层序地层学(第二章)

第二节 层序地层学研 究方法
一、层序地层学解释方法
1．露头资料的层序地层学分析 2．钻测井资料的层序地层学分析 3．地震资料的层序地层学分析
二、层序边界识别与层序年代 标定方法
1．层序边界的识别标志 2．层序年代标定方法
三、可容空间分析方法
1．可容空间 2．可容空间与沉积物堆积速率之间 的关系
一、层序地层学解释方法
2．古气候分析
沉积盆地的古气候直接影响盆地 内外的多种地质作用，影响海(湖) 平面的变化、沉积物的类型直至 可容空间的变化，古气候是控制 地层构型的主控因素之一。常用 的有利用 特殊岩石类型、岩石的 颜色、特定自生矿物组合、古生 物特征、有孔虫的氧同位素比值 来分析古气候
3．构造沉降分析
构造沉降是指由于地壳岩石圈的弹性变 化和地应力方式的变化而产生的地壳下沉， 而不是指由于上覆沉积物的负载作用而产生 的盆地下沉。是控制地层构型的主要因素， 它与全球海平面变化、气候和沉积速率等因 素一道影响可容空间的变化。构造沉降往往 是长期的，并具有旋回性。较大规模的构造 沉降往往与全球地质历史中的重大事件密切 相关，在某些类型的盆地中，构造沉降往往 是控制层序地层构型的主要因素
(4)测井资料的时频分析，以确定层序旋回周 期的规律，探讨形成层序的主控因素。
(5)测井资料处理与解释，以确定准层序组的 叠置样式、古水流流向以及砂体的展布方向。 (6)沉积环境和古气候详细分析，编绘单井和 多井层序地层综合分析图以及以层序或体系域为作 图单元的地层等厚图、沉积相图。确定有利的烃源 岩、储集层和盖层分布区 (7)建立岩性序列、沉积相类型、层序和体系 域与地震反射之间的响应关系，为地震资料的层序 地层分析作好准备。
2．层序地层学研究程序
在实际工作中，应针对研究对象的具体地质 特征和实际资料情况确定层序地层学研究流程。 层序地层学工作流程的制定应遵循这样的原则， 即既能反映层序地层 理论的先进性和综合性，又 能反映工作流程的实用性。
二、海平面升降变化分析
1．估算全球海平面变迁幅度的方法
全球海平面升降变化是在全球规模上，海平面相对 一个固定基准面如地表的高程变化。但是，全球表面永恒 的运动使人们不可能确定固定基准面地心相对于古老沉积 物的位置。因此，人们只能确定全球海平面的相对变化。 由于全球海平面的升降幅度不能直接测定，所以，众多地 质学家提出了许多估算全球海平面相对变化的方法 。 然而，迄今为止，尚无一种方法能准确确定海平面 变化的规模以及构造运动幅度和沉降速率的变化
第二节 层序地层学研 究方法
一、层序地层学解释方法
1．露头资料的层序地层学分析 2．钻测井三、可容空间分析方法 1．可容空间 资料的层序地层学分析 3．地震资料的层序地层学分析
二、层序边界识别与层序年代 标定方法
1．层序边界的识别标志 2．层序年代标定方法
三、可容空间分析方法
1．可容空间 2．可容空间与沉积物堆积速率之间 的关系
(5)露头层序的生储盖初步评价，指出较有利 的生储盖组合
2．钻测井资料的层序地层学分析
钻测井资料是盆地覆盖区较好的层序地层分析资料， 它主要包括系统的岩心和岩屑、各种测井资料、各种室内 分析化验资料、合成地震记录、VSP等 。具体研究内容 与解释方法如下：
(1)关键井岩性序列、沉积旋回和沉积相研究，并建 立岩性及其序列与电测曲线的响应关系。 (2)依据风化壳、底砾岩、古土壤、生物化石的断带 和岩性、沉积相的垂向突变以及地层产状的不一致性确定 层序边界，并进行多井层序边界对比，通过古生物组合和 同位素测年等方法，确定层序的年代，建立盆地覆盖区年 代地层框架。 (3)识别最大海泛面或湖泛面，确定体系域类型。
1．露头资料的层序地层学分析
露头资料是层序地层学最直观、最真实、最 详细的资料，具有钻测井和地震资料所不具备的 高分辨率的特点。基本研究内容如下： （1）识别层序界面、划分层序类型
层序界面的识别标志有构造不整合面、铁质 和铝质风化壳、古土壤和植物根土层、底砾岩层、 深切谷及其充填物、地层接触关系、颜色和岩性 的垂向变化、沉积物水深突然向上变浅或地层堆 砌样式突然变化等
海平面的相对上升与海进、海退之间没有必然 的联系。当海平面相对上升，由于沉积物供给 速率的差异，可以发生海进、海退以及海岸线 的停滞不动
2)区域海平面相对变化曲线的编制
