LL-层序地层学
层序地层学基本原理
引起海平面上升;
④沉积物注入率和生长率的突然增加;
⑤大洋岩石圈的冷却和密度变化。
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2)相对海平面变化、尺度、成因
◆相对海平面(Relative sea-level)
是指海平面与局部基准面如基底之
间的测量值。
◆尺度可以变化很大。
◆一个地区相对海平面的变化是全球
海平面变化与盆地沉降速率的函数。
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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)
层序边界
CS
Systems Tracts HST
LST
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TST
HST
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第二节 全球海平面变化
二、全球海平面相对变化周期与层序级别
不同的海平面变化周期 形成相应的沉积层序
2个一级层序,14个二级层序, 247个三级层序
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第二节 全球海平面变化
质时间内仅沉积很薄沉积物的界面。
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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。
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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
层序地层学层序地层学是地层学的一个分支,是根据地震、钻井和露头资料进行地层分布型式、沉积环境和岩相综合解释的一门科学。
人们发现,在同一时期的、情况各异的许多沉积盆地内发育着的地层形式,说明存在着一种有效的全球控制因素,这种因素即是全球海平面变化。
P.R.Vail等(1977)曾提出了这样一种观点:大多数地表地质学家普遍见到的旋回性沉积作用基本上或完全受全球范围的海平面升降变化的控制。
层序地层学的产生起源于Mac Jeryey在70年代后期的研究成果,他在数学上模拟和定量表示了产生全球旋回曲线的海平面、构造沉降和物源供给之间的相互关系。
这项工作显示出层序地层学以统一思想对地层学和盆地演化进行研究所产生的巨大潜力。
然而,层序地层学成为独立的学科形成于80年代后期,是由P.R.Vail、J.B.Samgree和J.C.Van Wagoner等学者提出并完善的。
P.R.Vail等(1987)提出的层序地层学概念及其有关沉积模式,是以海洋环境为背景,针对被动大陆边缘提出的。
层序地层学的核心部分是研究全球海平面升降变化对沉积作用的控制。
包括对大陆边缘碎屑沉积作用的控制和对大陆边缘碳酸盐沉积作用的控制。
层序及其内部组成部分体系域是全球海平面升降、地壳沉降以及沉积物供给之间相互作用的产物。
全球海平面升降和构造沉降共同作用的结果,引起海平面的相对变化。
在全球海平面升降的控制下,海平面的相对变化速度是碎屑沉积地层型式和岩相分布的主要控制因素;在长期构造运动的背景下,海平面的相对变化控制碳酸盐沉积地层型式和岩相分布。
根据上述这些相互作用可以建立沉积模式,用以检验人们的认识,预测沉积地层关系和岩相,进行全球不同地域、不同时代地层间的对比。
因此,层序地层学是从四维时空上来认识沉积记录,并将其和全球海平面的周期性变化联系起来,认为沉积记录是全球海平面变化与地壳沉降和沉积物供给的函数,从而增强了全球不同地域、不同时代地层间的可对比性和沉积相的可预测性,将沉积学和地层学推向了一个新的阶段。
层序地层学
层序地层学层序地层学是指研究以侵蚀面或无沉积作用面以及可与之对比的整合面为界的、有成因联系并具旋回性的地层的年代地层格架内的岩石关系为主要内容的一门学科。
它是于80 年代晚期在地震地层学的基础上发展起来的。
层序地层学作为一种地学理论已在地质学界得到广泛承认;而作为一种新的勘探方法,已被世界各大石油公司采用。
在我国,层序地层学的研究也已广泛展开,并取得了一批学术成果。
