陆 相 层序地层
层序地层体制中的陆相储层发育规律
收稿日期:20000529;修订日期:20000816作者简介:樊太亮(1961) ),男,教授,博士生导师,主要从事层序地层与油藏描述等研究。
基金项目:国家/九五0重点科技攻关资助项目(96-110-08)层序地层体制中的陆相储层发育规律樊太亮1,吕延仓2,丁明华3(11中国地质大学,北京100083;21中原油田勘探开发科学研究院,河南濮阳457001;31中国新星石油公司计算中心,北京100083)摘 要:沉积基准面旋回变化控制着陆相层序地层的形成与演化,并为预测陆相储层的发育与展布提供了一个参照格架。
在纵向上,基准面旋回通过控制物源区的扩大与收缩、河流地貌的改造与变迁、沉积物的供给型式等,控制着储层形成条件与发育规律。
基准面低位期是形成各类储集砂体和岩性圈闭的有利时期;在平面展布上,储层沉积作用受到古构造和古地理格局的制约,盆地内局部高地影响着水系的具体分布格局,古山口、侵蚀沟谷、古河道等决定着物源的搬运通道,古断层、古斜坡和坡折带等决定着沉积物卸载场所。
因此,沟谷、河道等负向地貌单元与古断层、坡折带等地势梯度变化带相匹配的地理空间,是储集岩分布的有利所场。
关键词:基准面旋回;陆相层序;古地貌;储层展布中图分类号:P618113012+1 文献标识码:A 文章编号:10052321(2000)040315070 引言储层发育规律及其分布预测一直是油气勘探的中心任务。
层序地层学的发展为认识不同类型储集层的形成条件、展布规律以及生储盖组合型式提供了一个理论预测模型[1,2],并在油气勘探,特别是隐蔽油气藏预测的应用中取得了成功[3]。
虽然PR Vail 等提出的层序地层模型,明确地指出了在各个体系域中储层形成条件、储层性质和储层分布的地理空间,并特别强调低水位体系域对于储层预测的重要性,但由于盆地类型、结构复杂多变,控制储层发育和分布的地质因素众多且相互作用和相互影响,储层预测、特别是岩性油气藏的预测,仍是油气勘探中的一个难点。
陆相层序地层全解
陆相盆地中,应该寻找控制和影响层序及体系域发育的最主要因素。 建立陆相盆地特有的层序模式。
层序地层应用于陆相盆地,必须掌握
层序地层学的本质特征(刘震,2000):
(1)地层边界的等时性 不整合的层序边界、体系域边界、准层序边界均具有等时果控制因素呈旋回性,则层序框架亦具有旋回性。 这种旋回性是地层对比和岩性预测的依据。(陆相的构造旋回、气候旋回)
海平面升降曲线对湖泊层序无指导意义,湖平面变化不具全球可对比性, 变化相当频繁,与海平面周期完全不同,控制地层结构的主要因素是构造、 气候、沉积物供给等。
早期的经典的层序地层学是以全球海平面变化曲线为第一主控因素 建立的,将构造沉降视为常量,基本没有考虑沉积速率和气候变化。 ——只是对被动大陆边缘的简化模式。
(2)最大湖泛面的识别
a. 层序中的最远湖岸上超点对应最大湖泛面位置,同相轴强振幅、 高连续,稳定,其上有下超点。 b. 厚层暗色泥岩、油页岩、泥灰岩; c. 富含较深水条件下的生物化石; d. 上下的地层叠置样式明显不同; e. 沉积物有机质丰度高,生油密集段; f. 明显的电测曲线响应。
3.层序和体系域的划分
2.气候对陆相盆地层序的控制作用 影响陆相层序的重要因素。 (1)影响降雨量、风化强度、河流 类型、碎屑物质的搬运和沉积。 温暖潮湿有利于层序的发育。 (2)影响湖平面的升降变化, 这种变化控制了地层的叠置样式 和沉积相的分布
全球气候变化具有周期性、旋回性,天文地质周期可划分6个级次。
与气候相关的三级、四级、五级周期控制了层序的形成和发育。如: 干旱的沙四段与潮湿的沙三段之间为百万年级,米氏四级周期为几十万年. ……….,不同级次的气候变化产生不同的层序。
测井资料反映的地层突变接触、垂向叠置样式的转变、 地层倾角矢量模式的无序特点、扫描成像测井等。
层序地层学—松辽盆地
盖 储
生
松辽盆地综合地层柱状图
–2、层序界面类型及特征:
•1)界面类型
–古构造运动界面:区域不整合面; –构造应力场转换界面:盆内不整合面; –构造机制转换面:局部不整合。 坳陷阶段 萎缩阶段
裂陷阶段
泉头组(河流相、三角洲相)——青山口组 (浅湖至深湖相)——嫩江组(浅湖至河流相)
二、陆相地层层序的形成机制
4、基准面和可容空间变化对层序的控制
基准面是控制沉积作用和侵蚀作用何者发生的一 个临界面,即在基准面之上要发生侵蚀作用,而基准面 之下则发生沉积作用。基准面是一个受构造沉降、 气候变化、沉积物补给、海(湖)平面升降、沉积地 形等因素综合作用的产物。
可容空间是指沉积物表面与基准面之间可供沉积 物充填的全部空间。
经典层序地层学理论认为海平面升降、 构造沉降、沉积物供给和气候是层序形成 与分布的控制因素,其中海平面升降起主要 作用。
– 全球海平面变化和构造沉降---相对海平面变化:
• 控制可容空间变化,从而决定着层序空间分布;