区域性海平面相对变化曲线的编制是在掌握区域地 质背景的基础上进行的，具体步骤如下： (1)选择那些穿过不同构造单元和不同盆地地形带的高分 辨率地震测线构成区域地震测网。地震剖面应具有清楚的 海岸上超记录、较为简单的构造变形和较充足的控制井 （2)根据不整合的地震反射终止关系、结合钻测井资料划 分沉积层序，并追踪反映海岸沉积的海岸上超点和顶超点 的靠近物源方向的沉积边界。利用同位素测年、古生物组 合和合成地震记录对沉积层序进行尽可能详细的年代标定 （3)编制层序年代地层对比图，将地震剖面上解释的层序 地层剖面转换成纵坐标为地质年代、横坐标为距离的剖面 图上，以反映各个层序的地质时代范围、各层序相对接触 关系及其空间展布
二、层序边界识别与层序年代标定方法
1．层序边界的识别志
层序边界在露头、钻测井和地震资料上均有不同程 度的响应，在识别层序边界时，应该利用多种资料进行综 合判断 1)I型层序的识别标志
(1)广泛出露地表的陆上侵蚀不整合面。这个不整合面可 分布于整个陆棚地区，也可分布于盆地缓坡，甚至分布于 整个盆地。不整合之上可存在成分和结构成熟度均较高的、 厚几十厘米级的底砾岩，可存在厚几厘米至几十厘米的含 褐铁矿、铝上矿的古土壤和根土层；不整合面波状起伏， 在平面上可长距离追踪；不整合面上下地层产状可明显不 同。
1，沉积速率分析
沉积速率研究可以分析盆地沉积物的充填历史，为 层序地层学的地层叠置样式研究、可容空间分析提供资料。 沉积速率系指单位时间沉积的沉积物厚度。对于层序地层 学研究来说，应该求取不同地质历史时期沉积的原始地层 厚度，这就要求做盆地埋藏史分析。目前，用于盆地埋藏 史分析的方法有沉积速率法，回剥法和岩石骨架纵坐标法， 其中回剥法是最常见的方法。所谓回剥法就是忽略地层横 向拉伸等问题，认为单位地层在埋藏过程中其骨架厚度不 发生变化，然后从地层分层出发，依据孔隙度与深度关系， 自新到老逐层进行压实校正，恢复各层在不同地质历史时 期的地层厚度，进而确定各地质时期的沉积速率
3．地震资料的层序地层学分析
地震资料以其覆盖面积大、能反映地层相互接触关 系、能反映沉积体宏观的三维形态为其显著特征。虽然地 震资料的垂向分辨率不如露头和钻测井资料，但是其连续 的地震反射具有相对年代地层意义，这为建立盆地范围内 的年代地层框架提供了良好的基础。主要包括以下研究内 容和方法 ： (1)根据地震反射削蚀、顶超和下超、上超等地震反 射终止关系，考虑露头和钻测井层序划分方案，对地震资 料进行地震层序划分，进而利用合成地震记录、VSP、古 生物和同位素测年资料对地震层序进行年代地层标定，并 建立露头和钻测井层序和地震层序的一致关系 (2)根据初次和最大海泛面的位置以及上超点的迁移 规律、地震反射形态，区分低位、海侵和高位体系域，并 努力在全区追踪闭合
(4)确定海平面相对升降周 期，确定海岸上超的垂向 分量即海岸加积量及其与 地质年代的对应关系，进 而确定同一层序内各个海 岸上超点处的海岸加积量 以及它们的累计量，即这 个层序的海平面相对上升 幅度。测定该层序的最远 上超点与上覆另一个层序 的最低海岸上超点之间的 海岸加积量，并以此作为 海平面下降的幅度，然后 重复上述步骤，便可得出 各层序的海平面相对变化 曲线
(2)从生物地层学的角度确定层序单元的年代， 并努力使之与全球海平面升降曲线拟合
(3)以岩性、岩相以及地层堆砌样式来确定各 地层层序的凝缩层、体系域和准层序组特征， 运用可容空间概念进行沉积相分析。明确各 层序中体系域组合特征、准层序的叠置样式 以及沉积体系的时空分布 (4)编制露头层序地层学综合分析图及不同露 头的层序地层对比图并建立于钻测井和地震 层序的对应关系。
层序地层学研究基础
一、层序地层学研究内容和程序 1．层序地层学研究内容
从资料来源角度认为，层序地层学的研究内容 包括露头资料的层序分析、钻测井资料的层序分析、 地震资料的层序分析以及层序地层学研究结果在油气 勘探开发中的应用 从层序地层学的基本理论出发，考虑实际资料 来源情况，认为层序地层学的主要研究内容应该包括 不同资料的层序划分与对比、建立年代地层格架、分 析控制层序构型的主控因素、研究各层序不同体系域 的沉积体系特征、预测不同层序或不同体系域有利的 生储盖层分布和有利的成藏组合
1)海平面相对变化的标志
