碳酸盐岩层序地层学
沉积学与层序地层学7章(碳酸盐岩沉积相)
关于清洁度: 清澈的海水有利于生物进行光合作用,而陆源碎屑物的注入使水体变浑浊,不
利于碳酸盐沉积物的形成。但在现实中确实存在陆源碎屑物与碳酸盐沉积物混和出 现的情况,包括结构混合(如互层)和成分混合(如砂质灰岩、灰质泥岩等),有 学者将这类沉积岩称为“混积岩”,如何解释是沉积学研究的热点之一。
关于深度: 海洋浅水(小于30m)环境有利于碳酸盐的沉积是毫无疑问的,但是现代深海
广西泥盆纪主要沉积相模式示意图
第三节 礁与礁相 Reefs and reef facies
一、概述
生物礁是碳酸盐沉积中的一种重要类型, 它是由大量的各种各样的生物堆积而成,或是由 生物作用的产物。
生物礁又是碳酸盐沉积中一种含油气的沉 积类型,在国外已发现了许多生物礁油气田。
近年来,在渝东—鄂西二叠系生物礁、山 东、珠江口盆地第三纪生物礁发现了生物礁油气 藏,最近又在北部湾石炭纪生物礁内发现高产油 气藏,预示着我国生物礁具有广阔的油气潜力。滨海的咸Fra bibliotek~淡水沼泽沉积
局限 近岸相带 台地相 远岸相带
陆源碎屑沉积为主 以含海绵骨针的泥岩为主
开阔 台地相
向岸相带 向海相带
含粪球粒颗粒灰泥岩及泥质颗粒岩
含棘皮类及苔藓类的泥质颗粒岩及 颗粒质泥岩
浅滩相 主要为鲕粒及生物碎屑的颗粒岩,具交错层理
五、综合相模式 1.Armstrong的碳酸盐岩沉积模式
碳酸盐岩沉积模式(Armstrong拟定的第二个沉积模式)
停滞缺氧盆地 潮汐陆棚 斜坡脚 前斜坡
开阔海陆棚 浅滩水
开阔台地 局限台地 潮间~潮上带
Irwin的X带 Irwin的Y带 Irwin的Z带
2.威尔逊(Wilson,1975)的模式 Wilson模式与Armstrong的相似,划分9个相带。
5层序地层学-海相碳酸盐岩层序
1、低位体系域
2)自生碳酸盐岩楔
成因:海平面上升低于台地边缘 特征:沉积类型多
深水沉积、礁滩及白云岩 影响因素:斜坡坡度、海平面上升速度
二、体系域类型及其特征
2、海侵体系域 形成背景
海平面较快速 上升,沉积水 体加深
5)盆地相
◎在水深几百米、贫氧、水静的盆底,岩性 以薄层和纹层状黑色泥灰岩为主要结构类型, 常见燧石,生物群主要是远洋浮游生物
◎若盆地非常局限,就会出现盐度成层现象, 在盆地碳酸盐岩中可能含有准同生石膏和硬 石膏
斜坡沉积 盆地沉积
滩礁沉积
二、碳酸盐岩沉积控制因素
1、相对海平面变化的控制作用 ◎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,控制着碳酸盐岩沉 积潜力。
1、Ⅰ型层序边界特征
4)不同规模白云化作用
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。
1、Ⅰ型层序边界特征 5)下切谷及其充填物
河流回春作用形成下切谷,充 填粗粒碳酸盐岩和碎屑岩沉积物
1、Ⅰ型层序边界特征 5)下切谷及其充填物
河流回春作用形成下切谷,充 填粗粒碳酸盐岩和碎屑岩沉积物
叠瓦状前积反射
2)盆地边缘的区域性前积滩和台地
◎以具有前缘斜坡的前积模式为特征; 前缘斜坡的坡度为5-35;
◎前积滩的厚度从几米到几百米, 前积距离可达数百千米。 ◎呈S型、S型-斜交型和斜交型前积模式
S形和斜交前积反射
S形和斜交前积反射
3)浅海孤立台地
◎多出现在远离区域性盆地缓坡或台地的 地方; ◎地垒式断块常常诱发孤立台地的发育; ◎常具有陡峭的边缘; ◎在地震剖面上,常响应于明显的宽缓丘 形反射
LL-层序地层学
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。
碳酸盐岩层序地层学的近期进展及应用
