层序地层学原理及应用
层序地层学在油气勘探领域中的应用
层序地层学在油气勘探领域中的应用引言层序地层学在油气勘探中扮演着重要的角色。
通过对地层的层序性质进行深入研究，不仅可以帮助地质学家更好地理解地层的时空分布规律，还能够指导油气勘探的开展。
本文将从层序地层学的概念入手，深入探讨其在油气勘探领域中的应用，并共享个人观点和理解。
一、层序地层学概念及基本原理1. 层序地层学的概念层序地层学是地层地质学的一个重要分支，研究地层的堆积和发育规律，以时间和空间为基础，探讨地层的垂直序列和水平关系，揭示地层的层序性质。
通过对地层的层序性质进行认真研究，可以揭示地层的堆积规律、沉积环境和演化历史，为油气勘探提供可靠的地质依据。
2. 层序地层学的基本原理地层的分层规律不仅受沉积条件、构造运动和物源质量等因素控制，还受海平面波动和气候变化等因素的影响。
层序地层学通过对不同层序特征的分析，可以揭示这些影响因素，从而推断出地层的沉积环境和演化过程。
在油气勘探中，这些信息对于确定有利油气形成和富集区具有重要的指导意义。
二、层序地层学在油气勘探中的应用1. 层序地层学与油气勘探的关系油气勘探的关键在于找准有利的油气富集区，而地层的层序性质往往是决定油气勘探目标的关键。
通过对地层的层序特征进行认真研究，可以揭示油气富集区的空间分布规律和聚集规律，指导油气勘探的开展，提高勘探的成功率。
2. 层序地层学在勘探目标的确定中的应用层序地层学通过对地层层序特征的识别和解释，可以帮助地质学家确定有利的油气勘探目标。
特别是在复杂构造、复杂沉积盆地和难以区分的地质构造中，层序地层学的应用尤为突出，对于确立勘探目标和提高勘探效果具有重要的意义。
3. 层序地层学在勘探实践中的案例分析通过对全球范围内的勘探实践案例进行分析，可以发现层序地层学在油气勘探中的重要作用。
在北美地区的页岩气勘探中，层序地层学对于确定页岩气富集区的空间分布和富集规律起到了关键作用，为页岩气的大规模开发提供了可靠的地质依据。
三、个人观点和理解从事多年的油气勘探工作，我深切体会到层序地层学在勘探中的重要作用。
2-层序地层学及其应用
二、层序地层单元类型及划分方法
2、地层单元类型 （4）相互关系：
传统地层单元：界（代）--系（纪）--统（世）--阶（期）--带（时）
基准面变化：长旋回层序－中旋回层序－短旋回层序－超短旋回层序
层序地层单元：层序--准层序组--准层序--岩层组--岩层—纹层组--纹层
一级层序、二级层序、 三级层序、四级层序
一、层序地层学基本知识
1、盆地的概念及研究内容
2、油气勘探阶段及特征
3、与层序地层学有关的概念
1、盆地的概念及盆地研究内容
（1）盆地的概念：
沉积盆地：是指一定地质历史阶段受构造运动控制，由沉 积物沉降堆积而形成的凹地。 含油气盆地：在地质历史中有油气生成和聚集的沉积盆地
（2）盆地构成要素：基底：前P
油田分层单元：界--系--统--组--段--砂层组--小层--单砂体--韵律层
二、层序地层单元类型及划分方法
3、层序地层单元基本特征
二、层序地层单元类型及划分方法
3、层序地层单元基本特征
（1）层序
1）定义：一套相对整一的、成因上有联系的、其顶和底以不整合或与之可 以对比的整合为界的地层 (Strata)(Vail 等 , l977) 。
层序：一级、二级、三级、四级、五级、六级……
二、层序地层单元类型及划分方法
２、层序单元基本类型
（3） 油田常用地层单元类型
主要以测井曲线和岩性为依据进行的层序单元的综 合划分。强调：岩性组合及测井响应
规模层次：系--统---组--段--亚段--砂层组--小层 --单砂层--韵律层
第三系--下统--沙河街组--沙四段--沙四下亚段— 四砂组—五小层—二砂体—一韵律层 二叠系 — 下统 — 三工河组 —S2 段 —S21 砂组 —S211 小层……
周口店实习(层序地层学的基本原理与实践—以太平山南坡实测剖面为例 )ppt课件
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1）由简单到复杂、由低级到高级、从水 生到陆生向前发展。
2）生物演化发展具有阶段性和不可逆性。 在较早时代已灭绝的生物类型在以后的 时期内不会在出现。
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岩石地层学：以地层的岩性特征进行地层的划分，相关的岩石地层单位就是根据地层的岩石特 征而建立的。一个岩石地层单位是由岩性、岩相或变质程度均一的一套岩石组成的三维地层体， 需要注意的是，这种方法建立起来的地层单位不考虑岩层的地质时代，其中所包含的化石只被 当作是岩石的组成部分。 岩石地层单位：可分为群、组、段、层四级（大→小）。
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碎屑滨岸环境向上变粗的小层序特征
● 岩层厚度向上增加； ● 生物扰动向上减少； ● 相带表明向上变浅； ● 在三维空间上趋向变净和变粗； ● 1-50m厚； ● 持续时间104-105年……
