地震沉积学的概念
地震沉积学综述
地震沉积学综述樊 浩（辽河油田海南油气勘探分公司,124010）摘要：从“地震沉积学”概念提出到现在，地震沉积学已经经历了十多年的发展，其理论体系及方法技术正在不断地完善之中。
地震沉积学结合地质规律，尤其是沉积环境及沉积相模式的指导，利用三维地震信息和现代地球物理技术对沉积岩的沉积体系、沉积相平面展布以及沉积发育史进行宏观研究。
地震沉积学的技术手段包括相位转换、地层切片及分频解释等。
其目前研究的热点问题有地层切片的建立，地震资料相位转换及分频解释等。
关键词：地震沉积学；概念；发展历史；方法技术；热点问题Review of seismic sedimentologyFan Hao(Hainan oil and gas exploration branch of Liaohe oil field,124010)Abstract ： "sedimentology" concept to now, seismic sedimentology has experienced ten years of development, its theoretical system and method technology is constantly being improved.Seismic sedimentology and geological law,in particular the guide depositional environment and sedimentary facies model, the use of three-dimensional seismic data and geophysical techniques of modern sedimentary depositional systems, sedimentary facies distribution and sedimentary history of the development of macro-plane development research.Seismic sedimentology techniques include phase-change,strata slice and divide interpretation. Hot issues its current research has established strata slices,seismic data conversion phase and frequency division interpretation.Keywords ：seismic sedimentology;concepts;historical development;Technical; hot issues 随着电子技术、信息技术的高速发展，地震勘探的设备和仪器的更新换代，地震勘探技术日益成熟，在油气勘探领域的作用有增无减。
揭开地震沉积学的神秘外衣
揭开地震沉积学的神秘外衣地震沉积学是研究地震引起的沉积物变化过程的学科，它对我们研究地震灾害和地质灾害、构建地震地质模型以及预测未来地震等方面具有重要意义。
本文将通过介绍地震沉积学的概念、特点以及应用等方面来揭开这门神秘学科的外衣。
地震沉积学的概念地震沉积学是指地震引起的沉积物变化过程的研究。
地震是一种自然灾害，会造成地球表面物质的破坏和变动，使得上覆的岩石、土壤和沉积物发生变化。
由于地震引起的地表流体和沉积物运动以及变形而导致的沉积物成因和沉积特征的改变，是地震沉积学研究的主要内容。
通过对沉积物的成因、结构、地质时代、地球化学特征等方面的探索，地震沉积学可以为我们提供关于地震活动史和活动特点的重要线索。
地震沉积学的特点地震沉积物具有明显的地震特征，这是地震沉积学研究的基础。
其中，最突出的特点是地震沉积物的破碎、断裂和倾向性排序。
其次，随着地震能量的增大，地震沉积物中的颗粒尺度和厚度的变化显著增加，沉积速度也变得更快。
此外，地震沉积物中通常含有植物的碎片、根系、腐植物或腐殖质等，这些残留物可以为研究地震活动历史和地震引起的环境变化提供线索。
地震沉积学的应用地震沉积学在地震研究、地质灾害研究、地质资源勘探和环境研究等方面都有着广泛的应用。
地震研究地震沉积学可以为地震研究提供重要数据和信息。
通过对地震沉积物的研究，可以揭示出地震的发生时间和强度等信息，为地震预测和地震危险性评价提供重要的参考依据。
地质灾害研究地震和山洪、滑坡等地质灾害往往是相互关联的。
地震沉积学的研究可以为我们提供有关地震和其它地质灾害的联系及其危险程度的信息，为我们制定灾害防治措施提供重要依据。
地质资源勘探地震沉积物中含有丰富的资源信息，如烃类、金属矿产等。
