陆相层序讲义地层学
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陆相层序地层学
一、经典层序地层学概念 二、陆相层序地层学的研究 三、陆相层序地层学与油气勘探
一、经典层序地层学概念
层序地层学—是根据露头、 岩心、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 综合解释的一门新兴学科。
目的与意义: 它是划分对比和分 析沉积岩的一种新方法，当它与生 物地层学及构造沉降分析相结合时， 便提供了一种更为精确的以不整合 面或与之可对比的整合面为边界的 年代地层格架（空间分布格局）、 岩相古地理再造和钻前油气盆地中 生储盖地层的预测。
凝缩层 （密集段）
主要为半深湖 -深 湖 相 泥 岩 或油页岩，生 物扰动构造、 水平虫孔、白 云岩结核或条 带较发育 由低幅、平缓 的测井曲线组 成（俗称泥脖 子） 一般为强振 幅、高连续反 射地震轴
T
2、
T
1、
T
1 1
一般可进行盆 地内追踪对比
最大湖泛时 期，即水进体 系域晚期至高 水位体系域早 期
限定，界面 与 上下为两套
建造体 露头
测井
界面之下为
地震
区域削截， 之上为大规
模上超
典型
T
5、
T
1 0
界面
及 空间 分布
可进行盆地 间区域追踪 对比
大的构造运
成 因 动 (面 )， 大
与
的盆地成因
产生 类型
表 2-1 各 级 层 序 及 其 界 面 特 征
超层序组 （二级）
超层序 （二级）
层序 （三级）
构造运动 幕、同一构 造应力场不 同阶段的产 物
基准面变化周 期的产物
体系域 (相 当 于 四
级) 可用初次主 湖泛面和最 大湖泛面等 所限定，具 一定的准层 序组叠加
不同的体系 域对应于一 定的测井曲 线幅值变化 有一定的地 震反射特征
在断陷期可 进行断陷内 追踪对比 基准面变化 周期不同阶 段的产物
界面之下为全 盆地削截，之 上为上超
界面之下为 削截，之下 为上超
界面之下为局 部削截，之上 可见上超
T
4、
T
3 0
可进行盆地内 区域追踪对比
大 体 与 T42、 T3相 当
可进行盆地 内追踪对比
一般不与传统 强反射波组对 应 一般可进行盆 地内追踪对比
构造应力转换 (面 )， 同 一 成 因盆地类型不 同构造演化阶 段的产物
1988年以 P. R. Vail 和其 Exxon 公司的同行们编著的《Sea-level changes: An integrated approach》专 著的问世标志着层序地层学理论的 诞生。
该理论被认为是继板块学说之 后地学界的又一次革命。使人们用 新眼光看老资料并得到很多新信息。
层序—一套有成因联系的 , 顶底以不整合面及相对应的整合 面为界的地层单元 (Vail,度变细
2．.砂岩/泥岩厚度比增 2．砂岩/泥岩厚度比减
加
小
1．粒度无大变化 2．砂岩/泥岩厚度比变
化不大
泉头剖面泉头组/营城组界线(超层序界面)
泉 头 剖 面 层 序 界 线
不整合面(层序界面,大煤沟组,D201-203)
准层序组类型 较年轻的准层序 比其下较老准层 序的岩性、岩相 变化特征
测井曲线特征
沉积速度 新增空间速度
表2-2 准层序组及其界面特征（由向上变粗的准层序组成）
进积式
盆内角度不整 合所限定，界 面上下为两套 截然不同的岩 石组合
平行不整合 或局部不整 合所限定， 界面上下为 两套不同的 岩石组合
界面上下为不 同的曲线组合
界面上表现 为明显的坎 值
不整合与相应 整合间所限 定，在局部不 整合处可见沉 积间断或剥 蚀，及水上暴 露标志 界面上可表现 为一定的坎值 变化
准层序组—一系列成因上 有联系的准层序、形成一种特 定的叠加形式，其界面为主海 泛面和与之可对比的界面。
可容空间与沉积物供给关系
上图：独立的油水界面 下图：潜在的储层砂体被错误地连成具有统一油水界面的砂体,是穿时的
体系域—同期沉积体系的集 合体，而沉积体系指三维岩相组 合。
在一个海平面升降旋回中，在旋 回的不同阶段发育不同的体系域，可 分为低水位体系域 (LST)、海进体系 域 (TST)、高水位体系域 (HST) 和陆 相边缘体系域 (SMST)。
一级 巨层序（组）
层
二级 超层序（组）
序 级
三级 层序
别 划
四级 准层序组
分
五级 准层序
(Van Wagoner)