– 沉积物供给速度:与可容空间增加速度共同控制着层序构型; – 气候变迁:控制沉积物的供给速度以及沉积物类型。 气候变迁
松辽盆地内不同地区的构 造沉降曲线显示,在124 Ma前 后盆地存在着构造沉降速率的 重大转折(如图),即由前期的 快速沉降转为后期的缓慢沉降, 而这一时期恰为松辽盆地断坳 转换时期的开始。断陷时期构 造沉降曲线斜率较大,即构造 沉降速率较大;而坳陷时期曲 线段斜率变缓,即构造沉降速 率趋小。表明在盆地演化不同 阶段构造作用的控制强度不同, 断陷盆地受构造因素影响更为 突出。
在构造沉降保持线性沉降的前 提下,基准面快速下降,可容空间减 小,且Δ A/Δ S<1或≈1时,形成小型 进积或加积的准层序组,此时,常构 成低水位体系域;基准面快速上升, 可容空间迅速增大,且Δ A/Δ S>1时, 产生退积式的准层序组,常形成水进 体系域;基准面缓慢上升,可容空间 缓缓增加,且Δ A/Δ S=1时,产生加积 式的准层序组,常构成高水位体系域; 基准面快速下降,可容空间迅速减小, 且Δ A/Δ S<1时,产生大型进积式的 准层序组,形成水退体系域。(可容 空间增量Δ A与沉积物补给增量Δ S)
陆相层序地层课件
西伯利亚板块
拉张型盆地:大兴 安岭-武夷山以东(松 辽盆地、渤海湾盆地、 东海盆地、珠江口盆 地)
太平洋板块板块向下俯冲
印度洋板块
陆相层序地层课件
挤压型盆地:贺兰山-龙门山-哀牢山以西
4
(塔里木盆地、准噶尔盆地、柴达木盆地)
西伯利亚板块与印度板块碰撞,在中国大陆西部形成南南西-北北东方向 的挤压构造应力场,形成北西西向褶皱山系与内陆沉积盆地相间分布的构造 格局。二者之间以断层为界,以断块山及山前拗陷盆地为特征。
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第一节 陆相湖盆地质特征
一、盆地类型及结构
➢陆相盆地自成体系、类型多、结构复杂
❖裂陷盆地(大陆内裂谷盆地、……) ❖聚敛盆地(山间盆地、陆内前陆盆 地、…) ❖叠合盆地(不同时期不同成因的盆地
在同一地域上叠置发育) ❖克拉通内凹陷陆盆内地前陆盆地
7
大陆内裂谷盆地 拗陷盆地
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缓坡:三角洲、河流沉积;陡坡:风成沙丘; ③高水位期:泥岩。
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➢2、受地形和气候控制的层序地层模式
❖高盆缘型(湖盆沉降速率>沉积速率)
A段:炎热潮湿、降雨量大。 缓坡:河流、三角洲;陡坡:水下扇;湖盆中部:厚层泥岩夹浊积岩。
B、D段:亚热、半潮湿、半干旱,湖盆缩小。 缓坡:河流、沙丘;陡坡:冲积扇。
❖Newark模式: ❖物源不足,层序厚度小,泥质含量多;
①以低位、湖侵体系域为主,高位体系域不发育。 ② 低水位及湖侵期:中心:厚层泥岩;
盆缘:冲积扇、河流、三角洲。 ③高水位:深湖泥岩、三角洲。
❖Fundy模式: ❖气候干旱,物源不足,层序厚度小,富含蒸发岩,
①以低位、湖侵体系域为主,高位体系域不发育。 ②低水位及湖侵期:厚层泥岩夹蒸发岩;
《陆相层序地层》课件
加强国际合作与交流
陆相层序地层的研究涉及到全球范围内的不同地区和不同类型,加强国际合作与交流有助于推动研究 的深入发展。通过与国际同行进行合作研究、举办学术会议等方式,可以促进学术交流、共享研究成 果和经验,推动陆相层序地层研究的进步。
积极参与国际学术组织、学术会议和合作项目,加强与其他国家和地区的学者和机构的联系与合作, 有助于提升我国在陆相层序地层研究领域的国际地位和影响力。同时,通过国际合作与交流,可以引 进国外先进的技术和方法,提高我国的研究水平和创新能力。
1 2
古气候恢复
通过分析陆相层序地层中沉积物的特征,可以推 断古气候变化,了解地球历史时期的气候演变。
古地理重建
陆相层序地层记录了古地理环境的变迁,通过研 究这些地层,可以重建古地理格局。
3
古生态研究
陆相层序地层中保存了丰富的生物化石和沉积物 信息,可用于研究古生物群落和古生态系统的演 变。
地质灾害防治
陆相层序地层的重要性
资源勘探
陆相层序地层是石油、天然气等 矿产资源勘探的重要依据,能够 指示有利勘探区域和层位。
地质研究
陆相层序地层是研究古气候、古 环境、古地理和古生态的重要载 体,有助于深入了解地球历史和 演化过程。
工程地质
在工程地质领域,陆相层序地层 的研究对于地质灾害防治、地下 水保护和工程稳定性评价等方面 具有重要意义。
02
陆相层序地层的类型与特 征
河流相层序地层
河流相层序地层是指由河流作用形成的沉积层序,具有明显的河谷地貌特 征。
河流相层序地层的沉积物主要包括砾石、砂、泥等,这些沉积物在河流的 作用下形成各种地貌形态,如河床、河岸、河漫滩等。