(据Van Wagoner等，
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1988)
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准层序或小层序（parasequence）： 是由相对整合、成因上相关的层或层组所组成的序列，它们以海(湖)泛面和与之可
以对比的面为界。相当于四级或五级沉积旋回。 准层序组或小层序组（parasequence set）：
是由成因上相关的若干小层序所组成的序列，其垂向上构成一个特征的叠加型式。
◆ 地层层序律（斯泰诺，丹麦，1669） ◆ 化石顺序律（史密斯，英国，1799） ◆ 瓦尔特相律（瓦尔特，德国，1893-1894） 地层研究，逐渐形成地层学的3个主要的、传统的分支学科，即岩石地层学、生物地层学 和年代地层学。20世纪50年代以后，地层学研究手段的发展和研究范围的扩大，形成磁性地 层学、地震地层学、事件地层学和层序地层学等新分支学科。
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东营凹陷体系域特征
层序地层学国内外研究进展及应用
层序地层学国内外研究进展及应⽤层序地层学国内外研究进展及应⽤2018年1⽉层序地层学国内外研究进展及应⽤摘要：为了加深对层序地层学的认识和理解，本⽂从层序地层学的研究对象和内容出发，系统性地认识层序地层学的研究⽅法以及理论基础。
⾸先查找⽂献初步了解层序地层学的概念体系和以全球海平⾯变化为特征的理论基础。
其次，梳理了层序地层学的发展历史和近期层序地层学的相关研究进展。
最后，针对塔⾥⽊盆地的寒武-奥陶系海相碳酸盐岩的层序地层特征，查找了相关研究成果，加深了对塔⾥⽊盆地的海相地层的层序特征的理解。
关键字：层序地层学；研究进展；塔⾥⽊盆地；寒武-奥陶系；碳酸盐岩1 层序地层学研究对象及内容层序地层学(Sequence Stratigraphy)是20世纪80年代发展起来的⼀门新学科和新技术[1]。
它是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格架内的岩⽯关系为主要内容的⼀门学科。
层序地层学的诞⽣和发展伴随着地震地层学、⽣物地层学、年代地层学和沉积学的发展。
它是以地震地层学为基础，结合有关的沉积环境及岩相古地理解释，对地层的层序格架进⾏综合解释的科学。
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。
当与⽣物地层、构造分析等结合时，能提供以不整合⾯或与之相对应的整合界⾯为界的更精确的地层对⽐。
层序的基本模式是以不整合为边界，内部是由三个体系域组成(低位体系域、海侵体系域和⾼位体系域)，层序形成的控制因素主要有四个，即构造沉降、海平⾯升降运动、沉积物的供给和⽓候，层序的研究⽅法包括地震、露头和测井的综合应⽤。
层序地层学在其发展的过程中逐渐形成了⼀套相对独⽴的理论⽅法体系。
经典层序地层学的原理与方法
经典层序地层学的原理与方法1.原理(1)相对年代原理：根据物质的演化以及地质过程的变迁原则，可以将不同地层的地质时代进行相对排序。
这包括地质体的沉积和变形顺序，通过化石记录和地层对比等手段来分析地层的相对年代。
(2)相对时间标度原理：相对年代原理可以建立起相对的年代顺序，但并不能直接推断地层的绝对年龄。
建立地质时间标度需要依赖于放射性同位素的测定和绝对年龄数据。
(3)地层叠置原理：地质剖面上，较老的地层位于较新的地层之下，这是地层堆积的基本规律，称为地层叠置原理。
通过研究地层叠置关系，可以推断出地层的相对年代。
(4)地层异常原理：根据地质过程的变迁和代表不同地质环境的地层记录，可以判断地层的异常地位。
这种地层异常可能是由于不同的沉积环境变迁、断裂活动、火山爆发等引起。
2.方法(1)研究区域的选取：地层研究的基本单位是一定的地理区域。
根据需求和目标，选择代表性的地区进行研究，包括地理位置、地质构造、地貌特征等。
(2)地层的判别和对比：通过野外调查、岩心取样等方式，收集研究区域内不同岩层的样本。
对比样本之间的差异性，确定岩层的地层对比关系。
(3)化石和古生物学研究：根据地层中的化石所包含的信息，包括生物的种类、分布、演化、地理分布等，来推断地层的相对年代。
通过生物标志物的研究，可以建立起地质时间序列。
(4)放射性同位素测定：通过分析地层中的同位素含量，如铀、铅、钾、氩等，可以确定地层的绝对年代。
(5)地层时空演化模拟：根据地质过程的规律和已有的地层信息，结合数学模型和地质力学理论，模拟地层的时空演化过程。
(6)地层剖面和地质图制图：将已经研究好的地层对比和圈定的地层之间的边界划分到地质图上，绘制地质剖面图以及地质图。
地质剖面图可以更好地记录地层的空间分布和特征。
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.
