层序地层学讲义第二篇
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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
层序地层学
3.层序界面类型及层序类型 在地层记录中可识别出两种类型的不整合(即层序 边界): (1) Ⅰ类不整合, 即Ⅰ类层序边界(sb1) 和Ⅰ型层序 Ⅰ类不整合(Ⅰ类层序边界) 是指相对海平面低于 陆架边缘时形成的不连续面. 特征为陆架上出现陆上不整合面,在陆坡外侧出现 海底剥蚀面. 具体解释为全球海平面下降速度超过在沉积滨线坡 折带处盆地沉降速度、在该处产生海平面相对下降时形 成的。此时海水逐渐退出陆棚，使陆棚遭受侵蚀，陆棚 前沿的陆棚坡折带出现侵蚀峡谷，沉积物可能沿陆棚 进入盆地。 以Ⅰ类层序边界为底界面，顶界面为Ⅰ类层序 边界或Ⅱ类型层序边界的层序称Ⅰ型层序
2. 1991年Vail等发表了《构造运动、全球海平面 变化及沉积作用的地层标志综述》一文，再次强调全 球海平面变化、构造沉降、沉积物供应和气候四个因 素控制层序的形成，其中全球性海平面变化是最主要 的控制因素。 3. 20世纪90年代后，层序地层学进入了理论研究 和生产应用发展的时期。并将其应用到不同的环境。 在研究理论上出现了许多学派，如： 活动大陆边缘层序地层学; 陆相层序地层学; 前中生代层序地层学; 高分辨率层序地层学; 成因地层学等。
由一套相对整一、连续的，在成因上有联系的地层组 成的，顶、底以不整合面或与之相对应的整合面为界 的地层体。
T1
T3
T4
T2Biblioteka 3. Vail等（1977）还对Sloss的层序概念进行两项 重要修订 （1）认为层序的时间要短得多，Sloss提出的层序 相当于Vail等提出的超层序 （2）全球海平面升降是层序形成演化的主要机制。 4. Vail等（1977）在大量露头、测井、海洋地质 和地震资料的综合研究基础上，利用磁性地层、年代 地层及生物地层中所反映的海平面变化及绝对年龄等 大量资料，编制了中生代以来的海平面变化曲线图， 厘定了不整合面、海平面变化的概念，强调地震剖面、 测井和地面露头的综合研究是识别海平面变化的重要 手段。
第二、三讲-Vail层序地层学理论
• 凝缩段（Condensed section）（生油岩密集 段）：沉积速率慢（1-10mm/1000a）、厚度 很薄、富含有机质、缺乏陆源物质的半深水、 深水沉积物。 • 是在海平面相对上升到最大、海侵最大时期 形成的。 • 凝缩段的归属问题？
高位域HST 最大海泛面 海侵域TST TST-CS-HST TST-HST（CS） TST（CS）-HST TST-CS（HST）-FSST
I型不整合面（层序界面）的识别标志：
（1）广泛出露地表的陆上侵蚀不整合面。 A.不整合面分布范围广，可分布于整个陆棚地区，甚 至整个盆地。 B.不整合之上可发育底砾岩、风化壳、根土层。 C.不整合面波状起伏，上下地层产状可存在明显不同
（2）层序界面上下地层颜色、岩性、沉积 相垂向不连续或错位 （3）伴随海平面下降，由河流回春作用形 成的深切谷是层序界面典型的标志。
1.初次海（湖）泛面（first flooding surface) 指海（湖）平面发生大规模上升的初始海泛面，一 般对应于第一个滨岸上超点。 • 1）界面以上为典型的退积式准层序组，以下为加积 式准层序组，反映湖平面由相对稳定到上升的变化 过程 • 2）沉积环境差异，界面以上多为半深湖-深湖，界 面以下多为滨浅湖或暴露环境 • 3）在盆地边缘，首泛面有时与层序界面重合
莱109，2914.8m
亚 深度 绝对年龄 (Ma) 段 (m)
平均沉积速率 （mm/千年）
层序 地层
• 4）地球化学特征 • 有机地化：有机质 含量高、干酪根类 型好 • 微量元素：反映深 水的微量元素富集 • 5）沉积速率 • 小 • 6）测井曲线：高自 然伽马、低电阻率、 平直自然电位为特 征
第二篇 层序地层学理论基础—四大学派
1 以Vail为代表的石油公司学派，以地层不整合 或与此不整合可以对比的整合面为边界。
高位域HST 最大海泛面 海侵域TST TST-CS-HST TST-HST（CS） TST（CS）-HST TST-CS（HST）-FSST
I型不整合面（层序界面）的识别标志：
（1）广泛出露地表的陆上侵蚀不整合面。 A.不整合面分布范围广，可分布于整个陆棚地区，甚 至整个盆地。 B.不整合之上可发育底砾岩、风化壳、根土层。 C.不整合面波状起伏，上下地层产状可存在明显不同
（2）层序界面上下地层颜色、岩性、沉积 相垂向不连续或错位 （3）伴随海平面下降，由河流回春作用形 成的深切谷是层序界面典型的标志。
1.初次海（湖）泛面（first flooding surface) 指海（湖）平面发生大规模上升的初始海泛面，一 般对应于第一个滨岸上超点。 • 1）界面以上为典型的退积式准层序组，以下为加积 式准层序组，反映湖平面由相对稳定到上升的变化 过程 • 2）沉积环境差异，界面以上多为半深湖-深湖，界 面以下多为滨浅湖或暴露环境 • 3）在盆地边缘，首泛面有时与层序界面重合
莱109，2914.8m
亚 深度 绝对年龄 (Ma) 段 (m)
平均沉积速率 （mm/千年）
层序 地层
• 4）地球化学特征 • 有机地化：有机质 含量高、干酪根类 型好 • 微量元素：反映深 水的微量元素富集 • 5）沉积速率 • 小 • 6）测井曲线：高自 然伽马、低电阻率、 平直自然电位为特 征
第二篇 层序地层学理论基础—四大学派
1 以Vail为代表的石油公司学派，以地层不整合 或与此不整合可以对比的整合面为边界。
上超顶超下超-层序地层
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、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
（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
(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
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
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
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、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
（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
(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
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
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
层序地层学概念和原理2
HST
陆
海
TST LST
层序地层单元基本展布特征示意图
层序地层学概念和原理——层序和体系域
二、层序界面类型 1、不整合定义
不整合（Unconformity）：一个分开新老地 层的界面，沿着这个面存在陆上侵蚀削截（在 某些地区为可与之对比的海底侵蚀面）的证据， 或者存在明确重要沉积间断的陆上暴露的证据， 并具有的明确的沉积间断。
层序地层学概念和原理
层序和体系域
层序地层学概念和原理——层序和体系域
一、层序定义
Mitchum（1977，1979a）的定义——由一组相对整合、连 续且具有成因联系的地层单元组成的一个地层单元，其顶底 界面均由不整合面或其相应的整合面
概念的缺陷
没有指定层序的规模和持续时间，也没有指出产生不整合面的任 何特定机理。
三、层序类型
依据层序底部的界面（不整合）类型，层序可分为两种 类型：
Ⅰ型层序 Ⅱ型层序。
Ⅰ型层序是指那些海面相对下降超过退覆坡折 点后形成的层序，其相对海面下降较大，使 层序的早期顶积层上超在早先层序的坡积层 上
Ⅱ型层序指那些海面相对下降没有超过退覆坡折 点后形成的层序，最低部位体系域称为陆架边缘 体系域(Posamentier等，1988)。该体系域可沉积 于陆架的任何位置。陆架边缘体系域的底界为Ⅱ 型层序边界，而顶界是陆架的首次大的泛滥面
一个层序沉积于一个由非海相侵蚀面为界的沉积旋回，沉积于一个“重要” 的基准面升降旋回中。
在大多数盆地中，基准面受海平面控制，因此一个层序是一个相对海平 面上升－下降周期的产物。
一个基准面旋回形成的理想层序
陆盆坡折边缘I型层序的地层几何形态，表现出5个分开的沉积组合，传统 的划分是三个体系域——低位、海侵和高位体系域
层序地层学
论证了硅质碎屑岩和碳酸盐岩沉积体系的模型 Testing of working models in siliciclastic and carbonate systems 提出三种准层序叠加模式（Stacking patterns）
80年代早中期的层序地层学
提出密集段概念（Condensed Section implications）
地震层序(Vail和Mitchum)
地震反射的地质意义
基本平行等时界面——层面或不整 合面，以及少量流体界面。
注意分辨率限制
80年代早中期的层序地层学
对于现代层序地层学的形成，Exxon 公司 生产研究部(group)有过一系列重要的贡献
将层序地层学概念应用于测井和地面露头剖面 Application of sequence concepts to well-log and outcrop sections
Definition of Key Terms
沉积体系 Depositional System
一串现在仍积极作用的(现代的)或者推测的(古 代的)沉积作用和沉积环境(三角洲、河流、障 壁岛等)从成因上联系到一起的岩相组合(据 Brown,1977)。 A three-dimentional assemblage of lithofacies, genetically linked by active (modern) or inferred (ancient) processes and enviroments (delta, river, barrier island, and so on) (Brown and Fisher,1977).
