地质学基础第三章 地层分析
《地震地层学》第三章
第三章地震相分析地震相分析是根据地震资料解释沉积环境背景和岩相。
第一节地震相的概念一、相和沉积相1、相的定义相是一种具有特定特征的岩石体。
2、沉积相的概念在理想情况下，沉积相是在一定的沉积条件下形成的一种有特色的岩石，这种沉积条件反映一种特定的沉积作用或沉积环境。
简单地讲，沉积相是沉积环境的产物。
3、沉积相的相标志沉积相类型划分的依据是那些能够反映沉积相特征和类型的相标志。
相标志包括八种类型：1）颜色；2）岩石类型；3）自生矿物；4）颗粒结构（粒度参数曲线，形态，圆度，颗粒定向，颗粒表面结构）；5）原生构造（层理，层面，生物扰动，其它沉积构造）；6）岩性组合；7）韵律；8）化石。
二、地震相的定义地震相是一个可以在区域圈定的，由地震反射层组成的三维单元，共反射结构，外形，振幅，连续性，频率和层速度等要素，与邻近相单元不同。
实际上，地震相是沉积相的宏观特征在地震反射资料中的表现；或者说，地震相是岩相的声学响应。
由于地震分辨率的局限，地震资料不可能分辨出很细微的沉积结构和岩性变化，而只反映沉积相的宏观特征。
如外形，较大规模的层面（大型交错层）。
三、地震相参数1、反射结构揭示地下总的层理模式，根据反射结构可以解释沉积过程，侵蚀现象和古地形，另外，流体接触面（如一平点）也可通过反射结构识别出来。
2、几何外形地震相单元的总体形态，反映古地形，沉积作用等。
3、反射连续性与地层的连续性密切相关，连续反射表示了分布广泛，均一成层的沉积。
4、反射振幅包含了单个界面的速度，密度差以及它们顶底间隔（距）的信息。
它反映侧向的层理变化和烃类的赋存条件。
5、频率与反射层的间距或层速度的变化有关，并且与气体的赋存有关。
6、层速度岩性（砂泥含量），物性（孔隙度），含烃性（流体成分）第二节反射结构类型反射结构最基本的类型分五种：一、平行和亚平行结构图4a、b、c; P384, 图5a、b这种模式意味着在均匀沉降的陆棚或稳定盆地平原背景上的匀速沉积作用。
地质学中的地层构造
地质学中的地层构造地质学是研究地球内部结构和演化历史的学科，而地层构造则是地质学中一个重要的研究领域。
地层构造主要研究地球表面上的岩石层序、地层的分布和变化规律，以及地层中的构造特征和变形过程。
本文将从地层构造的基本概念、研究方法和应用价值等方面进行论述。
地层构造是地质学中的一个重要分支，它研究的是地球表面上的地层分布和变化规律。
地层是指地球表面上一层一层的岩石堆积，它们记录着地球历史上的各种变化和演化过程。
地层构造的研究对象主要是地层的空间分布、厚度变化、岩性特征以及构造特征等。
通过对地层的研究，可以了解地球内部的构造和演化历史，揭示地球表面上的地质过程和地质灾害的发生机制，为资源勘探和环境保护等提供科学依据。
地层构造的研究方法主要包括地质剖面观测、地质钻探和地球物理勘探等。
地质剖面观测是通过对地层的垂直切割，揭示地层的分布和变化规律。
地质钻探是通过在地表下钻取岩石样品，研究地层的岩性和构造特征。
地球物理勘探是利用地球物理学原理和方法，研究地下的构造和性质。
这些方法可以互相结合，相互补充，从不同角度揭示地层的构造特征和演化过程。
地层构造的研究对于地质学的发展和应用具有重要意义。
首先，地层构造的研究可以揭示地球内部的构造和演化历史。
通过对地层的分析和比较，可以了解地球内部的岩石组成、变形过程和演化历史，推测地球的构造和演化机制。
其次，地层构造的研究可以揭示地球表面上的地质过程和地质灾害的发生机制。
通过对地层的研究，可以了解地球表面上的地质过程和地质灾害的发生机制，为地质灾害的预测和防治提供科学依据。
再次，地层构造的研究对于资源勘探和环境保护等具有重要意义。
通过对地层的研究，可以了解地下的资源分布和储量，指导资源的开发和利用；同时，还可以了解地下水的分布和运动规律，为环境保护和水资源管理提供科学依据。
总之，地层构造是地质学中一个重要的研究领域，它研究的是地球表面上的地层分布和变化规律。
地层构造的研究可以揭示地球内部的构造和演化历史，了解地球表面上的地质过程和地质灾害的发生机制，指导资源勘探和环境保护等。
工程地质课件第3章地层构造详解
中生代（ 2.5－0.7亿年前）
中生代包括三叠纪、侏罗纪和白垩 纪三个时期，三叶虫、腕足、笔石、 四射珊瑚等大量无脊椎动物都灭绝， 产生了以恐龙为代表的爬行类动物， 并繁盛直到衰亡。陆生植物苏铁、银 杏、松柏等棵子植物占了统治地位。 大陆面积进一步增大，各大陆的雏形
K
T T
三、地质年代表
▪ （一）地质年代的划分 ▪ 1、地质历史时期的时间单位划分：
宙、代、纪、世、期
▪ 2、地质历史时期的地层单位划分： 宇、界、系、统、阶
▪ （二）地质年代表
各地质历史时期的主要特征
前寒武纪（42－6亿年前）
38亿年前，海洋中开始有了生命的活动。 从出现最原始的原核细胞生物--蓝绿藻。
岩层倾角小于50的岩层称为水平 岩层，又称水平构造。
沉积岩层形成时的原始产出状态 大多数是水平或近于水平。如果经受 地壳运动的影响，改变了原始形成时 的位置，但仍保持水平产状的一套水 平岩层组成的构造，称为水平构造 。
水平岩层形成的地貌－平顶山
（二）倾斜岩层
岩层面与水平面有一定夹角的岩层。 它是构造挤压或大范围内均匀抬升、下 降使岩层向某个方向倾斜而成的。