经典层序地层学的原理与方法
第二章经典层序地层学的原理与方法经典层序地层学为分析沉积地层和岩石关系提供了有力的方法手段，其原理和实践已被大多数地质学家所接受.理论上,层序地层学特别重视海平面升降周期对地层层序形成的重要影响；实践上，它通过年代地层格架的建立，对地层分布模式作出解释和同时代成因地层体系域的划分，为含油气盆地地层分析和盆地规模的储层预测提供坚实的理论和油气勘探的有效手段，有力的推动了地质学，特别是石油地质学的发展,它的推广与应用标志着隐蔽油气藏勘探研究进入了一个全新的精细描述、精细预测阶段。
第一节经典层序地层学中的两种层序边界Vail等在硅质碎屑岩层系中已经识别出两类不同的层序，即Ⅰ类层序和Ⅱ类层序，这两类层序在碳酸盐岩研究中得到了广泛应用.以下详细论述这两类层序边界的含义、特征和识别标志。
一、Ⅰ型层序边界及其特征和识别标志当海平面迅速下降且速率大于碳酸盐台地或滩边缘盆地沉降速率、海平面位置低于台地或滩边缘时，就形成了碳酸盐岩的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(图1-2—1)。
图1—2-1碳酸盐岩Ⅰ型层序边界特征（据Sarg,1988)1．碳酸盐台地或滩边缘暴露侵蚀的岩溶特征碳酸盐台地广泛的陆上暴露和合适的气候条件为形成Ⅰ型层序界面提供了地质条件，层序界面以下的沉积物具有明显的暴露、溶蚀等特征，碳酸盐台地或陆棚沉积背景上的陆上暴露，可通过古岩溶特征来识别，因此，风化壳岩溶是识别碳酸盐台地碳酸盐岩Ⅰ型层序的重要特征.①古岩溶面常是不规则的，纵向起伏几十至几百米。
岩溶地貌常表现为岩溶斜坡和岩溶凹地。
如我国鄂尔多斯盆地奥陶系顶部、新疆奥陶系顶部、川东石炭系黄龙组顶部等发育的古岩溶.②地表岩溶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。
层序地层学
4.全球海平面变化：全球海平面指一个固定的基准面点，从地心到海表面的测量值。这个测量值随洋盆和海 水的体积变化而发生变化，与局部因素无关
5.相对海平面变化：相对海平面是指海平面与局部基准面如基底之间的测量值。一个地区相对海平面变化是 全球海平面变化和当地盆地沉降速率的函数，相对海平面变化与沉积物堆积无关，不能与水深相混淆。
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基本原理
1.基本原理。遵循多个沉积学和地层学第一原理—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，因而具有可预测性。层序地层学是地质学若干普遍性原理高度综合的一 门学科 。
2.理论基础。层序地层学是在地震地层学的基础上发展起来的，它继承了地震地层学的理论基础，即控制可 容纳空间的基准面的周期性变化，是形成不整合面或与之对应的整合面为边界的、成因相关的沉积层序的根本原 因。这个基准面是相对的，是由海平面（或者湖平面,或者是陆地表面上的既不沉积也不侵蚀的不发生沉积作用的 平衡表面）升降、构造运动、沉积物供应速度和气候等4种因素综合作用的结果。
油气领域应用
层序地层学之所以能够在油气勘探中发挥重要作用，是因为它能够在钻前对有利于形成油气藏的相带、区块 及其优劣进行预测，并且已经初步形成了一套比较完整的思路与方法。如预测有利生油层段、找寻火山口、寻找 复合密集段等方法。
在基准面发生重大下降过程中，相邻两个或多个层序的密集段彼此紧靠、相互配置，形成丰厚优质的生油岩 和质量良好、配置合理的生储盖组合。层序地层学先进的成因模式，尤其是高分辨率层序地层学提供的地层对比、 相带展布预测、砂体分布模式，极大地提高了石油的生、储、盖、运、圈、保系统的研究精度，提高了各种地层 参数的预测能力，为寻找有利的地层—岩性圈闭提供了科学依据。
层序地层学在油田开发中的应用
层序地层学层序划分在油田开发中的应用层序地层学是根据地震、钻井和露头资料以及有关的沉积环境和岩相，对地层型式做出综合解释。
层序地层学的解释过程是建立以地层不整合面为界的成因上有联系的旋回岩性的地层年代地层学体制。
层序地层学是一种划分对比和分析沉积岩的新方法，它提供了一种更精致的地质时代对比、古地理再造和钻井前预测生、储、盖层的方法。
层序地层学研究的主要任务是从沉积盆地的地质特征出发、以层序地层及沉积体系特征与分布研究为主线，综合运用岩心、地震、测井和古生物资料，对盆地进行层序单元的划分和对比分析、沉积体系类型与分布规律分析、储集体类型、分布与沉积体系关系的分析，搞清楚骨架岩体在三维空间的展布规律，提高生油中心与储集体预测能力和精度，提炼出层序地层与沉积体系分布模式，指导油气勘探目标的选择，总结适合盆地勘探的层序地层与沉积体系的分析研究方法[2]。
