层序地层学基本理论(朱筱敏版)比PDF更方便
朱筱敏海相碎屑岩层序
海平面下降、河流向盆地扩展并侵蚀
下伏地层(陆架)的深切河流体系及
其充填物
低位沉积体系,Vail,1988
低位楔
下坡 切折 谷 带 斜坡扇
盆底扇
下切谷的形成-海平面明显下降
下切谷与低位域沉积
Posamentier et al., 1992
◎下切谷沉积特征
1)下切谷规模大、形态多; 2)下切谷充填物质复杂多变; 3)下切谷发育的多期性; 4)下切谷的演化阶段性
沉积类型取决于沉积速率与海平面上升速率
低位沉积体系,Vail,1988
低位楔
下坡 切折 谷 带 斜坡扇
盆底扇
低位域低位楔状体沉积特征
沉积快
沉积特征取决于沉积速率与 海平面上升速率之间的关系 -河控三角洲和浪控三角洲
盆底扇
低位三角洲
沿岸流冲刷明显
低位三角洲
Londonderry
编图:王颖 审核:吕明 2008.6
2)具陆棚坡折边缘的I型层序地层样式 (2)海侵体系域
海侵体系域是具有陆棚坡折边缘Ⅰ型 层序中部的一个体系域。
它是在海平面快速上升期间,可容空 间增长大于沉积物供给速率的情况下形 成的。
底界为首次海泛面,顶界为最大海泛 面。
首次海泛 最大海泛
2)具陆棚坡折边缘的I型层序地层样式 (2)海侵体系域
东营凹陷纯11井古生物组合突变
第三节 层序地层学模型 • 一、层序边界及识别标志
(5)在岩性和地层产状突变的层序界 面处,测井曲线具有良好的层序界面响应 ◇电阻率曲线、自然伽玛和自然电位曲线 ◇地层倾角矢量模式图和成像测井特征
地层倾角测井的明显变化
第三节 层序地层学模型
• 一、层序边界及识别标志
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
第一章 层序地层学基本概念(层序地层学)
1、层序地层学(Sequence Stratigraphy)
层序地层学(Sequence Stratigraphy) : 根据露 头、钻测井和地震资料,结合有关沉积环境和岩相 古地理解释,对地层层序格架进行地质综合解释的 地层分支学科。
地震地层学 生物地层学 年代地层学 沉积学
层序地层学
油气勘探
2、层序(Sequence)
• 在滨线的区域性海进时期,密集段分布 最广泛。
密集段 (Condensed Section)
密集段主要产于海进体系域内部和高水位 体系域远端。它实际上是不断前积的、穿
时的前三角洲细粒沉积
湖盆中的密集段
含盐油页岩膏盐华、溶蚀纹理
灰黑色云质泥岩
层面盐晶、溶蚀坑与断面水平纹理
6.可容空间(Accommodation)
凝缩层也称密集段、或缓慢沉积段, 是在相对海平面上升到最大、海岸线 海侵最大时期在陆坡和盆地相沉积的 沉积物。
一般由沉积速率很慢的(10100mm/万)、厚度很薄的、缺乏陆源 物质的半深海和深海沉积物。
Definition of Key Terms
密集段 Condensed Section
• 以沉积速度极低为特征的一种薄的海相地 层 层 段 ( 沉 积 速 度 小 于 1 一 l0mm / 1000 年)(据Vail, Hardenbol, Todd, 1984)。它们 是半远洋和远洋沉积物组成,缺乏陆源碎 屑物质,是在海平面相对上升最大、海岸 线海侵最大时期在外陆架、陆坡和盆地底 部沉积的(据Loutit, 1986)。
2. 四个基本变量控制层序特征
基本变量对层序的控制作用
基本变量
控制作用
构造沉降
提供沉积物沉积的可容空间
《层序地层学》重点课程建设
《层序地层学》重点课程建设收稿日期:2018-04-16基金项目:中国石油大学(北京)重点教改项目“《层序地层学》重点课程建设”(2014-001);中国石油大学(北京)重点教改项目“《层序地层学》在线课程建设”(2015-002);全国工程专业学位研究生教育自选研究课题“《层序地层学》在线课程建设”(2016-ZX-408)作者简介:朱筱敏,男,教授,主要从事《层序地层学》、《沉积岩石学》教学科研工作。
当代地球科学正在不断朝着全球化、科学化、综合化和数据化方向发展。
这就要求人们不断地修订、创新传统的地质理论或观念,充分利用多种信息,集成多种地学分支学科,相互渗透,形成新交叉学科[1]。
层序地层学适应了当今科学发展的历史潮流,它的出现在地质学以及与沉积学研究相关的科学领域引起了极大的震动和广泛的影响[2]。