河流相层序地层的沉积序列通常包括河底沉积、河岸沉积和洪泛沉积等, 这些沉积序列在河流的发育过程中不断重复出现,形成层序。
《陆相层序地层学》课件
随着技术的进步和研究的深入,陆相层序地层学将进一步拓 展研究领域,加强与其他学科的交叉融合,提高对陆相沉积 盆地复杂地质过程的认知水平。同时,加强国际合作与交流 ,推动学科的国际化发展。
02
陆相层序地层学基本原理
层序地层学基本概念
01
02
03
04
层序
地层记录中具有全球对比 性的海平面变化周期性层 段,是地层划分和对比的 基本单元。
地球物理学
地震勘探和测井等方法在陆相层 序地层学中广泛应用,地球物理 学为陆相层序地层学提供了重要 的技术和手段。
石油地质学
石油工业是推动陆相层序地层学 发展的重要驱动力之一,石油地 质学与陆相层序地层学的结合有 助于提高石油勘探和开发效率。
03
陆相层序地层学研究内容
陆相沉积环境分析
气候环境
分析沉积时古气候特点,如干、湿、冷、暖等, 对沉积物的影响。
陆相层序地层学
目录
• 陆相层序地层学概述 • 陆相层序地层学基本原理 • 陆相层序地层学研究内容 • 陆相层序地层学应用实例 • 陆相层序地层学展望
01
陆相层序地层学概述
定义与特点
定义
陆相层序地层学是一门研究陆相沉积 盆地中层序地层特征、成因机制及其 与油气聚集关系的学科。
特点
注重研究陆相沉积盆地的层序地层格 架,分析不同尺度下的层序形成与演 化,探讨油气等矿产资源的分布规律 。
THANKS
感谢观看
地形地貌
研究沉积时的地形起伏、地貌类型及演变,对沉 积体系和沉积物的影响。
水动力条件
分析水动力条件如流速、流向等对沉积物搬运和 沉积的影响。
陆相沉积体系研究
河流沉积体系
研究不同类型河流的沉积特征、沉积序列及演化规律。
第六章 陆相层序地层学
第六章陆相层序地层学随着人们对盆地认识的深化以及油气地质学、沉积学、海洋地质学、海洋学、古气候学、古生物学和地球物理、同位素测年等技术的长足进展,知识的量变必然导致科学的革命(质变),层序地层学以其强大的生命力在全世界得到迅速发展和应用。
它作为一种成功的全球性理论,在油气资源勘探开发中正发挥着巨大的作用;以其概念的合理性和应用的可操作性,提供了一种更为精确的以不整合面或与之相对应的整合面为边界,等时的地层格架内对地层进行对比、岩相古地理再造和勘探中钻前预测生储盖地层分布的有效方法。
它的出现在沉积学、地质学以及一切与沉积岩有关的科学领域引起了极大的震动。
正如Vail所言,“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,就像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”。
层序地层学在我国的兴起和发展仅有十年的历史,但我国的层序地层学工作者在引用海相层序地层学理论的基础上,对陆相层序地层学研究有了创新性的进展,已经取得了丰硕的成果。
第一节层序地层学发展历史虽然“层序”概念的提出(Sloss,1948),近乎与地层学一样古老,但层序地层学作为地层学的一门新兴分支学科,则是近20多年来才发展起来的。
究其发展轨迹,它大致可分为三个阶段:即概念萌芽阶段、孕育发展阶段和理论系统化阶段。
一、概念萌芽阶段(1948—1977)——层序概念建立阶段该阶段主要建立了层序地层学赖以发展的地质基础,包括以生物地层学、岩石地层学、年代地层学及动力地貌学为依据建立的一些层序。
其中以Sloss,Krumbein和Dapples(1948)同时提出的地层层序概念为标志。
Sloss等人将层序定义为“比群、大群或超群更高一级的单元,在一个大陆的大部分地区可以追踪,并且以区域的不整合面为界”。
1963年,Sloss等人将北美克拉通前寒武纪晚期至全新世地层划分成以区域不整合面为边界的六套地层层序(图l—1),并以北美印地安部落的名字对层序进行命名。
陆相层序地层学进展与在油气勘探开发中的应用
第一作者简介:顾家裕,男,60岁,教授级高级工程师(博导),沉积储层、层序地层学 收稿日期:2004-09-13文章编号:0253-9985(2004)05-0484-07陆相层序地层学进展与在油气勘探开发中的应用顾家裕,张兴阳(中国石油石油勘探开发研究院,北京100083)摘要:陆相层序地层与被动大陆边缘海相层序地层之间存在较大的差异。
陆相盆地沉积受多种因素控制,而且不同类型盆地的主要控制因素又各不相同,造就了陆相盆地沉积类型多、相变快、横向连续性差、纵向上层序厚度变化大,频繁的湖侵湖退使湖盆沉积垂向上韵律变化快;因此陆相层序地层的形成、结构和模式更为复杂,研究更为困难。
在研究与实践中,中国学者根据陆相盆地的边界特征、体系域边界特征、初始湖泛面和最大湖泛面、是否有坡折带等因素,建立了符合中国盆地沉积实际的坳陷型盆地和断陷型盆地层序地层格架和模式。
控制陆相地层层序发育的因素主要是湖平面的变化、构造、气候、基准面的变化和物源的供给,特别是构造和气候显得十分重要,它们直接控制了湖平面的变化。