层序地层学的基本概念和模式能否为我国广大石油地质工作者接受, 要看我们是否承认两个基本事实。
第一个是地层呈旋回式沉积。
尽管就某一单个岩层来讲, 可以是韵律式的沉积, 或者是阵发式。
沉积, 但是就一个基本层段来说, 绝大多数是反复的旋回性沉积。
这一事实是绝大多数人都承认的, 而且从任何一条自然电位测井曲线上都可以找到。
这在层序地层学中称为准层序, 其底界称作海泛面, 代表一次迅速的水进和水体加深。
其顶界为另一旋回底部的海泛面。
第二个基本事实是这些准层序在纵向上经常是构成自下而上由粗变细再变粗的高一级旋回[4-5]。
一个盆地内的沉积物就是由一个或者几个这种高一级旋回构成的。
1 层序地层学研究的基本原理1.1 层序地层学的理论基础[3]1.1.1 海平面升降变化具有全球周期性层序地层学是在地震地层学理论基础上发展起来的，它继承了地震地层学的理论基础，即海平面升降变化具有全球周期性，海平面相对变化时形成以不整合面以及与之相对应的整合面为界的、成因相关的沉积层序的根本原因。
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。
层序地层学在油气勘探中的应用
层序地层学在油气勘探中的应用地层学是石油勘探中的一个重要学科，而层序地层学作为地层学的一个分支，对于油气勘探具有重要的应用价值。
层序地层学主要研究不同地层单元之间的相互关系及其垂直演化规律，通过对地层的垂向变化进行精细刻画，能够为油气勘探提供更精确的靶层定位和有效储集层预测，从而降低勘探风险，提高勘探效率。
下面将从层序地层学的基本原理、应用技术以及典型案例等方面进行论述。
首先，层序地层学的基本原理需要深入理解。
地层是地球上的一层层不同岩性和岩相的构成，而地层之间的关系有助于我们理解地层的垂向演化规律。
层序地层学通过分析地层单元之间的沉积相对比，可以揭示河流、湖泊、海洋等不同环境条件下的沉积规律，并根据沉积规律构建出层序地层模式。
这些层序地层模式可以帮助我们理解地质历史，预测地层储集潜力，从而指导油气勘探工作。
其次，层序地层学的应用技术也是油气勘探不可或缺的一部分。
现代勘探技术的发展使得我们能够获取更多的地层信息，而层序地层学正是利用这些地质信息来进行油气勘探的。
地震勘探是一种常用的技术手段，通过分析地震波在地下的传播路径和速度变化，可以得出地层的垂向变化情况。
此外，钻井资料和岩心分析也是层序地层学中常用的技术手段，通过分析钻井岩心和测井曲线，可以获得地层的物性数据，从而更准确地判断层序地层模式及其储集潜力。
最后，我们来看一个典型的应用案例。
在某个油气勘探区域，通过地震勘探和钻井资料分析，储量前景较好的靶层被初步确定。
然而，由于构造运动和岩性变化的影响，该靶层在地域范围内存在着垂向变化。
为了更好地预测储集层的空间分布和类型，层序地层学被引入进行精细刻画。
调查人员首先使用地震勘探技术获取该区域的地层结构图，然后使用钻井资料和岩心分析结果对地震图像进行验证。
通过对比分析地层单元之间的沉积相对比，研究人员发现靶层可以划分为不同的层序单元，并构建出相应的层序模式。
根据层序模式，研究人员可以准确预测储集层的位置和类型，从而为油气勘探提供更精准的指导。
综合地层学作业-高分辨率层序地层学以及应用
中期旋回层序
由2个～ 8个短期旋回层序叠加组 成。 按旋回结构特征也可分为两种类 型： ①仅保存上升半旋回沉积记录， 下降半旋回以下切侵蚀作用为主 向上“变深”非对称型。 ②上升和下降半旋回沉积记录都 得到较好保存的对称型
长期旋回层序
由2个～ 3个中期旋回叠加组成，可划分为向上“变深”非对称型
和对称型两类旋回结构
短期旋回层序
中期旋回层序
基准面旋回
长期旋回层序
超长期旋回层序
短期旋回层序 向上“变深”非对称型(A型) 沉积物补给率＞可容纳空间增长率的高补偿条件下 向上“变深 ”非对称型 (A型)
低可容纳空间(A1型) 海相：相互切割叠臵的潮道砂体与冲刷面组成 陆相：相互切割叠臵的河流或分流河道砂体与 冲刷面组成 海相：潮间细-粉砂岩、泥岩组成 陆相：辫状河道砂体→废弃河道泥粉砂岩组
Cross提出的高分辨率层序地层学对于基准面旋回划分的分级性并没有明 确加以界定,只是简单地分为短期、中期和长期3类基准面旋回。这种划分 方法极易导致人们在进行基准面旋回划分时,对同一基准面旋回相对长短 (地层的厚薄及年龄的新老)理解的不同而导致划分的不一致和混乱,不利于 工作中的应用与对比。
郑荣才教授在研究鄂尔多斯盆地上古生界时，按基准面旋回原理，将本溪 组（C2b） 、太原组（ P1t) ）、山西组（ P1s) ）以及下石盒子组划分 为超长期、长期、中期、短期旋回层序。 对基准面旋回的结构叠加样式与沉积动力学关系进行了归纳总结。