自1988年《层序地层学》诞生之后,中国许多综合性大学和能源行业院校为研究生开设了学位课《层序地层学》,不断构建了合理先进的研究生教育课程体系和研究生培养质量保障体系,取得了丰硕的教学研究成果[3]。
中国石油大学(北京)于1992年为地质资源与地质工程和地质学专业的硕士研究生开设了《层序地层学》学位课,2000年由石油大学出版社出版了、得到较为广泛应用的《层序地层学》教材,2002年被评为中国石油大学(北京)品牌课,是一门特色鲜明、理论紧密联系实际的研究生学位课程。
《层序地层学》教材2002年被评为北京市高校精品教材,2003年被国家教育部评为国家“研究生教学用书”。
在中国石油大学(北京)和全国工程专业研究生教育改革课题的支持下,《层序地层学》进行了20余年的重点课程和在线课程建设,该课程已经建设成为在中国有较大影响的、具有先进教学内容和教学方式、培养高质量研究生的、受益面广的、具有示范或辐射作用的精品课程。
下面是《层序地层学》重点课程和在线课程建设的一些体会和做法。
一、建设团结向上、可持续发展的教学团队一流的教学团队是开展重点课程建设的基石。
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
1.论述层序地层学发展的主要学派,并阐述他们之间的关键不同点,着重从其形成机制、模式和研究方法论述。
1. 高分辨率层序地层学:是以Cross领导的科罗拉多矿业学院成因地层研究组为代表提出的,邓洪文教授首次将该理论体系在国内作了较为详细的介绍,随后引起了许多地质学家的重视,并逐步在实践中得到应用。
高分辨率层序地层学就是利用高分辨率地震剖面、测井、岩心和露头资料,通过对层序地层基准面的分析,运用精细的层序地层划分对比技术,建立高分辨率层序地层框架,由于时间分辨率的增加,地层预测的准确性大为提高,并能为油藏数值模拟提供可靠的岩石物理模型。
1.理论基础:高分辨率层序地层学理论的核心是:在基准面变化过程中,由于可容纳空间与沉积物通量比值(A/S)的变化,相同沉积体系域或相域中发生沉积物的重新分配作用,导致沉积物的保存程度、地层堆积样式、相序、相类型及岩石结构发生变化。
这些变化是基准面旋回中所处的位置和可容纳空间的函数。
基本理论包括基准面原理、体积划分原理、相分异原理和旋回等时对比法则。
其理论的关键点是基准面变化控制了层序地层的发育。
1.1 高分辨率层序地层学基准面旋回简介:作为对一个基准面旋回变化过程中形成的沉积体进行研究的分支学科,高分辨率层序地层学研究的基本单元是成因层序,即以等时面为界的时间地层单元,研究的基本原理是地层基准面或平衡剖面理论。
地层基准面为一抽象的、动态的非物理界面它是海平面、古构造(区域、局部)、古气候、古物源及沉积物供给速率、古地理等多种影响因子的函数。
基准面位置运动轨迹及方向、波动振幅及频率随时间而变化,并能准确地、动态地反映空间及沉积过程。
基准面在变化中总具有向其幅度的最大值或最小值单向移动的趋势,构成一个完整的上升下降旋回。
一个基准面旋回是等时的,在一个基准面旋回变化过程中(可理解为时代域)保存下来的一套岩石为一个成因地层单元,即成因层序,它以时间面为界,因而为一个时间地层单元。
层序地层学概念
意义层序地层学通过对地震、测井和露头资料的分析,研究在构造运动、海面升降、沉积物供应和气候等因素控制下,造成相对海平面的升降变化及其与地层层序、层序内部不同级次单位的划分、分布规律;研究其相互之间的成因联系、界面特征和相带分布。
以建立更精确的全球性地层年代对比、定量解释地层沉积史和更科学地进行油藏以及其他沉积矿产的钻前预测。
概念的提出层序的基本概念在18世纪晚期即已提出,认为地层的顶、底界是不整合的单位。
但第一次明确提出层序一词,并用于北美大陆古生代地层划分的是斯洛斯。
到了20世纪50年代后期,美国地质学家韦尔等,在研究了大量资料的基础上,于1965年提出了第一代的全球海平面相对变化曲线和地震地层学基本原理,成功地解决了北海盆地的中生代地层划分,引起了石油地质界的重视,并于1977年出版了《地震地层学在油气勘探中的应用》一书。
它标志着地震地层学的诞生和层序地层学的奠基。
1987年,美国哈克、韦尔、哈登博尔等,在总结各项成果的基础上,提出第二代海平面相对变化曲线,并系统地提出层序地层学的基本理论与概念。