Siliciclastic Sequence Stratigraphy - Recent Developments and Applications, 1994, Weimer, P. et al (ed.). AAPG Memoir 58
80年代早中期的层序地层学
提出密集段概念（Condensed Section implications）
地震层序(Vail和Mitchum)
地震反射的地质意义
基本平行等时界面——层面或不整 合面，以及少量流体界面。
注意分辨率限制
80年代早中期的层序地层学
对于现代层序地层学的形成，Exxon 公司 生产研究部(group)有过一系列重要的贡献
将层序地层学概念应用于测井和地面露头剖面 Application of sequence concepts to well-log and outcrop sections
Definition of Key Terms
沉积体系 Depositional System
一串现在仍积极作用的(现代的)或者推测的(古 代的)沉积作用和沉积环境(三角洲、河流、障 壁岛等)从成因上联系到一起的岩相组合(据 Brown,1977)。 A three-dimentional assemblage of lithofacies, genetically linked by active (modern) or inferred (ancient) processes and enviroments (delta, river, barrier island, and so on) (Brown and Fisher,1977).
Siliciclastic Sequence Stratigraphy - Recent Developments and Applications, 1994, Weimer, P. et al (ed.). AAPG Memoir 58
层序地层学专题
之二
2.有关层序发育控制因素的基本概念
绝对海平面变化曲线与绝对海平面变化速率曲线 • 绝对海平面变化曲线—具有全球性 --可简化为似正旋波曲线 • 绝对海平面变化速率曲线—相当于对绝对海平面变化曲线求时 间导数 --有关描述：正极值点—高位点，变 化速率为零 负极值点—低位点，变 化速率为零 F拐点—下降翼拐点，变 化速率负值最大 R拐点—上升翼拐点，变 化速率正值最大
之二
2.有关层序发育控制因素的基本概念
构造升降曲线与构造升降速率曲线 相对海平面变化曲线与相对海平面变化速率曲线 由前面相对海平面变化的定义可知： •相对海平面变化曲线 — 就是绝对海平面变化曲线与构造升 降曲线的叠加 即：Αr=Ae（全球海平面变化）+As（构 造升降） •相对海平面变化速率曲线—即对相对海平面变化曲线求导 也是绝对海平面变化速率曲线与 构造升降速率曲线的叠加 即：dAr/dt=dAe/dt+dAs/dt
研究以侵蚀面或无沉积作用面、或者与之可以对比 的整合面为界的，重复的、成因上有联系的地层的年代 地层框架内的岩以对比的整合面为界的，具有旋回性的、成因上有联系 的并可置于年代地层框架内的沉积岩层关系。
之二
2）层序、准层序及准层序组
层序—Sequence
之二
5）层序及旋回的级别
关于三级层序的时限：
国外大多数学者 Vail Mithchum Van Wagner Wang 1—10Ma 0.5—3Ma 1Ma 2—5Ma
之二
2.有关层序发育控制因素的基本概念
海平面变化曲线 绝对海平面变化--以某一固定点（通常是地心）为参 照点， 反映的海平面变化。 相对海平面变化—以原始沉积表面为参照点，反映 的海平 面变化; 它受着绝对海平面变化和地区性构造升降变化的影 响； 问题是原始沉积表面如何确定？是处于或接近海底 的一个 基准面，还是层序的底界面？ 海水深浅变化—以瞬时沉积表面为参照点，反映的 海平面变化； 它受着绝对海平面变化、地区性构造升降变化、沉 积物供给的控制。
层序地层学-理论和概念
二、层序地层学基本概念 4） I型和II型层序边界 Ⅰ型层序边界是一个区域性的不整 合界面，是全球海平面下降速度大 于沉积滨线坡折带处盆地沉降速度 时产生的
第一节 理论基础和概念体系
二、层序地层学基本概念 4） I型和II型层序边界 II型层序界面是由于全球海平面下降 速度小于沉积滨线坡折带处盆地沉降 速度时形成的，因此在这个位置上未 发生海平面的相对下降
全球海平面和相对海平面
第二节 全球海平面变化
沉积水深是指海平面到沉积表面的距离
第二节 全球海平面变化
2、全球海平面相对变化特征
1）周期性 一级周期2个（亿年级）， 二级周期14个（千万年级）， 三级周期247个（百万年级）
2）不对称型 快速上升－稳定－快速下降
一级周期2个
二级周期14个
不同级别旋回
二、层序地层学基本概念 5）层序地层构成－－ I型、II型层序
层序类型 体系域类型 低位体系域 体系域中沉积体 盆底扇、斜坡扇和前积楔状复合 体
I型层序
海侵体系域
高位体系域
缓慢沉积复合体
S形、斜交前积和加积型沉积复合 体 缓慢沉积复合体 S形、斜交前积和加积型沉积复合 体
陆棚边缘体系域 前积和加积沉积复合体 II型层序 海侵体系域 高位体系域
一、层序地层学定义和理论基础 层序地层学的诞生和发展受益于地 震地层学、生物地层学、年代地层学 和沉积学的发展。
但需要指出的是，岩性地层学无益 于层序地层学的发展。
层序地层学与传统地层学的区别
等时性而 不是等岩性
第一节 理论基础和概念体系
一、层序地层学定义和理论基础 2.层序地层学理论基础 1）海平面升降变化具有全球周期性 全球周期性海平面变化是形成以不整合 为边界的沉积层序的根本原因，是建立 全球地层对比的重要手段
第一节 理论基础和概念体系
二、层序地层学基本概念 4） I型和II型层序边界 II型层序界面是由于全球海平面下降 速度小于沉积滨线坡折带处盆地沉降 速度时形成的，因此在这个位置上未 发生海平面的相对下降
全球海平面和相对海平面
第二节 全球海平面变化
沉积水深是指海平面到沉积表面的距离
第二节 全球海平面变化
2、全球海平面相对变化特征
1）周期性 一级周期2个（亿年级）， 二级周期14个（千万年级）， 三级周期247个（百万年级）
2）不对称型 快速上升－稳定－快速下降
一级周期2个
二级周期14个
不同级别旋回
二、层序地层学基本概念 5）层序地层构成－－ I型、II型层序
层序类型 体系域类型 低位体系域 体系域中沉积体 盆底扇、斜坡扇和前积楔状复合 体
I型层序
海侵体系域
高位体系域
缓慢沉积复合体
S形、斜交前积和加积型沉积复合 体 缓慢沉积复合体 S形、斜交前积和加积型沉积复合 体