碳酸盐岩层序地层学—近期进展及应用前言 (1)第一章碳酸盐岩沉积层序和体系域—碳酸盐台地对相对海平面变化的响应 (2)第二章生产性碳酸盐岩隆的地层格架 (23)第三章意大利威尼特阿尔卑斯侏罗纪碳酸盐岩海侵系列:超大陆解体、渐进全球性海平面上升和浅水环境养分富集的记录 (33)第四章巴哈马海湾碳酸盐岩陡坡失稳及其沉积、成岩作用时间对海平面高幅/高频波动的响应 (54)第五章美国得克萨斯州McKittrick峡谷二叠纪盆地边缘拉马(Lamar)灰岩中沉积类型和沉积过程对地层格架的影响 (70)第六章西澳大利亚坎宁盆地地下泥盆纪礁组合以及低位碎屑岩及高位碳酸盐岩的交互沉积作用 (88)第七章碳酸盐-硅质碎屑混合体系沉积旋回的成因:以西澳大利亚坎宁盆地为例 (101)第八章西德克萨斯麦德兰盆地马蹄环礁东部和南部上宾夕法尼亚统的地震层序和地震相 (115)第九章碳酸盐台地边缘对淹没事件的响应:环境突变证据 (128)第十章加积和退积碳酸盐陆棚的层序地层学,印度尼西亚加里曼丹中部渐新统 (137)第十一章爪哇海中新世碳酸盐岩隆的层序地层学 (151)第十二章南Great盆地Bonanza King组中、上寒武统台地碳酸盐的层序地层、三级沉积物可容空间事件及准层序叠加样式 (158)第十三章爱达荷州及蒙达拿州下密西西比统Mission Canyon组及相同层位的层序地质学和进积型前陆碳酸盐缓坡演化 (169)第十四章Latemar台地中三叠统白云岩的层序地层学和体系域发育(意大利北部):根据旋回叠置样式进行露头标定 (186)第十五章进积中新世碳酸盐岩的高分辨率层序地层学:在地震解释中的应用 (201)第十六章西班牙东南部Las Negras地区中新世碳酸盐岩组合的层序地层学:相对海平面变化定量分析 (210)第十七章新墨西哥州瓜达卢普山脉Last Chance峡谷二叠纪上圣安德列斯组内的体积分配和相分异 (227)第十八章台地碳酸盐旋回的古代露头和现代实例及其在地下对比及储层非均质性研究方面的意义 (250)第十九章控制渗透率演化的准层序几何形态:以新墨西哥州瓜达卢普山圣安德列斯组和Grayburg组为例 (259)本专辑主要选自1991年举行的美国石油地质学家协会年会的碳酸盐岩层序地层学研讨会论文。
3.碳酸盐岩层序地层学
向上超,朝盆地方向则下超
3.海侵体系域
SB1 LSF
LSW TST
HST SB2 SMW
SB1 LSF
沉积体系域
组成碳酸盐层序地层格架的沉积体系域 包括四种类型:低水位体系域、陆棚边缘体 系域、海侵体系域和高水位体系域。
1.低水位体系域
海平面下 降时期的低水 位体系域是I型 层序底部的组 成部分,沉积 物包括:(1) 前缘斜坡侵蚀 产生的他生碎 屑楔,(2)斜 坡上沉积的自 生碳酸盐楔, (3)蒸发岩楔
大地构造背景
大地构造作用决定碳酸盐沉积作用 背景,大地构造背景下的盆地结构是 影响碳酸盐岩层序几何形态的一个关 键因素。目前已经识别出五种类型的 碳酸盐台地:缓坡型、镶边大架型、 孤立型、陆表海型及淹没型 (M.E.Tucker,1990)。
碳酸盐岩台地主要的板块构造背景
西班牙比利牛斯南部前陆盆地构造——沉积演化 示意图(据Puigdefabregas,1986)
沉 海岸体系和浅海
泻湖岸向潮坪 潮汐通道
积 体系以平均低潮
浅海体系
潮汐三角洲
模 面或浪基面为界,
碳酸盐缓坡 碳酸盐台地
式 浅海体系与远洋
体系主要以台地
陆表海台地 孤立台地 沉降台地 镶边台地
或缓坡边缘明显
远洋体系
较深水斜坡
坡折来区分。
深水远洋盆地
之一
碳酸盐岩沉积 及层序发育的主要控制因素
大地构造背景 相对海平面变化 气候 构造沉降
层序类型划分的关键在于层序底部层序 不整合界面类型的识别。
SB1 LSF
LSW TST
HST SB2 SMW
SB1 LSF
LSW TST
HST SB2 SMW
层序地层学-第5章-海相碳酸盐岩层序地层课件
3.气候控制作用
气候决定了气温、降雨量、大气圈湿度和风,从而决 定了水的盐度和水的循环。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。
气候还决定了沉积层序中的沉积物类型。在干旱气候 和水体循环较局限的环境下,在陆棚上的盆地、泻湖、 潮上坪等环境会产生蒸发岩沉积物。若陆源沉积物供 应点邻近碳酸盐台地,那么气候的差异将会影响硅质 碎屑沉积物供给的类型。潮湿气候利于河流、三角洲 硅质碎屑沉积物的沉积,而干旱气候利于风成硅质碎 屑沉积。