通过对地震沉积物的分析可以探测到这些矿产资源的矿床特征，为矿产资源的开发和利用提供有价值的信息。
环境研究地震沉积学的研究可以为我们揭示地震引起的地质环境变化，如土地利用变化、水土流失等环境问题，从而为环境保护和可持续发展提供重要的参考依据。
地震沉积学的概念、方法和应用
全面的认识 。地震地层学及层序地层学研究主要利
用的是纵 向的地震剖面与信息 ， 而地震沉积学则综 合利用纵向的地震剖面信息及水平方向的各种属性 切片信息。地震沉积学与地震地层学、 层序地层学 的对 比如表 １ 所示 引。
岩石学方面的信息 。这就是地震勘探技术用于沉积 有 了更 深刻 的 内涵 与 更 广 的外 延 。地震 地 层学 和 并在此基础之 学研究 ， 并能与沉积学联姻而形成地震沉积学的理 层序地层学都是以地震 资料为基础 ， 上进行宏观的地层等时对比与沉积相解释。与地震 论 基础与前 提 。 地层学相比， 层序地层学继承 了地震地层学的思想 ，
ｌ 地震沉积学 的概念及 内涵
第一作者简介 王正和 ， ， 男 中国地质大学 （ 震数据 和古老
博士 研究生， 研究方向 为沉积与 层序 地层。
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第１ ８卷
但又更多的融合 了沉积学思想 。因此 ， 应用层序地 层学方法可以进一步带着沉积学思想对地震资料进 行合理的沉积模式解释。但是 ， 层序地层学的主要 优势却局限于区域地层格架的建立及宏观的沉积体
射 趋势 之间的关 系 以及 沉积体 系形态来研 究沉积 岩
不断发展， 地震沉积学可以作为新 的常规方法用于 盆地 分析 ¨ 。之 后 ， ｌａｇＳｈ ｇｒ ２０ Ｊ Ｗｏｇｎ ｃｌ ｅ 在 ００年 １ ｆ ａ
月 的 Ｊｕ ａ ｏ ｄｍｅｔ ｙ Ｒ ｓａｃ ｏ ｒ ｌ ｆＳ ｉ ｎ ｒ ｅｅｒｈ上 的” ｈ ｕ ｎ ｅ ａ Ｔ ｅＦ — ｔ ｅｏ ｐ ｌ ｄＳ ｄ ｎａｙＧ ｏ ｇ ” 文 中 展 望 了 ｕ ｆＡ ｐ ｅ ｉ ｔ ｅ ｌ ｙ 一 ｒ ｉ ｅ ｍｅ ｒ ｏ
地震沉积学研究中的方法和技术
地震沉积学研究中的方法和技术地震沉积学是地质和水文学中的一门重要学科，主要研究地壳构造及构造背景下沉积过程中所涉及的物理模式和地质环境。
地震沉积学研究是从地壳构造和岩石构造出发，以深入探讨沉积过程的方法和技术为基础的。
本文将系统介绍地震沉积学研究中的方法和技术，并就研究思路、应用和发展前景等方面进行探讨。
一、地震沉积学研究的方法地震沉积学研究的方法主要涉及地震记录分析、地质调查、地质实验等几个方面。
1、地震记录分析地震记录分析主要指从地震波动的形态特征、强度及传播衰减等几个方面分析地震波动的变化，用以掌握地质结构起伏、构造幅度、深度结构及地层的位置、厚度等信息。
2、地质调查地质调查是地质学研究中的重要组成部分。
通过地质调查，可以从地震沉积中获取完整的地质构造、构造演化、岩性组成等研究内容。
此外，地质调查还可以检测和表征沉积层序以及沉积物的特性、沉积环境等，从而揭示构造演化历史、沉积环境变迁等研究结果。
3、地质实验地质实验是地质学研究中各方面的重要技术手段，是阐明沉积学的重要组成部分。
地质实验主要包括室内模拟实验和现场实验。
室内模拟实验主要模拟地质结构形成过程中的地震沉积过程，以验证岩石地质成因及其变化规律；而现场实验则主要包括地震沉积的岩性、粒度、沉积环境等检测，为地震沉积学的研究提供了重要的实证数据。
二、地震沉积学研究的应用地震沉积学研究的应用在很大程度上体现在可溶性物质的迁移、地层的演化和古地貌恢复等方面。
1、可溶性物质的迁移地震沉积学研究深入解析了可溶性物质运动规律，如盐溶解率、二次溶解率、孔隙水流速等，有助于提高石油勘探和开发效率，也有助于避免水污染和矿山的污染。
2、地层的演化地震沉积学研究可以深入解析沉积环境演变和岩层演变，从而揭示大地构造变迁的规律，并有助于提高地球科学研究的效率。
3、古地貌恢复通过地震沉积学研究，可以还原深层地质结构，从而恢复古地貌，有助于检测、预测和控制现代地貌演变以及异常地貌变化，使现代地貌研究有了极大的进步。
地震沉积学概念_方法及其应用研究
地震沉积学概念、方法及其应用研究王正和1 蒋能春2 吕其彪2(1.中国地质大学(北京)能源学院,北京100083;2.中石化西南分公司研究院德阳分院,德阳618000)摘 要:地震沉积学是继地震地层学和层序地层学之后出现的一门现代地震技术与沉积学相结合的新兴交叉学科。
地震沉积学继承了地震地层学和层序地层学的思想,但又有着更为不同的内涵与外延。
将此地震沉积学思想应用于某地区的勘探研究中效果良好。
关键词:地震沉积学;地震地层学;层序地层学中图分类号:P315 文献标识码:A 文章编号:167321980(2008)0320025203收稿日期:2008202218作者简介:王正和(19762),男,四川大竹人,中国地质大学(北京)在读博士研究生,研究方向:沉积与层序地层。