陆棚边缘体系域 前积和加积沉积复合体 II型层序 海侵体系域 高位体系域
一、层序地层学定义和理论基础 层序地层学的诞生和发展受益于地 震地层学、生物地层学、年代地层学 和沉积学的发展。
但需要指出的是，岩性地层学无益 于层序地层学的发展。
层序地层学与传统地层学的区别
等时性而 不是等岩性
第一节 理论基础和概念体系
一、层序地层学定义和理论基础 2.层序地层学理论基础 1）海平面升降变化具有全球周期性 全球周期性海平面变化是形成以不整合 为边界的沉积层序的根本原因，是建立 全球地层对比的重要手段
第二章 层序地层学基本原理
3 层 序 级 别 划 分
旋回 级别 一级
二级
三级 四级 五级
六级
王鸿祯等
Vail et al Mitchum et Brett
Cooper
（ 2000）
(1991)
al
(1990)
(1990)
(1990)
大 层 序 （ Mg） Magasequen Magasequen Magasequ Megacyc
• 层序边界识别标志
A、地质标志（沉积、成岩）
1．古风化暴露面 2．深切谷 3．岩性、岩相标志 4．淡水透镜体（碳酸盐岩）
B、地震识别标志
不整合面是一个将新 老层分开的界面，沿 这个界面有证据表明 存在指示重大沉积间 断的陆上侵蚀削截或 陆上暴露现象。地层 不整合在地震剖面上 会表现为地震不整一 现象，故利用地震剖 面可以识别不整合面。 地震剖面上不整合面 的识别主要根据同相 轴的反射终止方式来 判别，典型的地震不 整合反射有削蚀、上 超、下超及顶超等三 种终止类型。
准层序和准层序组是层序的地层 构成单元。
层序的体系域组成
• 根据客观标准（包括边界面类型、准层序组的 分布以及其在层序内的位置）可将层序进一步 分成体系域。
• 体系域(system tract):同期沉积体系的组合， 而沉积体系是成因上相关联的沉积相的三维组 合。
• 体系域类型：即低水位、陆棚边缘、海侵及高 水位体系域。
四、层序内部体系域组成
1、体系域概念及分类 2、低位体系域 3、海侵体系域 4、高位体系域 5、陆棚边缘体系域
1、体系域概念及分类
体系域(System tract):
同期沉积体系的组合。
体系域类型：
1 低水位体系域 2 陆棚边缘体系域 3 海侵体系域 4 高水位体系域。
层序地层学讲义
层序地层学在油气勘探中的应用(培训教材)编写人:张振生刘社平石油物探局二00一年四月前言随着近些年层序地层学理论的不断发展和应用领域的不断扩展，“层序地层学成为每位勘探学家必备的实用工具”的看法已经得到广泛的认可。
事实上，层序地层学在勘探和开发中已不仅仅是一种通用工具。
对于应用地球预测科学，在许多方面它还是一种重要的模型。
“层序地层学”是一门新学科，自八十年代后期问世以来，很快在石油勘探业得到响应，并得以广泛的应用。
这不仅是因为它是在地震地层学的基础发展起来的，容易被人们接受外，它提出的模式也大大提高了生油层、储层、盖层及潜在的地层圈闭的预测能力，并能提供一种更精确的地质时代对比、古地理再造和在钻前预测生、储、盖层的先进方法，更适用于当今石油勘探业的需要。
因此被认为是地层学上的一场革命，它开创了了解地球历史的一个新阶段，是盆地分析中最有用的工具之一。
近几年，国内外已应用层序地层学理论，进行了浩繁的研究工作，取得了丰富的地质成果和勘探效果。
此外许多学者还发表了许多有关层序地层学方面的文章，从不同角度和不同研究方面论述了层序地层学的原理及应用，并拓宽了层序地层学理论和应用范围。
本文旨在重点介绍层序地层学的发展状况、基本概念及在应用中应注意的问题，以帮助大家对其有大致了解和具备实际应用能力。
一、层序地层学产生的历史背景自物探方法于３０年代应用于石油勘探以来，地震勘探大致经历了三个发展阶段：１、３０～７０年代构造地震学２、７０～８０年代地震地层学３、８０年代～今层序地层学早期地震资料主要用来勾绘构造图，受当时物探技术的限制（五一型光点记录及模拟磁带记录），人们不可能得到更多的信息和认识。
到６０年代未期，随着计算机的发展及数字模拟剖面的出现，地震剖面质量得以改善，也促成了具有深远意义的地震地层学新学科的出现。
自从美国石油地质家协会于１９７７年推出“地震地层学”专辑（AAPG，Memior26）以来，地震资料的解释已不再是简单地做构造图，它冲破了过去从地震资料只能解释地下构造形态的束缚，力图充分利用当代先进的数字地震和计算机处理所获得的高质量地震资料，结合现代沉积学的概念对地震剖面进行专门分析，预测古代沉积环境、生油层和储层的分布以及可能的有利含油气相带。
2 层序地层学基本原理
基准面
基准面：分隔沉积区和剥蚀区的物理面。 Base level, which separates deposition zone from erosion zone (Wheeler, 1964).
教材 P148
教材 P149
一、层序地层学的基本概念
1. 2. 3. 4. 5. 层序 整合和不整合 海泛面 可容纳空间 凝缩层(浓缩层、密集段、缓慢沉积段)
沉积学中的不整合概念
Unconformity（不整合） A geological surface separating older from younger rocks and representing a gap in the geologic 上下两套地层的 record. Such a surface might result from a hiatus (间断)in deposition of 产状不一致， sediments, possibly in combination with erosion, or deformation such as faulting. An angular unconformity 相交；两套地 （角度不整合） separates younger 层的时代不连 strata from eroded, dipping older strata. A disconformity （假整合） represents a time of non deposition, 有代表长期风 possibly combined with erosion, and 化剥蚀与沉积 can be difficult to distinguish within a series of parallel strata. A nonconformity （非整合）separates 存在。 overlying strata from eroded, older igneous or metamorphic rocks.