III型层序: 海侵体系域(TST) 高水位体系域(HST)
2 Ⅰ型层序界面
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。l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
常见的岩溶识别标志
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。 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。碎 屑灰岩的碎屑如鲕粒、生物 碎屑常被溶解形成铸模孔等。
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 (Schlager,1981) 。因此,这种生成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 100 m以内的水体中,因为该深度内悬浮着大量能进行光合作用 的生物。有意义的是,在 10 m水深附近,碳酸盐产率最高,而 在 10~20 m内锐减。这种碳酸盐产率的狭窄深度限制,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 产率受控于水体深度或可容空间的变化速率。实际上,相对海 平面变化控制了可容空间的变化,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,从而最终控制了沉积 层序的构型。
下扬子地区古生界海相碳酸盐岩层序地层发育模式及储层预测
( 国 石 油 大 学 地球 科 学 学 院 , 京 12 4 ) 中 北 0 29
摘要: 以层序地 层学、 沉积学等理论 、 方法为指 导, 以野外 露头资料 为主 , 综合应 用钻 井、 井等资料 对下扬 子地 区古 生代 测 海相地层进行 了研 究。在野 外考察过程 中识别 出代表 四种类型层 序边界 的不整合 面 , 隆升侵 蚀型 不整合 、 即 海侵 上超型 不整合 、 水下侵蚀型不整合和暴露侵蚀型不整合。此外 , 还识别 出4种类型 的凝 缩段 , 即震旦 系的煤 层 , 留系、 志 石炭 系高 骊 山组 的页岩 , 奥陶系的薄层 白云岩 以及石炭系 的薄 层灰岩。根据 这些界 面标 志, 划分 出 1 共 1个 二级层序 , 立 了下 扬 建 子 区层序地层格 架。在 此基础上 , 根据下扬子地 区古生界 野外露 头剖面所 确定 的岩 性、 岩相 、 沉积构 造等 沉积标 志特征 , 确定 了下 扬子地 区古生界发 育 3种沉 积体 系类型, 即大 陆沉积体 系, 海陆过渡 沉积体 系和海 洋沉积体 系。最后 结合 区域 性大地构造背景及前人研 究成果 , 对本 区的盆地性质及演化进行 了研究 , 并分别建立 了研 究区震旦纪一 晚奥 陶世 、 泥盆世和 石炭纪两坳夹 一隆型的克拉通盆地 层序模式、 晚奥陶世末到 晚志 留世 的前陆盆地层序模 式和 中、 晚奥 陶世 、 晚二叠世一 中三 叠世 的被动大陆边缘盆地层序模式, 总结 了其各 自的层序发育特征, 明确 了研 究区不 同类型背景的层序 的储层的发 育特征。 关键词 : 层序模式 ; 沉积体 系; 海相地层 ; 酸盐岩; 碳 层序地层学 ; 生界 ; 古 下扬子地 区
J Yo l n Z o n , a gGawe a d L il i ui g, h uYo g W n i i n u Lni a n
海相碳酸盐岩层序地层学
2. 陆棚沉积环境
海相碳酸盐岩主要沉积在包括地史时期宽阔的浅水陆表海 台地在内的浅海陆棚台地上。碳酸盐岩台地可在克拉通地块边缘 、克拉通内部盆地、远岸滩坝的顶部和宽阔陆棚上的局部的高地 上,碳酸盐岩环境也可见于海滩、泻湖和潮坪的边缘海环境的部 分地区
1) 潮上一湖间坪相