1998年,Zeng Hongliu 首次提出了地震沉积学(Seismic Sedimento log y )这个名词,并指出随着3-D 地震勘探以及解释技术的不断发展,地震沉积学可以作为新的常规方法用于盆地分析[1]。
2000年Wolf gang Schlager 又指出,为了满足沉积学应用、地质情况预测及地震解释的需要,地震沉积学将作为沉积学的一个新兴的分支学科而发展[2]。
2005年2月,地震沉积学国际会议在美国休斯顿召开,这标志着地震沉积学作为一门新的学科开始受到人们的关注。
地震勘探作为一种油气勘探的技术手段一直与地质应用紧密结合。
地质记录是沉积环境的响应,而从地震资料所获得的信息又是地质记录的响应。
所以,从地震记录可以间接地反映和反演出地质记录的原始沉积环境。
随着现代地震技术的发展,还可以进一步从地震记录中获得沉积单元的岩性、岩相、几何形态以及内部结构等沉积学及沉积岩石学方面的信息。
这是地震勘探技术用于沉积学研究并能与沉积学联姻而形成地震沉积学的理论基础与前提。
1 地震沉积学的概念及内涵地震沉积学是依据现代沉积、地震数据和古老露头等资料综合研究,对沉积过程进行解释的方法[2]。
地震沉积学的研究方法和技术
地震沉积学的研究方法和技术摘要]地震沉积学是一门主要运用地震资料研究沉积岩和沉积相的学科。
其研究要依据沉积学的规律并且以地质研究为基础。
此门学科的运用的主要技术有地层切片、90相位转换和分频解释等。
[关键词]地震沉积学；研究方法和技术；白云深水区一、地震沉积学的概念曾洪流提出，地震沉积学是主要应用地震储层预测方法对等时地层格架中的沉积相的分布与形成过程进行研究。
它是层序地层学、沉积学、地震储层预测相结合的产物，是在地震地层学和层序地层学之后出现的一门新的边沿交叉学科。
二、最主要的三种研究方法与技术当前地震沉积学还处于探索和发展阶段，所以在其研究中的实用技术还比较少，本文主要介绍地层切片、90相位转换和分频解释这三种研究方法与技术。
1地层切片技术地层切片主要是把我们所追踪的一组等时沉积的界面分别作为顶和底，在顶和底之间以相等的间隔的切出一系列的层位，然后沿着这些切出的层位一一生成地层切片。
利用地层切片进行沉积相识别的关键点有：一、由单井沉积相识别地震相，建立它们之间的联系；二、通过单井相推断沉积环境，并建立其沉积相模式，以沉积相模式为指导将地震相转化为沉积相。
由于精细研究的需要，本文对白云深水区珠江下及珠海组目的层段层序地层格架进行划分，将对LST21、ZHSQ6、ZHSQ5、ZHSQ4作分析，其中从上到下分别为SQ21的低位砂、ZHSQ6高位低位砂、ZHSQ5高位砂、ZHSQ4低位砂层段。
为了达到对沉积过程精细研究的目的，将砂组层分别内插了8个层位。
在选择与地质等时界面相对应的地震同相轴作参考时，可选取与层序边界和最大洪泛面相对应的反射同相轴，对区域性地质界面加以追踪。
本次研究以层序顶底界面为边界进行等比例层位内插，生成内插层位，通过对内插后的层位沿层开了一个小的时窗，在小时窗内进行沿层属性的提取，由于小时窗内包含的信息具有统计特征，比单样点的振幅更具有地质沉积上的意义，所以这样做的结果更能精确客观的反映地下的沉积现象。
地震沉积学的概念及相关技术研究
地震沉积学的概念及相关技术研究刘宏宇（新疆维吾尔自治区煤田地质局一六一煤田地质勘探队，新疆维吾尔自治区 乌鲁木齐 ８３００００）摘要：地震沉积学是新兴的一门学科，不仅包含着沉积学方面的内容，同时也融合了现代地震技术，从上世纪九十年代末提出至今，一直处于不断发展与完善之中。
且在“地震沉积学国际会议”召开之后，这门新兴学科在社会中的被关注度始终处于不断上升状态。
本文将就地震沉积学概念以及其相关技术展开全面论述，希望能够为我国地震沉积学研究提供一定的帮助。
关键词：沉积岩；地震沉积学；地震资料；研究技术地震沉积学就本质而言，就是利用地震信息对沉积岩内部结构以及形成过程等综合内容进行研究的学科，具有鲜明的学科交叉性特点【１】。
但其研究方向与研究手段均与其他学科有所差别。
为了对地震沉积学进行更加全面、深入的研究，我们首先应对其学科概念进行深层次剖析。
一、地震沉积学在早期阶段，“地震沉积学”被认定是通过对地震资料研究，对沉积岩与其形成进行探寻的学科。
但后期有学者认为，该学科应该属于沉积学研究范围，所以认为该学科应该被定义为是以现代沉积环境与高精地震材料为基础，结合“露头古沉积环境”，对沉积单元内部机构、沉积过程以及三维几何形态进行识别的学科【２】。
从多种概念中不难认识到，地震沉积学是运用地震资料对等时地层格架内底层沉积进行研究的，属于地震资料在储层分析定量化以及沉积学研究应用的产物。
