地震地层学

地震地层学

牟中海

一．绪论

1．地震地层学概念：

利用地震资料，结合钻井资料，测井资料，露头资料，研究地层的分布及沉积特征，分析盆地的演化史，恢复盆地的古沉积环境，评价石油地质条件。

2．地震地层学特点：综合性，科学性，预测性。

3．地震地层学研究内容：

地震层序划分，海湖平面相对变化分析，地震相分析，地震相的岩性解释，储层预测，生储盖条件的评价，隐蔽圈闭的预测。

二．地震层序划分

⒈一般情况下，地震反射界面就代表了地质界面——层面和不整合面。但是，地震发射界面与地质界面并无一一对应的关系，为什么？

答：①并非所有的地质界面都是波阻抗界面，只有波阻抗差大到一定程度，才能够成反射界面②地质界面是波阻抗界面，但当相邻地质界面间距离或地层厚度小于1/4波长时，由于相邻界面的反射波互相干涉迭加而在地震剖面上无对应反射界面，实际上此时的反射界面则代表的是若干地质界面地震响应的总和③实际上不存在反射界面，可能由于其它波阻抗界面的多相位延续子波而造成假的反射界面④噪声和异常波，如多次反射、回转波、陡斜角反射、绕射以及侧反射等。它们不是原始的反射或偏离了其本来的位臵，在剖面上可形成假的反射面，必须加以识别。连续的地震反射相对于地质界面即层面及不整合面；⑤地震子波频率不同，同向轴的数目也不同。地震反射与地质界面基本平行，但并无一一对应的关系，地层内岩性的变化，只改变波形特征，并不产生连续反射。

⒊地震反射界面与地质界面的关系。

答：连续的地震反射相对于地质界面即层面及不整合面；地震反射与地质界面基本平行，但并无一一对应的关系，地层内岩性的变化，只改变波形特征，并不产生连续反射。

⒋地震反射界面为什么具有年代地层意义？

答：地震反射主要来自层面和不整合面（当然还有流体界面及断面等）由于不整合面以及与之可对比的整合面分隔了不同的年代地层单位，所以这就使得地震反射具有年代地层学意义。

⒌地震层序的概念。

答：沉积层序在地震剖面上的反映，它是由一套互相整合的，成因上有关联的地层所构成，这套地层的顶界和底界都是不整合面以及与之相连结的整合面。

⒍整一与不整一的概念是什么？

答：①整一：地层与层序顶（底）界的原始水平面、倾斜面或不平整面平行；地震剖面上表现为层序内的反射同相轴与层序顶界面平行。②不整一：不平行。

⒎削蚀的概念及成因是什么？

答：地层的横向终止；地震剖面上表现为反射同相轴的横向终止。常由侵蚀和构造断裂造成。

⒏顶超的概念及成因是什么？

答：原来倾斜的地层逆倾向对着层序顶界厚度逐渐减小以至消失；水平面相对静止的情况下，沉

积物不能加积，发生过路向前推进而形成，同时可能存在小的侵蚀作用。

⒐顶超和削蚀在地震剖面上有什么区别？

答：①顶超常出现于陆地与水域过渡处的三角洲顶部②顶超所反映的地层厚度在小范围内变化较大，且地层对着顶界逐渐尖灭。而对削蚀来说，被削蚀的地层厚度常常在大范围内稳定，同相轴之间近于平行③顶超常与底超伴生④顶超的分布范围多半是局部的，而削蚀除了河道下切其范围小但特征明显外，其分布往往是区域性的。

⒑上超的概念及成因是什么？

答：上覆地层对着一个原始沉积斜面逆倾向超覆；因无沉积作用形成的沉积间断，当连续的新地层对先前存在的面超覆时，形成上超。

⒒下超的概念是什么？

答：上覆倾斜的地层对着一个倾斜的或水平的原始沉积面顺倾向超覆；因无沉积作用形成的沉积间断，当连续的新地层对着先前存在的面超覆尖灭时，形成下超。

⒓垂直分辨力的概念、极限、影响垂直分辨力的因素是什么？

答：指在地震记录上沿垂直方向能分辨的最薄的层厚度Δh是多少。极限为（λ/4）。随着深度增大，垂直分辨力降低，另外影响分辨力的一重要因素是频带宽度，频带愈宽，脉冲愈尖锐，分辨力愈高。

⒔水平分辨力的概念、影响水平分辨力的因素是什么？

答：指在水平方向上能分辨多大的地质体。

⒕制作合成地震记录时，为什么要采用时变褶积算法？

答：波在传播过程中，由于吸收、散射等引起高频损耗，由此子波的频谱是变化的。如果反射系数序列近于白噪声，则地震道频谱反映的主频应是子波的主频。所以在制作合成地震记录时，如果采用不变主频的子波从浅到深与反射系数作褶积运算，显然是不合理的。必须采用时变褶积，即子波的主频从浅到深应逐渐降低。