理论体系层序1. 基本层序:层序是由不整合面或其对应的整合面限定的一组相对整合的、具有成因联系的地层序列。
层序也称基本层序、沉积层序,也称为“三级层序”。
2. 巨层序或大层序:其与旋回层序中的一级旋回对应,包括若干个层序。
在层序地层分级体系中为一级层序。
3. 超层序:超层序是比层序大的且与二级旋回相对应的二级层序。
4. 构造层序:构造层序是以古构造运动界面为边界的一类层序,与巨层序或大层序相当,是一级层序。
5. 亚层序:是比层序小,比小层序大的层序。
但这一级层序一般不单独划出,有时与小层序级别相当。
6. 小(准)层序和小层序组:小层序是由海泛面及其对应面所限定的一组相对连续的、有成因联系的层和层组。
在层序中的特殊位置上,小层序可能要么上面、要么下面被层序界面所限定。
体系域体系域是同时期各沉积体系(如河流、三角洲、斜坡等)形成的沉积序列总和,是组成层序的基本单元。
体系域以整合或不整合面为界,由成因上相联系的相对整合的地层组成 [3]。
盆底扇盆底扇是在低的斜坡和盆底沉积的以海底扇为特征的低水位体系域的一部分。
扇的形成与峡谷侵蚀到斜坡和河谷下切至大陆架有关。
硅质碎屑沉积物通过河谷和峡谷穿过斜坡和大陆架形成盆底扇。
斜坡扇斜坡扇是由浊积有堤水道和越岸沉积物组成的扇状体,盖在盆底扇上且被上覆的低水位楔下超形成的。
正常海退地层叠置样式以进积和加积为特征,由滨线处负可容纳空间造成的,沉积物供给速率大于可容纳空间的增长速率,在基准面处于低位和高位时都可以发育。
层序地层学原理
层序地层学原理层序地层学呀,就像是地球给我们留下的一本超级厚的故事书,每一页都藏着好多秘密呢。
咱先来说说啥是层序地层学。
简单来讲,它就是研究地层的一门学问,不过这个研究可不像我们表面看到的那样,只是看看地层有几层、是什么石头组成的这么简单。
它就像一个超级侦探,要把地层里隐藏的时间、环境变化等各种线索都找出来。
你看,地层一层一层地叠在那儿,就像是地球历史的千层饼。
每一层都像是一个时间胶囊,记录着当时地球上发生的事情。
比如说,有的层里可能有好多贝壳化石,那就说明当时这个地方可能是海洋环境,而且这些贝壳还能告诉我们当时海洋里的生态情况,是不是超级酷?层序地层学里有个很重要的概念叫层序。
这个层序啊,可不是随随便便划分的。
它是根据地层中的一些特定的界面和组合来确定的。
就好比我们把这个千层饼按照不同的图案或者馅料来分成一块一块的。
这些层序的界面呢,有的可能是因为海平面突然上升或者下降形成的。
想象一下,海平面下降的时候,原本在海底的地方可能就会暴露出来,就会形成一种特殊的地层界面。
这就像是大海突然退潮,沙滩上会露出一些之前在水下的东西一样。
那层序地层学是怎么知道地球过去的环境变化的呢?这就涉及到地层里的岩石类型和化石啦。
比如说,如果地层里有很厚的砂岩,那可能说明当时是河流比较活跃的时期,河流把沙子带到这里堆积起来。
要是有石灰岩呢,很大概率当时是在浅海环境,因为石灰岩常常是在海里由生物的骨骼和一些化学沉淀形成的。
而化石就更有趣了,就像前面提到的贝壳化石。
如果发现了一些热带地区特有的化石出现在现在比较寒冷的地方,那就说明这个地方过去的气候和现在可不一样,可能曾经是很温暖的呢。
层序地层学还有一个很厉害的地方,就是它可以帮助我们找石油等资源哦。
石油都喜欢藏在一些特定的地层里。
通过层序地层学的研究,我们就能知道哪些地层可能有石油的“藏身之处”。
就像是我们知道了宝藏的地图一样。
科学家们根据地层的层序、岩石的特性等,在那些可能的地方进行勘探,说不定就能找到大油田呢。
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。
地球科学中的层序地层学和古生物学
地球科学中的层序地层学和古生物学地球科学是一门研究地球的各个层面的综合学科,其中层序地层学和古生物学则是两个十分重要的分支学科。
层序地层学主要研究地层的堆积顺序和层序特征,而古生物学则主要研究生物在地质时间尺度上的演化和分布。
两个学科有着密不可分的联系,通过对地层和古生物的研究,可以更好地了解地球的演化历史和生命的发展历程。
一、层序地层学层序地层学是一门研究地层孔隙和渗透性、古地理、相似性、流体分布、沉积构造、封闭性等问题的学科。
地质学家通过对地层的研究,可以了解地球的演化历史、各地区的地质构造以及资源的分布情况。
地层可以用不同的分类方法进行划分,其中最为常用的是年代地层。
年代地层基于不同岩层的形成时间来进行划分,可以分为不同的时代、世、期、纪等。