所以可以将地震沉积学定义成运用高精度三维地震资料，结合精细沉积学模式以及相应物理技术手段，对等时地层格架内部沉积体系进行研究的学科【３】。
二、地震沉积学实用技术（一）90°相位转换就现今技术条件下，地震道９０°相位转换技术属于目前最为有效且成本最低的地震资料岩性标定方式。
该技术的运用，能够有效提高地震沉积学研究水平。
就概念而言，９０°相位转换技术就是一种对地震相位进行９０°旋转的技术，地震相位谱函数包含测量振幅以及波形两种。
地震沉积学的内涵与外延
层序地层学的解释思路和方法是在被动大陆边缘海 相沉积模式基础上发展起来的，针对中国陆相薄互储层 勘探和开发生产而言， 存在很大的局限眭。 层序地层学研 究尺度较粗 ， 在钻井资料较少时， 沉积相分析主要依赖研 究者利用地震相特征对沉积格架内沉积相的肉眼观察和 判断 ， 基本上限于三级层序或体系域（ 多套砂组或准层序 幺） 且级别下的研究， 满足不了精细研究的要求。 地震沉积学 能够在对等时格架 内的地震信息进行定量计算和客观反 映的基础上尽量减少人为因素的干扰，建立 比 层序地层 学更加精细 的地层 格架 。地震沉 积学 的研究 以定量屙 『 生 参数刻画地震相 ，与单井相结合后对沉积相预测更为客 观， 比地震 地层学 和层序地层学 的研究更加精细和准确 。
ａ ）结合露头资料和岩心资料 ， 利用岩石物理技术开展 地层岩性识别 、 物性测试 、 储集空 间类型和储层含有物 研究 ． ） ｂ 在此基 础上 ， 标定测井和录井 ， 建立储层地质 模型 ， 通过建立的地质模型进行正演研究 ， 确立模型的 地震响应 ；）在正演基础上 ， Ｃ 利用 ９ 。 Ｏ相位转换 、 地层 切片 、 分频解 释与时频分析等技术 ， 进行高精度层序地 层学分析与高频层序的地层解释 ；）结合高频层序的 ｄ 地层解释 ， 利用地震反演、 地震属性分析和属性聚类分 析等技术得到地震相平面展布 ，利用岩心资料和测井 资料得到 的单井 相对地震相进行标定进而识别储层 ， 对其外部形态 、 内部结构 、 特征与属性等进行精细刻画 和表征 ；）最后利用构造约束滤波 、 ｅ 相干体 、 构造 向量 属性 、 结构与体检测和三维可视化等技术 ， 显示 出对勘 探开发均有指导意义的沉积体系空间展布模型和三维 储层模型 ； ｆ ）对以上认识进行联合反馈相互验证 ， 出 得 全面 准确 的地震 沉积 学认识 ， 导有利 区带 的预 测 。 指
地震沉积学的概念_方法和技术_董春梅
文章编号:1000-0550(2006)05-0698-07①教育部第二届高校优秀青年教师教学科研奖励基金资助.收稿日期:2005-12-29;收修改稿日期:2006-03-09地震沉积学的概念、方法和技术①董春梅 张宪国 林承焰(中国石油大学地球资源与信息学院 山东东营 257061)摘 要 简单地讲,地震沉积学是应用地震信息研究沉积岩及其形成过程的学科,它是继地震地层学、层序地层学之后的又一门新的边缘交叉学科。
其研究内容、方法和技术与地震地层学、层序地层学和沉积学等其他学科都有所不同,地震沉积学最大的理论突破在于对地震同相轴穿时性的重新认识。
但它是沉积学的发展而不是替代,地震沉积学研究要以地质研究为基础,在沉积学规律的指导下进行。
90b 相位转换、地层切片和分频解释是地震沉积学中的三项关键技术。
相位转换使地震相位具有了地层意义,可以用于高频层序地层的地震解释;地层切片是沿两个等时界面间等比例内插出的一系列层面进行切片来研究沉积体系和沉积相平面展布的技术;基于不同频率地震资料反映地质信息的不同,采用分频解释的方法,使得地震解释结果的地质意义更加明确。
关键词 地震沉积学 穿时性90b 相位转换 地层切片 分频解释第一作者简介 董春梅 女 1963年出生 副教授 博士 沉积岩石学及储层地质学中图分类号 P65 P512.2 文献标识码 A2005年2月,地震沉积学国际会议在美国休斯敦召开,继地震地层学、层序地层学之后,地震沉积学作为一门新的学科越来越受到人们的关注。
国外上世纪80年代开始出现地震沉积学这个名词,但由于地震分辨率和研究手段的限制,没有形成一套系统的理论体系和完整的学科,国内近几年虽然广泛开展利用地震资料进行沉积相、地层岩性识别的研究,但还没有出现有关地震沉积学的系统研究。
本文对这门新学科的有关概念、主要方法和关键技术进行阐述。
1 有关地震沉积学的概念在墨西哥湾北部中新世地层T i g er 浅滩地区高频层序研究中,曾洪流等人研究发现,四级层序的地震响应是一系列沉积界面的组合,包括层序顶底及在地震剖面上难以识别的内部界面[1],常用的地震剖面简单追踪的方法已经不能划分这样的四级层序边界和体系域了。
地震沉积学
砂岩楔状体合成地震记录（李敏）
二、90°相位转换技术
3、旁瓣效应
来自于不同地质界面的反射会叠加在一起