依据高分辨率层序地层等时对比分析的原则, 从下往上,飞仙关组和其下伏的长兴组总体上是一个水体向上变浅的中
期基准面旋回,
将其划分为五个基准面旋回,即SSC1(长兴一飞一下)、SSC2(飞一上一 飞二下)、SSC3(飞二上一飞三下)、SSC4(飞三中)SSC5(飞三上一飞四)
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。
层序地层学的标准化课件
建立国际通用的层序地层学术语体系，统一术语的用法和定义，避免因语言差异造成的误解和混 淆。
案例三
制定统一的层序地层学数据格式，如数据采集、存储、处理等，以便在全球范围内共享和利用数 据资源。
06
未来展望与研究方向
层序地层学的发展趋势与挑战
要点一
层序地层学的发展趋势
要点二
层序地层学面临的挑战
04
层序地层学的应用领域
石油与天然气勘探
石油与天然气勘探是层序地层学应用 的重要领域之一。通过研究地层层序 、沉积环境、古水流等特征，可以预 测油气藏的位置和分布规律，提高勘 探成功率。
层序地层学在石油与天然气勘探中主 要应用于盆地分析、烃源岩评价、储 层预测和油气成藏规律研究等方面。
矿产资源调查
层序地层学的标准化课件
$number {01}
目录
• 层序地层学概述 • 层序地层学的基本原理 • 层序地层学的研究方法 • 层序地层学的应用领域 • 标准化在层序地层学中的应用 • 未来展望与研究方向
01
层序地层学概述
定义与特点
总结词
层序地层学是一门研究地层有序性及其成因、演化和应用的学科。
地球化学分析
测定岩石中的元素含量、同位素组成等，了解地球化学演化 过程。
古生物分析
鉴定古生物化石，了解古生物群落和生态系统的演变。
数值模拟与预测
数值模拟
利用计算机模型模拟地层形成、演化 过程，预测未来地质变化趋势。
预测
基于数值模拟结果，对地层分布、资 源储量、地质灾害等做出预测，为地 质勘查和资源开发提供科学依据。
层序地层学的发展历程
总结词
层序地层学经历了从传统地层的分类和对比，而现代层序地层学则引入了沉积学、构造地质学和地球物理 学等多学科的理论和方法，更深入地揭示了地层的形成机制和演化过程。随着技术的进步和应用领域 的拓展，层序地层学将继续发展并广泛应用于各个领域。
6.1第六章 层序地层学一
第二节 基本概念
二、不整合面 早年较宽的不整合面定义包括了陆上和海底侵蚀面， 不能充分区分层序和准层序边界。 局部的、与地质作用伴生的准周期侵蚀和沉积，如 分流河道侵蚀，不包括在层序地层学的不整合面定 义中。 层序地层学的不整合面定义更严格，内涵缩小了。 不整合面在地震反射剖面中常响应于削蚀、顶超和 上超反射终止关系。
10mm/1000a）、厚度很薄、富含有机质、缺乏陆源物质 的半深海和深海沉积物。 盆地平原地区沉积形成的。
是在海平面相对上升到最大、海侵最大时期在陆棚、陆坡和 凝缩层又称为密集段。主要产于海进体系域内部和高水位体
系域远端。
密集段（或凝缩层）
七、准层序和准层序组
1、准层序的概念 准层序是一个以海泛面或与之相对应的面为界的、 成因上有联系的层或层组构成的相对整合序列。
② 海平面保持不变，而原始沉积作用表面下降了；
③ 海平面下降了，而原始沉积作用表面以更快的速度下降。
1、相对海平面上升 （1） 低陆源注入量——海进——岸线后退——上超
海进以滨海相向陆地方向迁移为标志 滨海相沉积指那些在低潮和高潮线之间的沉积 非海相海岸沉积指高潮线以上的海岸平原上的沉积
1、相对海平面上升 （2） 高陆源注入量——海退——岸线向海迁移——上超
1987）。
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 理论系统化阶段 1988年－至现今
层序概念建立阶段
地震地层学形成 和发展阶段 层序地层学 综合应用发展阶段
对层序地层学的评价：
PR Vail等人：
“层序地层概念在沉积岩分析中的应用有可能提供一个完整 的统一的地层学概念，就像板块构造曾经提供了一个完整的统一 的构造概念一样。层序地层学改变了分析世界地层纪录的基本原 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。”
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。
层序地层理论与应用
4）标志沉积层或事件沉积（灾变、缺氧）
• 火山灰层 • 黑色页岩
5）生物演化界面
灾变性、生物组合变化
几种方法理论的比较
Exxon的层序地层--不整合面、对应的整合面
成因地层学（Galloway）-----最大的海泛面
Embery 的T-R旋回---------初始海进面 Cross 的高分辩层序地层----不整合面、无低位域