出版了《层序地层学原理》,它标志着层序地层学进入成熟和蓬勃发展阶段。
层序地层学层序地层学是在地震地层学的基础上发展起来的,它概括了地震地层学的基本概念和方法,并综合了生物地层学、同位素地层学、磁性地层学、沉积学和构造地质学的最新成果。
其基本原理是构造运动、全球绝对海平面的变化和沉积物供应速度综合作用的结果,产生了地层记录,也可称作地层信号。
这些记录反映了上述诸作用的规模、强弱、持续时间和影响范围。
其中,构造作用与海平面变化的结合,引起了全球性相对海平面变化,它控制了沉积物形成的潜在空间。
构造作用与气候变化的结合,控制了沉积物的类型和沉积数量,以及可容纳空间中被沉积物充填的比例。
而河流和海洋环境中的沉积作用,又由于水流与地形和水深间的相互影响而引起不同的岩相分布。
规模分级上述作用按其规模可以分为六级:持续时间大于5000万年的称为一级周期,500~5000万年的为二级周期,50~500万年的为三级周期,10~50万年的为四级周期,1~10万年的为五级周期,小于1万年的为六级周期。
层序地层学
层序地层学读书报告01111220111004087程晓枫一、层序地层学发展历程1. 1 层序地层学起源阶段(1948~1976) 层序的基本概念在18 世纪晚期即已提出,第一次明确提出层序一词,并用于北美大陆古生代地层划分的是Sloss(1948) 。
至20 世纪70 年代,随着计算机技术发展,以Peter R. Vail 为首的Exxon 石油公司的地质学家们将地质理论、地震勘探技术与现代计算机技术紧密结合,创立了地震地层学,使得地层学的发展跃上了一个新的台阶。
1.2 经典层序地层学的形成与发展(1977~1987)Vail 和Exxon 石油公司的学者们进行了一系列的研究,主要表现在以下几个方面: ①层序的定义有所修改; ②将Sloss 的层序进行了修改,缩小了层序的时间跨度,原来的Sloss 的层序成为修改后的超层序; ③提出了层序演化机理的主导因素—海平面升降。
1.3 层序地层学综合发展阶段(1988~至今)1988 年,正式出版了由Wilgus 主编的《海平面变化综合分析》,标志层序地层学的综合发展阶段。
1991年,由D. 1.Macdonald 主编的《活动边缘的沉积作用、构造运动和全球海平面变化》一书,进一步把层序地层研究扩展到活动大陆边缘。
层序地层的理论日趋完善,应用范围不断扩大,出版了一系列层序地层理论及应用的著作,成为地层学及沉积学及能源盆地地质学领域的热点。
二、层序地层学的基本概念2.1、层序地层学的基本定义层序地层学是上个世纪70 年代末由美国Riee大学V ail P R 及其在Exxon公司卡特研究中心的同行Mitchum R M 和Sarg ree J B 等在地震地层学基础上创立起来的一门新的地层学分支科学。
层序地层学是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石关系。
2.2、基准面和可容纳空间基准面和可容纳空间是层序地层学中的两个最重要的概念。
层序地层学绪论
学概念。就像板块构造提供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,1990)。 “地震地层学引起了地 层分析中的一场革命,其意义之深远不亚于板块构造引起的革命。结果,几乎
层序地层学的诞生和发展之所以获得如此 高的评价,主要是在于它的科学性、先进 性、预测性和定量性. (1) 层序地层学的基本观点和当前人类把地 球作为一个整体,研究其演化历史的地球 观是一致的,因而受到了地学工作者的重 视和支持。 (2)层序地层单元的界面具有物理性界面和 生物界面的双重意义。因此,层序地层学 清除了地层中长期存在的年代地层、岩石 地层和生物地层单位三重命名的混乱现象 ,为准确的地层划分与对比有可能提供一 个全球统一的地层学概念和对比方案。
