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
ivf
HS T-bd
HS T-bd
SB
mfs
LST
SB
EST
mfs
SB SB
层 序界面
mfs 最大湖 泛面 dl fd
裂陷早期冲积—浅湖盆型沉积层序
裂陷晚期或裂后期河流—浅湖盆型沉积层序
B 不同构造演化阶段具有不同的层序样式
典型断陷湖盆充填样式和构造格架
C 断裂系统明显控制砂体分布
几种同沉积断裂系与砂体分布样式
C 断裂系统明显控制砂体分布
梳状断裂系的砂体分布样式
C 断裂系统明显控制砂体分布
断裂调节带末端低洼带的砂体分布
可容 纳空 间对 地分 布形 式的 影响
沉积物补给速率小于 可容纳空间形成速率
沉积物补给速率大于 可容纳空间形成速率
可容纳空间 形成速率、 沉积物供给 速率及地层 叠置样式的 关系 （Shanley, 1991）
二
构造因素
A. 盆地构造演化阶段和沉降速率影响层序 和沉积 B. 不同构造演化阶段具有不同的层序样式 C. 断裂系统明显控制砂体分布
bd
三角洲 扇三角洲 辫状 河三角洲
HST 高 位体系域 EST 湖 扩体系域
flp dl p
冲积平原 三角洲平原
bff
iv f
盆底 扇及其它 低位扇体 下切 谷及下切 水道 湖扩 期边缘三 角洲
LST 低 位体系域
lsw 低位楔状体
edl
在短轴挠曲缓坡带，层序的低位域、湖扩域和高位域多广泛 发育，以低位域粗碎屑沉积物十分发育为特色。
有机地球化学辅助标志
东营凹 陷牛38 井有机 地球化 学与层 序界面 关系图 （据冯 有良， 2000）
第三节 陆相盆地层序地层模式 1. 断陷湖盆层序模式
2. 坳陷浅水湖盆层序模式
3. 坳陷深水湖盆层序模式
4. 坳陷冲积盆地层序模式 5. 蒸发盐湖盆地层序模式
1 断陷湖盆层序模式
断陷湖盆的多数层序，根据初始湖泛面和最 大湖泛面，可划分出了低位体系域、湖扩展 体系域和高位体系域，在短轴断裂陡坡、短 轴挠曲缓坡，以及轴向缓坡带，每种体系域 由一系列特有的沉积体系构成。
4 坳陷冲积盆地层序模式
基准面上升期
最大洪泛期
基准面下降期
基准面上升期层序模式
1 地震识别标志
地震层序内部反 射终止示意图 （据Brown，1979）
加利福尼 亚San Joaquin 盆 地南部地 震反射特 征及其层 序解释 （Hewlett and Jordan 1993）
2 地 层 旋 回 的 识 别 标 志
2地层旋回的识别标志
3 测 井 相 识 别 标 志
层序内主要 水泛面识别：
第六章 陆相层序地层学
第一节 陆相层序地层发育的主控因素
第二节 陆相层序关键界面的识别
第三节 陆相盆地层序地层模式
第四节 陆相层序地层模式与岩性圈闭
第一节 陆相层序地层发育的主控因素
一 二 三
可容纳空间和沉积物供应 构造因素 双面（湖平面与湖盆底面）耦合关系
一
可容纳空间和沉积物供应
A.可容纳空间与沉积物供应决定了岸线 的迁移和沉积物特征 B.可容纳空间与沉积物供应决定了地层 的叠置样式
(1) 由退积 至进积的转 换面； (2) 厚层暗 色泥岩、灰 岩发育段
塘参1井中上 奥陶统主要 水泛面特征
3 测井相识别 标志
层序界面标志:
4 岩 相 识 别 标 志
1、地层暴露 面
4 岩相识别标志
2、 地层叠加 型式的转换面 （进积—退积、 进积—加积）；
3、浅水沉积 相的顶面； 4、 相序中断 面或沉积相的 转换面。