层序地层学
(Sequence Stratigraphy)
•层序地层学是当前地球科学中一门新兴的、研
究沉积盆地沉积地层和进行资源预测的重要理论和 方法体系。层序地层学源于上世纪70年代末的地震
地层学，在其发展过程中不断汲取了相模式、沉积
体系、盆地分析等领域的研究成果，上世纪80年代
形成的一套完善的盆地充填分析的方法和理论体系，
陆相湖盆层序地层学研究难点
1．陆相湖平面变化的敏感性； 2． 陆相湖盆分布的孤立性；
3．敞流湖盆与闭流湖盆的差别 ；
4．湖平面升降曲线的确定依据；
5．海侵的影响。
1．陆相湖平面变化的敏感性；
1）湖平面受构造控制；（上下．掀斜．走滑．断裂和地震 等）。 2）湖平面受气候控制；（长周期．短周期．年．季节和甚 至干旱的月份）。 3）湖平面受物源控制；（剥蚀的难易．多少．流路的变 化．堆积后的改道．洪水的决口等）。
主要作用营力：波浪、潮汐、海流、风暴、海底火山等；
沉积范围：海岸带、陆架、陆坡、深海，横向穿越距离 数十米至数百千米； 沉积层横向连续性：横向延伸距离大，连续性好；
主要受大陆水流、波浪、潮流等影响；
冲积扇区、河流沉积区、湖泊沉积区；
（包括滨湖、浅湖、深湖区），沉积范围相对窄； 横向延伸距离较短，连续性较差；
层序地层学原理及应用
事件地层学的原理及地质事件简介1概念、原理与特点事件地层学，狭义是指利用稀有的、突发的事件及其地质记录来对比地层；广义是指利用一切事件及其地质记录来进行地层的划分对比的学科。
这里指的是狭义的概念。
原理：地质事件都可能在地层中留下相应的地质记录。
根据这些记录便可推断事件的类别、性质及规模，可以探讨事件的成因及其地层价值。
地质事件造成的影响及产物在地层构架中以生物界变革或沉积特征变化记录下来，成为事件地层学研究的基本依据，成为地层对比划分的标志。
例如，火山喷发形成火山岩层，大范围内火山灰降落形成凝灰岩；全球性气候降温可导致冰川广布，堆积冰碛岩；地磁极倒转都可能在各地的沉积物中被记录下来；天体撞击能形成特殊的粘土层，其岩石性质、产状、地球化学特点等与普通沉积岩十分不同，其厚度小、分布广、富含铱等稀有元素，形成所谓“界线粘土层”。
事件地层学其具有等时性、大区域性、自然性的特点。
2地质事件简介地质事件可以划分为两类：地内事件和地外事件。
地内事件包括生物绝灭、地磁极倒转、缺氧环境出现、冰期事件、海平面升降、火山喷发及火山灰降落、洋中脊体积变化、地壳运动、气候变化、沉积环境变化、浊流和风暴等。
地外事件包括陨星和彗星撞击地球、超新星爆发、太阳辐射强度变化等。
2.1生物绝灭事件生物灭绝又叫生物绝种。
它并不总是匀速的，逐渐进行的，经常会有大规模的集群灭绝，即生物大灭绝。
整科，整目甚至整纲的生物在可以很短的时间内彻底消失或仅有极少数残存下来。
在集群灭绝过程中，往往是整个分类单元中的所有物种，无论在生态系统中的地位如何，都逃不过这次劫难，而且还常常是很多不同的生物类群一起灭绝，却总有其它一些类群幸免于难，还有一些类群从此诞生或开始繁盛。
大规模的集群灭绝有一定的周期性，大约6200万年就会发生一次，但集群灭绝对动物的影响最大，而陆生植物的集群灭绝不象动物那样显著。
地史中生物大灭绝的概况：2.1.1第一次生物大灭绝：时间：为距今4.4亿年前的奥陶纪末期。
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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是一种划分、对比和分析沉积地层的新方法。
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的地质时代对比、古地理恢复和在钻井前预测油气储集岩、烃源岩和盖层的方法。
层序地层学概念在沉积地层上的应用有可能提供一个完整统一的地层概念，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，打开了了解地球历史的一个新阶段，因此，它可能是地质学中的一次革命。
从本质上说，层序地层学分析提供了划分层序和体系域等时间地层单位组成的地层格架，这些层序和体系域与特定的沉积体系、岩相和油气分布有密切联系，并形成于与海平面相对变化有关的基准面变化。
而这些变化表现为地震资料上的反射不连续性和测井、岩心及露头剖面上相带叠置方式的变化。
层序地层学在世界范围内得到了广泛的应用，有以下几方面原因:①消除了地层学中长期存在的年代地层与岩石地层单位及生物地层单位三重命名的混乱现象。
地震反射近似地逼近等时面本身，为地层的划分与对比(至少在准层序级以上) 提供了有力的武器。