所有涉及沉积岩的学科都要被重新研究和重新受到重视,大量问题正在涌现。 ……它是把科学由定性领域转到定量领域的推动力,……使地层学这一学科将 更有预测性和定量性”(T.A.Cross和M. A. Lessenger,1986)。“地层学目 前正在进行一场革命。一个世界范围的旋回式层序和沉积体系域的评价……, 正 在 大 学 和 跨 国 石 油 公 司 中 进 行 ” ( L.F.Brown,Jr,1990)。 原 苏 联 科 学 院一些院士(1988)指出:“地震地层学是油气勘探最精确的一种方法,它能 够使油气普查勘探成本降低二分之一到三分之一,可以实现‘野猫钻幻想’, 井井出油,百发百中。”J.B.Sangree等(1990)认为:“层序地层学主要用 于识别和详细研究地层圈闭的含油气远景。在应用层序地层学以后,一些颇具 特色的勘探前景已经出现。”AAPG、SEPM和IAS均认为层序地层学是90年代 石油地质学、地球物理学、沉积学和地层学发展的重大方向,ESGC(1988)已 经将“层序地层学和全球海平面变化”正式列入“全球沉积地质计划”( GSGP),此项国际性研究已通过联合国在各国实施。1995—2000年在美国召开
层序地层学的简单描述
1.2层序地层学1.2.1层序地层学基本原理及在油气勘探开发中的意义层序地层学是80年代后期在地质学领域出现的一门新学科,是在沉积学、地层学和地震勘探技术不断发展、资料不断积累的基础上发展起来的。
层序地层学是一种划分、对比和分析沉积岩层的新理论和新方法,使人们能够更精确地对比地质时代,再造古地理,并在钻前预测储集层、生油层和盖层,对勘探和开发地层和岩性圈闭中的油气藏尤为有效。
因此,它不仅是地质学领域中出现的一种新的理论,而且是一种油气勘探的新方法。
它一经出现便受到了广大地质学者,特别是油气地质工作者的高度重视,并且在油气勘探和开发中发挥着越来越重要的作用。
1.2.1.1层序地层学简述层序地层学的概念和理论是以P。
V ail为代表的埃克森生产研究公司的研究人员根据被动大陆边缘沉积特征提出的(V ail,1987;V anWagoner等人,1987,1988;Posamentier和vail1988)。
层序地层学的理论基础是全球海平面的周期性升降、构造沉降、沉积物供给、全球气候变化、地形和地貌等因素控制着沉积层序的发生、层序的类型、层序内部地层的展布和相带分布。
层序是层序地层学中最基础的地层单位,它是被不整合面或可与之对比的整合面所限定的一段地层,该整合面可以看作是不整合面向盆地内的延伸。
一个层序内的地层往往是相对连续的,并且在成因上相互联系的。
一个层序中可以进一步地划分出体系域,而体系域则是由一系列同期形成的沉积体系所组成的。
层序可以分为I型层序和II型层序两种类型。
一个I型层序是由低水位体系域、海侵体系域和高水位体系域构成的,底界不整合面为一个I型不整合面;一个II型层序则是由陆架边缘体系域、海侵体系域和高水位体系域构成的,其底界不整合面为一个II型不整合面。
当全球海平面的下降速度超过盆地边部的构造沉降速度时,就会出现海平面的相对下降,也即出现海退,陆架甚至陆坡上部的部分地区就会暴露出水面,河流会下切陆架,在河道之间的地区可能会形成古土壤或根土层。
朱筱敏-层序地层学基本理论
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 中具有成因联系的,旋回岩性序列 间相互关系的地层学分支学科 。
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
◇低位体系域(Lowstand systems tract, 简称LST)是指Ⅰ型层序中位置最低、沉积 最老的体系域;
◇是在相对海平面下降到最低点并且开始缓 慢上升时期形成的,顶界为首次海泛面;
◇在具有陆棚坡折和深水盆地的沉积背景中, 低位体系域由盆地扇、斜坡扇和低位前积 楔状体以及河流下切谷充填物组成的 。
层序地层学-1 Sequence Stratigraphy
朱筱敏
中国石油大学地球科学学院
层序地层学就是根据露头、 钻测井和地震资料,结合有关沉 积环境和岩相古地理解释,对地 层层序格架进行地质综合解释的 地层学分支学科。
Embry T-R旋回
Vail 层序地层学
Galloway 层序地层学
Cross高分辨率层 序地层学
谢 谢!
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 质时间内仅沉积很薄沉积物的界面。
二、层序地层学基本概念
2、整合和不整合
2)不整合