陆相地层层序研究的方法体系主要包括露头层序研究方法、实验观测和分析方法、测井层序地层分析、地震层序地层分析和层序地层的数值模拟方法。
在油气勘探中的区带勘探阶段、目标勘探阶段和开发阶段,层序地层学都能发挥不可替代的作用。
关键词:陆相层序地层;体系域;模式;勘探和开发;影响因素中图分类号:TE111.3 文献标识码:AProgress in continental sequence stratigraphy and its application inpetroleum exploration and developmentGu Jiayu,Zhang Xingyang(Petroleum Explor a tion and Develop ment Research Institute,PetroChina,Bei j ing)Abstract:Sedimentation in continental basins has been controlled by many factors and the main control factors in basins of different types are not the sa me.All these would lead to various sedimentation types,frequent facies changes,poor lateral continuity and large variation of sequence thickness.Frequent alternating of lake transgression and regres -sion results in frequent change of cyclothems.The formation,struc ture and model of continental sequence stratigraphy would,therefore,be more complex and more difficult to study.According to the boundary characteristics of both cont-i nental basins and system tracts,initial and ma ximum flooding surfaces and existence of slope -break zone,Chinese geo-l ogists have established sequence stratigraphic frame works and models of depression basin and faulted basin,which tally with the reality of basin fills in China.Development of continental stratigraphic sequence has mainly been controlled by lake level fluctuation,tectonic move ment,climate,base -level change and provenance supply,especially tectonic movement and climate are quite important,because they directly control the fluctuation of lake level.Methodologies for studying sequence stratigraphy in continental basins include outcrop sequence study,experimental observation and analysis,logging and seismic sequence stratigraphic analyses,and numerical simulation of sequence stratigraphy.Se -quence stratigraphy can play an irreplaceable role in play exploration stage,prospect exploration stage and development stage.Key words:continental sequence stratigraphy;system tracts;model;exploration and develop ment;influence factor起始于20世纪70年代,根据被动大陆边缘盆地油气勘探实践总结,由EXXON 石油公司的研究人员[1]提出的,又经过众多地质科学家[2~8]的研究工作充实和完善的层序地层学理论体系和方法第25卷 第5期OIL &GAS GEOLOGY 2004年10月体系,以其强大的生命力在全世界得到迅速发展和应用。