每个年代地层内部还可以细分为不同的层位,这些层位在不同地区的厚度和性质都会有所不同。
层序比年代地层更为精细,可以把不同年代地层内部根据堆积顺序进一步分为若干层序。
层序是由一定的岩相组成,具有相似的地质历史、沉积环境和堆积模式。
根据层序可以推测出古地理、沉积构造、相似性等地质特征,有利于地质勘探和资源开发。
二、古生物学地球上的生命经历了漫长的演化史,在不同的地质时期发生了各式各样的变化和适应。
古生物学正是研究生物在地质时间尺度上的演化和分布的学科。
通过对古化石、化石记录和生物地理学的研究,人们可以了解生命在地球上的演化历程、生态系统的变迁以及地球环境的演化。
化石是古生物学的主要研究对象。
化石是地球上曾经生活的生物体遗留下来的物质,它们经过埋藏和化石化后,保存了生物的形态、荧光、组织成分等信息。
通过对化石的分析,可以了解各种生物的形态、组成、行为习性和生态环境等信息,为了解古生态和地球演化历史提供了有力的证据。
化石记录是古生物学的重要组成部分。
它是指所有化石遗存的总和,包括生物组成和数量、生存环境和地理位置等信息。
通过对化石记录的研究,可以了解不同的生物组合和环境特点,推断出古地理、气候变化、生态系统演化等信息。
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
层序地层学是研究旋回式、成因上有联系的、以侵蚀面或者与其可以对比的整合面为界的年代地层格架,以及沉积层序内部地层、岩相分布模式的地层学分支学科。
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。
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。
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。
层序地层学原理及应用
层序地层学原理及应用姜在兴李华启等编著第一部分层序地层学原理层序地层学就是一种划分、对比与分析沉积地层得新方法. 当与生物地层及构造沉降分析相结合时, 它提供了一种更精确得地质时代对比、古地理恢复与在钻井前预测油气储集岩、烃源岩与盖层得方法. 层序地层学概念在沉积地层上得应用有可能提供一个完整统一得地层概念,就象板块构造曾经提供了一个完整统一得构造概念一样。
层序地层学改变了分析世界地层记录得基本原则,打开了了解地球历史得一个新阶段,因此,它可能就是地质学中得一次革命。
从本质上说, 层序地层学分析提供了划分层序与体系域等时间地层单位组成得地层格架,这些层序与体系域与特定得沉积体系、岩相与油气分布有密切联系, 并形成于与海平面相对变化有关得基准面变化. 而这些变化表现为地震资料上得反射不连续性与测井、岩心及露头剖面上相带叠置方式得变化。
层序地层学在世界范围内得到了广泛得应用,有以下几方面原因:①消除了地层学中长期存在得年代地层与岩石地层单位及生物地层单位三重命名得混乱现象。
地震反射近似地逼近等时面本身,为地层得划分与对比(至少在准层序级以上)提供了有力得武器. 象板块构造学说提供了全球统一得构造概念一样,层序地层学也有可能提供一个全球统一得地层学格架与沉积作用格架。
②第一次提出了全球统一得成因地层划分方案(成因地层年表)。
过去人们根据某一或二项标志, 提出过地层划分方案(地层年表), 其中有古生物得、岩性得、放射性向位素年龄得、古地磁得方案等。
但由于没有从根本上从地层得成因与发展上进行研究,因此,出现了许多相互矛盾、无法解释得现象。
层序地层学通过对控制地层形成得四个要素(构造沉降、全球海平面升降、气候、沉积物供应)得综合分析,得出相对海平面(或基准面) 控制层序形成与发育得概念。
将层序内部与层序之间得成因联系确立下来,把地层学从描述性提高到有完整体系得理性阶段。
③建立了地层分布模式.层序地层学就是研究地层分布模式得一门科学, 它把层序定义为“顶、底以不整合或与这些不整合相应得整合为界得、成因上有联系得一套地层"。
地质大《层序地层学》教学大纲
《层序地层学》教学大纲课程名称:层序地层学适用专业:资源勘察工程、地质学总学时:32学时理论教学:26 大作业:6执笔人:审订人:一、课程任务与性质层序地层学是八十年代以来在地震地层学基础上发展起来的一门新兴的地学分支学科,它是综合利用地震、钻井及露头资料,并结合有关沉积环境及岩相古地理解释,对地层层序格架进行综合解释的科学。