角度不整合 不整合面
（2）岩浆岩间的接触关系：穿插接触。 脉体被切割者比切割者老。
由老到新：1、2、3
（3）沉积岩与岩浆岩间的接触关系： 1）侵入接触又称热接触，是由炽热的 岩浆侵入围岩后，冷凝成岩浆体而形 成的一种接触关系。
O
2）沉积接触又称冷接触，是岩浆在地下冷 凝成岩，经地壳上升，并遭受风化剥蚀而出 露地表后，其上在地壳下降时又沉积了新的 岩层所形成的一种接触关系 。
地 球 生 物 的 演 化
化石：化石是存留在岩石中的古 生物遗体或遗迹。 化石化作用是
地质学中的地层分布规律
地质学中的地层分布规律地质学是研究地球的物质组成、结构和演化过程的科学领域。
地层分布规律是地质学中一个重要的研究方向，它探讨了地球上不同地层的分布特征和形成原因。
本文将从地层的定义开始，探讨地层分布规律的原因和影响因素，并介绍一些地层分布规律的实例。
地层是地球上不同岩石和沉积物层的总称。
它是地质学家通过对地球内部和表面岩石的研究，根据岩石的性质、组成和时代特征，将地球划分为不同的层次。
地层的划分可以根据岩石的颜色、结构、化学成分和化石等特征进行，它们记录了地球演化的历史和变化。
地层分布规律是指不同地层在地球上的分布特征。
地层分布规律的形成是由于地球演化过程中的多种因素相互作用的结果。
首先，地壳运动是地层分布规律的重要原因之一。
地壳运动包括构造运动和地壳变形，它们导致了地层的抬升、下降和变形。
这些运动使得地层在空间上发生了分布的变化，形成了山脉、盆地和断层等地质构造。
其次，沉积作用是地层分布规律的另一个重要原因。
沉积作用是指岩石和沉积物在地球表面上的堆积过程。
沉积作用可以形成河流、湖泊、海洋等沉积盆地，这些盆地中的沉积物会逐渐堆积形成地层。
不同地层的厚度和组成取决于沉积环境的不同，例如海洋中的地层可能富含海洋生物的化石，而河流中的地层则可能富含沉积物和河流生物的遗骸。
此外，地层分布规律还受到地质历史和地质事件的影响。
地质历史是指地球演化的历史过程，它包括了地球的形成、演化和变化。
地质事件是指地球上发生的重大地质现象，例如火山喷发、地震和冰川运动等。
这些地质事件对地层的形成和分布产生了重要影响，它们可以改变地层的性质和分布方式。
在地层分布规律中，有一些经典的实例值得我们关注。
例如，地球上的地层可以按照时代进行划分，形成了不同的地质时代。
这些地质时代的地层分布规律可以帮助我们了解地球的演化历史。
另一个例子是地球上的沉积盆地，它们通常呈现出一定的地层序列。
通过对这些地层序列的研究，地质学家可以推断出沉积盆地的演化历史和地质事件的发生。
地层学
地层单位
生物地层单位 年代地层单位
岩石地层单位
生物地层、年代地层 和岩石地层单位之间 关系
生物地层单位(biostratigraphic unit)是根据地层中所含有的生物化石内容和特征划分出来的地层单位。 生物地层单位是以含有相同的化石内容和分布为特征，并与相邻单位化石有别的地层体。
事件地层学的出现与地质事件概念和灾变概念的提出密切相关。
一些结构特征，比如盐穹和背斜，已经在地震数据采集的开始被认可。在20世纪70年代，地质学家想出了一 个办法来解释与海平面相关的大规模沉积物(维尔等人，1977)。这一理论被称为地震地层学，考虑全球沉积板块， 通过解释地震线来展示特定区域是如何沉积的，以此来研究地震地层学。通过解释地下沉积岩层的形成条件，地 质学家可以推断出周围的岩石类型，还可以利用地震地层学获得对油藏更好的认识。
（2）依据岩性变化来划分地层。在地质时期的地壳运动过程中，在一定的程度上岩性的变化反映了沉积环境 的变化情况。因此，依据岩性的不同，把地层分为若干不同的单位，基本上可以代表地壳发展的阶段。比如：在 一个地层剖面中，存在两种沉积，其上部是火山碎屑岩，其下部为含砂页岩煤层。这样两种不同的沉积，表现着 两个不同的沉积环境和时代，下部表现的是还原环境和成煤时代，上部则反映着地壳运动强烈和火山活动时代。 根据岩性的不同就可以把地层分为两个单位，代表两个发展阶段。
地层学
地质学分支学科
01 简介
03 地层单位 05 地层对比
目录
02 地层的分类 04 地层划分 06 分支
地层学主要是研究成层岩系所含的古生物化石的相对年代顺序，一般称为生物地层学或者年代地层学。从沉 积学的角度来讲，研究成层岩系的沉积环境以及它的形成过程，被称为“沉积地层学”或者“岩石地层学”。
《工程地质》课件 第三章 地质构造
图3-14 节理走向玫瑰花图
按上述步骤就能绘制出节理走向玫瑰花图。玫瑰 花瓣愈长，说明此方位角范围内出现的节理数目愈多； 玫瑰花瓣愈宽，说明节理方向的变化范围愈广。
节理倾向玫瑰花图、节理倾角玫瑰花图的绘制方 法与节理走向玫瑰花图大同小异，只不过因为每条节 理的倾向、倾角只有一个数值，因此作图时，要用整 个圆，如图3-15所示。节理倾角玫瑰花图可和节理倾 向玫瑰花图绘在一个图内，用不同的颜色加以区分。
1〕按成因分类
01
02
03
原生节理
指岩石形成过程中 形成的节理，如玄武岩 在冷却凝固时体积收缩 形成的柱状节理。
构造节理
指在构造运动产生的 构造应力作用下所形成的 节理。构造节理常常成组 出现，可将其中一个方向 的平行节理称为一组节理。
表生节理