不整合是一个将新老地层分开的界面, 沿着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(或与之相对 应的海底侵蚀)或陆上暴露现象。
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。
2 层序地层学基本原理
1 低位体系域
低位体系域:在全球海平面快速下降,速率大 于沉积滨线坡折带构造沉降速率时,以及海 平面相对缓慢上升时形成的同期沉积体系组 合。 底界:为Ⅰ型不整合面及其对应的整合面顶 界,为首次越过陆棚坡折的初次海泛面
(LST) 组成: 在具陆棚坡折的盆地中,低 位体系域由盆底扇、斜坡扇和 低位前积楔状体、深切谷组成
Ⅱ层序边界
Ⅱ型层序边界:当海平面下降的速率小于 沉积滨线坡折处沉降速率,即在这个区域 未产生相对海平面下降时期形成的。 Ⅱ型层序边界特征:是一个区域性界面,沉 积滨线坡折带向陆方向的陆上暴露、上覆 地层的上超以及海岸上超点向下迁移等特 征。没有河流回春作用造成的陆上侵蚀、 也没有沉积相明显向盆地方向迁移。
三、Ⅰ型层序地层结构
(1)低位体系域 (2)海侵体系域 (3)高位体系域
1、体系域概念及分类 体系域及体系域类型:
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
层序的体系域组成
根据客观标准(包括边界面类型、准层序的分 布以及在层序内位置)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, 沉积体系:指成因上相关联的沉积相的三维组合。 体系域类型:低水位、陆棚边缘、海侵及高水位。 低水位和高水位是描述性的术语,指在层序内 的位置;当指体系域时,这些术语不表示时间间隔 或在海平面变化周期或相对旋回上的位置。
3.海泛面(Marine flooding surface)
海泛面是一个新老地层的分界面,常常是 平整的,仅有米级地形起伏,但穿过该界面时 有证据表明水深会突然增加。 海泛面常伴随小规模的水下侵蚀作用和无沉 积作用,表明存在小规模的沉积间断。 除非海泛面与层序边界重合,否则海泛面上 不会发生大规模陆上侵蚀作用,无海岸上超的 向下迁移或向盆地方向的迁移。
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。
层序地层学基本原理
一个典型的海平面相对升降变化周期包括海平面的逐渐 相对上升、静止期和迅速的海平面相对下降。
层序地层学
2019/10/11
Sequence Stratigraphy
这里必须明确几个术语: 海进:以一定地层单元中滨海相向陆地迁移为标志。 海退:以滨海相向海方向迁移为标志。 海底加深:由水深增加的证据来指示。 海底变浅:由水深减小的证据来指示。
在海平面的相对上升期间,这几种情况都可能发生。
不可错误地把海进和海底加深看作是海平面相对上升的同 义语;把海退和海底变浅看作是海平面相对下降的同义语; 以及把海岸线停滞和海底水深不变看作是海平面相对静止 的同义语。
层序地层学
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Sequence Stratigraphy
层序地层学
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Sequence Stratigraphy
2、4个基本变量控制了层序
层序地层学注重研究以不整合面及与之相关的整合面为界 的旋回地层的关系。层序受构造沉降、全球海平面升降、 沉积物供给速率和气候变化等4个基本因素的控制。其中 构造沉降提供了可供沉积物沉积的可容空间,全球海平面 变化控制了地层和岩相的分布模式,沉积物供给速率控制 了沉积物的充填过程和盆地古水深的变化,气候控制了沉 积物类型以及沉积物的沉积数量。层序和地层叠置样式常 受4个基本因素的综合影响。构造沉降速率、海平面升降 速率和沉积物供给速率3个参数控制了沉积盆地的几何形 态,沉降速率和海平面升降变化综合控制了沉积物可容空 间的变化。
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
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 .