潮坪沉积环境由潮上、潮间带和潮下带三个次级沉 积环境构成。 潮上带:由泥或粉砂级颗粒沉积物组成,具有较发育 的风暴成因纹层、藻纹层、内碎屑层,其中藻纹层可 延伸到潮间亚相。潮上环境具有泥裂、鸟眼构造。 潮间带:通常是富含泥质和具有潮汐水道的复合体。 在潮汐水道中一般含有内碎屑和碳酸盐岩岩屑,底部 滞留沉积,其上覆具有潜穴的骨屑石灰岩。 潮下带:由灰泥灰岩和颗粒灰岩组成,缺乏原始沉积 构造。
它不涉及内部的组成: (1)生物格架礁:由抗浪的生物格架组成,该术语通常也称生物礁;
碳酸盐缓坡:指从岸线向盆地缓慢倾斜的大型碳酸盐沉 (2)生物滩:主要由生物碎屑堆积而成,大部分是由于陷落或阻挡作 积体,其坡度很小(<1o),与较深水的低能环境间一般没 用而堆积,但也有一部分是由波浪和水流机械堆积的; 有明显的坡折,有的缓坡坡度很小,以致于难以把缓坡 (3)灰泥丘:灰泥基质超过了其它组分,如生物粘结岩和生物碎屑组 与台地分开,因此这两个术语经常交换地使用,
2) 浅海陆架相
该相带常由潮下骨屑泥灰岩、粒屑灰岩和 砂屑灰岩等岩性构成的、向上变浅的准层序组 成。若存在正常海水,则该相带动植物群发育, 包括珊瑚、软体动物、腕足动物、海绵类、有 孔虫及藻类等,生物扰动构造普遍存在。当陆 棚受限时,则可能形成广泛的蒸发岩泻湖,并 以被石膏或硬石膏覆盖的泥质支撑石灰岩构成 的、向上咸化的准层序为特征。
碳酸盐岩层序地层研究流程
碳酸盐岩层序地层研究流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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层序地层学海相碳酸盐岩层序资料
一、碳酸盐岩沉积背景 1、碳酸盐岩沉积背景
◎盆地边缘的区域性碳酸盐台地和缓坡;
◎盆地边缘的区域性前积台地和滩;
◎浅海台地或孤立台地
◎盆地边缘的区域性碳酸盐台地和缓坡; ◎盆地边缘的区域性前积台地和滩; ◎浅海台地或孤立台地
1)盆地边缘的区域性碳酸盐台地和缓坡
百米; ◎斜坡上相带宽缓、不规则,没有明显的地 形 坡折; ◎在地震剖面上,缓坡沉积表现为低角度的S 型或叠瓦状前积结构 。
丘状反射
丘状反射
丘状反射
一、碳酸盐岩沉积背景
2.碳酸盐沉积相带 碳酸盐岩沉积模式的发展(福克,欧文,1965) 不同沉积相带具有不同的沉积背景。
在陆棚狭窄、陆棚边缘陡峭的地方, 相带分布窄而规则; 在台地和边缘区、陆棚区宽阔的地方, 相带分布较宽而复杂。
三个相区-能量的观点
Z
Y
X
三个相区九个相带(1975)
青鱼刺层理(潮间带下部—潮下带,涨潮流速 与退潮流速基本相当时出现)
2)浅海陆架相
2)浅海陆架相
◎由潮下骨屑泥灰岩、粒屑灰岩和砂屑灰岩 等岩性构成的、向上变浅的准层序组成。
◎若存在正常海水,则该相带动植物群发育, 包括珊瑚、软体动物、腕足动物、海绵类、 有孔虫及藻类等,生物扰动普遍。
◎海水盐度正常到中等盐度,水体循环程度 从低到中等偏高,这主要取决于台地边滩对 潮汐和潮流的限制程度。
◎由泥或粉砂级颗粒沉积物组成 ◎发育风暴成因纹层,藻纹层、
内碎屑层 ◎潮上环境位于平均高潮线以上, 从而具有泥裂、鸟眼构造
平均高潮线 平均低潮线
潮上带沉积(泥裂)
潮上带大量水平层理和液化流动 包卷层理和顶部的泥炭沉积
潮上带和潮间带波状叠层石
1)潮坪相
碳酸盐层序地层学
第四章碳酸盐岩层序地层学浅海碳酸盐岩沉积以相对厚的加积和前积沉积形式出现在温暖的热带区,它可以环绕在盆地周缘或成为盆内的孤立台地 (Wilson,1975)。
盆地边缘沉积可以以宽阔的区域性台地或缓坡样式出现,或者以相对高角度(5º)的前积滩沉积样式出现。
这些特征,通常在地震剖面上能够识别出来,在碳酸盐岩台地沉积厚度用地震方法可以分辨的地方,利用地震剖面就可预测沉积相。
在台地沉积较薄和接近于地震分辨的地方,测井、岩心解释结合地震解释和地震相,也可以进行沉积相预测。
碳酸盐岩相和层序解释的步骤包括:①弄清碳酸盐岩沉积的区域盆地背景与时代关系;②划分层序和通过编制沉积体外部几何形态图(运用地震测线网进行地震层序分析),圈定相的分布范围;③圈定层序内的岩相,根据反射结构、振幅和连续性(地震相),结合测井资料和岩心描述,预测岩相分布。