由卸荷、风化、爆 破、溶蚀等作用形成的 节理，分别称为卸荷节 理、风化节理、爆破节 理、溶蚀节理等。这种 节理也称为裂隙，属非 构造的次生节理。
图3-15 节理倾向玫瑰花图和节理倾角玫瑰花图
3〕节理的发育程度 节理的发育程度可以按其组数、密度、长度、张开度及充填情况的不同进行分级。节理的等 级及各级特征如表3-2所示。
表3-2 节理发育程度分级表
节理与地面和地下工程的关系都很密切，主要表现在以下几个方面。 ① 节理破坏了岩石的整体性，增大了地下硐室和坑道顶板岩石垮塌的可能性，同时也增加了 施工的难度。因此，设计和施工中应考虑避开节理特别发育的地段。 ② 节理可能成为地下水运移的通道，导致矿井、地下建筑施工过程中发生突水事故。同时， 节理裂隙还可能作为煤矿中瓦斯运移的重要通道，带来平安隐患。 ③ 假设节理缝隙被黏土等物质所充填而润滑，节理面成为软弱结构面，会导致斜坡体易沿节 理面产生滑动，工程施工中对此须予以高度重视。 ④ 在挖方和采石时，可以利用节理面，以提高工效。 ⑤ 在节理发育的岩石中，有可能找到裂隙地下水作为供水资源。 ⑥ 直接坐落在岩石上的高层建筑的浅根底需要凿除裂隙发育面。 ⑦ 高荷载水平的桩基持力层入岩深度，宜选在裂隙相对不发育的中风化或微风化基岩中。
《工程地质学》第三章地质构造
沉积岩间的接触关系
整合接触(conformity)：时间上连续，产状上一致。反映地壳 连续均匀下降。
不整合接触（有明显的沉积间断）——平行不整合，角度不整合 平行不整合 (disconformity)：
时间上不连续，产状一致。 反映地壳间断上升。
地质年代：
绝对年代：指组成地壳的岩层，从形成到现在 的准确时间，通过放射性元素蜕变周期测定。
相对年代：通过地层之间的上下层序、古生物 化石、岩性变化和地层接触关系测定。
地层层序法、古生物化石法、岩性对比法、地层接触关系法
地层层序法
充分利用沉积岩的泥裂、波痕、雨痕等层面构造特征
地层层序法
古生物化石法
实例：
1.节理组合 形成危岩
2.建筑地
基中的大 裂隙需要 先处理
不稳定
稳定
二、断层
→破裂
面两侧岩 块有显著 位移的断 裂构造。
(—)断层的几何要素
断层面 断盘（上下盘） 断层线 断距（水平断距、铅垂断距） 断层破碎带
(二)断层的基本类型
正断层 逆断层 平移断层
断层的组合类型
§3.4 断裂构造
断裂构造→地壳中岩层或岩体受力达
到破裂强度发生断裂变形而形成的构造。
基本类型 →按其规模及断裂面两侧的
相对位移
→节理、断层。
节理（裂隙）
→岩石中岩块沿破裂面没有显著
位移的断裂构造。
构造节理：分布广、规模大、规律性强 非构造节理：原生、次生→规律性不强、范围小
构造裂隙分为剪节理、张节理和劈理
角度不整合(discordant)：
时间上不连续，产状不一致。 反映地壳剧烈运动。
层序地层学-第3章 层序地层学基本概念与原理-中国地质大学(北京)
4 陆架边缘体系域（SMST）
5 强制海退体系域（FRST） 6 海退体系域（RST）
7 密集段（CS）
最大海泛面：以退积到加积式准层序
组的转变为特征，常为HST的下超面
密集段
高水位体系域
上超、海岸上 超向下转移、 没有削蚀和下 陆架边缘体系域 切谷。微弱的加
海平面相对静止或 稍有上升期间形成
积或进积准层序。
LST
2 海侵体系域
海侵体系域 （Transgressive system tract,TST）: Ⅰ型和Ⅱ型层 序的海侵体系域，在海平面 迅速上升和构造沉降共同产 生的海平面相对上升时期形 成的，以沉积作用缓慢的、 低砂泥比的、一个或多个退 积型准层序组为特征，主要 沉积体系是：陆架沉积、三 角洲沉积、海岸平原沉积、 以及障壁岛、泻湖沉积为主
海平面相对下降期间形成
初始海泛面：以从低
水位进积到海侵的退 积为特征
第二节 层序地层学基本原理
一 可容纳空间
二 层序的主控因素
1 海平面的变化
2 构造沉降
3 气候
4 物源供应
一 可容纳空间
可容纳空间 （Accommoda tion)：可供沉积
物堆积的潜在空间 （Jerry, 1988)， 可容空间受控于沉 积背景的基准面变 化，或者是海平面 升降和构造沉降的 函数
三 层序内部的关键界面
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 相应于首次越过陆棚坡折带的第一个滨岸上 超对应的界面 最大海泛面（maximum flooding surface): 最大海侵时形成的界面，它是海侵体系域的 定界面被高位体系域下超，它从以退积式准 层序组变为进积式准层序组为特征，常与凝 缩层伴生。在地震剖面上，最大海泛面对应 于最远滨岸上超点所对应的反射同相轴
层序地层学(第三章)
低位前积楔状体(Lowstand prograding wedge) 是在海平面相对上升期间形成的，由进积到加 积准层序组构成的楔状体，它主要位于陆棚坡 折向海一侧，并上超在先前层序的斜坡上。
楔状体的近源部分有深切谷充填沉积物及 其在陆棚或陆坡上伴生的沉积物组成，远源部 分由厚层富泥的楔状体前积单元组成，在低位 前积楔状体早期沉积物中可包含有互层的薄层 的浊积岩。
依赖于河流规模和河网疏密程度，较粗粒的
深切谷充填物可呈单一河道，也可呈网状河道分布，
但总的来说侧向变化快、常被低位或海侵体系域的
泥质沉积物所包裹，易形成能富集油气的岩性油气
藏
.
