第4章 高分辨率层序地层对比技术

古暴露标志，大型冲刷间断 面或侵蚀面，岩性、岩相突 变面
反映同一或相邻沉积体系的 大套进积→退积组合的测井 相转换面、突变面
限于盆地边缘的构造削截削 蚀面，沉积超覆面，反映地 层不协调关系的连续强反射 界面和反射终于类型
Ⅳ类
与偏心率周期中 气候波动引起的 基准面升降和物 质供给变化有关
局部发育的沉积间断面和 相关整合面，较大范围内 具较好的等时性
最大洪泛面系指基准面旋回中水位上涨达最高点 位置、湖域范围最大和沉积速率最低时发育的沉积 界面，代表基准面持续上升的进积→退积序列折向 下降的加积→进积序列的相转换面，一般由前三角 洲、浅—半深湖相的暗色泥岩、页岩或泥灰岩组成， 剖面上位于密集段的顶部。
三、高分辨率层序地层学的基本原理
1.基准面旋回与可容空间变化原理 2.沉积物体积分配原理可容空间与沉积物供给通量比值（A/S）
可容纳空间是指地球表面与基准面之间可供沉积 物堆积的空间。可容纳空间增大，沉积物在该可容 纳空间内堆积的潜在速度增加，但沉积物堆积的实 际速度还受沉积物补给速率的控制。
可容纳空间控制了某一时间内在某一地理位置沉 积物堆积的最大值，可容纳空间与沉积物供给量之 间的比值 A/S 决定了在可容纳空间内沉积物实际堆 积和保存的程度。
二、高分辨率层序地层学的关键术语
B、中期旋回层序（IV级）
• 中期旋回层序属Ⅲ级长期旋回层序中的次一级湖进-湖退 旋回产物，发育于区域性湖进或湖退过程中，大多数具 有较完整的旋回结构。
• 于盆地边缘发育的此类旋回之间，大多发育有间歇暴露 面、较大规模的侵蚀冲刷面和岩性突变面，盆内则以相 关整合面为主。
三、高分辨率层序地层学的基本原理
1.基准面旋回与可容空间变化原理 • 基准面是一个相对于地表波状起伏且略向盆地方
向下倾的抽象等势面，是沉积物搬运或沉积的能 量平衡面。 • 基准面的升降变化导致沉积物可容纳空间的产生 或消失等沉积条件的改变。可用 A/S 值进行综合 表征。 • 基准面一次连续的上升和下降运动构成一个完整 的基准面旋回，并导致地层的旋回性沉积响应。 表明基准面旋回是地层沉积旋回的动力学成因。 • 沉积旋回是基准面旋回的地层记录,因此基准面旋 回要由地层的沉积旋回来识别。
反映单一岩性或数个岩性组 合的进积、退积、加积或退 积→进积的测井相转换面
不能识别
二、高分辨率层序地层学的关键术语
各级别基准面旋回特征及对应关系表
基准面 界面 时限范围 旋回级次 类型 （Ma）
层序定义
主要控制因素
与Vail相当的层序地层单元对 比
巨旋回 超长期 长期
Ⅰ类
>100 （T3→E2）
包括盆地演化各阶段的原形盆地完整 的沉积充填序列
• 各种级次的沉积旋回都是在一定时间域内的时 间地层单元,一个基准面旋回的顶、底及内部转 换面都是等时的,
三、高分辨率层序地层学的基本原理
2.沉积物体积分配原理
在基准面连续变化的时间域内,由于可容纳空间的 变化,地表不同地理位置可分别产生侵蚀、沉积、路 过不留和欠补偿沉积等四种不同的地质作用，导致 基准面上升期堆积在盆地边缘相域内的沉积物体积 增加，靠近盆地中心相域的沉积物体积相应减少； 而在基准面下降期则堆积在盆地边缘相域内的沉积 物体积减少，靠近盆地中心相域的沉积物体积相应 增加。
产状及等时性
地表和岩芯剖面
主要识别标志 测井剖面
穿越盆地边界的区域构造 不整合面，具大幅度穿时 性
风化壳，角度不整合或下伏 地层大套缺失的假整合
各项测井参数的 突变面
地震剖面
大型构造削截面、沉积超覆 面，角度不整合面
与盆地构造演化 各阶段相关的应 力场转换有关
遍及盆地和对应构造演化 各阶段的构造不整合面， 具较大幅度的穿时性
• 层序的底、顶界可以是小型侵蚀冲刷面、间歇暴露面，也可以 是欠补偿或无沉积作用的间断面，但更多的是相关整合界面。
• 时间跨度短，但最为均一，为0.01-0.1Ma • 控制层序发育的基准面升降分别与天文因素中的偏心率短周期
和岁差周期引起的气候波动和物源供给有关。 • 相当于经典层序地层学理论中的准层序组
间歇暴露面，小型冲刷面和 非沉积作用间断面，相似岩 性和岩相组合的分界面
反映韵律性沉积旋回的进积 →退积组合的测井相组合转 换面
一般不能识别
Ⅵ类
与岁差周期中气 候波动引起的基 准 面 升 降 和 A/S 值变化有关
分布范围有限的小间断面 和非沉积作用间断面，主 体为整合面，区块内基本 等时
小型冲刷面，非沉积作用间 断面，相似岩性、岩相组合 的地层分界面
二、高分辨率层序地层学的关键术语
A/S比值决定了沉积 物的内部结构。
当A/S比值>1： 水进作用发生，地层呈 退积叠加样式。 当A/S比值<1： 水退作用发生，地层呈 进积叠加样式。 当A/S比值＝1： 地层呈加积叠加样式。
