地震沉积学综述

地震沉积学综述
樊浩
【摘要】从"地震沉积学"概念提出到现在,地震沉积学已经经历了十多年的发展,其理论体系及方法技术正在不断地完善之中.地震沉积学结合地质规律,尤其是沉积环境及沉积相模式的指导,利用三维地震信息和现代地球物理技术对沉积岩的沉积体系、沉积相平面展布以及沉积发育史进行宏观研究.地震沉积学的技术手段包括相位转换、地层切片及分频解释等.其目前研究的热点问题有地层切片的建立,地震资料相位转换及分频解释等.%"sedimentology" concept to now, seismic sedimentology has experienced ten years of development, its theoretical system and method technology is constantly being improved.Seismic sedimentology and geological law,in particular the guide depositional environment and sedimentary facies model, the use of three-dimensional seismic data and geophysical techniques of modern sedimentary depositional systems, sedimentary facies distribution and sedimentary history of the development of macro-plane development research.Seismic sedimentology techniques include phase-change,strata slice and divide interpretation. Hot issues its current research has established strata slices,seismic data conversion phase and frequency division interpretation.【期刊名称】《电子测试》
【年(卷),期】2016(000)008
【总页数】3页(P153-155)
【关键词】地震沉积学;概念;发展历史;方法技术;热点问题
【作者】樊浩
【作者单位】辽河油田海南油气勘探分公司,124010
【正文语种】中文
随着电子技术、信息技术的高速发展，地震勘探的设备和仪器的更新换代，地震勘探技术日益成熟，在油气勘探领域的作用有增无减。

收集地震资料是地震勘探工作开展的前提和基础，地震勘探工作的成效的高低在很大程度上取决于地震资料品质的好坏，地震资料品质的提高促进了地震解释技术的发展。

地震沉积学其英文名称为seismic sedimentology，它是现代地震技术与沉积学发展到一定阶段而产生的学科，同地震层学和层序地层学一样都属于交叉学科。

地质是沉积环境变迁的忠实记录者，而地震资料又将地质的变迁忠实的记录了下来，因此可以说地震记录间接的反映出原始的沉积环境。

随着现代地震技术的发展，地震记录还可以反映出沉积岩石的特性及历史变迁，因此将地震勘探技术用于研究沉积学是可行的，地震勘探技术与沉积学知识二者研究内容的相关联性是形成地震沉积学的理论基础与前提。

地震沉积学经历十余年的发展，专家学者对其理论基础、核心思想、研究内容及研究思路等有较为统一的认识，但其概念尤其是关键方法技术上存在较分歧。

大多数地质学家都支持这样的观点，即地震沉积学是以地球物理学、沉积学、地震地层等学科为理论支撑的，以地质规律为研究的指导思想，以三维地震信息和现代地球物理技术为研究手段，以沉积体系、沉积相平面展布以及沉积发育史作为研究的思路与内容。

早在20世界初，地质学家就展开了对于沉积层序的研究，如1909年地质学家
Blackwelder提出了以不整合面作为判别地质时间的依据，他指出不整合面作为地层剥蚀面和沉积间断面，在一定程度上反映着地质环境的变迁，能够作为识别地质时间的标志；1916年Grabau提出了最早的地层旋回性理论——地层节奏(pulsation)理论，1958年Wheeler首次提出了年代地层图的制作原理等。

之后的若干年，学者对于地震地层学研究的角度日益深入，研究成果斐然。

这些研究理论和成果为地震地层学的诞生和发展奠定了坚实的基础。

1977年美国地质学家Vail发表了《地震地层学和全球海平面变化》一文，他在文中指出造成地震层序形成的最关键的因素就是全球海平面周期性的变化，该文的发表在地质学界引起了很大的反响，是地震地层学发展中的里程碑，预示着着地震综合解释和地震岩性解释初现端倪。