一、层序地层学基本理论在碳酸盐岩中,4个主要变量控制着地层分布模式的变化和岩相分布,它们是:①构造沉降,它产生了沉积物的沉积空间;②全球海平面升降变化,它是控制地层分布模式和岩相分布的主要控制因素(Vail and Todd,1981);③沉积物的多少,它控制古水深;④气候,它是控制沉积物类型的主要因素,其中降雨量和温度对碳酸盐岩、蒸发岩的分布、对于硅质碎屑沉积的类型和数量是相当重要的。
全球海平面升降变化与构造沉降的结合产生了海平面的相对变化(图4-1)。
在图4-1中,由于构造沉降相对于海平面的变化要缓慢得多,因而用线性关系曲线表示。
海平面的相对变化形成沉积物的可容纳空间。
沉积的厚度主要受构造沉降作用控制,沉积地层的分布模式和岩相分布则受控于海平面相对变化速率,这一点表现为相对海平面曲线斜率的变化,它主要受全球海平面升降控制(图4-1)。
层序由三部分或三个体系域组成。
这里的体系域是根据界面类型、地层的几何形态和在层序内的位置定义的。
正如图4-1所示,体系域被解释为海平面相对变化曲线中某一特定时间段内沉积的。
靖边气田马五段碳酸盐岩层序地层研究
性和 区域性 标 志 层 从 下往 上 划 分 为 马 一一 马 六 。
目前发 现 的主要 气层 就是 马五段 顶部 的碳 酸盐 岩
业于武汉地质学 院地 质系 ,9 8年获 同济 大学海 洋地 质 19 与地球 物理系博士学位 , 从事石油天然气综合地质研究 工 作 。 地 址 (120 :北 京 市 昌 平 区 ,电 话 :( l 0 2 0) O o)
8 71 8 6。 9 70
1 7
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第1 卷 1 3 第 期
F U TB O KOL&G SFE D A L—L C I A IL
2o 06年 1 月
靖 边 气 田马 五 段 碳 酸 盐 岩 层 序 地 层 研 究
谢传 礼 蔡 俩
( 国 石 油 大学 石 油 天然 气 工 程 学 院 , 京 ) 中 北
区地层 特点 相一 致 的原 则 和方法 。建 立下 奥 陶统 马 家沟 组五段 高 分辨率 层序 地层 划分 方案 和概念
模 型 , 该地 区气 藏勘探 和 开发具 有实 际意 义 。 对
2 高分辨率地层划 分及岩石学特征
靖边 气 田位 于 陕北斜 坡 中央与 中央古隆 起东 北侧 的 中部气 田区 , 区 马家 沟 组 为 一套 炎热 干 该 旱条件 下 的蒸 发 相 碳 酸盐 岩 一 白云 质 灰 岩 、 白云
具体 地讲 , 陆边 缘 海 相 盆地 层 序 形 成 的 主 大 控 因素是 : ①大 地构 造因 素 , 沉积 差异 直接 表现 为 地壳 的沉 降分异 及 其 变 化 ; 全球 海 平 面 升 降 变 ② 化密 切相关 的全 球 气候 变 化 因素 ; 盆 地 沉 积类 ③
碳酸盐层序地层学
碳酸盐层序地层学基本原理及找油意义00612082 陈文琪●摘要本文简要介绍了碳酸盐层序地层学原理,并简单探讨了它在找油中的意义。
●前言层序地层学的研究是对传统地震底层学的完善,碳酸盐层序地层学利用层序地层学概念解释碳酸盐岩沉积作用和早期成岩作用的预测性模式(图1),以及应用岩石、地震和测井资料识别和描绘浅海相碳酸盐岩沉积相的层序标志(据J.F Sarg, 1988),同时碳酸盐层序地层学的研究也对海相沉积中原油的探寻有重要意义,J.Ferguson(1988)认为,在碳酸盐生油岩中:1)油气完全是在原地形成并储集起来的;2)油气形成后经过运移并在碳酸盐杂岩体中储集起来。
本文将简要介绍碳酸盐层序地层学方法的基本原理,以及它在油气勘探中的意义。
●碳酸盐层序地层学方法⏹层序地层学层序地层学是Vail(1977)提出的一种新概念,它“是以地震地层学为基础,综合利用地震、钻井及露头资料,结合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”(杨国臣,2009)。