⒖制作合成地震记录时，有哪些步骤？（褶积法为最主要的方法）

起始时间的确定，对测定资料按等时间间隔进行重采样，中值滤波，反射系数的计算，合成地震记录，常相位的校正。

三．海（湖）平面相对变化分析

⒈海平面相对变化的概念？

答：海平面相对于陆面的视上升或视下降。

⒉海岸相沉积的含义？

答：海岸相带为非海相海岸沉积（冲积平原或洪泛沉积）及滨岸相沉积，高于海平面几米、几十米甚至更高，但它和水体中的沉积物（如浅海陆棚相）属于同时期沉积物。

⒊海岸加积量、海岸进侵量的含义？

答：理想（原始）情况下，原始沉积层的表面可认为是水平的，这时两个上超点之间的垂直距离和水平距离分别称为海岸加积量和海岸进侵量。

⒋海平面相对上升的定义、识别标志及成因是什么？

答：一个海平面的相对上升是海平面相对于下伏原始沉积作用表面的视上升，其标志是海岸沉积物向陆地方向渐进的上超。

上升原因：①海平面上升，下伏的沉积作用表面下沉、静止不动、或以更慢的速度上升②海平面不动，而原始沉积作用表面下降③海平面下降，而原始沉积作用表面以更快的速度下降。

⒌海平面相对上升期间，陆源碎屑供应速度为低速、高速、平衡供应时其相应的沉积旋回、海进与海退有何特征？

答：⑴低速陆源碎屑注入——海进：当海平面的相对上升大于陆源碎屑注入时，沉积层向陆地方向超覆，这时形成正旋回。上超点和海岸线都向陆地方向移动，发生海进。

⑵高速陆源碎屑注入——海退：当海平面的相对上升小于陆源碎屑注入时，沉积物除了沿沉积表面向陆地超覆外，还向海洋推进，形成反旋回即下细上粗。上超点向陆地方向移动，而海岸线则向海洋方向移动，发生海退。

⑶平衡陆源碎屑注入——海岸线静止不动：海平面的相对上升与陆源碎屑注入平衡。沉积物除了沿沉积表面向陆地超覆外，则主要向上加积，而不是向海洋推进，这时在纵向上形成均质层即粒级基本一致或岩相基本一致。上超点向陆地方向迁移，海岸线静止不动。

⒍海平面相对静止的定义、识别标志、成因、旋回特征及海岸线运动方向是什么？

答：一个海平面的相对静止，是海平面相对于下伏原始沉积表面的静止不动。其标志是海岸沉积物不能逆着斜坡上超到原始沉积表面上，致使后续地层向海洋方向推进，发生沉积物过路，形成海岸顶超。原因：海平面与下伏沉积表面均静止不动或二者以同样的速度上升或下降。

在海平面相对静止期间，可发生海退和海岸线静止不动，对于后者除非不发生沉积。对于前者，顶超点和海岸线均向海洋方向移动，形成下细上粗的反旋回。

⒎海平面相对下降的定义、识别标志、成因是什么？

答：一个海平面的相对下降是海平面相对于下伏原始沉积表面的一种视下降。其标志：逐步下降是削蚀；快速下降是海岸上超的向下转移（即沉积物沿沉积斜坡向下并向海洋方向的转移）。原因：①海平面下降，原始沉积作用表面上升、维持不动或以比较慢的速度下降②海平面不动，而原始沉积作用面上升③海平面上升，但原始沉积作用面以更快的速度上升。

⒏海平面相对变化的周期、准周期、超周期的含义、如何在曲线上识别？P42

答：周期：指只发生一次海平面的相对上升和相对下降的时间段落。

准周期：把一个海平面的相对上升和静止，继之以另一个相对上升而中间无下降的时间段落。

超周期：海平面连续上升到比较高的相对位臵后，继之以一个或几个大的相对下降而降到比较低的位臵，这样一个时间段落。（即两个重大降落之间的连续上升）

四．岩性定量预测

⒈求取层速度的四种方法是什么？岩性预测中主要运用哪种？

答：用声波测井资料，地震测井包括VSP资料，用叠加速度求，用合成速度测井。

⒉岩性定量预测需建立哪些模型？

层速度模型，速度差异模型，压实模型，地质模型，岩性预测模型，等效模型，数学模型。

五．定性地震相分析

⒈地震相的概念。

答：由地震剖面所展现的所有反射参数的总合，是沉积相在地震剖面上的反映。

⒉地震相单元的概念。

答：在一定区域内可以确定的、由地震反射所组成的三维单元。其地震参数（如反射结构、振幅、频率、连续性和层速度）不同于相邻地震相单元。反映了地震相所对应的沉积相沉积时的古地理位臵和沉积环境。