12
.
13
.
14
.
15
(2)海侵体系域
海侵体系域底界为首次海泛面，顶界为最大海泛 面，由一系列较薄层的、不断向陆呈阶梯状后退的准 层序组构成。其水体向上不断加深，依次堆积的较新
斜坡下部的海底扇，其形成与斜坡上的峡谷侵蚀以及陆棚 暴露地表发生河流回春下切作用密切相关。即在形成I类 层序界面时，由于陆棚部分或全部出露地表遭受剥蚀，沉 积物越过陆棚和大陆斜坡，通过深切谷和斜坡峡谷以点物 源的供应方式在盆底形成盆底扇。
盆底扇底界面与低位体系域底界一致，顶界面为一 下超面，常被斜坡扇和低位前积楔状体下超。
斜坡扇可沉积于盆底扇之上，也可沉积在比 盆底扇更近源的地方，其顶被低位前积楔状体下超。 斜坡扇可以与盆底扇同期沉积，也可与低位前积楔 状体同期沉积。
由于斜坡扇形成时，陆棚上河流下侵趋于停 止，粗粒物质往往优先充填在深切谷内，因此斜坡 扇粒度和砂泥比均比盆底扇沉积物更细更低。
典型的斜坡扇呈开阔裙边状，以发育有堤活 动水道和溢岸席状韵律浊.积砂为沉积特征。 10
第三章 地震层序与地震相分析 层序地层学 及其在油气勘探中的应用 教学课件
频带宽度及不适当的处理程序，人为地制造了一些又黑又粗的反 射同相轴。这样虽然突出了某些同相轴，便利于构造图的编制， 却模糊或压制了具有更重要的地质意义的层序界面。因此，从层 序地层学研究的需要出发，适当地提高频率、适当地选择叠加速 度、适当地作子波处理和选择合适的叠加方式、精细的静校正以 及正确的处理程序，尽可能地排除噪声，尽可能多地显示出地下 反射界面，应当成为当前地震工作中的重要任务。当然，即使如
通过研究地 震相单元的外部 几何形态及其空 间展布，可以了 解总的沉积环境、
标 沉积物源和地质
志 背景。
外部几何形
态可以分为席状、
席状披盖、楔形、
滩形、透镜状、
丘形和充填型等
(图3-5)。
第三章
二 、 地 震 相 概 念 及 划 分 标 志
地震层序与地震相分析
①席状 (或板状)：它是地震剖面上最常见的外形之一，
已形成一套统一的波组划分方案，并指导着地震解释和油气勘探。不 过它们主要是用来进行构造解释。
层序地层的分层则是为了满足地层学和沉积学研究，根据地震反
射特征中提出的分层意见。这一工作近年来才刚刚开始，还没有形成 各大探区统一的分层方案。尽管上述3种分层方案应当是统一的，然而 由于客观地质现象的复杂性，由于地震资料垂向分辨率的限制，以及 其它技术上的原因，在目前状况下，要做到完全的统一还有困难。
的形势下，地震相分析正在日益显示巨大的潜力，引起 国内外石油地质学家和地球物理学家的广泛注意。
根据地震相的定义，在地震剖面上反射特征的任何
及 变化，只要与岩性或沉积特征变化有关，并且有一定的
划 空间范围，都可定义为地震相。
分 标 志
至于一些与构造有关的现象，如地层挤压变形、泥、 盐和火山岩刺穿体等，在地震剖面上也有清楚的表现。
地质学中的地层分析
地质学中的地层分析地层分析是地质学中的重要研究方法，通过对地球上不同地层的组成、结构和性质进行分析，可以揭示地球演化的过程和规律。
本文将从地层的定义、地层分析的方法以及地层分析在地质学研究中的应用等方面进行探讨。
一、地层的定义与分类地层是指地球上由相对连续的岩层或沉积物层组成的一系列地质单元。
地层可以根据岩性、化石组合、地球化学特征等进行分类。
按照时间顺序，地层可以分为下古生代、中古生代、上古生代、新生代等不同的地质时代。
每个地质时代又可进一步细分为不同的地质世、期、纪等。
二、地层分析的方法1. 岩石学分析岩石学是地质学的基础学科，通过对地层中岩石的成分、结构、纹理等进行观察和分析，可以推断出地层的形成环境、岩石类型以及可能的岩石演化过程。
岩石学分析主要依靠显微镜观察和化学分析手段。
2. 古生物学分析古生物学是研究古代生物及其化石的学科，通过对地层中化石的种类、分布、数量等进行研究，可以推断出地层的年代、古生态环境以及生物演化的过程。
古生物学分析主要依靠化石的鉴定和分类。
3. 地层对比地层对比是地层分析的重要手段之一，通过对不同地区或不同地层之间的岩石、化石等进行对比，可以确定它们之间的关系和相对年代。
地层对比可以采用地层柱、剖面图等形式进行展示。
4. 地球化学分析地球化学是研究地球化学元素在地壳、水体和大气中的分布、迁移和转化规律的学科，通过对地层中元素含量、同位素组成等进行分析，可以推断出地层的沉积环境、成因及其演化过程。
三、地层分析在地质学研究中的应用1. 地质历史重建地层分析可以帮助地质学家重建地球的演化历史。
通过对地层中的岩石、化石等进行分析，可以确定地球不同时期的地质事件、构造运动以及生物演化过程。
地质历史的重建对于了解地球的形成与演化具有重要意义。
2. 矿产资源勘查地层分析在矿产资源勘查中起着重要作用。
通过对地层中的岩石、矿物、化石等进行分析，可以判断地下是否存在矿产资源，进而指导矿产勘探和开发工作。
石油地质学第三章地层与沉积相
1.5～8km，最大 25km 50～140km
较陡，3～10°
平缓，多＜1.5°
泥石流、漫流沉积发育， 以辫状河沉积为主
辫状河沉积相对较少
4. 分布：
◆沉积盆地边缘， 沿山麓分布，多沿边 界大断裂
◆常成群分布， 横向连片可形成扇裙
在中国中、新生代陆相盆地中，冲积扇是比较 常见的油气储层。
准噶尔盆地 克拉玛依油 田三叠系冲 积扇砂砾岩
包裹关系： 包裹者新，被包裹者老
根据地层层序和其上、下地 层的化石来确定. 侵入、包裹、切割或穿插关 系来确定.
6
1
3
4
5
2
二、地质年代表
岩石地层单位