层序地层学中引入了体系域概念,并且提出了控制旋回性层序的四种并列因素,这是它与地震地层学相比的两个显著特点(据张光学)。
碳酸岩层序地层学基本原理(一)浅海碳酸盐沉积背景J.F Sarg(1988)认为,被动大陆边缘浅海相碳酸盐沉积在温暖的热带地区,根据其地层剖面在盆地中的位置及坡度,可划分三种沉积背景:(1)盆地边缘的区域性台地及缓坡.坡度<5°;(2)镶在盆地边缘的区域性进积滩或台地,前缘坡度5—35°;(3)滨外台地或孤立台地(图2)。
无论在哪种沉积背景下,都可以看出其地层剖面以较大厚度的加积型和前积型沉积物形式出现。
在不同的沉积背景中所不同的是岩相的分布和体系域的划分,所以首先要通过反射地震剖面的测量来对碳酸盐沉积的沉积背景做出解释。
(二)层序的划分层序是指在成因上有联系的地层序列,其边界为不整合面,所以在划分层序的过程中,确定不整合是至关重要的。
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。
碳酸盐岩层序地层学回顾与展望论文
碳酸盐岩层序地层学回顾与展望论文碳酸盐岩层序地层学回顾与展望论文摘要:阐述了碳酸盐岩层序地层学三个阶段的发展历程,即20世纪80年代,以Schager为代表的碳酸盐岩层序地层学理论建立阶段;80年代末期至90年代晚期,以Greenlee和Lehmann(1993)为代表的研究不同沉积背景下碳酸盐岩层序地层模式的碳酸盐岩层序地层学发展壮大阶段。
面向未来,碳酸盐岩层序地层学理论发展存在五个大的发展趋势已经初现雏形。
关键词:碳酸盐岩;层序地层学;体系域中图分类号:TE132文献标识码:A文章编号:1673-1980(2011)02-0069-03“层序”这一概念由Sloss在1948年北美地质学会年会的沉积相和地质历史研讨会上提出,但由于这样的层序单位时间跨度太大,实用性差,未能得到广泛认同。
20世纪70年代末到80年代中期,地震地层学得到了蓬勃的发展。
在此基础上,由美国Rice大学P R Vall教授及休斯顿Exxon公司的同行们在地震地层学理论基础上提出了层序地层学,将地层层序看成是全球海平面变化的响应。
到80年代中后期,Mitchum、VanWagoner、Vail、Sangree等人发表了一系列相关文章,并最终以由C K Wilgus等人编著的《Sea Level Changes:An hitegrated Approach》为标志,层序地层学形成为一门新学科[1-3]。
1碳酸盐岩层序地层学回顾20世纪80年代,在经历碎屑岩体系基础上改造成为碳酸盐岩沉积体系的层序地层学争议后,以Schager为代表的许多学者阐明了碎屑岩和碳酸盐岩层序模式的差别,建立了碳酸盐岩层序地层学理论;特别是J F Sarg在1987年发表的“碳酸盐岩层序地层学研究”一文,奠定了碳酸盐岩层序地层学的基本思想。
Sarg、Harford、Loucks、Greenlee和Lehmann、Fitchen等人研究了不同沉积背景下碳酸盐岩层序地层模式,提供了适用于碳酸盐岩为主盆地的一般性的预测序列(见图1)。
综合利用相、稳定同位素、孢粉相分析地层层序——碳酸盐岩陆缘深斜坡
碎 屑和 内碎 屑组成 ; ②细 层状 灰岩 亚 相 : 泥 灰 岩 , 粒 由改造 的生 物碎 屑
J gP os来 研究 深水 斜 坡 碳 酸 盐 岩 的层 序 , 提 高 ?r rs) 以 对其 沉积过程 和古 环境 改变 的认 识 。
关 键词 : 酸 盐岩 陆缘 深斜坡 ; 合 ; ; 定 同位 素 ; 碳 综 相 稳 孢粉 相 ; 序 层 中图分类 号 : 5 9 2 文 献标 识码 : 文章编 号 :D 4 7 6 2 O ) 5 D 7一 O P 3. A 1 O —5 1 ( D 8 O 一 O 6 4
层 序 地层 学 是 2 O世 纪 7 O年 代 末 由美 国 Ri 大 c e 学 P R Va 教授 及 其 在 E XON公 司 卡 特研 究 中 心 .. i l X
1 相、 稳定 同位素 、 粉相 分析 方法 孢
1 1 相 .
