分每一个因素所起的作用常常是比较困难的,因而在更多的时候,我们不是逐一地分析每一个控制因素所起的作用,而是考察4个因素的综合作用效应,即可容纳空间或沉积基准面的变化对层序和储层发育的影响[4,5]。
这也是本文探讨陆相盆地储层发育规律与)315)第7卷第4期2000年10月地学前缘(中国地质大学,北京)Earth S cience Frontiers (Chi na U niversity of Geosci ences,Beijing)Vol.7No.4Oct.2000分布型式的一个出发点。
1 储层纵向分布的受控因素与规律层序的发育及其特征主要受到沉积基准面变化的控制[6]。
沉积基准面的升降运动,决定了盆地的沉积作用状态和作用特点。
在纵向上,主要体现在物源作用形式、强弱、沉积物构成、岩性的纵向变化等方面。
111 基准面旋回变化决定储层的发育条件1.1.1 基准面变化与物源区的扩大和收缩在基准面的旋回变化过程中,随着沉积区与物源区扩大与收缩的消涨性变化,沉积物的供给能力随之发生强弱交替变化。
在低水位期,湖平面降低,沉积范围退缩,物源区扩大,除了持续提供沉积物的区域性主物源外,一些近盆地的局部高地或低凸起演变为局部物源区,形成近源沉积作用。
低位期河道下切作用强烈,沉积物在陡倾河壁的限制下可直接输送到盆地斜坡带至盆地中心。
相对于区域物源而言,局部物源作用更容易形成岩性圈闭。
在高水位期,由于沉积范围扩大,局部小物源的作用减弱或消失,该阶段主要是源远流长的区域性物源继续起作用。
1.1.2 基准面变化影响着沉积地貌的改造与变迁古地理格局及其局部变化特点是控制沉积作用过程及作用结果的重要因素,它控制了图1 基准面旋回变化过程中河流地貌的改造作用Fi g 11 Changes of fluvial topography with base -level cycles水系发育、物源输给通道、粗碎屑沉积场所,以及沉积体性质、沉积中心区分布等,进而影响着沉积物的岩性构成和储集层的发育条件。
古地貌形态在地史演化过程中,随着沉积基准面的升降变化而不断发生改造和变迁。
同一地貌单元在沉积过程中可发挥不同的作用,如:邻近盆地的局部凸起或高地,在低水位)316) 层 序 地 层 学地 学 前 缘2000,7(4)期,常常是作为一个局部物源发挥作用的;而在高水位期,又接受沉积,新的沉积物覆盖其上。
同样,随着基准面旋回变化,河流的切割作用与加积作用交替出现,在低水位期,河道以下切和搬运沉积物为其主要作用过程;而在高水位期,除了作为沉积物的搬运通道之外,河道内部还将发生沉积充填作用,使得河床不断地变浅和变宽。
同时,河流也更容易发生溢岸和决口作用。
图1是济阳坳陷埕岛地区揭示东营组的一口钻井资料及过井地震剖面,在区域不整合面上继承性地发育侵蚀沟谷。
随着基准面旋回变化,河谷呈间歇性的、时断时续的发展。
当可容纳空间较低时,作为地貌形态对基准面升降变化的调节与响应,河谷的下切作用增强,河道形态明显,内部以上超型式充填,对应于浊流沉积,由相互切割的水道砂叠置而成;当可容纳空间较高时,河谷的下切作用减弱直至停止,河道淤平,河道形态变宽变缓,沉积物以湖泛期厚层泥岩、高可容纳空间期的进积三角洲前缘沉积物为主。
1.1.3 基准面变化与物源供给型式河流的性质随着沉积基准面升降变化而不断转换,相应地影响到沉积物源供给型式的改变。
沉积物源的补给方式可以分为3种,即点源、线源和面源[7]。
在基准面处于低位期时,河流的强烈下切作用使得河道不易发生决口和改道,沉积物以点源补给型式发挥作用,这种点物源常常通过较大的河谷、地堑和盆底水道,将沉积物输送到盆地斜坡中下部,甚至盆底。
在河谷出口处形成孤立的、但厚度较大的椭圆状或长条状扇体。
在基准面处于高位期时,河道因加积充填作用而变浅,河流溢岸、决口和改道作用频繁,沉积水系变得细小而分图2 鄂尔多斯盆地上古生界基准面旋回格架中的沉积体系与储盖层发育规律Fi g 12 Di stribution of depositional s ystems,reservoir and caprock w ithin theframew ork of base -level cycles in Upper Paleozoic of the Ordos Basin散,物源补给方式演变为线源或面源型式,沉积物主要分布在盆地斜坡中上部或顶部,对应的沉积体呈面积较大的扇形,而厚度规模相对较小。