六级 岩层组
七级 岩层
八级 纹层组
九级 纹层
准层序—一个以海泛面或与 之相应面为界；由成因上有联系 的岩层或岩层组组成的相对整合 的系列。
海泛面—一个分开老地层和 新地层的界面，穿过该界面具有 海水深度突然增加的证据。
该概念与 Sloss（1949）提出 的层序概念小1~2个数量级。
层序地层学是在《地震地
层学》基础上发展起来的，从 萌生到现在经历了20多年的历 史，而有关该理论在油气勘探 中的成功实例至今还是美国 Exxon 公司对外的一个商业秘 密。
层序地层分级
Van Wagoner （1990）根据 地层单元的特征和成因，将其划 分为九个级别。
万5
1550
1570
1590 时间(S) 0
T03
1
T1
T2
2
T3
海坨南断陷
T4 T5
长岭断陷
孤店断陷
王府断陷
3
德惠断陷
西部斜坡区
中央坳陷区
中央隆起区
东南隆起区
一个完整的层序包括LST、TST、 HST、RST，并存在两种层序类型
（一）层序识别标志
层序
巨层序
分级 （一级）
区域性角度 岩芯 不整合面所
经典层序地层学理论强调了海平面
变化是层序地层形成的主要控制因素， 认为层序是层序地层的基本单元，是一 个完整海平面变化周期的产物。 因此理
论上讲，通过相对海平面变化的研究， 就可以预测尚未钻探地层的年代，预测 层序中“体系域”的地层叠置样式和分 布范围，科学地预见盆地沉积充填历史 和地质发展史，最终达到地层对比（甚 至全球地层对比）和矿产（尤其是油气） 预测的目的。
二、陆相盆地 层序地层学研究
在海相大陆边缘环境建立
起来的层序地层学理论能否应 用到陆相环境研究中来？
松辽盆地南部568--566线地震剖面解释图
0
20 KM
洮11
海1 海2
乾深20 让10
孤5
1370
1390
1410
1430
1450
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1490
1510
1530
慧102
万18
陆相层序地层学
一、经典层序地层学概念 二、陆相层序地层学的研究 三、陆相层序地层学与油气勘探
一、经典层序地层学概念
层序地层学—是根据露头、 岩心、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 综合解释的一门新兴学科。
目的与意义: 它是划分对比和分 析沉积岩的一种新方法，当它与生 物地层学及构造沉降分析相结合时， 便提供了一种更为精确的以不整合 面或与之可对比的整合面为边界的 年代地层格架（空间分布格局）、 岩相古地理再造和钻前油气盆地中 生储盖地层的预测。
凝缩层 （密集段）
主要为半深湖 -深 湖 相 泥 岩 或油页岩，生 物扰动构造、 水平虫孔、白 云岩结核或条 带较发育 由低幅、平缓 的测井曲线组 成（俗称泥脖 子） 一般为强振 幅、高连续反 射地震轴
T
2、
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1、
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1 1
一般可进行盆 地内追踪对比
最大湖泛时 期，即水进体 系域晚期至高 水位体系域早 期
限定，界面 与 上下为两套
建造体 露头
测井
界面之下为
地震
区域削截， 之上为大规
模上超
典型
T
5、
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1 0
界面
及 空间 分布
可进行盆地 间区域追踪 对比
大的构造运
成 因 动 (面 )， 大
与
的盆地成因
产生 类型
表 2-1 各 级 层 序 及 其 界 面 特 征
超层序组 （二级）
超层序 （二级）
层序 （三级）
构造运动 幕、同一构 造应力场不 同阶段的产 物
基准面变化周 期的产物
体系域 (相 当 于 四
级) 可用初次主 湖泛面和最 大湖泛面等 所限定，具 一定的准层 序组叠加
不同的体系 域对应于一 定的测井曲 线幅值变化 有一定的地 震反射特征
在断陷期可 进行断陷内 追踪对比 基准面变化 周期不同阶 段的产物
界面之下为全 盆地削截，之 上为上超
界面之下为 削截，之下 为上超
界面之下为局 部削截，之上 可见上超
T
4、
T
3 0
可进行盆地内 区域追踪对比