和 内碎屑 组成 泥岩 , 分米厚 的泥灰 岩夹层 ; 为 ③ 泥灰 岩 和泥 质灰 岩亚 相 : 主要 为泥 岩 , 碳酸 盐 其 岩含量 是 变化 的 。
相分析主要是根据岩石类型 、 矿物成分 、 孔隙结构 、 岩石物性 、 生物含量 的差别来 区分不同的沉积环境[ 。 2 ]
上 的先进性 和实践 上 的 巨大应用 价值 , 年来 已经 近 逐渐被广大地 学工 作者 所认 可 和接受 , 以各 种方 并
式 广 泛应 用 于 石 油 勘 探 和 盆 地 分 析 之 中 , 得 了 巨 取 大 的经 济 效 益 。 理论 上 , 序地层 学 重视 相对海 平 面升 降周期 对地 层 层层序形成的控制作用 ; 实践上 , 它通过年代 地层框架
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产率最高,而在10~20m内剧减(图4-
7)
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13
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14
气候
• 气候决定水的盐度、水的循环,影响碳酸盐 岩沉积物的产率、稳定性和早期成岩的潜力 如热带海洋浅水比中纬度温带海洋具有更高 的饱和度。
• 气候影响沉积层序中的沉积类型
-在干旱气候和水体循环较局限的环境下, 陆棚上的盆地、泻湖、潮上坪等环境会产生 蒸发岩沉积。
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6
尽管沉积环境的
里
划分目前还不尽 一致,但遵从一
德 般的环境分类方
海岸体系 潮缘亚体系 潮上带
碳
案,将碳酸盐沉 积环境一分为三,
潮间带 潮下带 浅海平原亚体系 海岸沙丘沙脊
酸 即分为海岸、浅
后滨 前滨
盐 海和远洋三大沉
临滨 滨外
积体系,并把湖
外滩障壁一泻湖亚体系
岩 泊环境单独列出。
障壁岛 岛后泻湖
-若陆源沉积物供源点邻近碳酸盐岩台地,
那么气候差异将会影响硅质碎屑沉积物供给
的类型,干旱气候有利于风成硅质碎屑沉积;
潮湿气候有利于河流三角洲硅质碎屑物的沉
积。
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15
构造沉降
• 若不发生构造沉降,就不会发生长期的 碳酸盐岩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 降与海平面升降共同构成可供沉积物沉 积的空间。构造沉积速率取决于地壳类 型地壳地质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。
-盆地相区的1、2、3相带的海底深度均在浪基面之下,水体运动很弱或 处于静止状态,属于低能带,与欧文的x相带相当。
-台地边缘相区的4、5、6相带的海底均位于浪基面之上,宽度窄,波浪 作用强烈,屑于高能带,与欧文的Y相带相当。
-台地相区的7、8、9相带,均位于台地边缘相区之后,波浪能量至此已 消耗殆尽,故水体运动比较微弱,属低能带,大致与欧文的z相带相当。但是 在开阔台地相带(即7相带)也可能有部分地区海底水能量较高。
示意图(据Puigdaefabregas,1986)
11
相对海平面变化
全球海平面水位也是碳 酸盐沉积作用的主要控制 因素之一,大多数厚的、 广泛分布的层序都形成在 海平面高位期(右图)。
相对海平面变化控制 可容纳空间的变化,控制 碳酸盐的沉积潜力,控制 碳酸盐岩地层分布和岩相 分布。
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海水深浅控制碳酸盐生长率
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8
大地构造背景
大地构造作用决定碳酸盐沉积作用 背景,大地构造背景下的盆地结构是 影响碳酸盐岩层序几何形态的一个关 键因素。目前已经识别出五种类型的 碳酸盐台地:缓坡型、镶边大架型、 孤立型、陆表海型及淹没型 (M.E.Tucker,1990)。
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9
碳酸盐岩台地主要的板块构造背景
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10
西班牙比利牛斯南部前陆盆地构造——沉积演化
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4
关士聪碳酸盐岩沉积模式
关士聪等(1980)综合研究了我国近年大量地层研究成果,编制了一套全国范 围的1:1000万的古海域沉积相图,提出了中国古海域沉积环境综合模式图,其 中分出两个相组、六个相区、十五个相带.