地方性的地层单位： 根据地层的岩性特征进行分层， 并建立地层系统和层序。 一般分为群、组、段、层。 柴北缘新生界地层及岩性
第二节 沉积相的概念与分类
体储油层
第二节 陆相组
二、河流相
1. 河流的类型
单河道（辫状指数﹤1） 低弯曲度（﹤1.5） 顺直河 高弯曲度（﹥1.5） 曲流河
多河道（辫状指数﹥1） 辫状河 网状河
弯曲度: 指河道长度(l)与河谷长度(L)之比
辫状指数: 2×各河心滩总长/河道长(l)
二、河流相
2. 河流的亚相类型
二、河流相
破坏性三角洲: 当海洋作用增强而超过河流作用 时，波浪、潮汐、海流的能量等于或大于河流输入泥 砂的能量，河口区形成的泥砂堆积经海洋水动力的改 造、加工和破坏，就形成了破坏性三角洲。这类三角 洲形成时间短、分布面积小，多为中、小型河流入海 所形成。
三角洲相带
三角洲平原亚相 三角洲前缘亚相 前三角洲亚相
三角洲前缘水下分流河道 细砂岩 小型槽状交错层理
第三章层序地层分析
第三章层序地层分析层序地层分析是地质学中常用的一种方法，用于研究地球表面的各层地层结构。
通过对层序地层的分析，可以揭示出地质历史的演变过程，同时也有助于确定石油、天然气等矿产资源的分布。
层序地层分析的基本原理是根据沉积地层的时空相变化，将地层划分为一定的层序单元。
这些层序单元包括顺序层序、退化层序和复发层序等，它们之间的转变反映了沉积环境的变化。
岩心是指通过钻井获得的地层样本，在实验室里进行岩石学、沉积学等分析。
岩心分析可以获得地层的物理性质、成分组成等信息，从而进一步了解沉积环境的变化。
测井资料是通过测孔仪器在钻井过程中获取的地层参数，包括测井曲线、电性测井、声波测井等。
这些测井曲线可以反映地层的物理性质、含油气性质等信息，对于研究地层结构具有重要的参考价值。
在进行层序地层分析时，需要依据一定的原则进行层序单元的划分。
常用的原则包括地层对比原则、沉积旋回原则、尺度分析原则等。
地层对比原则是指通过对不同地点的地层进行对比，寻找地层单元的连续性和变化趋势。
沉积旋回原则是指通过对地层的其中一特征进行分析，比如颗粒度、颜色、化石含量等，在空间上划定其变化的范围，从而确定层序单元。
尺度分析原则是指根据地层的垂直堆积关系和时间序列，判断不同尺度的层序单元。
层序地层分析的意义在于揭示地球历史的演化过程，对于研究地质现象的形成机理、资源勘探、地质灾害等具有重要的指导意义。
例如，在石油勘探中，层序地层分析可以帮助确定沉积构造、岩相留存、储层展布等方面的信息，提高油气勘探的成功率。
当然，层序地层分析也面临一些挑战，比如数据获取困难、地质解释的主观性等问题，需要结合其他地质学方法进行综合研究。
总之，层序地层分析是一种重要的地质学方法，可以帮助我们理解地球历史的演变过程，并且在资源勘探、工程建设等方面具有重要的应用价值。
随着技术的发展和理论的深入研究，层序地层分析的应用前景将会更加广阔。
地质学基础课件整理
地质学基础课件整理第一部分：地球的结构地球是我们赖以生存的家园，了解它的结构对于理解地质学至关重要。
地球可以被分为三个主要部分：地壳、地幔和核心。
地壳是地球最外层的部分，它是由岩石构成的，厚度大约在5到70公里之间。
地壳可以分为两种类型：大陆地壳和海洋地壳。
大陆地壳较厚，而海洋地壳较薄。
地壳上覆盖着各种岩石，包括花岗岩、玄武岩和石灰岩等。
地幔位于地壳下方，厚度约为2900公里。
地幔是由岩石构成的，温度和压力都非常高。
地幔可以分为上地幔和下地幔。
上地幔中的岩石可以通过部分熔融形成岩浆，这些岩浆可以通过火山喷发到地表。
下地幔的岩石则更加坚硬，不易熔融。
核心是地球的最内层，它由铁和镍等金属构成。
核心可以分为外核和内核。
外核是液态的，内核是固态的。
地球核心的温度非常高，约为5000摄氏度。
了解地球的结构对于理解地质学非常重要。
地壳、地幔和核心之间的相互作用导致了地震、火山喷发和地壳运动等地质现象。
通过研究地球的结构，我们可以更好地理解这些现象，并为预测和减轻自然灾害提供科学依据。
地质学基础课件整理第一部分：地球的结构地球是我们赖以生存的家园，了解它的结构对于理解地质学至关重要。
地球可以被分为三个主要部分：地壳、地幔和核心。
地壳是地球最外层的部分，它是由岩石构成的，厚度大约在5到70公里之间。
地壳可以分为两种类型：大陆地壳和海洋地壳。
大陆地壳较厚，而海洋地壳较薄。
地壳上覆盖着各种岩石，包括花岗岩、玄武岩和石灰岩等。
地幔位于地壳下方，厚度约为2900公里。
地幔是由岩石构成的，温度和压力都非常高。
地幔可以分为上地幔和下地幔。
上地幔中的岩石可以通过部分熔融形成岩浆，这些岩浆可以通过火山喷发到地表。
下地幔的岩石则更加坚硬，不易熔融。
核心是地球的最内层，它由铁和镍等金属构成。
核心可以分为外核和内核。
外核是液态的，内核是固态的。
地球核心的温度非常高，约为5000摄氏度。
了解地球的结构对于理解地质学非常重要。
地壳、地幔和核心之间的相互作用导致了地震、火山喷发和地壳运动等地质现象。
地质学中的地层构造分析
地质学中的地层构造分析地质学是一门研究地球内部结构、地球表面特征以及地球历史演化的科学。
而地层构造分析是地质学的一个重要方向，它主要是研究地球表面的岩层分布规律和岩石的产状、延伸方向、倾向、倾角等等构造特征，并且根据构造特征来推断出地壳的构造和演化历史。
地层构造分析的意义非常重大，因为它可以为我们的矿产资源开发、环境评估、工程建设等提供很多有益信息。
下面，我们将以地层构造分析的几个方面为切入点，来探究地质学中的地层构造分析。