层序地层学强调在沉积盆地分析过程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格架、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,因而能有效的揭示地层格架中岩相三维配置的关系,能有效的阐明生、储、盖的配置规律,提高地质家的理论和实际预测能力。
本课程将全面、系统的介绍层序地层学的基本原理、概念体系、研究方法和成因模式,探讨层序地层学与油气成藏的关系,介绍层序地层学应用前景和成功实例。
本课程作为资源勘察工程专业和地质学专业高年级的选修课,要求学生已学习过《地层学》、《沉积岩石学》、《石油地质学》、《测井地质学》、《地震地层学》等课程。
通过本课程的学习使学生能掌握层序地层学的基本概念、原理、研究思路和方法,理解利用层序地层学进行等时地层划分和对比的重要意义。
二、课程内容与学时分配第一章绪言2学时介绍层序地层学研究历史、现状及发展趋势。
第二章层序地层学基本概念4学时介绍层序地层学的基本概念,包括层序、准层序、准层序组、体系域等层序地层学研究领域所涉及的一些概念。
第三章层序地层学基本原理4学时介绍层序地层的两种基本类型,即I型层序和II型层序,两种层序的边界特征、内部组合特征、体系域构成等内容。
第四章被动大陆边缘盆地碎屑岩层序地层学4学时介绍被动大陆边缘海相碎屑岩层序地层样式及其与油气勘探的关系第五章被动大陆边缘盆地碳酸盐岩层序地层学4学时介绍被动大陆边缘海相碳酸盐岩层序地层样式及与油气勘探的关系第六章层序地层学主控因素分析3学时探讨构造沉降、海平面升降、气候和物源对层序形成的控制作用第七章层序格架内油气成藏组合3学时探讨层序格架内油气生、储、盖层发育特征及其空间配置关系,阐明层序格架内油气成藏组合特征。
层序地层学 地理学学科
层序地层学地理学学科
《层序地层学》是一门涉及地质结构、矿物学、地层结构的地的理学科。
随着地质年代学的发展,在19世纪,层序地层学开始成为独特的学科,成为地球科学中的一个重要分支。
层序地层学也称作“层序地层结构学”。
层序地层学主要研究地壳的历史演变,如形成地层的物质来源,探究岩石构成的演变过程、层序的历史发展以及其所表示的地质年代的研究。
为了更好地识别和分析地层,研究者需要运用各种实验和分析技术,如岩石薄片、地壳测绘、地球物理、地球化学等,来分析和揭示岩石的层序特征。
层序地层学在识别油气藏和矿产资源中有着重要的作用。
准确识别目标油气藏或矿产资源所在的层序,是油气勘探与矿产勘探中的基础性工作。
层序地层学研究成果,可以帮助油气勘探者更有效的探测油气藏和矿产资源,从而更快的获得收益和利润。
层序地层学是一门复杂的学科,它综合了地质学、地球物理、地球化学等多学科的知识,涉及面广泛,内容繁杂,也是地质工程学科中的重要组成部分。
通过系统交叉学科研究、层序地层学研究,研究者可以获得更深入的了解地壳的历史演化及其表示的地质信息。
层序地层学也可以用于地质教育和地质科普,帮助地质教师和科普人员熟悉地质历史的演化过程及其表象,因此可以发挥重要作用。
在地质教学中,层序地层学可以普及科学知识,可以帮助学生更好地理解地质学中自然现象,从而更好地了解地质历史及其表示的地质信
息。
因此,层序地层学在地质科学研究中具有十分重要的意义。
通过系统的层序地层学研究,可以更好地了解地质历史的演化,发挥其在油气勘探和矿产勘探中的作用,也可以帮助更好地普及科学知识,推动地质科学进步。
层序地层学原理及应用
层序地层学原理及应用层序地层学是一种研究地层堆积规律的学科,它通过分析和解释地层中不同岩性、沉积体系和古地理环境的特征,揭示地球历史的演变和沉积作用的原理。
层序地层学的原理和应用在油气勘探、水文地质、环境地质等领域具有重要意义。
一、层序地层学的原理:层序地层学主要包括沉积相、海平面变化及沉积体系等原理。
1. 沉积相原理:不同沉积相的岩性和沉积特征可以反映不同的沉积环境和沉积作用。
通过对沉积相的研究,可以揭示地层中不同地区和时期的沉积环境变化,从而推测地层的堆积规律和古地理演化。
2. 海平面变化原理:根据全球的海平面变化曲线以及沉积序列中的海侵和海退相特征,可以推测地层的相对时代和地层联系。
在地层划分和对比中,海平面变化起着重要的作用,可以确认地层的对应关系。
3. 沉积体系原理:沉积体系是指在特定沉积环境中形成的具有一定规模和岩性组合的沉积单元。
通过对沉积体系的分析,可以揭示沉积环境的变化和沉积作用的机制,进而推测地层的层序关系。
二、层序地层学的应用:层序地层学在下面几个方面有重要的应用:1. 油气勘探:层序地层学可以揭示不同沉积体系的油气储集规律和分布特征。