象板块构造学说提供了全球统一的构造概念一样，层序地层学也有可能提供一个全球统一的地层学格架和沉积作用格架。
②第一次提出了全球统一的成因地层划分方案(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)，其中有古生物的、岩性的、放射性向位素年龄的、古地磁的方案等。
但由于没有从根本上从地层的成因和发展上进行研究，因此，出现了许多相互矛盾、无法解释的现象。
层序地层学通过对控制地层形成的四个要素(构造沉降、全球海平面升降、气候、沉积物供应) 的综合分析，得出相对海平面(或基准面) 控制层序形成与发育的概念。
将层序内部和层序之间的成因联系确立下来，把地层学从描述性提高到有完整体系的理性阶段。
③建立了地层分布模式。
层序地层学是研究地层分布模式的一门科学，它把层序定义为“顶、底以不整合或与这些不整合相应的整合为界的、成因上有联系的一套地层”。
层序地层学定义中所说的“地层分布模式” 就是这里所指的“成因上有联系的一套地层”。
具体到每个层序来说，这“一套地层” 就是指在一个海平面相对变化周期(两个相邻下降翼拐点或拐点附近) 沉积的地层。
即每个层序都可包括三个体系域: 低水位体系域、海侵体系域和高水位体系域(指工类层序)，或者陆架边缘体系域、海侵体系域和高水位体系域(u 类层序)。
这些概念是层序地层学的核心，是许多理论和实际工作的依托。
④提高了地质学家的预测能力，包括理论预测和实际预测两个方面。
从理论预测上讲，一 1 一通过海平面相对变化的研究，可以预测尚未钻探地层的年代，预测某些应有的体系域的展布方向、范围、可能的岩相及其分布，从而对地质发展史、古地理状况作出科学的预见。
从实际上讲，可以通过体系域和沉积相的分布规律，预测有利于形成油气藏以及其它沉积矿产的有利分布带。
再进一步，通过高精度高分辨率的地震勘探(尤其是三维地震)、油藏描述烃类检测等手段，可以进行钻前油藏、油层质量预测，以至已开发油田的开发方案部署、调整、提高采收率预测。
⑤把地球科学的研究从定性推向定量。
总的来说，地质科学与其它科学相比，是比较偏于推理性的、定性的、描述性的和经验性的。
其根本原因是无法直接了解地下地质条件在时间和空间这四维参量中的真实情况和细节变化。
近年来，由于计算机技术和地震勘探以及其它有关学科的发展，已经在盆地模拟、构造史恢复、油气运移、资源评价、储量计算、储层质量预测等方面积累了不少经验，提出了一些定量研究的方法。
然而，由于对地层及其所代表的岩相在三维空间和时间上的分布不够了解，影响了上述评估的确定性，并造成不同评估值之间的重大差异。
现在，层序地层学的出现，基本上解决了这个问题。
可以相信，在不久的将来，随着地震勘探和计算机技术的进一步提高，将有可能以层序地层及地震地层学为主线，把地质研究和(或者) 油气勘探的各项主要工作从头到尾贯穿起来，构成一个系统工程。
在和其它一切与沉积学有关的科学和技术密切配合的基础上，构成一个从地层划分、相带分布、古地理环境恢复、构造发育史、油藏形成史、油藏预测、油藏质量预测到油藏开发效果监测的一套完整的、比现在精确得多的定量化研究全过程(据徐怀大，1993),,第二章层序地层学发展历史层序作为一种以不整合为边界的地层单位在1948 年由Sloss 提出: “层序并不是一个新概念，当作者及他的同事在1948 年提出时便已经是旧概念了。
这个概念及其实践和成因地层学一样旧。
” 可是，我们应当肯定Slos、对于发展以不整合为边界的层序作为地层学的分析工具所做的贡献。
Sloss (1963) 在北美克拉通晚前寒武纪至全新世地层之间，以区域不整合为边界划分出了六大地层单位，他称这些地层单位为“层序”，并且给它们贯以美国当地的名字，以强调它们源于北美。
尽管Slos、感到这些层序没有必要应用到超克拉通或超大陆的岩石地层学和年代地层学中，他仍用这些克拉通层序作为实际工作中的实用地层单位，例如相带等。
尽管克拉通层序为层序地层学奠定了基础，但Sloss 的观点在20 世纪50 年代、60年代以及70 年代前期除W heeler (1958) 之外仍为少数人所接受。
当P.R.Vail, R.M.Mitchum, J.B.Sangree等人的地震地层学理论在美国石油地质学家协会专刊第26 号(Payton, 1977) 上一发表，层序地层学便进人了另一个重要发展时期。
在一系列专题论文中，专家们提出了海平面升降的概念以及相应应用于由地震反射记录的以不整合面为边界的地层型式。
M itchum (1997) 阐明并扩展了层序的概念，把它定义为“由有内在联系的相对整合的地层序列组成的地层单位，其顶、底界面为不整合面或与之可对比的整合面”。
V ail在另外两个方面修改了Sloss (1963) 对层序的应用。