大 体 与 T42、 T3相 当
可进行盆地 内追踪对比
一般不与传统 强反射波组对 应 一般可进行盆 地内追踪对比
构造应力转换 (面 )， 同 一 成 因盆地类型不 同构造演化阶 段的产物
1988年以 P. R. Vail 和其 Exxon 公司的同行们编著的《Sea-level changes: An integrated approach》专 著的问世标志着层序地层学理论的 诞生。
该理论被认为是继板块学说之 后地学界的又一次革命。使人们用 新眼光看老资料并得到很多新信息。
层序—一套有成因联系的 , 顶底以不整合面及相对应的整合 面为界的地层单元 (Vail,度变细
2．.砂岩/泥岩厚度比增 2．砂岩/泥岩厚度比减
加
小
1．粒度无大变化 2．砂岩/泥岩厚度比变
化不大
泉头剖面泉头组/营城组界线(超层序界面)
泉 头 剖 面 层 序 界 线
不整合面(层序界面,大煤沟组,D201-203)
准层序组类型 较年轻的准层序 比其下较老准层 序的岩性、岩相 变化特征
测井曲线特征
沉积速度 新增空间速度
表2-2 准层序组及其界面特征（由向上变粗的准层序组成）
进积式
盆内角度不整 合所限定，界 面上下为两套 截然不同的岩 石组合
平行不整合 或局部不整 合所限定， 界面上下为 两套不同的 岩石组合
界面上下为不 同的曲线组合
界面上表现 为明显的坎 值
不整合与相应 整合间所限 定，在局部不 整合处可见沉 积间断或剥 蚀，及水上暴 露标志 界面上可表现 为一定的坎值 变化
准层序组—一系列成因上 有联系的准层序、形成一种特 定的叠加形式，其界面为主海 泛面和与之可对比的界面。
可容空间与沉积物供给关系
上图：独立的油水界面 下图：潜在的储层砂体被错误地连成具有统一油水界面的砂体,是穿时的
体系域—同期沉积体系的集 合体，而沉积体系指三维岩相组 合。
在一个海平面升降旋回中，在旋 回的不同阶段发育不同的体系域，可 分为低水位体系域 (LST)、海进体系 域 (TST)、高水位体系域 (HST) 和陆 相边缘体系域 (SMST)。
一级 巨层序（组）
层
二级 超层序（组）
序 级
三级 层序
别 划
四级 准层序组
分
五级 准层序
(Van Wagoner)
六级 岩层组
七级 岩层
八级 纹层组
九级 纹层
准层序—一个以海泛面或与 之相应面为界；由成因上有联系 的岩层或岩层组组成的相对整合 的系列。
海泛面—一个分开老地层和 新地层的界面，穿过该界面具有 海水深度突然增加的证据。
该概念与 Sloss（1949）提出 的层序概念小1~2个数量级。
层序地层学是在《地震地
层学》基础上发展起来的，从 萌生到现在经历了20多年的历 史，而有关该理论在油气勘探 中的成功实例至今还是美国 Exxon 公司对外的一个商业秘 密。
层序地层分级
Van Wagoner （1990）根据 地层单元的特征和成因，将其划 分为九个级别。
万5
1550
1570
1590 时间(S) 0
T03
1
T1
T2
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海坨南断陷
T4 T5
长岭断陷
孤店断陷
王府断陷
3
德惠断陷
西部斜坡区
中央坳陷区
中央隆起区
东南隆起区
一个完整的层序包括LST、TST、 HST、RST，并存在两种层序类型
（一）层序识别标志
层序
巨层序
分级 （一级）
区域性角度 岩芯 不整合面所
经典层序地层学理论强调了海平面
变化是层序地层形成的主要控制因素， 认为层序是层序地层的基本单元，是一 个完整海平面变化周期的产物。 因此理
论上讲，通过相对海平面变化的研究， 就可以预测尚未钻探地层的年代，预测 层序中“体系域”的地层叠置样式和分 布范围，科学地预见盆地沉积充填历史 和地质发展史，最终达到地层对比（甚 至全球地层对比）和矿产（尤其是油气） 预测的目的。
二、陆相盆地 层序地层学研究
在海相大陆边缘环境建立
起来的层序地层学理论能否应 用到陆相环境研究中来？
松辽盆地南部568--566线地震剖面解释图
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20 KM
洮11
海1 海2
乾深20 让10
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