上超顶超下超-层序地层
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
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
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。
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
Sequence stratigraphy
朱筱敏
中国石油大学资源与信息学院
Sequence Stratigraphy is the study of genetically related facies within a framework of chronosratigraphically significant surfaces
二、孕育阶段（1977－1988）－地震地层学形成发展
以P.R.Vail、R.M.Mitchum 等EXXON公司的专家在AAPG 第26届专题报告《地震地 层学：在油气勘探中的应 用》的出版为标志。
二、孕育阶段（1977－1988）－地震地层学形成和发展
1、新理论和新方法的出现
二、孕育阶段（1977－1988）－地震地层学形成和发展
“沉积层序是由相对整一、连续的、在成因 上有联系的地层组成的，顶底以不整合面或 与之相对应的整合面为边界的地层单元”。
The sequence is defined as a relatively conformable, genetically related succession of strata bounded by unconformities (Mitchum,1977)
Sequence Stratigraphy and Cyclicity of Nature
第一章 绪 论
第一节 层序地层学的形成和发展
一、层序地层学的萌芽阶段
二、地震地层学形成发展阶段 三、层序地层学综合发展阶段
层序地层学发展历史（Background）
三大发展阶段
概念萌芽阶段 1949－1977 孕育阶段 1977－1988 层序概念建立阶段
Sequence stratigraphy
朱筱敏
中国石油大学资源与信息学院
Sequence Stratigraphy is the study of genetically related facies within a framework of chronosratigraphically significant surfaces
二、孕育阶段（1977－1988）－地震地层学形成发展
以P.R.Vail、R.M.Mitchum 等EXXON公司的专家在AAPG 第26届专题报告《地震地 层学：在油气勘探中的应 用》的出版为标志。
二、孕育阶段（1977－1988）－地震地层学形成和发展
1、新理论和新方法的出现
二、孕育阶段（1977－1988）－地震地层学形成和发展
“沉积层序是由相对整一、连续的、在成因 上有联系的地层组成的，顶底以不整合面或 与之相对应的整合面为边界的地层单元”。
The sequence is defined as a relatively conformable, genetically related succession of strata bounded by unconformities (Mitchum,1977)
Sequence Stratigraphy and Cyclicity of Nature
第一章 绪 论
第一节 层序地层学的形成和发展
一、层序地层学的萌芽阶段
二、地震地层学形成发展阶段 三、层序地层学综合发展阶段
层序地层学发展历史（Background）
三大发展阶段
概念萌芽阶段 1949－1977 孕育阶段 1977－1988 层序概念建立阶段
第六章层序地层学二
东营凹陷层序格架中砂体分布模式图
层序格架与隐蔽圈闭发育模式
高位域砂体 水进砂体 低位域砂体
思考题
1、全球海平面与相对海平面的定义是什么？ 2、相对海平面变化的识别标志有哪些？ 3、不整合面、可容空间、海泛面及凝缩层、体系域的概念是什么？ 4、按堆砌样式，准层序组可划分为哪几种类型？ 5、层序成因的主控因素有哪些及其相互关系？ 6、层序类型有哪些？其特征是什么？ 7、I型层序体系域的组成？各种类型体系域的特点？ 8、Ⅱ型层序体系域的组成？各种类型体系域的特点？
3、 特殊的成因地层单元本身就是有利的储集体或 烃源岩
层序地层格架与隐蔽油气藏分布的关系 湖侵体系域发育的 区域性盖层 造成低水位体系域内
可以形成大中型的构造油气藏
高水位体系域可以发育大型的岩性油气藏 牛庄、宝力格、赛66、太47等油藏
层序格架与隐蔽圈闭发育模式
东营凹陷古近系低位沉积的勘探取得成功， 岩性地层圈闭储量大于70％
在沉积盆地分析中首先建立等时地层格架，并将沉积相和沉积体系的研究，置于构造沉降、 海平面升降和沉积物供给的复合制约和整体的统一格架中，因而能有效地揭示其三维配置关 系。
在含油气盆地的研究中，能够有效地阐明生、储、盖层的配置规律，提高地质学家的理论和 实际预测能力。
低位体系域盆底扇、斜坡扇、低位前积楔状体、下切谷砂体发育，可构成良好的储集体； 海侵体系域比低位和高位体系域具有更低的砂泥百分比值，可构成广泛分布的区域盖层和烃源
岩层。
高位体系域河道砂和三角洲砂体是最常见的储集类型。
中国东部三大陆相盆地沉积体系域与油气关系对比
低水位体系域是最重要的油气富集层段
（据1997年资料）
低水位体系域和高水位体系域都可以富集岩性油气藏 层序地层框架与油藏分布关系模式图
层序地层学讲义第二篇
海陆相盆地层序地层研究影响因素对比
一、构造作用对层序的控制
• 盆地构造演化往往被认为是形成陆相层序的一种主控因素， 甚至是形成陆相层序的最主要控制因素。
• 中国东部中新生代构造演化史分析表明：盆地构造演化具 有明显的阶段性，即盆地的形成和演化不是连续的，是间 歇的或幕式的。正是这种幕式的盆地构造旋回控制了某些 陆相盆地的层序地层模式。
• 晚第三纪，干旱气候带整体向北迁移，退缩到中国内 蒙古和河北北部地区，其他地区均为受到海洋环境气 候影响的潮湿气候带。
第一节 陆相湖盆地质特征
一、陆相湖盆构造特征 二、陆相湖盆气候特征 三、陆相湖盆沉积旋回特征
三、陆相湖盆沉积旋回特征
• 关于沉积旋回分析可以追溯到上个世纪，但在 本世纪70年代，Vail等人将沉积旋回的形成与 海平面的相对变化联系起来，并且认为，海平 面变化旋回在全球可以对比，也就是说，海平 面变化旋回并不是由局部构造事件引起的，而 是全球海平面变化的结果。实际上，中国中新 生代陆相湖盆沉积物的垂向演化存在明显的旋 回性，这些沉积旋回主要受控于盆地构造活动 的多期性、阶段性，受控于海平面相对变化和 沉积物供给的周期性。
第二节 陆相层序地层主控因素
一、构造作用对层序的控制 二、气候对层序的控制 三、物源供给对层序的控制 四、古地形对层序的控制
二、气候对层序的控制
• 曾有一些学者认为，气候是确定陆相层序地层的 关键因素，例如可用米兰科维奇旋回来预测各种 气候带的沉积相类型和沉积速率的瞬时变化情况， 进而，在了解有关古纬度和盆地类型之后，就可 以利用与气候控制作用相关的旋回地层模式预测 陆相地层的主要沉积相的空间分布。
• 显然这种盆地基底沉降的差异特征影响了盆 地演化的历史。与盆地基底沉降历史相对应， 中国中新生代陆相盆地的构造演化历史均可 被划分成三个演化阶段，即早期断陷阶段、 中期拗陷阶段和晚期萎缩消亡阶段 .