通过对沉积相、海平面变化和沉积体系的分析,可以确定含油气层的位置、分布范围和储集类型,为油气勘探提供重要的依据。
2. 水文地质:层序地层学可以揭示地下水的流动和分布规律。
通过对地层的划分,可以确定地下水的赋存状态和供水能力,为地下水资源的开发利用提供科学依据。
3. 工程地质:层序地层学可以揭示地质灾害的形成机制和演化规律。
通过对地层的分析,可以确定不同地层的稳定性和工程地质条件,为工程建设和地质灾害防治提供参考。
4. 环境地质:层序地层学可以揭示环境演变和气候变化的历史。
通过对地层的分析,可以了解过去地球环境的变化和人类活动对环境的影响,为环境保护和生态建设提供参考。
综上所述,层序地层学通过分析和解释地层中不同岩性、沉积体系和古地理环境的特征,揭示地球历史的演变和沉积作用的原理。
层序地层学复习资料资料讲解
层序地层学复习资料一.名词解释1.层序地层学:(Sequence Stratigraphy)研究以不整和面或与之相对应的整和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联的地层学分支学科。
2.层序:(Sequence)一套相对整一的、成因上存在联系的、顶底以不整和面或与之相对应的整和面为界的地层单元。
3.I型层序边界面:一个区域型不整合界面,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。
即I型层序界面是在沉积滨线坡折带处,由海平面相对下降产生。
4.II型层序边界面: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产生的,在沉积滨线坡折带处未发生海平面的相对下降。
5.I型层序:底部以I型层序界面为界,顶部以I型层序或II型层序界面为界的层序。
6.II型层序:底部以II型层序界面为界,顶部以I型层序或II型层序界面为界的层序。
7.沉积滨线坡折带:(Depositional shoreline break)陆架剖面上的一个位置,是沉积作用活动的地形坡折,在此坡折向陆方向,沉积表面接近基准面,而向海方向沉积表面低于基准面。
8.陆棚坡折带:(Shelf-break)大陆架与大陆斜坡之间的过渡地带。
9.体系域:(Systems tract)一系列同期沉积体系的集合体。
10.低位体系域: (Lowstand systems tract,简称LST) 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。
在具陆棚坡折的深水盆地的沉积背景中,低位体系域是由海平面相对下降时形成的盆底扇、斜坡扇和海平面相对上升时形成的低位前积楔状体以及河流深切谷充填物组成的。
低位体系域以初次海泛面为顶界,其上为海进体系域。
11.海进体系域:(Transgressive systems tract,简称TST):是I型和II型层序中部的体系域,是在全球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,由一系列向陆推进的退积准层序组成,沉积作用缓慢。
层序地层学的基本概念
层序地层学的基本概念层序、体系域、与准层序概念之异同与比较一.层序层序指一套相对整一的、成因上有联系的、其顶底面以不整合面或者与这些不整合面可以对比的整合面为界的地层(V ail,1977)。
层序是在海平面升降周期曲线上相邻的两个下降速度转折点之间沉积的,它由一套体系域所组成。
依据层序单元底部界面(不整合类型),层序可分为两种:I型层序和II型层序。
我国陆相沉积盆地中,大多数地层发育的是I型层序,国外的海相层序也是如此。
1.1 I型层序I型层序底部以I型层序边界为界,顶部以I型或II型层序边界为界。
I型层序边界(图1-1)以与河流复壮作用、岩相的向盆地方向转移、海岸上超的向下转移以及上覆地层的上超伴生的陆上暴漏及同时发生的陆上侵蚀作用为特征。
作为岩相向盆地方向转移的结果,非海相或很浅的海相岩层,如层序边界之上的辫状河道或河口湾砂岩,可能直接盖在界面以下的较深水海相岩层。
如下临滨砂岩或者陆架泥岩之上,而没有穿插着在中间沉积环境中沉积的岩石。
I型层序界面经解释为全球海面下降速度超过在沉积滨线坡折带处盆地沉降速度,在该处产生海面相对下降时形成的,即海面相对下降超过推覆坡折点后形成的层序。