二、高分辨率层序地层学的关键术语
5. 洪泛面与最大洪湖泛面
洪泛面是一个将较新地层与较老地层分开的面， 跨过这个面水深突然增加。
中期 短期 超短期
Ⅳ类 Ⅴ类 Ⅵ类
0.1-1 0.01-0.1
<0.01
一套水深变化幅度不大的、彼此间成 因联系密切的地层叠加所组成的湖 进—湖退沉积序列
天 一套具低幅水深变化的、彼此间成因 文 联系极为密切，或由相似岩性、岩相 因 地层叠加组成的湖进—湖退沉积序列 素
一套代表最小成因地层单元的单一岩 性或相关岩性的叠加样式
T.A.Cross引用并发展了这一概念，并赋予 其时间单元意义。他进一步阐明，基准面既 不是海平面，也不是海平面向陆方向延伸的 水平面。
二、高分辨率层序地层学的关键术语
因此基准面是一种状态，在这种状态下，要求搬 运沉积物的能量同储存沉积物的能量是平衡的。基 准面又是一个势能面，它反映了地球表面与力求其 平衡的地表过程间的不平衡程度。
油层对比原理与方法
吴欣松
中国石油大学资源与信息学院资源与环境科学系 Tel：010-89731226 Email wxs@
第四章 高分辨率层序地层对比技术
• 高分辨率层序地层学的概念及特点 • 高分辨率层序地层学的关键术语 • 高分辨率层序地层学的基本原理 • 高分辨率层序地层对比的关键方法
一、高分辨率层序地层学的概念及特点
高分辨率层序地层学的理论核心是在基准面旋 回变化过程中，由于可容纳空间与沉积物供给通 量比值 （A /S） 的变化，相同沉积体系域或相域 中发生沉积物的体积分配作用，导致沉积物的保 存程度、地层堆积样式、相序、相类型及岩石结 构发生变化，从而使得储层的展布及其物性也发 生相应的变化，而这些变化是其在基准面旋回中 所处的位置和可容空间的函数。
区域构造运动 不
Ⅱ类
10-100
以盆地演化各阶段为单位的构造充填 序列（或构造充填层序、构架层序）
构 造
构造演化阶段 的应力场转换
能 完
因
全
Ⅲ类
1-10
素 一套具较大水深变化幅度的、彼此间 具成因联系的地层所组成的区域性湖 进—湖退沉积序列
构造幕式性强 弱变化
对 比
相当Ⅱ级级层序 相当Ⅲ级层序组 相当Ⅲ级层序
通过对基准面旋回的分析，在等时对比的基础 上，可以预测等时地层单元的地层分布样式、空 间展布和储层的非均质性。
一、高分辨率层序地层学的概念及特点
高分辨率层序地层学的特点（邓宏文，2002）
①基准面是控制地层形成的不同地质过程的综合反映，不需 要以海平面为参照面，因此可以同时运用于海相盆地和陆相 盆地； ②该项技术将层序地层学与沉积学相结合，以相互标定的岩 心、测井与高分辨率地震资料为基础，依据可容纳空间和A/S 比值的变化趋势识别基准面旋回界面。因而各级次、不同性 质的基准面旋回均具有可识别性。在缺乏不整合发育的地层 中，根据沉积作用的转换即可识别高频时间界面，因此可以 进行高分辨率层序地层划分； ③基准面旋回内部相域构成的二分特征在不同沉积环境不同 级次的层序中是客观存在的，基准面变化过程中相域的构成 是由特定的沉积背景与沉积环境所决定的，不一定符合被动 大陆边缘受海平面控制的三分低位、海进、高位地层模式。
风化壳，底砾岩，下伏地层 部分缺失的假整合，岩性、 岩相的突变面
反映不同沉积体系和不同测 井相组合特征的转换面、突 变面
盆地范围内的大型构造削截 削蚀面，沉积超覆面，微角 度或假整合面
Ⅲ类
与同一构造演化 阶段中的次级构 造活动强度周期 性幕式变化有关
限于盆地范围的次级构造 不整合面和相关整合面， 具幅度不大的穿时性
• 层序的时限跨度相对较短，变化亦不大，一般为0.1-1Ma， 说明控制层序发育的基准面升降也与P.R.Vail的Ⅳ级层序 （体系域）基本一致
• 主要受天文因素中偏心率长周期变化引起的气候波动和 物源供给有关
二、高分辨率层序地层学的关键术语
C、长期旋回层序（III级）
• 依据Ⅲ级界面所限定的沉积充填体所划分的长期 旋回层序，具有区域性湖进-湖退的地层旋回性
间歇暴露面，较大规模的冲 刷面，岩性、岩相的突变面 或均变面
反映同一沉积体系中相似或 相邻相序的进积→退积组合 的测井相转换面、突变面
未作特殊处理的剖面很难识 别，或表现为地震反射结构 变化的分界面，地震相类型 转换面
Ⅴ类
与斜率周期中气 候波动引起的基 准 面 升 降 和 A/S 值变化有关
局部发育的沉积间断面和 相关整合面，区块内基本 等时
在各个准面旋回变化过程中保存下来的岩石为一 个旋回层序（短期旋回形成的旋回层序又称为成因 地层单元，即成因层序）。由于旋回层序的顶底界 和沉积转换面是等时的，因而其以时间面为界面， 是一种等时对比。
二、高分辨率层序地层学的关键术语
各级别层序界面成因、特征和识别标志简表
界面 类型 Ⅰ类
Ⅱ类