层序地层学的基本概念
层序地层学的基本概念（二）作者: hanyecao 发表日期: 2006-04-10 20:10 复制链接准层序形成环境：一个完整准层序的形成是与海平面相对升降变化密切相关的。
在准层序形成的第一阶段，沉积物的沉积速率大与海平面相对上升速率或海平面处于相对下降阶段。
此时沉积物不断向前推进，较浅水沉积相上覆在相对较深水沉积上，形成自下而上沉积水体由深变浅的准层序沉积序列。
第二阶段是海平面上升速率明显大于沉积物供给速率形成海泛面的时期。
此时在第一阶段形成的沉积物纸上产生了硅质碎屑沉积物的无沉积作用面，并可在该面上沉积薄层炭酸岩盐、海吕石、富含有机质的泥灰岩或火山灰，也可以在早期沉积物顶面形成不同类型的海泛滞留沉积。
第三阶段是形成新的准层序沉积阶段。
此时的海泛面发生较明显的相对下降，沉积物供给速率大于可容空间增长速率，沉积物不断向前进积，形成新的准层序。
新的准层序叠覆在前期准层序顶界海泛面之上，穿过该海泛面存在明显的水深增加的证据。
准层序的边界形成机理：当水深速率明显大于沉积物沉积速率时便形成了边界。
准层序组：指由成因上相关联的、一套准层序构成的，具特征堆砌样式的一种地层序列。
准层序组的边界：是明显的或规模较大的海泛面和可与之对比的地层界面。
准层序组的特征：沉积厚度多为几十米至几百米，平面分布范围可达几千平方米，持续地质时间为几万至几十万年，它可以通过露头、钻井、测井和岩心资料加以识别。
每个层序中的某个体系域可以包含一个准层序组，也可以包含几个准层序组。
在沉积速率和沉降速率均高的地区，一个体系域中常包含几个准层序。
准层序组的类型：进积式，退积式和加积式。
准层序组的岩相组合：进积式,自下而上，砂岩厚度不断增大，泥岩厚度不断减薄，砂泥比值加大，总体构成一个向上水体变浅的准层序堆砌样式。
退积式，自下而上，砂岩单层厚度减薄，泥岩厚度加大，砂泥比值降低，趁机水体项上变深，整体构成水体项上变深的准层序堆砌样式。
加积式，砂、泥岩沉积厚度和砂泥比值几乎没有明显变化，整体构成每个准层序沉积水深基本不变的地层堆砌样式。
层序地层学基本原理
37
二、层序地层学基本概念
5、准层序和准层序组 1）准层序
准层序（Parasequence） 是一个以海泛面或与之相应 的面为界、由成因上有联系 的层或层组构成的相对整合 序列。
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临滨
4
滨外陆棚
3
前滨
2
临滨
1
滨外陆棚
0
临滨
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二、层序地层学基本概念
2）准层序组(Parasequence sets）
缓慢沉积复合体
陆棚边缘体系域 前积和加积沉积复合体
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Ⅰ型层序
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Ⅱ型层序
精品课件
22
第一节 理论基础和概念体系
二、层序地层学基本概念
2、整合和不整合
1）整合
整合面是一个将新老地层分开的界面，
沿此界面没有陆上和海底侵蚀作用的证据，
也不指示存在重大沉积间断。
整合可包括沉积作用缓慢、在很长地
三角洲沉积是典型沉精品积课件类型。
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二、层序地层学基本概念
5）陆架边缘体系域
◇陆架边缘体系域（Shelf margin systems tract，简称SMST）是与Ⅱ型层序边界伴 生的下部体系域（海平面相对上升或静止）；
◇以一个或多个微弱前积到加积准层序组为特征。
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第二章 Vail层序地层学基本原理 第一节 理论基础和概念体系
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1
第一节 理论基础和概念体系
一、层序地层学定义和理论基础
1.层序地层学定义 层序地层学是研究以不整合面或与之
相对应的整合面为边界的年代地层格架
地质专业-层序地层学-第二章2
形成于快速的海平面下降期。海岸线可能移至陆架边缘， 形成于快速的海平面下降期。海岸线可能移至陆架边缘，伴随着陆架下 切谷和海底峡谷的深切作用，陆架遭受广泛的侵蚀作用。 切谷和海底峡谷的深切作用 ， 陆架遭受广泛的侵蚀作用 。 碎屑岩块沿着峡 谷体系被搬运至陆架斜坡的底部，形成了广泛的低位体系域。 谷体系被搬运至陆架斜坡的底部 ， 形成了广泛的低位体系域 。 沉积相迅速 地向盆地方向迁移，不整合面之下的高位体系域遭受广泛的侵蚀作用。 地向盆地方向迁移，不整合面之下的高位体系域遭受广泛的侵蚀作用。
三、不整合、沉积间断与层序边界 不整合、
1．不整合的重要性 ．
不整合(unconformity)是指岩石地层之间接触上的构造关系在沉积上缺 是 不整合 少连续性，并与沉积间断、风化特别是侵蚀阶段相对应(Bates，1980)。与此 少连续性，并与沉积间断、风化特别是侵蚀阶段相对应 ， 。 相关的其他一些术语有非整合(nonconformity)、假整合 相关的其他一些术语有非整合 、假整合(disconformity)、小 、 间断(diastem)、中断 间断 、中断(hiatuse)。文中所运用的不整合是指在地层记录中包括 。 从局部到全球规模的不同级别的时间间断(temporal break)。 从局部到全球规模的不同级别的时间间断 。 以不整合来确定地层层序，主要基于如下两个关键性的特征： 以不整合来确定地层层序，主要基于如下两个关键性的特征： 1) 沉积间断比记录更重要，即地表上任何地方的沉积，只是漫长地史时期 沉积间断比记录更重要，即地表上任何地方的沉积， 微小而零星的记录。不整合代表了一个恒定的、 微小而零星的记录 。 不整合代表了一个恒定的 、 最大时间范围内沉积作用 的中断。 的中断。 2)不整合面之上的沉积物较其以下地层年轻。通常这种类型的不整合是 不整合面之上的沉积物较其以下地层年轻。 不整合面之上的沉积物较其以下地层年轻 由于陆上暴露产生的侵蚀作用而形成的，绝大多数不整合属此类型。 由于陆上暴露产生的侵蚀作用而形成的，绝大多数不整合属此类型。
三、不整合、沉积间断与层序边界 不整合、
1．不整合的重要性 ．
不整合(unconformity)是指岩石地层之间接触上的构造关系在沉积上缺 是 不整合 少连续性，并与沉积间断、风化特别是侵蚀阶段相对应(Bates，1980)。与此 少连续性，并与沉积间断、风化特别是侵蚀阶段相对应 ， 。 相关的其他一些术语有非整合(nonconformity)、假整合 相关的其他一些术语有非整合 、假整合(disconformity)、小 、 间断(diastem)、中断 间断 、中断(hiatuse)。文中所运用的不整合是指在地层记录中包括 。 从局部到全球规模的不同级别的时间间断(temporal break)。 从局部到全球规模的不同级别的时间间断 。 以不整合来确定地层层序，主要基于如下两个关键性的特征： 以不整合来确定地层层序，主要基于如下两个关键性的特征： 1) 沉积间断比记录更重要，即地表上任何地方的沉积，只是漫长地史时期 沉积间断比记录更重要，即地表上任何地方的沉积， 微小而零星的记录。不整合代表了一个恒定的、 微小而零星的记录 。 不整合代表了一个恒定的 、 最大时间范围内沉积作用 的中断。 的中断。 2)不整合面之上的沉积物较其以下地层年轻。通常这种类型的不整合是 不整合面之上的沉积物较其以下地层年轻。 不整合面之上的沉积物较其以下地层年轻 由于陆上暴露产生的侵蚀作用而形成的，绝大多数不整合属此类型。 由于陆上暴露产生的侵蚀作用而形成的，绝大多数不整合属此类型。