图1-1 I型层序1.2 II型层序II型层序底部以II型层序边界为界,顶部以I型或II型层序边界为界。
II型层序边界(图1-2)的特征沉积滨岸线坡折带朝陆地方向的水上和暴露和海岸上超的向下转移;然而,它既没有与河道回春所用伴生的陆上侵蚀,也没有岩相的朝盆地方向转移。
沉积滨线坡折带朝陆地方向上覆地层的上超,也是II型层序边界的特征。
II型层序边界是全球海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,因此在这个位置上没有发生海平面相对下降。
图1-2 II型不整合二、体系域体系域是指一系列同期沉积体系的组合(systems tract)。
体系域是一个三维沉积单元,是由一系列具有内在成因联系的、同时代的沉积体系所组成的地层单元。
层序地层学
一、名词解释1、层序地层学:层序地层学是在地震地层学基础上发展起来的一门相对新兴的地层学分支学科,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岩石间的关系的学科。
2、地震地层学:是根据地震资料总的地震特征来划分沉积层序,分析沉积相和沉积环境,进一步预测沉积盆地的有利油气聚集带的一门学科。
是一门利用地震资料来研究地层和沉积相的地学分支学科。
它是地球物理学与地层学概念、地震技术与沉积学理论结合的新范畴。
3、层序:是一套相对整一的、成因上有联系的、其顶、底面以不整合面或与这些不整合面可以对比的整合面为界的地层。
层序是对应于海面升降周期曲线上相临的两个下降速度转折点(翼拐点)之间沉积的,它由一套体系域组成。
是层序地层学研究的基本单元。
4、凝缩层:又称浓缩层、密集段、缓慢沉积段,以沉积速率极低为特征的一种薄的海(湖)相沉积地层层段(沉积速率小于10-100mm/万年),是在相对海面上升到最大、水域扩大最大时期(海岸线海侵最大时期)在外陆架、陆坡和盆地底部沉积的沉积物。
一般由厚度很薄的、缺乏陆源物质的半深海和深海沉积物组成5、超覆:当相对海(湖)平面上升时,沉积盆地的水体逐渐扩大,沉积范围也逐渐扩大,在盆地的边缘地带,越来越新的沉积地层依次向陆地方向扩展,逐渐超越下面的较老地层,直接覆盖于盆地边缘陆地的剥蚀面上,形成不整合接触,称为超覆。
6、退覆:当相对海(湖)平面下降时,部分海(湖)水退出陆地,陆地面积相对扩大,海水或湖水面积相对缩小,即海(湖)退。
在地层垂直剖面上,自下而上沉积物粒度由细变粗;由于水体面积越来越小,在盆地边缘新形成的岩层分布面积小于老地层面积,从而形成了退覆现象。
7、基准面:分隔沉积区和剥蚀区的物理面。
8、基准面旋回:地层基准面并不是一个完全固定不变的界面,它在变化过程中总是表现出向基准面幅度最大值或最小值单向移动的趋势,构成一个完整的基准面上升或者下降旋回,这种基准面的一个上升或下降的旋回称为基准面旋回。
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86 地质学09 粱潋对海相层序地层学的认识—以海相碳酸盐岩层序地层为例层序地层学是根据露头、钻井、测井和地震资料,结合有关沉积环境和岩相古地理,对地层层序格架进行地质综合解释的地层学分支学科。
对油气勘探来说,层序地层学具有良好的理论和实际预测作用。
从理论上讲通过对海(湖)平面相对变化的研究可以预测尚未钻探地层的年代,预测某些体系域的地层叠置样式和分布范围,科学的推测盆地的充填历史和地质发展史。
从实际情况来看,通过体系域和沉积岩相分布规律以及高分辨率地震勘探研究,可以预测形成油气藏及其他矿产的的有利地区,预测钻前油藏类型和油层产量及已开发油田的扩边和开发效率。
现以碳酸盐岩层序地层为例,谈谈我对海相层序地层学的认识。
一、碳酸盐岩沉积控制因素碳酸盐岩沉积作用机理明显不同于硅质碎屑岩,但起源于被动大路边缘的硅质碎屑岩沉积的层序地层学原理仍适用与碳酸盐岩的层序地层分析,即碳酸盐岩层序地层样式和岩相分布受构造沉降、全球海平面升降变化、沉积物的供给和气候等4个主要变量控制。
构造沉降产生了沉积物的沉降控件,全球海平面升降变化控制了地层分布控制了地层分布模式,沉积物供给的多少控制了古水深,气候控制了沉积物类型。
气候中的降雨量和温度对碳酸岩、蒸发岩的分布,以及硅质碎屑岩沉积类型和数量都产生了重要影响。
1、相对海平面变化的控制作用。
对于碳酸盐产率、台地或摊的发育及其相应的岩相分布来说,相对海平面的变化是控制碳酸盐岩沉积的首要因素。
相对海平面的变化控制了可容空间的变化,从而控制了碳酸盐岩沉积潜力。