钻井剖面不整合标志：S/O2-3 沉积环境突变面
5 古生物辅助标志
纯11井古生物与层序界面关系图 （据冯有良，2000）
6 微量元素地球化学辅助标志
东营凹陷辛15 井Fe2O3含量与 层序界面的关 系（据纪友亮， 1996）
6 微量元素地球化学辅助标志
东营凹 陷牛38 井微量 元素与 层序界 面关系 图（据 冯有良， 2000）
短轴断裂陡坡带层序模式
断缘 陡坡带模 式
断裂坡折带
lsw mfs
盆缘断裂
SB
EST ES T
HS T-fd LST H S T-fd
LST- bff
SB SB
mfs
i vf
SB
层序界 面
mfs 最 大湖泛 面 dl fd
bd
三角洲
扇三角洲 辫状河三 角洲
HST 高位 体系域 EST 湖扩 体系域
flp
3 坳陷深水湖盆层序模式
长轴方向缓坡背景层序地层模式 短轴方向陡坡背景层序地层模式
缓坡背景层序模式



三级层序界面附近河流—三角洲体系明显向湖区推进，在三级层序界 面之间的层序内部存在明显的湖区扩展。 多数层序体系域由河流—三角洲体系明显向湖区推进的高位域和湖区 向外扩展的水进域构成，在高位域三角洲前方可发育小规模的重力流 沉积。 在超层序界面之上，湖平面大幅度下降至三角洲前缘斜坡之下，在盆 地的长轴缓坡方向的深水湖区，发育低位域三角洲和湖底扇。
A 可容纳空间与沉积物供应决定了岸线迁移和沉积特征
①沉积物注 入速率<可 容纳空间增 长速率： 岸线向陆迁 移并发生湖 侵，水体深 度明显增加， 形成偏泥的 湖相地层。
湖相砂岩 湖相泥岩 水
A 可容纳空间与沉积物供应决定了岸线迁移和沉积特征
②沉积物注入速率≈可容纳空间增长速率： （O-A)开始时，可容纳空间的增加速率大于 沉积物供给速率，发生湖侵和水体的加深， 形成了湖相沉积。 （A-B)随着相对湖平面上升速率的降低，开 始发生湖退，直至湖相沉积加积到湖平面。 （B-C)沉积物的供给速率已超过可容纳空间 的增长速率，沉积物表面保持在湖平面处， 堆积了湖岸平原相沉积物。未能被湖岸平原 容纳的过剩沉积物向盆地方向搬运。 （C-D)随着可容纳空间减小（相对湖平面降 低），先前沉积的沉积物可能会遭受剥蚀。
C 断裂系统明显控制砂体分布
断 层裂 调 序节 构带 成不 样同 式部 位
三 双面（湖平面与湖盆底面）耦合关系
A.双面耦合关系决定岸线的迁移 B. 双面耦合关系决定层序的构成
C.双面耦合关系决定沉积体系的类型
A双面耦合关系决定岸线的迁移
缓坡
陡 坡
缓坡
陡 坡
缓坡：湖平面升降造成湖岸线大幅度明显迁移 陡坡：湖平面升降，湖岸线迁移不明显
松辽盆地缓坡带地震剖面
在盆地缓坡部位地震剖面上，深水坳陷期沉积地层地震反射时 间厚度近等，内部反射结构为平行、亚平行和波状，超削反射 终止特征不明显。在地震剖面上识别三级层序界面较为困难。
陡坡背景层序模式
在青山口组的上部、青山口组与姚家组之间及姚家 组内部层序界面附近存在明显沉积相带迁移。三级 层序的高位域的河流—三角洲体系明显向湖区推进 ，三级层序的水进域存在明显的湖区扩展。 青山口组上部层序主要由水进域三角洲和高位域三 角洲构成，低位域仅为局部发育的低位楔。 姚家组的2个层序均由低位域、水进域和高位域构 成，其低位域，深湖区发育大量的湖底扇沉积，在 斜坡部位发育有低位域三角洲，水进域和高位域主 要由三角洲构成。 各层序的高位域三角洲前方可发育小规模的重力流 沉积。