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地震识别标志 之一
削蚀(削截、侵蚀)现象
因侵蚀作用引起的地层侧向终止，出现
在层序顶界面，它既是构造运动发育的 直接证据，也是最可靠的层序划分标志 (图 3—5)。它既可以是下伏倾斜地层的 顶部及上覆水平层间的反射终止，也可 以是河床底面侵蚀造成的下伏水平地层 反射终止。
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地震识别标志 之二
• 关于中国东部中新生代陆相盆地的成因机制，目前比 较一致的看法就是热沉降作用，即由于太平洋板块向 欧亚板块俯冲和印度板块向北挤压，造成东部地壳向 东蠕散、拉张减薄，拉张作用造成软流圈上拱，盆地 以早期裂陷为特征，晚期因热流扩散岩石圈冷却收缩， 盆地下沉，以拗陷为特征。
• 陆相断陷盆地的拉张裂陷作用具有阶段性、旋回性的 特点，是一个不连续的幕式沉降过程，这个阶段沉降 作用控制了盆地充填物的旋回性。
上超现象
在湖盆水域不断扩大的情况下，
层序的底部在前期层序界面上逆沉 积斜坡向上逐层超覆(见彩图4)。湖 岸上超一般分布在湖盆边缘，反映 湖平面的相对上升，是层序底界面 的可靠标志。
由于岩石圈的负载作用，岩石圈发生并不 流动的弹性变形。岩石圈凭借其弹性可承 受宽度等于其深度量级的负载，这种均衡 下沉可以导致沉积物的总厚度达到初始地 形异常的2-3倍，从属这种成因机制的盆地 主要分布在大陆边缘和大陆裂开的地区。
-------坳陷盆地成因
8
9
• 中国东部中新生代陆相盆地形成机理虽尚未完全认识， 但一般都认为，东部陆相断陷盆地是在陆壳上形成的， 它们分布在西太平洋岛弧后面，及西太平洋俯冲带有 一定的联系；大型断陷盆地(如渤海湾盆地)与莫霍面 呈倒影联系，大多数断陷盆地均有基性火山岩活动， 热流值和地温梯度均较高。
• 在不同结构类型的陆相盆地中，由于盆地基底差 异沉降作用，形成了具有不同堆砌样式的盆地充 填序列。不同结构类型的陆相盆地层序形成的主 控因素影响程度也存在差异，因此，了解盆地结 构是进行陆相层序地层研究的基础。
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陆相湖盆盆地结构示意图
19
3、陆相湖盆构造演化特征
• 中国中新生代陆相盆地构造沉降演化历史表 现出明显的阶段性:一般来说，在盆地演化的 早期，盆地基底沉降明显、沉降幅度大；在 盆地演化中期，盆地基底沉降速率明显降低， 沉降幅度变小；到了盆地演化的晚期，盆地 基底沉降作用趋于停止，盆地萎缩直至消亡。
• 在沉积盆地沉降史分析中，常常可以看到盆地沉降曲线在 不同地质时代具有不同的沉降速率，并且很难用一种数学 函数对其进行描述。一般来说，一个盆地构造演化的阶段 包括基底沉降的快速期和基底沉降的静止或上升期，从而 形成了及百万年至千万年旋回相对应的构造层序。从这个 意义上讲，盆地范围的阶段性构造作用控制了沉积层序的 形成，该层序的边界往往是在盆地范围内可追踪对比的构 造不整合界面。
篇层序地层学理论体系
第五章 海相层序地层学
第
二
篇
第六章 陆相层序地层学
课
程
提
纲
第七章 高分辨层序地层学
第一节 陆相湖盆地质特征
陆
相
第二节 陆相层序地层主控因素
层
序
第三节 陆相地层层序边界识别
地
层
第四节 陆相层序级别的划分
学
课
第五节 陆相层序体系域划分
程
提
第六节 陆相层序地层模式
纲
第七节 陆相层序地层及油气勘探
• 显然这种盆地基底沉降的差异特征影响了盆 地演化的历史。及盆地基底沉降历史相对应， 中国中新生代陆相盆地的构造演化历史均可 被划分成三个演化阶段，即早期断陷阶段、 中期拗陷阶段和晚期萎缩消亡阶段 .
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盆地演化实例 松辽盆地构造 演化可分成三 叠纪至中侏罗 世地壳热隆张 烈阶段、晚侏 罗世至白垩纪 登娄库期盆地 裂陷阶段、早 白垩世泉头期 至嫩江期陆内 拗陷全盛发育 阶段和白垩世 四方台期至第 三纪盆地萎缩
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陆相湖盆盆地结构示意图
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★ 中国西部挤压型盆地结构特点
• 中国西部挤压型盆地结构受控于印度洋 板块和西伯利亚板块的相互作用，盆地 往往呈不对称状，发育了明显的中新生 代山前拗陷(图4—2)，无明显岩浆活动， 盆地边界受逆冲断层控制，盆地局部构 造多呈线状或雁列式排列。
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陆相湖盆盆地结构示意图
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三、物源供给对层序的控制
构造沉降条件相同的情况下，物源充 足及否对沉积充填样式有很大的影响。
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四、古地形对层序的控制
盆地边缘地形坡度对沉积样式、体系 域类型及特征有很大的影响。
研究表明：陆相沉积盆地有无地形坡 折带对层序内体系域构成和沉积特征起 决定性因素。
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第一节 陆相湖盆地质特征
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海陆相盆地层序地层研究影响因素对比
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一、构造作用对层序的控制
• 盆地构造演化往往被认为是形成陆相层序的一种主控因素， 甚至是形成陆相层序的最主要控制因素。
• 中国东部中新生代构造演化史分析表明：盆地构造演化具 有明显的阶段性，即盆地的形成和演化不是连续的，是间 歇的或幕式的。正是这种幕式的盆地构造旋回控制了某些 陆相盆地的层序地层模式。
• 研究表明，要成功地在陆相地层中运用层序地层学的基本概 念，就必须要对陆相盆地构造活动、气候变化以及基准面和 沉积物的供给进行全面了解和研究，这样才能根据陆相湖盆 的地质特征，作出能反映陆相盆地地质特征的层序地层研究 成果。
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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
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1、陆相湖盆成因机制
★ 陆相湖盆成因机制之一：热沉降作用 由于地幔深部物质上涌，在陆岩石圈
之下形成热点，大陆岩石圈受热被张变薄。 随着均衡上隆，在地壳上部足以产断裂的 裂陷盆地，从而导致盆地的沉降和沉物的 沉积 (图4—1)。
----------断陷盆地成因
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1、陆相湖盆成因机制
★ 陆相湖盆成因机制之二： 是洼地内沉积物按地形法则发生堆积，
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★中国中部的过渡型沉积盆地特点
中国中部的过渡型沉积盆地的基底坚硬， 是中国陆块上最稳定的一部分，盆地结 构表现为东西不对称的特点，盆地西缘 多发育逆冲断裂带。如四川盆地西缘龙 门山逆冲断裂.