112 基准面旋回变化控制储层纵向发育规律沉积基准面通过控制物源供给形式、供给强度及沉积物的展布范围等地质过程,控制着储集层的纵向发育规律。
对于河流相沉积而言,由低水位期至高水位期,沉积物将由下部的相互切割、叠置的厚层粗粒砂体,向上演变为相对孤立的薄层砂岩。
这些薄层砂岩可能被较厚的洪泛泥岩所包围,并且由于泥质含量高,物性条件变差。
对于湖相沉积而言,在低水位期,河道将沉积物输送到盆地斜坡带至深盆区,常发育洪水浊流沉积,易于形成岩性圈闭;而高水位期,以发育分布面积较广的三角洲沉积为其典型特征,此时,虽然砂岩发)317) 2000,7(4) 地 学 前 缘 层 序 地 层 学图2为鄂尔多斯盆地上古生界沉积体系及岩性纵向分布与基准面变化的对应关系。
在基准面低位期,石炭系太原组发育障壁岛、潮道等储集砂体,二叠系山西组和石盒子组发育辫状河低弯度曲流河泛滥平原复合体系,其特点是以河道砂为主,夹薄层泥岩。
在高位期,石炭系发育台地湖坪泻湖泥炭坪复合体系,二叠系以河流三角洲体系、决口扇、决口河道和冲积平原沉积为主,其特点是以泥质岩为主,夹薄层砂岩。
2储层平面展布的受控因素与规律储层的纵向发育规律受沉积基准面及其影响下的可容纳空间的控制,而平面展布规律则受到盆地古构造格局、边界条件、古地理格局、古水流体系等因素制约。
2.1控制物源体系分布的盆地构造背景及边界条件地层发育时即已存在的古构造及其展布格局对水系与沉积体系的分布起到严格的控制作用。
此类古构造主要包括:控制沉积作用的边界断层、不同构造体系的转换带、处于构造结合部的凹陷长轴入口带、凹陷的斜坡带等。
对于我国东部断陷盆地,主要有3个控制沉积作用的区带,即斜坡带、陡岸带和凹陷长轴入口区[8]。
陡岸带以古断层为边界,虽然物源发育,但规模小,水系分散,形成小型水下扇或扇三角洲体系;缓坡带相对于陡岸,物源作用增强,可形成不同类型的沉积体系,如三角洲、扇三角洲、浊积扇和沿岸沉积体系等;凹陷长轴入口区是不同构造体系的结合部,往往是最大的物源作用区,形成大型三角洲体系,成为主要的储集岩发育区。
对于形态结构和断裂体系较为复杂的盆地,古构造格局的控制作用表现得更为复杂。
图3是苏丹MUGLAD盆地六区下白垩统中一个层序的沉积体系分布图。
该区的物源体系大小、沉积体类型及规模等均与古构造、古地形密切相关。
其规律表现为:(1)在西南和北部,不同构造格局的转换带成为主物源发育区,形成大型三角洲体系;(2)环绕凹陷的隆起区是次一级物源,主要形成扇三角洲体系;(3)被凹陷环绕的低凸起是小型物源区,主要形成水下扇体系。
2.2控制沉积格局的重要古地貌单元及其作用虽然陆相盆地中古地貌形态千变万化,但按其作用过程大致可分为3类:即古高地、古沟谷和斜坡坡折带。
2.2.1古高地、古凸起提供沉积物源并对水系分布起到分隔、阻挡作用分布于盆地内部或周缘的小型古高地、古凸起既可以在基准面下降期,暴露地表接受剥蚀,成为小型物源区;又可以对注入盆地的水流起到分隔、限制、阻挡作用,影响着水系的延伸与分布,进而制约着沉积体系的分布。
2.2.2古山口、侵蚀沟谷、古河道等决定着物源的搬运通道与沉积区域各种形式的带状延伸的低凹地貌是对沉积体系分布起重要控制作用的另一类地貌单元,这类单元包括:作为物源输送通道的下切谷、河道、水下滑塌水道、水下冲蚀水道等;构成沉积物卸载区的大山口、河道或沟谷的出口等;沿着盆地边缘,特别是断陷盆地的陡岸边缘,局部凹进的缺口等。
沟谷状地貌可以出现在物源区、洪泛平原、盆地斜坡带,甚至盆地底部。
远离盆地的沟谷主要起到沉积物搬运通道的作用,而近盆地或盆地内发育的沟谷,除了作为))318物源通道外,其本身也是重要的储层发育区。
在我国东部断陷盆地中,沟谷地貌单元的发育表现出一定的规律性:在不同构造体系的转换部或凹陷的长轴入口方向,往往形成大型沟谷地貌单元。