子波旁瓣也占据部分能量，因此实际地震 记录上，既有与地质界面相对应的来自于子 波主瓣的反射轴，又有与地质界面无关的来 自于子波旁瓣的反射轴 最终来自不同地质界面的主瓣和旁瓣 反射叠加在一起，往往会掩盖薄层反 射，极大地增加了薄层识别和解释的 难度
汇报纲要
一、地震沉积学概述 二、90°相位转换技术 三、地层切片技术
四、分频解释
五、地震沉积学研究进展
四、分频解释
1 2
分频解释优势
分频解释原理 应用实例
3 研
四、分频解释
1、分频解释优势
1.能够提供三维地震资料的多尺度信息对储层进行高分辨率 成像
2.能够刻画储层时间厚度和横向分布范围
3.可应用于描述沉积相和沉积环境
2、地层切片特点
根据实际情况选取最适合于特定构造和地层状态的一种 切片方法： 假如地层是席状且平卧的 属于席状，但非平卧状态，使用地层切片即可达到等时研究的目的。 时间切片 假如地层是席状但并非平卧状态 沿层切片 假如地层既不是席状也不呈平卧状 必须选用地层切片 地层切片比时间切片和沿层切片更接近于地质时间界面 地震剖面图
地震沉积学的核心技术与 研究进展
汇报纲要
一、地震沉积学概述 二、90°相位转换技术 三、地层切片技术
四、分频解释
五、地震沉积学研究进展
一、地震沉积学概述
国外发展历程
1998年曾洪流，Henry，Riola等提出地震沉积学的概念，是利 用沉积体系的空间反射形态和沉积地貌之间的关系来研究沉积相、 沉积岩和沉积构造。
东营凹陷的东部牛83井区三角洲浊积岩储层识别
地震沉积学课件2-地震地层学
一、地震沉积学概述 1、概念及发展历史 2、学科地位 3、理论基础 4、发展方向及前景展望
二、地质背景知识 1、地震地层学 1）地震反射界面对比 2）地震层序的识别 3）地震相解释 2、层序地层学（自己复习） 3、沉积相模式（自己复习）
一、地震反射界面对比 二、地震层序的识别 三、地震相解释
其特征为同相轴之间的间距朝着一方逐渐减小，其中一些同相 轴逐渐消失，从而使同相轴的个数也朝一方减少，与之对应的地层 单元的厚度也相应减薄。
它是在差异沉降的背景下，由于沉积速率的横向上递减，导致 岩层厚度向一方变薄而造成的。在箕状断陷中、陆坡上、盆地的构 造枢纽带上以及同生断层下降盘上都可以发育这种反射构型。
2、根据波组或波系进行地震反射界面对比
（1）波组：是相邻若干个有一定特征且横向稳定的同相 轴的组合。一般由一两个强振幅与若干弱振幅波组成。
（2）波系：是相邻若干个有一定特征且横向稳定的波组 的组合
3、根据包络面进行对比
由于角度不整合面上下相接触的地层层位横 向上变化很大，从而界面反射系数的大小甚至于 极性变化很大，这使得角度不整合面的反射波特 征很不稳定。当进行同相轴对比时，往往很困难。 这时应当根据地震反射波的包络线进行对比，即 对比界面可以穿相位。
(c)波状反射结构前积反
其特征为各同相轴之间在总体趋势上是相互平行的，但细看都 有一定程度的波状起伏。它是不均匀垂向加积作用的产物，同一地 层单元内的岩性横向上变化较大，岩层厚度也不稳定，通常在冲积 平在冲积平原、滨浅海(湖)以及总的沉积速率相对比较缓慢的扇体 等相带中容易产生这种构型。
（d)发散反射结构
1、基本概念
（1）同相轴: 同相轴是地震剖面上反射波的相同相位的连接线。因峰值点容 易确定，因此通常是对波峰或波谷进行同相轴对比。
地震沉积学原理及研究进展
收稿日期：２０１６一０９—２５
２０１６年第１１、１２期
朱其等 地震沉积学原理及研究进展
１５５
研究。 地震沉积学主要包括地震岩性学和地震地貌学
两大分支。地震岩性学是将三维地震数据体转换为 测井岩性数据体，在岩性数据体中利用各井点岩性 测井（如ＧＲ、ＳＰ）以很小的允许误差与井旁道建立 关系，以确保储层段井数据与地震数据的最佳匹配 （曾洪流等，２０１１）［２］。地震地貌学是将地震数据进一 步转换为沉积相图。地震地貌学关键是在地震数据 中提取明确地质意义的多种属性，使反射界面的地 貌特征和沉积体系在地震属性平面图上直观成像
内容和研究方法仍然需要完善和提高，这对于勘探目的层分析和油藏开发精细描述都具有重要意义。
关键词：地震沉积学；地震沉积学原理；地震沉积学研究进展
号：１００６—７９８１（２０１６）１１、１２一０１５４一０４
地震沉积学是在沉积学、地震地层学、层序地 层学、地震储层预测技术等学科基础上发展起来的 边缘交叉学科；简单地讲，地震沉积学是应用地震信 息研究沉积岩及其形成过程的学科［１－４］。“地震沉积 学”问世要追溯到１９９８年，曾洪流，Ｈｅｎｒｙ，Ｒｉｏｌａ等 在（（ｇｅｏｐｈｙｓｉｃｓ》上发表利用地震资料制作切片的论 文，并首次使用了“地震沉积学”［１］。
地震沉积学探讨