碳酸盐岩沉积物多是在沉积环境中原地生长的。
大部分碳酸盐岩沉积物是由生物产生的,其中不少是光合作用的副产物。
因此,这种生产过程取决于光照程度。
随着水深增加光照程度迅速降低。
高碳酸盐产率主要分布在海水50—100m的水体中,因为该深度内悬浮着大量能进行光合作用的生物。
这种碳酸盐产率的狭窄深度受限制,是碳酸盐产率能否与海平面变化保持同步的重要因素,显然,碳酸盐产率的狭窄受控于水体深度或可容空间的变化,也影响了水体盐度、营养成分、温度、含氧量及水深等因素的变化,从而最终控制力沉积层序的构型。
2、构造沉降和沉积背景的控制作用,若不发生构造沉降,就不会发生长期的碳酸盐沉积物的沉积和保存。
由于地壳变薄、热冷凝和负载作用引起的构造沉降与海平面升降一道构成了可供海洋沉积物沉积的空间。
构成沉积速率取决于地壳的类型、地壳的地址年代、引起沉降的应力场类型、岩石圈流变特征、岩石圈板块中的位置或构造背景。
另外,沉积负载作用也会加强构造驱动的沉降作用。
聚敛性、离散性、转换性板块边缘分布的以及位于板块内的浅海碳酸盐台地可由洋壳组成,亦可由陆壳组成。
总的来说,构成背景决定了沉降盆地的基地形态、浅海碳酸盐岩沉积区的初始形态、海洋影响的范围和形式等。
由于碳酸盐岩的进积和加积作用,造成台地或海滩边缘相发育,与其几何形体是水深和原地生物生长特征的函数。
3、气候的控制作用,作为气温、降雨量、大气圈湿度和风的度衡,气候决定了水德盐度和水德循环。
热带海洋浅水比中纬度温带海洋具有更高的饱和度,这个差异影响了碳酸盐沉积物的产率、稳定性和早期成岩的潜力。
除了碳酸盐岩以外,气候还决定了沉积层序中的沉积物类型。
二、碳酸盐岩层序地层的类型及层序构成碳酸盐岩层序地层分布样式和体系域的类型受控于相对海平面的变化。
根据层序边界类型、海平面升降速率和盆地构造沉降速率的变化,可将碳酸盐划分为Ⅰ型和Ⅱ型两种类型。
I型层序由低位体系域和高位体系域构成。
II型层序由陆棚边缘体系域、海侵体系域和高位体系域构成。
三、碳酸盐岩层序界面识别标志1、I型层序界面的特征当海平面迅速下降且速率大于碳酸盐岩台地或滩边缘盆地的沉降速率、海平面位置低于台地或滩边缘是,就形成啦碳酸盐岩的I型层序界面。
I型层序界面以台地或滩的暴露和侵蚀、斜坡前缘侵蚀、区域性淡水透镜体向海方向的运动以及上覆地层上超、海岸上超向下迁移为特征。
(1)碳酸盐岩台地或滩边缘暴露侵蚀的岩溶特征碳酸岩台地广泛的陆上暴露和适合的气候条件为I型层序界面提供了地质条件,因此风化壳岩溶是识别碳酸盐岩I型层序的重要特点。
常见的岩溶识别标志有:①古岩溶面主要特征为出现紫红色泥岩、灰绿色铝土质泥岩以及覆盖的角砾灰岩、角砾白云岩的古土壤。
风化壳顶部的岩溶角砾岩往往成分单一,分选和磨圆差。
碎屑灰岩的碎屑如鲕粒、生物碎屑常被溶解形成铸模孔等。
②古岩溶面常是不规则的,纵向起伏几十至几百米。
岩溶地貌表现为岩溶斜坡和岩溶凹地。
③古岩溶存在明显的分带性,自上而下可分为垂直渗流岩溶带、水平潜流岩溶带和深部缓流岩溶带。
④岩溶表面和岩溶带中出现各种岩溶刻痕和溶洞。
⑤溶孔内可充填不规则层状且分选差得角砾岩。
泥岩或白云岩质的示底沉积,间隙或溶洞内充填氧化铁粘土和石英砂岩,以及水淋滤形成的淡水方解石和白云岩。
⑥具有钙质壳、溶解后扩大的并可被粘土充填的解理、分布广泛的选择性溶解孔隙。
⑦岩溶地层具有明显的电测效应,如明显的低电阻率、相对较高的声波时差、较高的中子孔隙度、较明显的扩径、杂乱的地层倾角模式和典型的成像测井响应。
⑧古岩溶面响应于起伏较明显的不规则地震反射,古岩溶面常对应于明显的低速异常带。
另外,古岩溶面上下地层的产状、古生物组合、微量元素及地化特征也有明显的差别。
(2)斜坡前缘侵蚀特征在I型层序边界形成时,常发生明显的斜坡前缘侵蚀作用,导致地台和边缘及斜坡上部大量沉积物被侵蚀掉,造成大量碳酸岩盐顺斜坡而下的滑塌,沉积作用和碳酸盐岩砂岩的密度流沉积作用。
斜坡前缘侵蚀作用可是局部性或区域性的或区域性的,向上可延伸到陆棚区形成发育良好的海底峡谷。
摊前沉积物可被侵蚀掉几十至几百米。
(3)淡水透镜体向海方向的运动特征I型层序边界形成时发生的另一种特征作用就是淡水透镜体向海和向海和向盆地方向地方向的区域性迁移。
淡水透镜体渗入碳酸盐岩剖面的程度与海平面下降速率、下降幅度和海平面保持在低于台地或滩边缘的时间长短有关。
在大规模I型层序边界形成时期,当海平面下降75到100米或更多并保持相当长得时间时,在陆棚上就会长期的产生淡水透镜体,它的影响会充分的深入到下伏层序。