首先Vail和M itchurn 的层序比Sloss (1963) 的层序包括的时间更短。
他把最初的六个克拉通层序进行了更为详细的划分。
这样，Sloss 的层序便成了Exxon 旋回图上的超层序。
其次，Vail 提出了海平面升降作为层序演化机理的主导因素，但这一观点已经引起并将继续产生更多的争论。
由于第26 号专刊的诞生和日臻完善的地震反射技术的出现，层序作为一种可行的、以不整合为边界的地层单位进行地层学分析比起Sloss最初的克拉通层序的概念来说确实是一次重大的飞跃。
尽管地震地层学理论代表了层序应用发展历史过程中迈出的重大一步，但它在20 世纪70 年代后期却主要应用于地震资料范围内的盆地分析中。
测井、岩心和露头一般不能单独用来分析层序。
地震地层学不能提供在储层范围内进行沉积地层分析所需要的精度。
Jervey (1988) 提出的新的实用模型扩展了地震地层学的应用范围，并且用它来解释地震可分辨的地层模型。
这一模型很快就实现了，层序能够进一步细分为小的地层单位即“体系域”。
从理论上，Posamentier 和V ail等(1988) 创建了一种三维结构图，即海底扇体系域、低水位体系域、海侵体系域和高水位体系域(工类层序) 或陆架边缘体系域、海侵体系域和高水位体系域(H 类层序). 1980 年以后，识别出工类层序中的低水位体系中有盆底扇、斜坡扇、低水位前积三角洲、深切谷充填(Vail, 1987).在理论模型发展的同时，受D.E.Fra7ier (1974) 和 C.V.Campbell (1967) 强烈影响的Exxon 地层学家们开始分析研究测井、岩心和露头中向上变浅的硅质碎屑岩地层的沉积模式，目的是要提高地下地层的地质年代和相带的对比精度。
这些向上变浅的地层单位以具有重要年代地层学意义的海泛面为边界，由纹层、纹层组、岩层和岩层组构成。
实践中层以同期层面为边界，在测井对比中这是一种非正式年代地层标志。
当向上变浅地层单位及组成它们的沉积岩层很明显地已经成为体系域和层序的组成单元时，这种研究就会迅速地和理论模型趋于一致。
虽然有些学者把向上变浅的单位称为“旋回”，但Van W agoner 0 990) 称之为“准层序”。
Vail等保留了“旋回” 的用法，以表明一个规律性重复事件发生的时间，并强调了准层序和层序之间的关系。
相互关联的准层序叠加形成退积、进积和加积式三种型式，这些有明显联系的准层序叫做“准层序组”。
每一个准层序组大致对应于一个体系域。
另外，每一个体系域都以一个明显的相组合并在层序中处于一定的位置为特征。
认识到准层序和准层序组是体系域和层序的组成单元，就可以把它们置于年代地层学的系统中，这样，它们的叠加模式、组成岩层类型及在很大程度上还有它们组成部分的沉积环境都是可以预测的。
这就加强了它们在地下地层年代和岩相对比中的应用。
准层序的概念，或象它在文献冲通常用的名字—向上浅变旋回，至少可以追溯到1836 年Phillips 的著述，也包括他在1912, 1930, 1950, 1967, 1971, 1975 以及1982 等年份的著述。
W ilson (1975) 论述了作为准层序边界的海泛面在年代地层学上的重要意义，他提出碳酸盐岩旋回以大范围的海侵面为边界面，这些海侵面可能是“最可能接近时间标准的”，它们比每个旋回中不同期的岩相更有效。
Krumbein 和Sloss (1963) 指出，一个前积浅滩砂岩的海侵面近似一个时间界线。
Anderson 等(1984) 和Goodwin 及Anderson (1985)基于对美国纽约州赫尔德堡碳酸盐的研究，也强调了旋回在年代地层学中的重要性，他们把W ilson 的向上变浅碳酸盐岩旋回称为一个PAC，为间断式加积旋回的缩写。
到1983 年，在美国Exxon 公司，地层分析超出了对准层序的研究，已发展到了对测井、岩心和露头中硅质碎屑岩层序和体系域的分析。
这代表了超越地震地层学的一个重要阶段。
应用由地层学相互关系定义的测井、岩心和具有很高分辨率的年代地层学系统，就能够对储层作地层和岩相分析。
随着硅质碎屑岩层序、碳酸盐岩相和以层序为标志的生物地层学等的积累以及与地震地层学方法的结合，产生了现在被称为“层序地层学” 的地层学和相分析的系统及方法论。
随着越来越多地用层序地层学方法进行盆地分析，从而产生两点重要认识: ①在许多沉积记录中硅质碎屑岩以100, 000 到200, 000 年的频率出现。
这比原先由地震地层学家发现的频率要高得多; ②低水位体系域是保存在硅质碎屑岩层序中占主导地位的体系域，在大陆架它的主要组成部分是深切谷。
有关深切谷的例子在文献中已引用。
Fisk ( 1944) 记载了与大约27, 000 年以前开始的最后一次海平面下降相对应的“密西西比峡谷侵蚀下切作用”。