第21卷第11期2006年11月地球科学进展ADVANCES I N E ART H SC I ENCEVol.21 No.11Nov.,2006文章编号:100128166(2006)1121140205地震沉积学探讨3林承焰,张宪国(中国石油大学地球资源与信息学院,山东 东营 257061)摘 要:地震沉积学是用地震手段研究沉积岩及其形成过程的学科,其研究手段主要有90°相位转换和地层切片技术等。
90°相位转换使地震相位具有了岩性地层意义,可以用于高频层序地层的解释;地层切片是指对某一层位内进行等比例内插切片之后用来研究各个等时地层单元的沉积体系(相)的平面展布。
文章认为:①由于受地震分辨率的限制,地震沉积学目前主要应用于研究宏观的地层、岩石、沉积史和沉积体系,还没有达到全面研究沉积岩及其形成过程的程度,因此,目前的地震沉积学是利用地震手段结合井资料研究宏观的地层、岩石、沉积史和沉积体系的一门学科,它还需要进一步的发展才有可能继地震地层学、层序地层学之后真正成为一门研究沉积岩及其形成过程的新学科;②相位转换技术中转换的角度并不一定局限于90°,可以是其它角度的相位转换,这要根据层位标定的具体情况而定;③地层切片比时间切片和沿层切片更加合理,但是目前的地层切片技术还没有考虑地层的沉积速率随时间的变化,因此,地层切片还不是严格意义上等时的。
关 键 词:地震沉积学;相位转换;地层切片中图分类号:P315;P51212 文献标识码:A 人们对地震地层学、层序地层学的概念相当熟悉,而对地震沉积学则相对比较陌生。
其实,国外早在20世纪80年代就已经开始了地震沉积学的研究,但是由于地震分辨率和研究手段的限制导致地震沉积学发展缓慢,国内随着三维地震资料的广泛应用,近几年普遍开展了利用地震资料进行沉积相、地层岩性识别的研究,但是还没有明确提出地震沉积学的概念。
2005年2月,地震沉积学国际会议在休斯敦召开,地震沉积学越来越受到人们的关注,标志着这门新学科的发展进入了一个新的阶段。
浅析地震沉积学的研究方法和技术
浅析地震沉积学的研究方法和技术作者：李丽来源：《中国科技博览》2015年第05期[摘要]地震沉积学是一门主要运用地震资料研究沉积岩和沉积相的学科。
其研究要依据沉积学的规律并且以地质研究为基础。
此门学科的运用的主要技术有地层切片、90°相位转换和分频解释等。
[关键词]地震沉积学；研究方法和技术；白云深水区中图分类号：P315 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）05-0115-01一、地震沉积学的概念曾洪流提出，地震沉积学是主要应用地震储层预测方法对等时地层格架中的沉积相的分布与形成过程进行研究。
它是层序地层学、沉积学、地震储层预测相结合的产物，是在地震地层学和层序地层学之后出现的一门新的边沿交叉学科。
二、最主要的三种研究方法与技术当前地震沉积学还处于探索和发展阶段，所以在其研究中的实用技术还比较少，本文主要介绍地层切片、90°相位转换和分频解释这三种研究方法与技术。
1地层切片技术地层切片主要是把我们所追踪的一组等时沉积的界面分别作为顶和底，在顶和底之间以相等的间隔的切出一系列的层位，然后沿着这些切出的层位一一生成地层切片。
利用地层切片进行沉积相识别的关键点有：一、由单井沉积相识别地震相，建立它们之间的联系；二、通过单井相推断沉积环境，并建立其沉积相模式，以沉积相模式为指导将地震相转化为沉积相。
由于精细研究的需要，本文对白云深水区珠江下及珠海组目的层段层序地层格架进行划分，将对LST21、ZHSQ6、ZHSQ5、ZHSQ4作分析，其中从上到下分别为SQ21的低位砂、ZHSQ6高位低位砂、ZHSQ5高位砂、ZHSQ4低位砂层段。
为了达到对沉积过程精细研究的目的，将砂组层分别内插了8个层位。
在选择与地质等时界面相对应的地震同相轴作参考时，可选取与层序边界和最大洪泛面相对应的反射同相轴，对区域性地质界面加以追踪。
本次研究以层序顶底界面为边界进行等比例层位内插，生成内插层位，通过对内插后的层位沿层开了一个小的时窗，在小时窗内进行沿层属性的提取，由于小时窗内包含的信息具有统计特征，比单样点的振幅更具有地质沉积上的意义，所以这样做的结果更能精确客观的反映地下的沉积现象。
浅析地震沉积学
2661 地震沉积学的起源及发展地震沉积学的出现与三维地震技术的发明及其应用紧密相关。
20世纪80年代，地球物理资料解释软件公司开发出层位切片技术，该技术对地震沉积相成像水平有所改善，这为后来地震沉积学的形成奠定了坚实的基础。
以此为起点，曾洪流于1998年首次提出“地震沉积学”这一概念[1，2]。
2001年Posamentier提出了“地震地貌学”这一术语。
曾洪流[3]于2004年指出：地震沉积学是“使用地震资料研究沉积岩及其形成过程的一门学科，其核心内容为地震岩石学和地震地貌学”。