连续地震反射近似相当于地层年代界 面，上超地震反射的位置受控于标志着平均 高水位的沉积界面，因此，可将大陆边缘海 岸上超作为海平面变化的可靠标志。海平面
相对上升的可靠标志是海岸上超向陆迁移， 海平面相对静止的可靠标志是海岸沉积物的 顶超现象，海平面下降的标志是海岸上超向 盆地中央方向的迁移。显然，盆地边缘的高
二、海平面升降变化分析
1．估算全球海平面变迁幅度的方法 2．利用海岸沉积物上超确定海平面 的相对变化
二、层序边界识别与层序年代 标定方法
1．层序边界的识别标志 2．层序年代标定方法
三、沉积速率、古气候和构造 三、可容空间分析方法 沉降分析
1，沉积速率分析 2．古气候分析 3．构造沉降分析 1．可容空间 2．可容空间与沉积物堆积速率之间 的关系
第一节 层序地层学研 究基础
一、层序地层学研究内容和 程序
1．层序地层学研究内容 2．层序地层学研究程序
二、海平面升降变化分析
1．估算全球海平面变迁幅度的方法 2．利用海岸沉积物上超确定海平面 的相对变化
三、沉积速率、古气候和构造 沉降分析
1，沉积速率分析 2．古气候分析 3．构造沉降分析
三、沉积速率、古气候和构造沉降分析
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
第二章 层序地层学研究方法
第一节 层序地层学研 第 二 节 层 序 地 层 学 研 究基础 究方法
一、层序地层学研究内容和 一、层序地层学解释方法 程序
1．层序地层学研究内容 2．层序地层学研究程序 1．露头资料的层序地层学分析 2．钻测井资料的层序地层学分析 3．地震资料的层序地层学分析
西南石油学院资源与环境学院彭军二零零二年十二月层序地层学绪论第章层序地层学理论框架第节理论基础和概念体系第二节全球海平面变化周期第二章层序地层学研究方法第一节层序地层学研究基础第二节层序地层学研究方法第三章海相层序地层学第节碎屑岩层序地层样式第二节碳酸盐岩层序地层样式第四章陆相层序地层学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讲课提纲第一节层序地层学研究基础一层序地层学研究内容和程序1
层序地层学
彭 军
西南石油学院资源与环境学院
二零零二年十二月
讲 课 提 纲
绪论 第—章 层序地层学理论框架
第—节 理论基础和概念体系 第二节 全球海平面变化周期
第二章 第三章 第四章
层序地层学研究方法 海相层序地层学 陆相层序地层学
第一节 层序地层学研究基础 第二节 层序地层学研究方法
第—节 碎屑岩层序地层样式 第二节 碳酸盐岩层序地层样式 第一节 陆相湖盆地质特征 第二节 陆相湖盆层序地层学
第一节 层序地层学研 究基础
一、层序地层学研究内容和 程序
1．层序地层学研究内容 2．层序地层学研究程序
二、海平面升降变化分析
1．估算全球海平面变迁幅度的方法 2．利用海岸沉积物上超确定海平面 的相对变化
三、沉积速率、古气候和构造 沉降分析
1，沉积速率分析 2．古气候分析 3．构造沉降分析
2．利用海岸沉积物上超确定海平面的相对变化
(3)以层序或体系域为作图单元，研究地层厚度的展布
特征、地震相类型及其分布规律。
(4)利用地震层速度制作砂泥岩量板，求得不同层序、 体系域中的砂泥岩百分含量或确定砂岩相对富集区。
(5)以关键井岩心相分析为依据，考虑盆地结构和古地 形特征，有机地将地震相转换为沉积相并进行环境解 释。 (6)依据地震反射上超点的的迁移特征，制作海平面相 对升降变化曲线，结合古气候、盆地构造沉降速率的 研究成果，探讨控制层序构型的主控因素。 (7)结合露头和钻测井层序地层学研究成果，建立研究 区层序地层模式并进行计算机模拟，进而确定层序与 生储盖层、非构造圈闭之间的关系，总结成藏特点和 油气藏分布规律，指出有利的油气勘探区带，提供油 气勘探部署意见
分辨率地震剖面是确定海岸上超迁移规律和 海岸顶超位置的最好资料
海平面相对上升 的可靠标志是海 岸上超向陆迁移 海平面相对静止 的可靠标志是海 岸沉积物的顶超 现象
海平面下降的 标志是海岸上 超向盆地中央 方向的迁移
向为 单 一 迁标 元 个 移志 中 海 为， 滨 岸 标而 海 线 志海 相 的 退向海 以陆进 滨地以 海方一 向向定 海迁地 方移层