C 双面耦合关系决定沉积体系的类型
① 坳陷湖盆：
湖岸线在缓坡带波动：湖泊体系、三角洲体系
C 双面耦合关系决定沉积体系的类型
① 坳陷湖盆：
湖岸线在陡坡带波动：湖泊体系、湖底扇体系 湖岸线在缓坡带波动：湖泊体系、三角洲体系
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
C 双面耦合关系决定沉积体系的类型
① 坳陷湖盆：
湖岸线在陡坡带波动：湖泊体系、湖底扇体系 湖岸线在缓坡带波动：湖泊体系、三角洲体系
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
HST-bd
SB SB
L ST LST
SB
层序界面
mfs 最大湖泛面 dl fd
bd
三角 洲 扇三 角洲 辫状 河三角洲
HST 高 位体系域 EST 湖 扩体系域 LST 低 位体系域
flp dl p
冲积平原 三角洲平原
bff
iv f
盆底扇及其它低位扇 体 下切谷及下切水道 湖扩期边缘三角洲
lsw 低位楔状体
梁家楼水下扇(低位扇)地震反射特征 （ 599.91测线，SSIIIC层序（沙三上）
S
构造坡折带
N
SSIIIC
IIISSB2
梁家楼水下扇
长轴缓坡带层序模式
（B） 轴向物 源-凹 陷带模 式
HST mfs mfs mfs EST EST ES T LST HS T-bd fl p
SB SB
dlp
dlp
dl p
冲积 平原 三角 洲平原
bff
ivf
盆 底扇及其它低位扇体
下 切谷及下切水道
湖 扩期边缘三角洲
LST 低位体系域
lsw 低位 楔状体
edl
在短轴断裂陡坡带，层序的低位域和湖扩域多发育于二级断 阶之下，盆缘断裂控制的一级断阶多数只发育高位域的冲积 扇或扇三角洲。
永安镇扇三角洲地震反射特征
EST+HST
湖相砂岩 湖相泥岩 水
A 可容纳空间与沉积物供应决定了岸线迁移和沉积特征 ③沉积物的供 给速率>可容 纳空间的增长 速率： 持续发育了岸 线的湖退，形 成湖岸平原或 三角洲平原沉 积物。可容纳 空间逐渐消失， 原沉积处发生 侵蚀作用
湖相砂岩 湖相泥岩 水
B
可容纳空间与沉积物供应决定了地层的叠置样式
edl
在长轴缓坡带，层序的低位域和湖扩域多发育于挠曲坡折之 下，且厚度较小，而由长轴物源形成的高位域三角洲十分发 育，厚度较大，在前方伴有大量浊积岩。
东营河控型三角洲93.6测线地震反 射及层序解释
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式：
层序由低位域、湖扩域和高位域构成。
陡坡背景层序构成模式
陡坡背景层序构成模式
松辽盆地陡坡带地震剖面 （英台3D工区，沿B-B剖 面任意线）
在盆地缓坡部位地震剖面上，深水坳陷期沉积地层地震反射时间厚 度变化较大，高部位地震反射时间厚度小，低部位地震反射时间厚 度大，呈明显的楔形体。内部反射结构多变，超削反射终止特征十 分明显。在青山口组与姚家组分界的超层序界面之下，可见削截反 射终止现象，其上可见明显的上超。在青山口组和姚家组内部的三 级层序界面上可见明显的上超。
A 盆 地 率构 影造 响演 层化 序阶 和段 沉和 积沉 降 速
不同构造演化阶 段，沉降过程存 在明显差异，形 成的层序具有不 同的结构、沉积 体系类型、沉积 B 不 同构 造演 化阶 段具 有不 同的 层序 样式
强烈裂陷期深湖、半深湖盆型沉积层序