地震沉积学发展迅速：2005年于美国休斯顿召开地震地貌学国际会议；2008年AAPG和2009年SEG北京会议均设有地震沉积学专场；2010年美国沉积学会海湾地区分会研究年会首次召开关于沉积体系地震成像的国际会议。
地震沉积学理论于本世纪初传到国内，林承焰和董春梅首次介绍地震沉积学及其技术方法[4-7]；董艳蕾等针对歧南地区沙一段展开地震沉积学研究，这是国内最早且最为系统的研究案例[8]；赵文智等首次将地震沉积学连同陆相盆地高分辨率层序地层学研究松辽盆地四方坨子地区上白垩统[9]；赵东娜等针对准噶尔车排子地区下白垩统的滩坝储集砂体进行地震沉积学研究[10]；2015年全国沉积学大会也设有地震沉积学专题。
2 地震沉积学研究技术及方法地震沉积学的起源则来于地震地层学，而地震地层学又进一步演化为层序地层学，因此，地震沉积学与地震地层学和层序地层学之间存在一定关联。
然而，层序地层学分析尺度较大，通常局限于三级层序，特别是针对我国陆相薄层储层而言，层序地层学无法解决局部高频的沉积平面分析以及预测目标砂体等问题，地震沉积学应运而生。
层序地层学的目的是建立等时地层格架，而这也是地震沉积学研究的前提。
地震地层学认为：原始的地震同向轴是等时的，然而地震沉积学的观点却与之相反。
因此，地震沉积学又是地震地层学和层序地层学的创新。
地震反射同相轴不是严格等时的，其地质意义与地震资料的频率有关，当岩性界面与等时沉积界面相交时会发生反射同相轴穿时的现象。
地震沉积学
GeoSeis
分频成像 有色反演 时频三原色 倾角+方位
弹性反演
层序地层学
地震沉积学
GeoStrat
年代地层框架 年代地层切片
波形分析 Ｗheeler域属性
地震地貌 地震沉积
相控储层评价
砂控物性预测
相控砂体雕刻
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Geolog
准
层
最小等时单元
序
组
岩石物理
地震岩石
平面相模式
储层特征 砂控流体检测
更具有实际的地质意义和地球物理意义 地层切片（Stratal Slicing）：真实的三维地震模型（曾洪 流，1998） 委内瑞拉Mioceno Norte油田的地震沉积学与区域沉积体系 （曾洪流， 2001）
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地震沉积学历程
2005年2月,地震沉积学国际会议在美国 休斯顿召开,标志着地震沉积学作为一门新的 学科开始受到人们的关注。从地震地层学、层 序地层学到地震沉积学的发展，意味着地震信 息和技术在沉积学领域应用的逐步深入。
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地震沉积学主要技术
5 地震沉积解释
1）属性-相标定 2）多体沉积解释
3）连续切片分析——垂向沉积演化
6 相控储层预测
1) 相控阻抗-岩性标定
2) 相控砂体雕刻——Wheller反变换
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北Ro京ck诺St克ar斯T达ec石h,油I科nc技. 有限公司
多体层序解释
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地震沉积学在D区的初步应用
表明 ， Ｄ区是一个富生烃 凹陷 ， 凹陷中油气 的富集
程度和生产能力受储集条件的影 响很大。Ｄ区存
在 众多 的区块构 造 圈闭 ， 目前 的研究 和钻 探程度 已
实用地震沉积学的技术体系， 包括精细等时地
层格 架 ， 小等 时研 究单 元 ， 相 物理 分 析 和定 量 最 岩 地震 相分析 等 。其 中 ， 量地震 相分析 包括年 代地 定
摘 要：地震沉积 学是在岩性油气藏勘探开发 实践过程中， 继地震地层学和层序地层 学之后 ， 逐 渐发展起 来的一 门新兴 的边缘 交叉 学科 ， 层序 地层 学， 是 沉积 学 ， 地震 储层 预 测技 术在 岩 性 油 气 藏预 测 中相 互渗透 、 相互 结合的产 物 。这 里 结合 实例探 讨 了实用地震 沉积 学若干关键技 术 ， 最 如 小等 时研 究单元 ， 相物理 分析 ， 岩 相控 下的沉积微 相 分析 等 ， 为相控 储层 预 测提 供 了理论 和技 术
积。
都是在等时的地层格架 内对沉积相进行研究。在 地震沉积学研究里 ， 对等时格架 内地震信息的客观
反 映 ， 再依 赖 于 研究 者 利用 “ 震 相 ” 征 对 沉 不 地 特
根 据 地震 剖 面 上 的反 射 特 征 以及 二 维谱 上 的
旋 回规律（ 见下页 图２ ， ） 确定流一段四个地层单元
合 ， 服常规 地震储 层预测 技术缺 乏等 时对 比的特 克