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陆相湖盆盆地结构示意图
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中国陆相湖盆结构特征
• 总之，中国中新生代陆相盆地受基底性质、断裂 构造运动的影响，盆地结构类型多样且复杂。根 据盆地基底差异沉降的特点，可将中国中新生代 陆相盆地结构划分成三种类型，即单断箕状盆地、 双断裂陷盆地和断层活动很弱的拗陷盆地(图4— 2)。
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2、陆相湖盆结构特征
根据盆地构造成因，可将沉积盆地划分成三 种类型: 1)挤压性沉积盆地: 位于贺兰山、六盘山以西 的盆地，如塔里木、准噶尔、柴达木盆地. 2)拉张型沉积盆地:位于贺兰山和六盘山以东 的，如松辽、渤海湾和珠江口盆地. 3)过渡型盆地:介于上述两类盆地之间的盆地， 如四川和鄂尔多斯盆地。
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一、地震识别标志
不整合面是一个将新老层分开的界面，沿 这个界面有证据表明存在指示重大沉积间断的 陆上侵蚀削截或陆上暴露现象。地层不整合在 地震剖面上会表现为地震不整一现象，故利用 地震剖面可以识别不整合面。地震剖面上不整 合面的识别主要根据同相轴的反射终止方式来 判别，典型的陆相地震不整合反射有削蚀、上 超及顶超等三种终止类型。
第一节 陆相湖盆地质特征
一、陆相湖盆构造特征 二、陆相湖盆气候特征 三、陆相湖盆沉积旋回特征
• 起源于被动大陆边缘的海相碎屑岩层序地层学原理已被人们 证实能应用于陆相地层的研究，这是因为湖泊等陆相沉积环 境的异旋回沉积作用及受控于海平面相对变化的海相盆地沉 积作用具有相似性.
• 由于陆相湖盆的地质特征如受构造和气候作用影响大、盆地 类型和结构复杂、湖盆水域浅小、近物源和多物源供源方式、 湖平面升降变化频繁、沉积体系类型多且相变快、湖盆缺少 明显的地形坡折等明显不同于海相沉积盆地，所以，海平面 升降变化曲线对湖泊层序研究无指导意义，控制地层构型的 主要因素是构造活动和气候的变化。
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★ 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 地凹凸相间的盆地结构，盆地一侧为陡 坡，另一侧为缓坡，有时盆地中央发育 隆起带(图4—2)。
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一、构造作用对层序的控制（续）
• 根据构造沉积幕的概念，构造层序及构造沉积幕基 本相当，即代表在基本相同的构造机制作用下形成 的一组相关的层序，指示盆地的一个构造演化阶段。 沉积盆地充填演化受控于不同序次的幕式构造运动。 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的形成。三级和四级构造运 动对准层序组和准层序的形成也有一定的影响。
阶段
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第一节 陆相湖盆地质特征
一、陆相湖盆构造特征 二、陆相湖盆气候特征 三、陆相湖盆沉积旋回特征
二、陆相湖盆气候特征
• 中生代中国大陆的古气候特点是:从早侏罗世开始，干 旱和半干早气候带向北逐渐扩大，潮湿气候带不断向 北退缩。
• 新生代古气候不具明显的变迁特征。早第三纪呈 NWW—SEE向的干旱一半干旱气候带将中国分成三个 气候区。呈NWW—SEE向的干旱一半干旱气候带贯彻 中国东南、中南和西北地区，沉积盆地中发育了红层 及膏盐沉积。华北北部和东北地区为中国北部潮湿气 候带，聚煤作用明显。南部潮湿气候带主要在南岭以 南粤桂地区有较好的聚煤作用发生。
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第一节 陆相湖盆地质特征
陆
相
第二节 陆相层序地层主控因素
层
序
地震识别标志 之一
削蚀(削截、侵蚀)现象
因侵蚀作用引起的地层侧向终止，出现
在层序顶界面，它既是构造运动发育的 直接证据，也是最可靠的层序划分标志 (图 3—5)。它既可以是下伏倾斜地层的 顶部及上覆水平层间的反射终止，也可 以是河床底面侵蚀造成的下伏水平地层 反射终止。
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地震识别标志 之二
• 关于中国东部中新生代陆相盆地的成因机制，目前比 较一致的看法就是热沉降作用，即由于太平洋板块向 欧亚板块俯冲和印度板块向北挤压，造成东部地壳向 东蠕散、拉张减薄，拉张作用造成软流圈上拱，盆地 以早期裂陷为特征，晚期因热流扩散岩石圈冷却收缩， 盆地下沉，以拗陷为特征。
• 陆相断陷盆地的拉张裂陷作用具有阶段性、旋回性的 特点，是一个不连续的幕式沉降过程，这个阶段沉降 作用控制了盆地充填物的旋回性。
上超现象
在湖盆水域不断扩大的情况下，
层序的底部在前期层序界面上逆沉 积斜坡向上逐层超覆(见彩图4)。湖 岸上超一般分布在湖盆边缘，反映 湖平面的相对上升，是层序底界面 的可靠标志。
由于岩石圈的负载作用，岩石圈发生并不 流动的弹性变形。岩石圈凭借其弹性可承 受宽度等于其深度量级的负载，这种均衡 下沉可以导致沉积物的总厚度达到初始地 形异常的2-3倍，从属这种成因机制的盆地 主要分布在大陆边缘和大陆裂开的地区。
-------坳陷盆地成因
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• 中国东部中新生代陆相盆地形成机理虽尚未完全认识， 但一般都认为，东部陆相断陷盆地是在陆壳上形成的， 它们分布在西太平洋岛弧后面，及西太平洋俯冲带有 一定的联系；大型断陷盆地(如渤海湾盆地)与莫霍面 呈倒影联系，大多数断陷盆地均有基性火山岩活动， 热流值和地温梯度均较高。
• 在不同结构类型的陆相盆地中，由于盆地基底差 异沉降作用，形成了具有不同堆砌样式的盆地充 填序列。不同结构类型的陆相盆地层序形成的主 控因素影响程度也存在差异，因此，了解盆地结 构是进行陆相层序地层研究的基础。
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陆相湖盆盆地结构示意图
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3、陆相湖盆构造演化特征
• 中国中新生代陆相盆地构造沉降演化历史表 现出明显的阶段性:一般来说，在盆地演化的 早期，盆地基底沉降明显、沉降幅度大；在 盆地演化中期，盆地基底沉降速率明显降低， 沉降幅度变小；到了盆地演化的晚期，盆地 基底沉降作用趋于停止，盆地萎缩直至消亡。
• 在沉积盆地沉降史分析中，常常可以看到盆地沉降曲线在 不同地质时代具有不同的沉降速率，并且很难用一种数学 函数对其进行描述。一般来说，一个盆地构造演化的阶段 包括基底沉降的快速期和基底沉降的静止或上升期，从而 形成了及百万年至千万年旋回相对应的构造层序。从这个 意义上讲，盆地范围的阶段性构造作用控制了沉积层序的 形成，该层序的边界往往是在盆地范围内可追踪对比的构 造不整合界面。
篇层序地层学理论体系
第五章 海相层序地层学
第
二
篇
第六章 陆相层序地层学
课
程
提
纲
第七章 高分辨层序地层学
第一节 陆相湖盆地质特征
陆
相
第二节 陆相层序地层主控因素
层
序
第三节 陆相地层层序边界识别
地
层
第四节 陆相层序级别的划分
学
课
第五节 陆相层序体系域划分
程
提
第六节 陆相层序地层模式
纲
第七节 陆相层序地层及油气勘探
• 显然这种盆地基底沉降的差异特征影响了盆 地演化的历史。及盆地基底沉降历史相对应， 中国中新生代陆相盆地的构造演化历史均可 被划分成三个演化阶段，即早期断陷阶段、 中期拗陷阶段和晚期萎缩消亡阶段 .