陆相层序地层学的研究现状与发展趋势
资源相 结 合 ,特别 是对 油气 资源 的预 测勘探 ,并 成 为 了含 油气 盆地 分析 和油气 勘探 中不 可缺少 的权威 性
工具。
以1 9 9 1 年 在加 拿 大 B a n f f 举 行 的 NUNA会 议 为 标 志性 起 点 ,经 过 国 内外 大量 学 者 的研 究 与探 索 ,
[ 文章 编 号 ]1 6 7 3 —1 4 0 9( 2 0 1 3 )3 2— 0 0 5 5 一 O 4
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 。1 9 4 8年 ,S l o s s源于 对被 动 大陆 边缘 的研 究 提 出层 序 的概 念 。1 9 8 6年刘 宝瑁 教 授把层 序地 层学 从 GS GP ( 全球 沉 积地质 学计 划 )带到 国 内。2 0世 纪 9 0年 代 ,在
陆相层 序 地层学 走 过 了 2 0多年 的历程 。近 年来 ,虽然 我 国地 学 工作 者 通过 应 用 陆相 层 序地 层 学 原理 和
方 法 ,在 油气勘 探 中取得 了丰硕 的成果 ,但 由于我 国陆相 盆地 地 区地 质 条件极 为复 杂 ,油 气 田勘探 开发
也进 入 中后期 ,想 要 寻找到 更多 有利 的地层 与 岩性 圈闭 ,存在 很大 的 困难 。鉴 于此 ,加 强陆相 层序 地层 学 的研 究 与实 践 已经成 为 当务之 急 。下面 ,笔 者总结 了陆相层 序地 层学 的研究 状况 ,并对 其发 展趋 势作 了简要 分 析 。
层序地层学-第6章 陆相层序地层学-中国地质大学(北京)
B 双面耦合关系决定层序的构成
E D C B A
湖平面在A-C或C-E之间波动形成的层序由低位域、湖扩 域和高位域构成 湖平面在B-C或D-E之间波动形成的层序由湖扩域和高位 域构成
B 双面耦合关系决定层序的构成
B-C或D-E
A-C或C-E
湖平面在A-C或C-E之间波动形成的层序由低位域、湖扩 域和高位域构成 湖平面在B-C或D-E之间波动形成的层序由湖扩域和高位 域构成
C 双面耦合关系决定沉积体系的类型
② 断陷湖盆:
湖岸线在一级断 裂坡折波动: 湖泊体系、扇三 角洲近端砂砾岩、 湖底扇 湖岸线在二级断 裂坡折波动: 湖泊体系、扇三 角洲前缘砂质沉 积、湖底扇 湖岸线在三级断 裂坡折波动: 湖泊体系、湖底 扇体系
第二节 陆相盆地层序关键界面识别
1 2 3 4 5 6 地震识别标志 地层旋回的识别标志 测井相识别标志 岩相识别标志 古生物辅助识别标志 地球化学辅助识别标志 微量元素 地球化学和有机地球化学
低位域:由下切谷充填和冲积平原沉积构成; 湖扩域:富含浅水双壳类化石的浅湖相泥岩层厚 十余米,横向分布面积大,十分稳定 高位域:浅湖三角洲前缘、三角洲平原,至三角 洲废弃阶段的完整三角洲序列
2 坳陷浅水湖盆层序模式
以鄂尔多斯侏罗系延安组的典型研究为基础概括的大型 浅水湖盆层序构成模(据李思田 林畅松等,1995修改)
MLFS
SSIIIA
LST(LSW)
SSIIB
EST+HST
LST(LSW)
扇三角洲低位楔
永安镇断裂
短轴挠曲缓坡带层序模式
(C )缓坡 带模 式
SB
EST
EST HS T m fs
Ed l
川北前陆盆地上三叠统须家河组陆相层序地层
川北前陆盆地上三叠统须家河组陆相层序地层的报告,600字
川北前陆盆地上三叠统须家河组陆相层序地层位于我国西北,是我国重要的胜火山主体结构和拉新地质构造系统的延伸部分。
它主要表现为海相、古陆相、湖相、风化相、扇三角洲相和泥相等层序构造,其地质特征和形成机理对对解释该区域的地质构造历史具有重要意义。
从地层的构成来看,须家河组的地层由海相、古陆相、湖相、风化相、扇三角洲相和泥相组成,其中海相层序占主要比例,古陆相层序也较丰富,但湖相层序最为稀少。
海相层序主要由灰白色粉砂岩和细粒砂岩组成,这些岩石多呈排列性结构,具有均质性;古陆相层序中包括大量二叠系过渡沉积岩、泥岩、砂岩和石灰岩,其中大量的沉积岩提供了关于须家河组形成演化过程的重要线索;风化相表现为浅海环境下的风化地层,如以砂质扇状砂岩为主的扇三角洲层序;湖相层序以砂和泥岩为主,是湖盆沉积的重要层序;泥相层序主要以粘土质泥岩为特征,以粘土质沉积环境较深的湖沼系统为特征。
根据沉积环境的不同,须家河组地层也可以分为海域沉积层序、深海沉积层序、中深海沉积层序、湖沼沉积层序和陆地风化层序等5类。
海域沉积层序主要以粉砂岩和细砂岩组成,主要由海洋环境控制;深海沉积层序以纯粉砂岩和细砂岩构成,这些岩石沉积环境深海深度;中深海沉积层序以碎屑岩、泥岩、砂岩和石灰岩组成;湖沼沉积层序以砂和泥岩为主,反映出湖沼沉积环境;陆地风化层序以砂质扇状砂岩构成,反映出古老的内海环境。