一、地层厚度和分布先来看看地层厚度和分布，它是地层构造分析的重要基础。
地层厚度可以反映出地球表面的地貌起伏和地壳活动程度，而地层的分布则可以反映出地球表面的历史演化。
在地层构造分析中，地层的厚度分析主要通过对地层挖掘或钻取取样并进行分析得出。
而地层的分布则可以通过地质图、地球物理探测、卫星遥感等手段获取。
地层的厚度和分布分析不仅可以为矿产资源勘探提供重要资料，同时也可以为地质灾害评估和环境保护提供有力支撑。
二、岩层产状和构造特征岩层产状和构造特征是地层构造分析的重要内容，这可以让我们了解到岩层在地球表面的产状和变形情况。
构造特征一般包括岩层的延伸方向、倾向、倾角、节理、断裂等。
通过对构造特征的分析，可以为地质勘探和矿产资源开发提供依据。
岩层的产状和构造特征分析方法有很多种，其中最常见的方法为地面观测、地球物理探测、地形分析和遥感分析。
这些方法都可以对岩层的构造特征进行准确地分析，并能为我们提供有用的信息。
三、区域构造特征分析地层构造分析不仅需要对单个岩层进行研究，还需要对整个地区的地质构造特征进行分析。
这种分析可以揭示出地表构造单元、构造面、构造线等等，在区域地质构造演化研究中起着关键作用。
区域构造特征分析方法一般有地面观测、地球物理探测、地形分析以及卫星遥感等多种方法。
通过这些方法可以获得大量数据并进行统计分析，找出每个地区的特殊的地质构造特征。
四、地壳变形历史的分析地壳变形历史的分析，主要是通过对岩石变形和地质构造情况的分析，研究地壳的演化历程。
第3章-地层-1
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14/51
角度不整合： 过程：在一个地 区，A层沉积以后， 沉积区不但上升成 为大陆剥蚀面，而 且还发生了褶皱运 动，使A层遭受褶皱 变形。经过一段地 质时期，再次下降 接受B层沉积。 结果：A层与B层之 间不但隔着一个起 伏不平的大陆剥蚀 面，两者之间存在 明显的交角，称为 角度不整合。
沉积旋回级别性：对于一个地区（一个剖面） 来说，以上4种因素均存，所以沉积旋回都是相对海 平面变化（相对水深变化）与沉积响应的结果。旋 回现象具有复杂性和级别性。
左剖面是由河流一湖泊沉积 组成的3个沉积旋回。每个旋回 下部为河流相沉积，上部为湖泊 相沉积。 下部旋回以河流相为主，湖 泊较少；而上部旋回湖泊相发育 明显好于下部。表示由3个小级 旋回组成1个大旋回（II）。
二、地层的接触关系
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1．地层接触关系类型； 2．海侵、超覆与海退、退覆；3．沉积旋回
1．地层接触关系类型 一个地层与相邻地层的关系由于地史经历的 差异而有不同的情况，具有不同的接触关系类 型： 整合和不整合两大类： 整合分为：连续接触和沉积间断接触。 不整合分为：角度不整合和平行不整合。
整合：连续接触和沉积间断接触
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湖 河 湖 河 湖 河
退积、进积、加积（在层序地层部分充实）
移，称为退积（retrogradation）。
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海进时，在滨岸地带，发生相带向陆方向的海侵式迁 海退时则会造成相带向海方向的海退式迁移，称为进积 （progradation）。 加积是在较深水、较静水环境或海平面稳定时期，相带迁 移不明显，垂向加积为主。
EXPLANATION
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海退（regression）：海平面相对下降，海水分布范围不 断缩小，陆地分布范围不断变大 。 退覆（offlap）：愈新的地层分布范围愈小，地层向盆地 方向迁移，沉积在前期沉积物之上。 海退序列：海退作用所形成的总体向上变浅的沉积序列。 沉积颗粒向上变粗，海水向上逐渐变浅。
第三章 地下地层研究
体系域、准层序组及准层序的研究
层序地层学方法
根据沉积相的变化划分体系域、按沉积层的叠置方式进行准层序组、 准层序的划分，详细确定沉积相在平面上和垂向上的变化；在研究区内 可建立准层序的测井响应模型，在此基础上进一步进行准层序组及体系 域的测井响应特征分析。
第三章 地下地层研究
层序地层学方法
区域地层对比
层序的相关定义
1. 层序sequence 层序定义为一套成因上相关的、相对整合的连续的地
层序列，其上下以不整合相对应的整合面为界。 2. 不整合
不整合为将较新和较老的地层分开的面，沿此面有地 表剥蚀的证据，在某些地区 ，有相应的海底侵蚀合地表暴 露的证据，并具有明显的沉积间断。这个定义限定了这类 不整和只能应用于陆地表面及相应的海底侵蚀面。
成岩作用标志
倾角测井资料
辛15井T3附近褐铁矿含量变化
东营坳陷某井T1附近地层倾角矢量图
第三章 地下地层研究
层序地层学方法
层序边界的识别及层序划分
测井曲线的接触关系的突变
东营坳陷纯8井第八层序顶界电测曲 线响应特征
单井沉积相及不同级别层序旋回的识别
第三章 地下地层研究
层序地层学方法
最大湖泛面的识别
层序地层学的基本指导思想是强调地层层序的形成主 要受控于全球海平面的升降,构造沉积，气候和沉积物供给 四个基本变量的控制，并表现出不同的级别，规模和不同 的时间间隔。与传统的岩石地层单元相比较，层序地层界 面具有物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 单元三重命名的混乱现象，为准确的地层划分和对比有可 能提供了一个全球统一的地层学概念。