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盆地演化实例 松辽盆地构造 演化可分成三 叠纪至中侏罗 世地壳热隆张 烈阶段、晚侏 罗世至白垩纪 登娄库期盆地 裂陷阶段、早 白垩世泉头期 至嫩江期陆内 拗陷全盛发育 阶段和白垩世 四方台期至第 三纪盆地萎缩
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陆相湖盆盆地结构示意图
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★ 中国西部挤压型盆地结构特点
• 中国西部挤压型盆地结构受控于印度洋 板块和西伯利亚板块的相互作用，盆地 往往呈不对称状，发育了明显的中新生 代山前拗陷(图4—2)，无明显岩浆活动， 盆地边界受逆冲断层控制，盆地局部构 造多呈线状或雁列式排列。
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陆相湖盆盆地结构示意图
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三、物源供给对层序的控制
构造沉降条件相同的情况下，物源充 足及否对沉积充填样式有很大的影响。
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四、古地形对层序的控制
盆地边缘地形坡度对沉积样式、体系 域类型及特征有很大的影响。
研究表明：陆相沉积盆地有无地形坡 折带对层序内体系域构成和沉积特征起 决定性因素。
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第一节 陆相湖盆地质特征
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海陆相盆地层序地层研究影响因素对比
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一、构造作用对层序的控制
• 盆地构造演化往往被认为是形成陆相层序的一种主控因素， 甚至是形成陆相层序的最主要控制因素。
• 中国东部中新生代构造演化史分析表明：盆地构造演化具 有明显的阶段性，即盆地的形成和演化不是连续的，是间 歇的或幕式的。正是这种幕式的盆地构造旋回控制了某些 陆相盆地的层序地层模式。
• 研究表明，要成功地在陆相地层中运用层序地层学的基本概 念，就必须要对陆相盆地构造活动、气候变化以及基准面和 沉积物的供给进行全面了解和研究，这样才能根据陆相湖盆 的地质特征，作出能反映陆相盆地地质特征的层序地层研究 成果。
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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
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1、陆相湖盆成因机制
★ 陆相湖盆成因机制之一：热沉降作用 由于地幔深部物质上涌，在陆岩石圈
之下形成热点，大陆岩石圈受热被张变薄。 随着均衡上隆，在地壳上部足以产断裂的 裂陷盆地，从而导致盆地的沉降和沉物的 沉积 (图4—1)。
----------断陷盆地成因
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1、陆相湖盆成因机制
★ 陆相湖盆成因机制之二： 是洼地内沉积物按地形法则发生堆积，
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★中国中部的过渡型沉积盆地特点
中国中部的过渡型沉积盆地的基底坚硬， 是中国陆块上最稳定的一部分，盆地结 构表现为东西不对称的特点，盆地西缘 多发育逆冲断裂带。如四川盆地西缘龙 门山逆冲断裂.
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陆相湖盆盆地结构示意图
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中国陆相湖盆结构特征
• 总之，中国中新生代陆相盆地受基底性质、断裂 构造运动的影响，盆地结构类型多样且复杂。根 据盆地基底差异沉降的特点，可将中国中新生代 陆相盆地结构划分成三种类型，即单断箕状盆地、 双断裂陷盆地和断层活动很弱的拗陷盆地(图4— 2)。
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2、陆相湖盆结构特征
根据盆地构造成因，可将沉积盆地划分成三 种类型: 1)挤压性沉积盆地: 位于贺兰山、六盘山以西 的盆地，如塔里木、准噶尔、柴达木盆地. 2)拉张型沉积盆地:位于贺兰山和六盘山以东 的，如松辽、渤海湾和珠江口盆地. 3)过渡型盆地:介于上述两类盆地之间的盆地， 如四川和鄂尔多斯盆地。
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一、地震识别标志
不整合面是一个将新老层分开的界面，沿 这个界面有证据表明存在指示重大沉积间断的 陆上侵蚀削截或陆上暴露现象。地层不整合在 地震剖面上会表现为地震不整一现象，故利用 地震剖面可以识别不整合面。地震剖面上不整 合面的识别主要根据同相轴的反射终止方式来 判别，典型的陆相地震不整合反射有削蚀、上 超及顶超等三种终止类型。
第一节 陆相湖盆地质特征
一、陆相湖盆构造特征 二、陆相湖盆气候特征 三、陆相湖盆沉积旋回特征
• 起源于被动大陆边缘的海相碎屑岩层序地层学原理已被人们 证实能应用于陆相地层的研究，这是因为湖泊等陆相沉积环 境的异旋回沉积作用及受控于海平面相对变化的海相盆地沉 积作用具有相似性.
• 由于陆相湖盆的地质特征如受构造和气候作用影响大、盆地 类型和结构复杂、湖盆水域浅小、近物源和多物源供源方式、 湖平面升降变化频繁、沉积体系类型多且相变快、湖盆缺少 明显的地形坡折等明显不同于海相沉积盆地，所以，海平面 升降变化曲线对湖泊层序研究无指导意义，控制地层构型的 主要因素是构造活动和气候的变化。
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★ 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 地凹凸相间的盆地结构，盆地一侧为陡 坡，另一侧为缓坡，有时盆地中央发育 隆起带(图4—2)。
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一、构造作用对层序的控制（续）
• 根据构造沉积幕的概念，构造层序及构造沉积幕基 本相当，即代表在基本相同的构造机制作用下形成 的一组相关的层序，指示盆地的一个构造演化阶段。 沉积盆地充填演化受控于不同序次的幕式构造运动。 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的形成。三级和四级构造运 动对准层序组和准层序的形成也有一定的影响。
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第一节 陆相湖盆地质特征
一、陆相湖盆构造特征 二、陆相湖盆气候特征 三、陆相湖盆沉积旋回特征
二、陆相湖盆气候特征
• 中生代中国大陆的古气候特点是:从早侏罗世开始，干 旱和半干早气候带向北逐渐扩大，潮湿气候带不断向 北退缩。
• 新生代古气候不具明显的变迁特征。早第三纪呈 NWW—SEE向的干旱一半干旱气候带将中国分成三个 气候区。呈NWW—SEE向的干旱一半干旱气候带贯彻 中国东南、中南和西北地区，沉积盆地中发育了红层 及膏盐沉积。华北北部和东北地区为中国北部潮湿气 候带，聚煤作用明显。南部潮湿气候带主要在南岭以 南粤桂地区有较好的聚煤作用发生。
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第一节 陆相湖盆地质特征
陆
相
第二节 陆相层序地层主控因素
层
序