综上所述,川北前陆盆地上三叠统须家河组的陆相层序以海相、古陆相、湖相、风化相、扇三角洲相和泥相为主要特征,它反映了该区域古老的拉新地质构造历史,为探讨该区构造演化和重要矿产勘查提供了重要的参考依据。
陆相层序地层学的研究现状及发展趋势
陆相层序地层学的研究现状及发展趋势1 层序地层学的发展简史层序地层学是在地震地层学的基础上发展起来的,它凝聚了半个世纪的研究成果,是“莱依尔以来在地层、沉积领域的最大贡献”(Brown等),其发展历史大体经历了以下4个阶段:1.1 层序地层学的初期阶段自从Sloss于1948年正式提出层序的概念后,层序地层学便诞生了。
Sloss认为层序是“比群和超群更高一级的岩石地层学单位”,而没有现代层序地层学的概念。
其观点在20世纪50——70年代没有受到足够的重视而长期进展不大。
所以该时期可称为层序地层学的初期阶段。
1.2 地震层序地层学阶段P.R.Vail等1977年在第26集AAPG杂志上发表了地震地层学论文集,这算是层序地层学的萌芽阶段。
在论文集中,作者们提出并强调了海平面升降的概念,并认为“层序地层的形成基本上或完全受全球性海平面升降变化的控制”,这为层序地层学的诞生播下了种子。
尽管地震地层学理论代表了层序应用发展历史过程中的重大一步,但此阶段层序的划分主要是用地震资料,测井、岩心和露头一般不能单独用来分析层序。
1.3 层序地层学的形成阶段地震地层学使人们开始利用地震速度来提取岩性信息,并能够在盆地规模上对地层结构、沉积相的展布及其变化进行分析研究和预测,并在此基础上产生了层序地层学。
1987年,P.R.Vail及J.C.Wagoner在AAPG杂志上发表的论文中明确使用了“层序地层学”这一新的概念。
1988年J.C.Wagoner主编了SEPM层序地层学特刊(中译本名为“层序地层学原理(海平面综合分析));它系统全面地讨论了层序地层学的理论、方法,厘定了名次和术语的定义。
从此掀起了全球性的层序地层学热潮。
1.4 层序地层学发展阶段从1988年至今,层序地层学得到不断发展和广泛应用,特别是陆相层序地层学研究又有了新的进展,在发展过程中还产生了层序生物地层学、细碎屑岩层序地层学、成岩层序地层学、高频层序地层学、层序充填动力学、高分辨率层序地层学等分支学科。
陆相盆地坳陷期斜坡前缘带层序地层划分
陆相盆地坳陷期斜坡前缘带层序地层划分摘要:经典层序地层学引入我国后,这种源于地震地层学的地层学分支被我国石油地质界广泛接受并运用。
而tim a cross提出的高分辨率层序地层理论及方法,则基于地层-沉积的相互作用,这对于陆相盆地存在的相类型多样、相变快的特征,具有良好的应用性和可操作性。
自从引入我国后,在我国多个陆相含油气盆地均取得了良好的应用效果。
本文依据高分辨率层序地层学理论及方法对陆相盆地坳陷期斜坡前缘带层序地层学划分进行相关探讨。
关键词:层序地层学坳陷期斜坡一、坳陷期斜坡前缘带地层发育特点盆地坳陷期整体构造活动稳定,同沉积断裂不发育。
尤其是在斜坡前缘带这样靠近次级坡折带的位置,大量沉积物在此区域卸载,一般以河流—三角洲—湖泊沉积体系为主。
其地层发育特点如下:1.不整合相对不发育,地层相对连续沉积:坳陷发育期盆地整体持续沉降,盆地范围不断扩大,水进体系相对发育,不整合面相对向陆方向迁移,前缘带整体处于三角洲前缘—湖泊沉积,这使得地层在绝大多数情况下为连续沉积,较大的不整合在前缘带不发育。
2.坡度相对较陡,坡折对沉积控制作用明显:由于坳陷期的整体构造背景,相对断陷期湖盆,坳陷期湖盆地形坡度变化不大,整体表现为平缓特点。
3.沉积体系发育稳定,不同物源存在明显交汇:由于缺乏强烈的构造运动,坳陷期湖盆沉积体系发育一般稳定,其沉积相类型、主要物源方向等在一段时期内均无明显的变化。
4.全盆地湖平面变化对沉积体系控制明显:湖平面变化对沉积体系的控制作用毋庸置疑,对于坳陷期斜坡前缘带来说更加明显,相对斜坡及坳陷来说,湖平面的变化对前缘带沉积空容纳空间的控制非常显著,沉积体系的进退及方向的变化在前缘带也表现的最为明显。
5.岩性变化较小:除物源区母岩岩性影响外,物源在坳陷期平缓漫长的斜坡区的搬运过程中,其分选及结构成熟度逐步增加,其到达前缘带发生卸载后,沉积物粒度差异往往不大,如研究区沉积物粒度一般为粉砂、细砂为主,相对其辨状河三角洲的整体沉积环境其言,粒度相对较细,分异不明显。
陆相湖盆层序地层学研究与储层预测方法75页PPT
45、自己的饭量自己知道。——苏联
陆相湖盆层序地层学研究与 储层预测方法