第三章 地下地层研究
层序地层学方法 古生物标志
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西南石油学院－－代宗仰，2002年8月
西南石油学院－－代宗仰，2002年8月
2. 穿时普遍性原理 “穿时”——指在持续地海侵或海退的情况下，地质时代 因地而异的一个岩石地质体及其界线与地质时间面或化石 带斜交的现象或关系。这种穿时的现象是由沉积环境随时 间的迁移和侧向堆积作用所造成的。
穿时普遍性原理可概括为：全部侧向上可以识别和追索的 非火山成因的陆表海沉积物的岩石地层单位都必然是穿时 的。
在分析和对比岩石地层单位时，不采用穿时普遍性原 理作指导，而只采用叠覆原理，必然歪曲事物的真相，颠
倒地层和古地理的解释，也无法搞清岩层的真正侧向关系
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表1－3－1 塔里木石炭系地层划分方案对比表
种生物共生在一起组成一个生物群体（组合）。生物 群及其变化，在一定程度上反映了地层形成时期的自 然地理环境的改变和时代的变化。
化石组合法可以避免因个别标准化石在特殊沉积 环境中，由于穿时现象造成地层对比的错误。
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3、种系演化法
生物地层法的局限性：化石鉴定的分歧 地质环境地复杂多变：相变与古生物
δ ( ‰)=（R样品－R标准）/R标准 ×103
R样品为上述三个比值之一， R标准 为国际标准对比样品。 氧同位素，选SMOW和PDB；硫同位素，选CDT；碳同位素，
PDB
SMOW、CDT和PDB分别是标准平均洋水氧、亚利桑那某峡
谷某一陨石铁中的硫、南卡罗莱纳州晚白垩Peedee组中箭石
化石的碳和氧。
绝大部分的沉积层或厚的沉积物楔形体是由沉积 物通过侧向加积或进积型式在倾斜面上堆积而成的。 该原理认为：
▪堆积沉积物的沉积面或等时面一般是倾斜的
▪地层主要通过进积或侧向加积堆积在这种面上，成为有成因联 系的单元，结果形成一个次要的垂向堆积组分；
▪由于进积或侧向加积，沉积物一般是在搬运方向上堆积的。沉 积斜坡可能变陡，不稳定的沉积体可以通过滑塌、蠕动或滑动 顺坡变形。
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•对比的结果
栅状图 剖面图
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穿时普遍性 西南石油学院－－代宗仰，2002年8月
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•地层学的图件
•时代地层图 •古地质图 •等深线图 •等厚度图 •相图：
标准化石在海相地层对比时，化石带往往可以作 洲际对比。而陆相地层由于沉积环境复杂、相变剧烈、 红层较多，化石稀少，对比较困难。
奥陶系的笔石带，渤海湾盆地下第三系沙三的华 北介和沙二的椭圆拱星介等都可作全国甚至洲际对比。
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2、化石组合法 地史中，同一生活环境中不止一类生物，而是多
油气勘探中，微体化石及超微化石的鉴定和对比 更显得重要。
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1、标准化石法
运用标准化石来进行地层划分和对比的方法叫做 标准化石法。
标准化石－－一个地层单位中所特有的生物化石， 只在该段出现，而上下层位中基本没有。具有生存时 代短、分布范围广、数量多，易于发现，保存完好， 易于鉴定等特点。
（四）同位素方法
同位素地层学研究的是地层中的稳定同位素。同位素是原
子核内质子数目相同而中子数目不同的原子。同位素分为稳定 同位素和不稳定（即放射性）同位素两种。
同位素地层研究用的最多的是氧、硫和碳同位素。 氧同位素：16O、17O、18O， 主要参数为18O/ 16O 。 碳同位素：12C、13C，主要参数为13C/12C 硫同位素：32S、33S、34S 、36S ， 主要参数为34S /32S
（三）地球物理学方法
建立在物理因素相似基础上的对比－覆盖区 地层划分对比的主要手段 •追踪地震波组实现地层对比
•根据测井电测曲线实现地层横向对比
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（三）地球物理学方法 西南石油学院－－代宗仰，2002年8月
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•古生物学方法（生物地层学方法） •岩石学方法 •地球物理学方法 •同位素地质年龄法 •古地磁学方法 •事件地层学方法
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（一）古生物学方法
基本原理： 18世纪末英国工程师史密斯发现不同岩层中所含
的化石各不相同，可以根据相同的化石来对比地层并证 明属同一时代。－－－化石层序律。
地层层位标定技术
反射贡献分析
油页岩90米
静1井
潜山的标定
油页岩
玄武岩137米
去砂实验