这个综合模式,反映了我国晚期元古代至三叠纪总的沉积特征及其环境组合 规律,具有重要的理论和实践意义.模式不仅考虑了各种构造条件下的沉积盆地 类型,而且也将陆源沉积模式与清水碳酸盐沉积模式统一起来。尤为重要的是, 台地内台盆(沟)相带的提出、比较符合我国南方古生代地层经常出现的碳酸盐 台地与克拉通内部槽盆错综复杂的交错格局。
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碳酸盐岩沉积及层序发育控制因素总结
受碳酸盐岩主要为盆内成因控制,碳酸盐层序 地层的形成主要受着海平面变化、构造沉降和气候 因素的影响
第三章 碳酸盐岩层序地层学研究
•碳酸盐岩沉积环境与控制层序发育的主要因素
•被动大陆边缘碳酸盐岩盆地层序地层模式 ( J.F.Sarg模式)
•不同沉积背景下的碳酸盐岩层序地层格架模式 ( C.Robertson Handford,Robert G.Loucks等)
•碳酸盐岩高频层序(旋回)研究
a1ຫໍສະໝຸດ 之一碳酸盐岩沉积环境 与控制层序发育的主要因素
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2
之一
碳酸盐沉积与碎屑岩沉积作用比较
碎 屑 岩:陆源供给、机械搬运沉积等
碳酸盐岩:内源供给、机械搬运+化学作用
+生物作用等;既有他旋回(盆
外因素造成的旋回),也有自
旋回(盆内因素造成的旋回,
如化学作用、生物作用等)
有利的碳酸盐沉积环境:温暖、清澈、浅水,生
泻湖岸向潮坪
沉 海岸体系和浅海
潮汐通道 潮汐三角洲
积 体系以平均低潮
浅海体系
面或浪基面为界,
碳酸盐缓坡 碳酸盐台地
模 浅海体系与远洋
陆表海台地 孤立台地
式
体系主要以台地 或缓坡边缘明显
远洋体系
沉降台地 镶边台地
较深水斜坡
坡折来区分。
深水远洋盆地
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7
之一
碳酸盐岩沉积 及层序发育的主要控制因素
大地构造背景 相对海平面变化 气候 构造沉降
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,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,随着水深增加光照强度迅速降低
(图4-6 )高碳酸盐岩产率主要分布
在海水上部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。有意义的是,在10m水深内碳酸盐岩
物作用非常重a 要。
3
威尔逊碳酸盐岩沉积相模式
威尔逊综合了大量前人资料,并考虑到海底地形、溉汐、波浪、氧化界 面、盐度及海水循环等综合因素的控制,建立了碳酸盐标准相带模式(Wilson, 1975)。这个模式共由三六相区和九个标准相带组成。同时,为了用于分析这 九个标准相带,他还总结出了24个标准的微相类型(SMF)。
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5
塔克碳酸盐岩沉积模式
塔克(M.E.Turker,1981)在他所著的《沉积岩石学导论》一书中提出了 他的碳酸盐相模式(图6—12).他将主要碳酸盐相与七种主要沉积环境联系起 来,还明确将海相碳酸盐沉积环境划分成两大沉积区,即碳酸盐台地——陆表 海和盆地较深水——斜坡沉积区。后者实际上就是深水碳酸盐沉积,主要为重 力流和受CCD面控制的远洋灰泥两类沉积.在碳酸盐台地——陆表海沉积区中, 又将相当于威尔逊模式中的开阔陆棚置于台地内,也就是开阔台地中的静水碳 酸盐泥。同时,在台地边缘后面,也就是开阔台地内同样还可以出现浅水碳酸 盐砂滩和局部斑礁及泥丘。上述这些都比较合理,对我国华北地台及扬于地台 的古生代及三叠纪地层沉积部分是适用的(曾允孚等,1985)。