31、别人笑我太疯癫,我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣,抱怨者 的牢骚 ,这是 羊群中 的瘟疫 ,我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望, 辛勤耕 耘,忍 受苦楚 。我一 试再试 ,争取 每天的 成功, 避免以 失败收 常在别 人停滞吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间,才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话,只需要教育; 而要挑战别人所说的话,则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
33、如果惧怕前面跌宕的山岩,生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ,睁大 眼睛, 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 模糊的 全过程 ,心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的,也 许是用 眼泪的 方式。
35、不要以为自己成功一次就可以了 ,也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
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。
三级层序体系域四分:陆相层序地层学研究进展之一
三级层序体系域四分:陆相层序地层学研究进展之一经典层序地层学重塑了一个堪称”模式”的被动大陆边缘盆地层序地层模式,在该模式中一个完整的三级层序应由低位体系域、海侵体系域和高位体系域所构成,并被广泛应用于海相硅质碎屑岩层序地层研究中。
但理论及实践证明,该模式并不完全适用于陆相盆地。
由于陆相湖盆无论在盆地发育特点、层序地层发育主控因素等方面都与被动大陆边缘盆地差异悬殊,国内在陆相层序地层研究中,并没有生搬硬套这个经典层序地层学体系域三分模式,而是在长期过程中逐步形成了三级层序体系域四分的主流趋势,尽管这个趋势当前尚没用引起高度重视。
本文以层序地层学相关研究进展为主线,通过文献综述形式,对陆相湖盆三级层序四分体系域的发展过程和理论体系原理提出作者个人浅见,以期抛砖引玉。
标签:陆相湖盆层序地层学层序模式三分体系域四分体系域0引言20世纪90年代以来,国内陆相湖盆层序地层学研究进入了全面发展阶段,在层序地层发育控制因素、层序边界形成机制、层序分级、体系域划分方案、层序地层模式、研究方法与技术手段以及层序地层学应用等方面都取得长足进展[1-2]。
但也遗留下来了一些问题和争议。
笔者通过大量的文献调研发现,当前国内在陆相湖盆层序地层研究过程中,一个三级层序地层单元内体系域组成具有四分的趋势,但这个趋势尚未引起学术界的高度重视。
本文总结了陆相湖盆三级层序四分体系域理论体系的发展过程,并结合国内外层序地层学相关的研究进展,浅析其理论机理,以期抛砖引玉。
1陆相湖盆三级层序四分体系域的发展过程1.1三分体系域阶段国内的层序地层学研究始于20世纪90年代,理论体系主要源自国外例如P.R.Vail等人的经典层序地层学、以及Olsen、Scholz等人倡导的裂谷湖盆层序地层学,探索性地将之应用于中国陆相湖盆尤其东部裂谷盆地的油气勘探实践。
然而,尽管也建立了一些有别于前人的中国陆相湖盆层序地层模式,但其仍摆脱不了经典层序地层学三分体系域模式的束缚,尤其是在体系域命名上,将经典层序地层学低位体系域、海侵体系域和高位体系域的术语体系效仿性地称为低水位体系域、湖侵体系域(或湖进体系域、水进体系域等)和高水位体系域。
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陆相断陷盆地的拉张 具有阶段性、旋回性特点。 不连续的幕式沉降。
2.陆相湖盆的结构特征
中新生带盆地类型:
中国西部挤压性沉积盆地——塔里木、准噶尔、柴达木, 受印度、西伯利亚板块的挤压,山前拗陷,但无明显岩浆活动;
中国中部过渡性盆地——四川、鄂尔多斯盆地, 稳定的基底,盆地西部发育逆冲断裂。
二、湖平面升降变化
(一).湖平面升降变化的确定
最可靠标志是湖岸的上超和顶超: 湖平面相对上升——湖岸上超的向陆迁移; 湖平面相对静止——湖岸沉积物的顶超; 湖平面相对下降——湖岸上超向湖盆中央迁移;
湖盆缓坡的高分辨率地震剖面是确定湖岸上超、顶超的最好资料。 实际应用时要注意对差异沉降、成岩作用等造成的厚度变化进行校正。
2.气候对陆相盆地层序的控制作用
影响陆相层序的重要因素。 (1)影响降雨量、风化强度、河流 类型、碎屑物质的搬运和沉积。 温暖潮湿有利于层序的发育。 (2)影响湖平面的升降变化, 这种变化控制了地层的叠置样式 和沉积相的分布
全球气候变化具有周期性、旋回性,天文地质周期可划分6个级次。
与气候相关的三级、四级、五级周期控制了层序的形成和发育。如: 干旱的沙四段与潮湿的沙三段之间为百万年级,米氏四级周期为几十万年. ……….,不同级次的气候变化产生不同的层序。