在I型层序边界形成时期,可发生不同规模的混合水白云化和高盐度白云化作用。
2、Ⅱ型层序边界特征当海平面下降速率小于或等于盆地沉降速率时,多形成Ⅱ型层序界面。
此时,盆地可容空间扩大,仅台地潮缘区和台地浅滩较短期出露地表遭受侵蚀。
与I 型层序界面相比,Ⅱ型层序边界缺乏明显的台地斜坡的侵蚀作用和明显的沉积相带向盆地方向的迁移。
在陆棚边缘,Ⅱ型层序界面上覆的地层一般是平行和加积的,而I型层序界面上覆的地层主要是斜向和进积的。
在Ⅱ型层序界面形成期间,当海平面下降恰好处于或略低于台地或滩边缘处,内台地出露地表,会发生类似于小规模I型海平面下降时所产生的淡水成岩作用,其中包括颗粒溶解,特别是不稳定文石和高镁方解石的溶解,还包括少量渗流和潜水胶结物的沉淀和混合带白云岩化作用。
在Ⅱ型层序边界形成时,也会发生超盐度白云化作用。
与I型层序相反,Ⅱ型层序边界形成时海平面在相对短的时间内就开始上升并淹没外台地。
Ⅱ型层序底部台地和滩边缘偰状体将会再下伏的台地边缘处或稍低位置发生沉积并向陆地方向上超。
四、体系域界面的识别标志以I型层序界面为底界的I型碳酸盐岩层序由低位体系域、海侵体系域和高位体系域构成,而以Ⅱ型层序界面为底界的Ⅱ型碳酸盐岩层序由陆棚边缘体系域、海侵体系域和高位体系域组成。
两种类型层序中的海侵体系域和高位体系域。
具有较好的相似性,而低位体系域与陆棚边缘体系域则各具特征。
1、低位体系域:I型层序低位体系域沉积主要由两部分组成,即物缘来自前缘斜坡侵蚀的他生碎屑沉积和沉积于海平面低位期斜坡上部的自生碳酸盐岩楔。
2、海侵体系域:海侵体系域是海平面上升速度加快、海水逐渐变深的情况下形成的。
随着相对海平面的上升,海水将沿原斜坡面上涨,以至淹没整个陆棚,形成一系列退积式准层序组。
这些退积式准层序组向陆棚加厚,然后由于底面上超而减薄。
海侵体系域沉积可分为追补型和并进型。
海侵体系域的顶底界面分别是最大海泛面和首次海泛面。
海平面上升到最大时期即最大海泛面。
首次海泛面是指首次越过碳酸盐台地边缘的海泛面,它是确定海侵体系域的关键标志。
在盆地斜坡地区,首次海泛面之下为低位体系域或陆棚边缘体系域:而在台地区,首次海泛面常与层序界面一致。
3、高位体系域:高位体系域位于层序的最上部,呈前积S型至斜交型的沉积特征,下超在最大海泛面之上。
它以相对较厚的加积至前积几何形态为特征,形成宽阔的台地、缓坡和进积滩及其在浅海孤立台地上的对应沉积体。
通常认为,碳酸盐高位体系域是在相对海平面上升晚期、相对海平面静止和下降早期沉积形成的。
高位体系域经历了,早期追补型沉积和晚期并进型沉积两个阶段。
其特点是台地边缘相得微晶灰岩含量和海底胶结物含量明显不同。
4、陆棚边缘体系域:陆棚边缘体系域是II型层序界面之上的一个体系域,它常由一个或多个微弱前积至加积的准层序组组成,朝陆方向上超在层序界面之上,朝盆地方向则下超至层序界面之上。
五、海相碳酸盐岩层序地层与油气勘探碳酸盐岩层序地层叠置样式表现出多样性和复杂性的特点,加之碳酸盐岩成岩后生变化比碎屑岩的成岩后生变化更为复杂,所以增加了寻找有利勘探带的难度。
因此为了更好地将碳酸盐岩层序地层学研究成果用于知道油气勘探,就应该根据碳酸盐岩层序地层概念性模型,结合含油气盆地勘探现状和资料特点,采用适合的思路和方法,才能明确有利的油气勘探目标。
碳酸盐岩层序成藏条件分析:1、有利于烃源岩和盖层分析:国内外碳酸盐岩油气勘探实践业已证明,要在碳酸盐岩盆地中发现大量的油气资源和富集油气的油气藏,重要的死要寻找富含有机质的烃源岩和具有良好储集性德碳酸盐岩储层。
碳酸盐岩层序地层概念模型为人们预测在贫氧环境下形成的烃源岩及盖层提供了良好的基础。
碳酸盐岩盆地良好的烃源岩往往形成发育在海侵体系域形成期间。
该期海平面迅速上升,盆地中某些地区处于缺氧和贫氧环境,并且成绩速率极低,通常形成以灰黑色泥质灰岩、灰质泥岩为主的富含有机质的烃源岩。
据碳酸盐岩沉积体系几何形态可以确定出四种碳酸盐岩烃源岩,发育于碳酸岩台地内部或边缘建隆之间的烃源岩、台地内部凹陷中得烃源岩、非限制性盆地边缘和深水洋盆中的烃源岩。
2、有利的碳酸盐岩储层分析:从世界范围来看,碳酸盐岩储层中蕴藏着约占50%的油气资源量,这除了与碳酸盐岩沉积盆地中存在的优质烃源岩密切相关外,还与碳酸盐岩储层发育孔、缝、洞储集空间有着密切的联系。
在碳酸盐岩沉积盆地中,碳酸盐岩储层性质的优劣受多种因素的控制,比如沉积相带、气候、碳酸盐岩沉积速率、成岩后生变化以及构造作用等,其中沉积相带是控制碳酸盐岩储层原生空隙的主要因素。