1998年，曾洪流首次提出了“地震沉积学”的概念，从此以后越来越多的学者对地震沉积学的内涵和特征进行了多角度的阐述，地震沉积学概念的提出是对地震同相轴等时性及其地质意义的重新认识。

2005年2月地震沉积学国际会议在美国休斯敦召开，在该会议上提出了将地震沉积学列为一门正式的学科，这标志着地震沉积学进入了一个崭新的发展阶段。

2009年4月CPS/ SEG2009会议在北京召开，在此次会议上学者们就地震沉积学的研究现状和发展趋势进行了热烈的讨论。

地震沉积学是利用沉积体系的空间地震反射形态与沉积地貌之间的关系来研究沉积建造，在油气勘探和开发领域广泛的应用到了地震沉积学的知识并取得了显著的成效，使得地震沉积学成为地质学界研究的热点问题。

地震沉积学讨论的是在地质变迁的过程中沉积岩是如何形成的，由地震岩石学和地震地貌学这两个部分组成。

地震岩石学主要研究的是地震的属性与岩石特征，并根据这二者之间的关系对储层岩进行预测；地震地貌学主要以年代地层框架为模型，将时界面的拉平等知识引入到模型中，从而研究区域的古地貌特征。

经过十多年的发展，地震沉积学初步形成了自己的方法体系和关键技术，比如：等时地层切片技术、90°同相轴转换技术、分频解释技术等。

现将这些关键技术综述如下：
3.1 地层切片技术
地层切片包括：时间切片、沿层切片和地层切片三种。

地层切片是以解释的两个等时沉积界面为顶底，在地层的顶底界面间按照厚度等比例内插出一系列的层面，沿这些层面内插出的逐一生成的切片，这种切片比时间切片和沿层切片更接近于等时界面。

地层切片体是地震沉积学研究的基本手段。

要想利用切片识别积相需要满足两个条件，第一个条件是通过单井沉积相来标定地震相，建立二者之间的关系；第二个条件是通过对单井相的分析，腿断出研究区域沉积环境，并由此构建出符合当前环境的沉积相模式，在沉积相模式的指导下将地震振幅的平面响应转化成沉积相的平面展布。

3.2 90°同相轴转换技术
波形和测量振幅是地震相位谱的函数。

当需要研究的沉积区域位于海底或者是厚层块状砂岩顶面时，运用零相为数据体解释地质状况时具有分辨率高、反射界面一致及子波对称性好的优势。

但是当研究区域位于整合面时，零相位波的检测方法则准确度不高。

90°相位转换的方法克服了零相位波的缺陷，它将地震相位旋转90°将反射波主瓣提到薄层中心，反射出的波长与砂岩层相对称而不是与地层底界面相对称，这样使得地震相为在一个波长的厚度范围内与岩性唯一对应。

90°相位转换技术的应用改变了由于视觉误差引起的检测准确度不高的问题，使得检测的位置由正相位转换到了零相位，大大提高了检测的精确度，使地震相位与岩性测井曲线更加吻合，使地震相位具有岩性地层意义。

3.3 分频解释技术
地震沉积学与地震地层学在研究内容上有着很强的关联性，但是也有着不同之处，其中最大的区别之处在于地震沉积学地震同相轴反映的是地震资料的控制频率，不同频段的地震数据反映的地质信息是不同的，而地震地层学中的地震同相轴反映的的是等界面和岩性界面的状况。

地震沉积学中的低频资料中反射同相轴更多的反映岩性界面信息，而高频资料中反射同相轴更多的反映等时沉积界面信息。

地震频率成分控制了反射同相轴的倾角和内部反射结构，低频地震资料中同相轴更倾向于具有岩性界面的意义而不是时间界面的意义，这一观点否定了反射同相轴的严格等时性，对地震地层学的研究基础提出了强有力的挑战。