(刘震,1997)
(2)认为构造与气候都是主控因素,沉积物、湖平面为影响因素。 纪友亮(1996)将层序划分为构造层序、气候层序。
敞流湖盆,气候的变化不会影响湖平面的波动,只控制沉积物供应量; 闭流湖盆,气候的变化可引起湖平面的变化,并导致沉积物分布范围 的变化,(张世奇,1998)
一、湖盆的构造作用和气候变化
三、湖盆的沉积旋回特征
中新生代陆相湖盆沉积具明显的旋回性,受控于盆地构造活动的多期性、 阶段性、海平面相对变化、和沉积物供给的周期性。
(二)陆相盆地气候特征
1.中国陆相盆地中新生代气候特征 晚三叠潮湿气候; 早中侏罗世,南方川滇地区干旱—半干旱,华北、西北潮湿; 晚侏罗世,到早白垩世,干旱北扩,东北及内蒙东部潮湿; 晚白垩世, 干旱; 早第三纪,中国东南、中南、西北干旱—半干旱,两广、华北、东北潮湿; 晚第三纪,干旱北移,南部为海洋潮湿气候。
(一)湖盆的构造作用及其对层序的控制
1.陆相湖盆的成因机制
许多种……….. 主要的有两种:
(1)岩石圈弹性变形,按地形法则堆积,凭借弹性承受沉积负载, 沉积物厚度可达初始地形异常的 2~3倍,分布于大陆边缘。
(2)热沉降。 地幔物质上涌,拉张 沉积负载大,断面摩擦系数小,拉张幅度大,则沉降明显。
断陷——拗陷
陆相盆地中,应该寻找控制和影响层序及体系域发育的最主要因素。 建立陆相盆地特有的层序模式。
层序地层应用于陆相盆地,必须掌握
层序地层学的本质特征(刘震,2000):
(1)地层边界的等时性 不整合的层序边界、体系域边界、准层序边界均具有等时意义。
(2)地层单元具旋回性特征
即重复性。如果控制因素呈旋回性,则层序框架亦具有旋回性。 这种旋回性是地层对比和岩性预测的依据。(陆相的构造旋回、气候旋回)
(二)湖平面升降变化曲线特征
中新生代湖平面相对变化具有明显的旋回性和周期性。 湖岸上超点的迁移是湖平面绝对升降、基底沉降、沉积物供给综合 影响的产物。 实践表明;湖平面升降变化周期与沉积物的垂向旋回、古水深旋回 具有良好的对应关系。
旋回周期为1.3 ~ 6.2 Ma,湖平面升降曲线明显不对称;湖平面上升最明显时期, 也是边界断裂活动最强烈的时候;湖岸上超的湖岸进侵量在水体相对较浅、沉积范围大 的断拗阶段最大。
——层序——体系域——建造块。 解习农(1996)认为层序受控于构造事件。断陷盆地划分四种
层序样式:拉张型、挤压型、走滑—伸展型、热沉降型,分别由 不同的体系域构成。
单断盆地中,如果 湖水总体积不变,发生 掀斜时:
(1)缓坡湖退; (2)陡坡湖进(S);? (3)湖心水体变深; (4)湖面变窄; (5)可容空间变大。
(2)地层成因分析特征
与其它地层学相比,层序地层学尤其注意层序及体系域、准层序 等地层单元的成因解释。如:四大控制因素、准层序组的类型、海泛面 等。
与海相地层类似,陆相沉积盆地应该以控制地层沉积的主控因素为 线索,建立层序地层模式。
(1)认为构造旋回是形成层序的基本原因。 李思田(1992)对鄂尔多斯盆地提出:盆地充填序列——构造层序
一个阶段的盆地构造沉降包括:早期快速沉降、后期减慢、晚期 停止或抬升。基底沉降速率的变化形成了陆相层序的不同体系域。 同时,应注意气候的影响。
假定沉积物的供给速率保持不变,碎基底沉降速率的变化,依次形成 低位体系域、湖侵体系域、高位体系域,以及层序界面。
一级构造运动控制了盆地的形成、消亡,和构造层序的形成。 二级构造运动控制了盆地层序的形成。 三级、四级构造运动影响了准层序组和准层序的形成。
海平面升降曲线对湖泊层序无指导意义,湖平面变化不具全球可对比性, 变化相当频繁,与海平面周期完全不同,控制地层结构的主要因素是构造、 气候、沉积物供给等。
早期的经典的层序地层学是以全球海平面变化曲线为第一主控因素 建立的,将构造沉降视为常量,基本没有考虑沉积速率和气候变化。 ——只是对被动大陆边缘的简化模式。
第四章 陆相层序地层学
第一节 陆相湖盆地质特征
层序地层学的基本思路可以应用于陆相地层,因为湖盆与海盆沉积 具有一定程度的相似性。
但陆相湖盆 (海陆对比): 受构造和气候的影响大, ……….. 盆地类型和结构复杂,…….. 湖盆水域浅小,….. 近物源,…... 湖平面升降频繁 相变快、 缺少明显的沉积坡折。
中国东部拉张性盆地——松辽、渤海湾、珠江口, 基底正断裂发育,断陷—拗陷。 单断、双断、拗陷盆地。
3.陆相湖盆的构造 演化特征
中国中新生带陆相 盆地构造演化史可分为 早期断陷阶段、中期 拗陷阶段、晚期萎缩 消亡阶段。
4.盆地构造演化对层序发育的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ制作用
盆地构造演化常常是陆相层序的最主要的因素。 陆相盆地的形成和演化是间歇性的、幕式的,盆地范围的阶段性 构造作用控制部分陆相盆地的层序地层模式。