层序地层学基本理论(朱筱敏版)比PDF更方便
层序地层学-1Sequence Stratigraphy朱筱敏中国石油大学地球科学学院层序地层学就是根据露头、钻测井和地震资料,结合有关沉积环境和岩相古地理解释,对地层层序格架进行地质综合解释的地层学分支学科。
T-R旋回EmbryVail层序地层学层序地层学的四大理论体系一、层序地层学定义和理论基础1.层序地层学一、层序地层学定义和理论基础2.1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Sciences全球海平面变化,Haq,200Sciences全球海平面变化,Haq,200Sciences全球海平面变化,Haq,200一、层序地层学定义和理论基础2.2)四个基本变量控制了地层单元几何形态和岩性四个基本变量控制层序地层构型不同变量具有不同的控制作用。
全球海平面变化是控制地层叠置样式的基本因素二、层序地层学基本概念11)层序层序的概念二、层序地层学基本概念◇层序内所有岩层都是沉积在以层序边界年代所限定的地质时间间隔内;层序是层序地层学研究的基本单元。
一个沉积层序可以包含若干个不同类型体系域以及准层序组和准层序。
1,32层序概念本身不包括规模甚至时间的含义二、层序地层学基本概念2沉积滨线坡折(depositional shoreline break)是指陆架剖面上的一个位置,是沉积作用活动造成的地形坡折(三角洲,临滨沉积)二、层序地层学基本概念2陆棚坡折(shelf break):大陆架与大陆斜坡之间的过渡地带二、层序地层学基本概念3I型和II型层序★II型层序底部以II型层序界面为底界,顶部以I型或II型层序边界为顶界I型和II型层序Ⅰ型Ⅱ型二、层序地层学基本概念4Ⅰ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。
二、层序地层学基本概念4II型层序界面是由于全球海平面下降速度小于(等于)沉积滨线坡折带处盆地沉降速度时形成的,在这个位置上未发生海平面的相对下降。
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层序地层学-1
Sequence Stratigraphy
朱筱敏
中国石油大学地球科学学院
层序地层学就是根据露头、
钻测井和地震资料,结合有关沉积环境和岩相古地理解释,对地
层层序格架进行地质综合解释的地层学分支学科。
T-R旋回
Embry
Vail
层序地层学
层序地层学的四大理论体系
一、层序地层学定义和理论基础1.
层序地层学
一、层序地层学定义和理论基础2.
1
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
Sciences
全球海平面变化,Haq,200
Sciences
全球海平面变化,Haq,200
Sciences
全球海平面变化,Haq,200
一、层序地层学定义和理论基础
2.