分频解释技术正是基于以上的认识而提出的地。

地震沉积学认为地震反射同相轴不是等时的，当岩性界面与等时沉积界面相交时会发生同相轴穿时现象。

地震沉积学最大的理论突破是地震频率成分控制了反射同相轴的倾角和内部反射结构，低频地震资料中同相轴更倾向于具有岩性界面的意义而不是时间界面意义。

地震沉积学在油气勘探与开发中展示出了良好的应用前景。

地震沉积学和地震地貌学在国外的海相地层，尤其是河流体系和古海底水道的研究中取得了广泛的成功。

国内部分学者等将地球物理技术与沉积学研究相结合进行沉积相分析，比如张义娜等对中亚南部地区下白垩统三维地震资料区进行了地震沉积学研究,通过一系列地层切片，结合地质背景及钻井岩心资料，得出了研究区下白垩统从下至上主要经历了辫状河三角洲-湖泊-三角洲-湖泊-辫状河的沉积环境变迁的初步认识。

樊浩（1979-），男，湖北潜江人，工程师，研究方向石油地质
【相关文献】
[1] 魏嘉,朱文斌,朱海龙等.地震沉积学——地震解释的新思路及沉积研究的新工具[J].勘探地球物理进展,2008,2(31):95～101.
[2] 王正和,蒋能春,吕其彪.地震沉积学的概念、方法和应用[J].江汉石油科技,2008,2(18):7～11.
[3] 林承焰,张宪国地震沉积学探讨[J].地球科学进展,2006,11(21):1140～1144.
[4] Wheeler H E. Time-stratigraphy [J]. AAPG Bulletin,1958,42 (5):1047～1063.
[5] Vail P R, Mitchum R M Jr, Thompson S III. Seismic stratigraphy and global changes of sea level, Part 3: relative changes of sea level from coastal onlap [J]. AAPG Memoir 1977,26 :63～81.
[6] Zeng H L, Kerans C. Seismic frequency control on carbonate seismic stratigraphy: A case study of the Kingd om Abo sequence, west Texas[J]. AAPG Bulletin,2003,87(2): 273-293.
[7] Hentz T F, Zeng Hongliu. High frequency sequence stratigraphy from seismic sedimentology: Applied to Miocene, Vermilion Block 50, Tiger Shoal area, offshore Louisiana [J]. AAPG Bulletin,2004,88(2):153～174.
[8] Mitchum R M, Vail P R,Thompson S Ⅲ ,et al. Seismic stratigraphy and global changes of sea level, part 2:The depositional sequence as a basinunit for stratigraphic analysis [M]∥ Payton C E. Seismic stratigraphy application to hydrocarbon exploration. [S.l.]:AAPG Memoir, 1977:3-62.
[9] 董春梅,张宪国,林承焰.地震沉积学的概念、方法和技术[J].石油学报,2006,5(24):700-703.
[10] Zeng H L, Milo M Backus.Interpretive advantages of 90-phasewavelets: Part1—Modeling[J]. Geopgysics, 2005,70: 7～15.
[11] Zeng H L, Milo M Backus. Interpretive advantages of 90-phase wavelets: Part2—Seismic applications[J]. Geopgysics, 2005, 70:17～24.
[12] 林承焰,张宪国,董春梅.地震沉积学及其初步应用[J].石油学报,2007,2(28):69～72.
[13] 林正良,王华,李红敬等.地震沉积学研究现状及进展综述[J].地质科技情报,2009,5(28):131-136.
[14] Morgan D, David S, Morgan D, et al. An integrated approach to characterization and modeling of deepwater reservoirs, Diana Field, western Gulf of Mexico in Integration of outcrop and modern analogs in reservoir modeling [M].[S.l.]:AAPG Memoir,2004: 215～234.
[15] Back S, Hocker C, Brundiers M B,et al. Three-dimensional seismic coherency signature of Niger Delta growth faults[J].Integrating Sedimentology and Tectonics Basin Research, 2006,18(3) :323～337.
[16] 张义娜,朱筱敏,刘长利.地震沉积学及其在中亚南部地区的应用[J].石油勘探与开
发,2009,1(36):74～79.。