因此在利用合成记录开展潜山层位标定中，重点通过反射系数贡献分析和
去砂实验解决了潜山及上覆地层西的标南定石问油题学。院－－代宗仰，2002年8月
Inline 1830
曹12潜山
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第三章 地层分析
一、地层学的基本理论 二、地层沉积作用 三、地层层序与划分 四、地层格架与对比方法 五、层序地层学简介
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一、地层学的基本理论
1. 原始水平原理——沉积层是近于水平地沉积下来的，并 且基本上平行于它们所堆积的表面。现在在野外看到 的地层，如果不是水平的，那就认为它不是原始形成 的样子，而是由后来的构造作用造成的。
•生物相图 •岩相图——岩相总图、某一组分的等厚图、百分比图等
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东河砂岩为砂砾质滨岸相
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地史中地磁场的极性保存在该时期的含有铁磁性矿物组成的 任何岩层中。磁性地层学就是依据岩石层序中的磁学属性所建 立的极性单位，来进行地层的划分与对比的学科。
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岩石中的天然剩余磁性是由原生剩余磁性与次生剩余磁性两 部分组成，而原生剩余磁性的方向就是所属的岩石在形成时期 的地球磁场方向。
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地震反射波组对比地层的局限性： • 断层上下盘地层的追踪，特别是同沉积断裂上下
盘地层的对比较困难。 • 正地形构造高部位、浅层构造，追踪地震反射波
意义。
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7. 变质原理——在任何地方，变质作用晚于地层的沉积 或形成的作用。
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二、地层沉积作用 • 大多数地层是由沉积岩组成的，所以地层
学的许多基本原理和概念的建立就得以对 沉积作用过程的理解和认识为基础。 • “将今论古”或现实主义原则 • 盆地的充填形式至少有三种：垂向加积、 侧向加积和进积
2. 原始侧向连续原理——水成沉积层在侧向上原来是连续 的，只有在沉积盆地的边界处才会尖灭。如果在野外 追索一个岩层时发现了中断，那就说明中断不是原始 沉积时造成的而是后来的构造变动造成的。
3. 叠覆原理或地层层序律——岩层序列自下而上具有从 老到新、从先到后的顺序关系。或者说老地层在下、 新地层在上。
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（四）同位素方法 西南石油学院－－代宗仰，2002年8月
（五）磁性地层学方法 古地磁学研究成果是大 陆漂移和板块构造学说 的重要支柱。它是通过 测定岩石中保存的剩余 磁性来追溯过去地质历 史中的磁场方向、强度 变化特征的科学
化石的穿时性、“哑层”、再沉积化石。
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（二）岩石地层学方法 1、岩性法
2、沉积旋回法 沉积旋回－沉积岩按 照一定的生成顺序有 规律地交替出现的现 象。
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（二）岩石学方法 3、标志层法
4、重矿物法
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曲流河的点砂坝的生长
❖ 进积或前积作用progradation——指沉积物从盆地边缘 注入，靠在倾斜面上堆积，造成沉积层向外侧生长。 如三角洲或海滩的沉积作用，结果导致浅水沉积堆积 在向海方向上的较深水西沉南积石物油上学。院－－代宗仰，2002年8月
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由侧向加积和进积作用的研究侧向堆积原理 （principle of lateral accumulation).
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古地磁测井 西南石油学院－－代宗仰，2002年8月
（六）事件地层学方法 地质事件－火山 爆发、古地磁极 反转、海平面升 降、冰川事件、 生物绝灭、外星 撞地球等。
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三、地层层序与划分
❖地层单元和类型 •岩石地层单元、生物地层单元、年代地层单 元 •地震层序单元 •测井地层单元
❖地层层序的建立 生物—岩性地层层序 地震地层层序 测井地层层序 综合地层层序 西南石油学院－－代宗仰，2002年8月
四、地层格架与对比方法
地层对比的标志：岩性标志、古生物标志、岩石 物理或地球物理标志、放射性标志。总体上可分为 等时性标志和非等时性标志 地层对比的方法
上泥岩段
标准灰岩段 石
标准灰岩段
中泥岩段 炭
中泥岩段
巴
生屑灰岩段 统
巴
生屑灰岩段
楚
下泥岩段
楚
下泥岩段
楚
下泥岩段