2)四个基本变量控制了地层单元几何形态和岩性
四个基本变量控制层序地层构型不同变量具有不同的控制作用。
全球海平面变化是控制地层叠置样式的基本因素
二、层序地层学基本概念
1
1)层序
层序的概念
二、层序地层学基本概念
◇层序内所有岩层都是沉积在以层序边界年代所限定的地质时间间隔内;
层序是层序地层学研究的基本单元。
一个沉积层序可以包含若干个不同类型体系域以及准层序组和准层序。
1,3
2
层序概念本身不包括规模甚至时间的含义
二、层序地层学基本概念
2
沉积滨线坡折(depositional shoreline break)是指陆架剖面上的一个位置,是沉积作用活动造成的地形坡折(三角洲,临滨沉积)
二、层序地层学基本概念
2
陆棚坡折(shelf break):
大陆架与大陆斜坡之间的过渡地带
二、层序地层学基本概念
3I型和II型层序
★
II型层序底部以II型层序界面为底界,顶部以I型或II型层序边界为顶界
I型和II型层序
Ⅰ型
Ⅱ型
二、层序地层学基本概念
4Ⅰ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。
二、层序地层学基本概念
4
II型层序界面是由于全球海平面下降速度小于(等于)沉积滨线坡折带处盆地沉降速度时形成的,在这个位置上未发生海平面的相对下降。
二、层序地层学基本概念5)层序地层构成--
体系域类型
低位体系域
海侵体系域
高位体系域
陆棚边缘体系域
海侵体系域
高位体系域
Ⅰ型层序
Ⅱ型层序
二、层序地层学基本概念
2
1)整合
整合可包括沉积作用缓慢、在很长地质时间内仅沉积很薄沉积物的界面。
二、层序地层学基本概念
2
2)不整合
重大沉积间断的陆上侵蚀削截
不整合面在地震反射剖面中常响应于削蚀、顶超、上超和下超等反射终止关系满南地区形成的不整合面遮挡圈闭
二、层序地层学基本概念
3
1)海泛面
◇
◇它们常是平整的,仅有米级的地形起伏;◇
二、层序地层学基本概念
2)初次海泛面
初次海泛面(First flooding surface)是Ⅰ型层序内部初次跨越陆架坡折的
海泛面,即响应于首次越过陆棚坡折带的第一个滨岸上超对应的界面。
3)最大海泛面
最大海泛面(Maximum flooding surface)是一个层序中最大海侵时形成的界面,是海侵体系域的顶界面并被上覆的高位体系域下超,最大海泛面常对应于最远滨岸上超点所对应的反射同相轴。
4
1)体系域
◇
1977
◇沉积体系是指具有成因联系的、相的三维空间组合(Fisher,1967)。
◇
CS
2)低位体系域
◇低位体系域(Lowstand
HST LST TST HST systems tract,
简称LST)是指Ⅰ型层序中位置最低、沉积最老的体系域;
◇是在相对海平面下降到最低点并且开始缓慢上升时期形成的,顶界为首次海泛面;
◇在具有陆棚坡折和深水盆地的沉积背景中,低位体系域由盆地扇、斜坡扇和低位前积楔状体以及河流下切谷充填物组成的。
二、层序地层学基本概念
CS
3
HST TST
LST HST
◇systems tract,◇是在海平面迅速上升与构造沉降共同产生的
海平面相对上升时期形成的。
◇
◇以沉积作用缓慢的、低砂泥比值的、
一个或多个退积型准层序组为特征。
二、层序地层学基本概念
CS
4◇HST LST TST HST
tract,
◇是在海平面由相对上升转变为相对下降时期形成的,沉积物供给速率常大于可容空间增加的速率。
◇
二、层序地层学基本概念
5
◇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);◇
二、层序地层学基本概念5
1)准层序
海泛面
4滨外陆棚
3
2
1滨外陆棚临滨
前滨
临滨
二、层序地层学基本概念2
◇一套准层序特征堆砌样式
◇重要的海泛面
◇
二、层序地层学基本概念
6
1
◇
1988
◇可容空间受控于沉积基准面的变化,或是海平面升降和构造沉降的函数
6、可容空间
可容空间受控于沉积背景的基准面的变化,或者是海平面升降和构造沉降的函数。
慢
中
快
Superposition of Eustacy and Subsidence
“TECTONIC CYC LE”
SUBSIDENCE
EPISODE
UPLIFT
EPISODE。