点， 将地震属性和反演 的整体， 应用到岩性 圈闭的 识 别和 预测 中 ， 示 了地震沉 积学技 术体 系在油气 显
储 层预测 分析 中具 有 明显 的作用 ， 其是针对 地层 尤 岩 性油气 藏 的分 析预 测有突 出优势 。
的分 布范 围 。
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地震沉积学的概念、方法和技术董春梅张宪国林承焰 (中国石油大学地球资源与信息学院山东东营 257061)摘要简单地讲,地震沉积学是应用地震信息研究沉积岩及其形成过程的学科,它是继地震地层学、层序地层学之后的又一门新的边缘交叉学科。
其研究内容、方法和技术与地震地层学、层序地层学和沉积学等其他学科都有所不同,地震沉积学最大的理论突破在于对地震同相轴穿时性的重新认识。
但它是沉积学的发展而不是替代,地震沉积学研究要以地质研究为基础,在沉积学规律的指导下进行。
90°相位转换、地层切片和分频解释是地震沉积学中的三项关键技术。
相位转换使地震相位具有了地层意义,可以用于高频层序地层的地震解释;地层切片是沿两个等时界面间等比例内插出的一系列层面进行切片来研究沉积体系和沉积相平面展布的技术;基于不同频率地震资料反映地质信息的不同,采用分频解释的方法,使得地震解释结果的地质意义更加明确。
2005年2月,地震沉积学国际会议在美国休斯敦召开,继地震地层学、层序地层学之后,地震沉积学作为一门新的学科越来越受到人们的关注。
国外上世纪80年代开始出现地震沉积学这个名词,但由于地震分辨率和研究手段的限制,没有形成一套系统的理论体系和完整的学科,国内近几年虽然广泛开展利用地震资料进行沉积相、地层岩性识别的研究,但还没有出现有关地震沉积学的系统研究。
本文对这门新学科的有关概念、主要方法和关键技术进行阐述。
1 有关地震沉积学的概念在墨西哥湾北部中新世地层Tiger浅滩地区高频层序研究中,曾洪流等人研究发现,四级层序的地震响应是一系列沉积界面的组合,包括层序顶底及在地震剖面上难以识别的内部界面[1] ,常用的地震剖面简单追踪的方法已经不能划分这样的四级层序边界和体系域了。
针对这种情况,曾洪流等人提出了基于地震沉积学的高频层序解释方法:首先在平面上分析低级层序(二、三级层序)地层格架中高分辨率沉积要素;然后在垂向上和三维视图中研究高频层序地层背景[1]。
1998年曾洪流,Henry,Riola等首次使用了“地震沉积学”一词[2] ,认为地震沉积学是利用地震资料来研究沉积岩及其形成过程的一门学科[3] 。
地震岩石学和地震地貌学组成了地震沉积学的核心内容[1]。
将地球物理技术与沉积学研究相结合,二者联合反馈进行沉积相分析是近几年地震沉积学应用领域中推广最快的一项技术,但这只是地震沉积学应用的一个方面。
地震沉积学与地震地层学、层序地层学、沉积学等学科相关,但是在概念、研究内容、方法技术等方面都有所不同。
从研究内容上看,沉积学的研究范围从微观的岩石孔隙结构、成岩作用等到宏观的沉积相和沉积体系展布,地震地层学主要通过地震同相轴的接触关系研究层序地层格架,而地震沉积学主要是在地质规律(尤其是沉积环境及不同沉积环境下沉积相模式)的指导下利用地震信息和现代地球物理技术进行地层岩石宏观研究、沉积史、沉积结构、沉积体系和沉积相平面展布的研究(图1)。
从研究方法技术上看,沉积学研究离不开对岩石的直接观察和实验分析[4] ,在沉积岩的研究中通过镜下观察及各种实验手段对岩石进行微观层次上的研究是沉积岩研究的一个很重要的内容,对沉积环境的分析首先对野外露头或者岩心进行细致全面的观察描述,包括对岩性、沉积构造、古生物标志、地球化学标志等方面的全面描述。
然后综合各种相标志,运用沉积学原理,对古沉积环境作出正确的解释[5]。
地震地层学主要是在井点信息的约束下研究地震剖面上的反射结构样式,从中获取层序地层信息,它的研究手段和研究内容相对比较单一。
地震沉积学在井资料、基础地质研究成果及地质规律指导下更多的运用地震资料和地震的研究方法,目前采用的关键技术主要包括90o相位转换技术、地层切片技术和分频解释技术等。
2 地震沉积学对地震地层学理论基础的挑战地震地层学是基于下面一个假设:沉积层序的地震反射是沿有明显声阻抗差的地层界面产生的,因为地层界面反映等时沉积界面,所以地震反射具有等时意义。
Vail等指出“在自然界中,不存在形成的地震反射平行于岩性地层单元顶面的物理界面”[6] 。
这一假设是地震地层学进行地震解释的基础。
曾洪流和CharlesKerans在Permain盆地King2domAbo储层研究中发现,在前积的碳酸盐岩台地边缘和斜坡沉积中,主反射同相轴并不沿倾斜的地质时间界面。
通过对三角洲前积体中常见的平行倾斜界面模型进行正演的结果[6] (图2)可以看到:用60Hz的雷克子波可以清晰的反映出等时沉积界面的形态(图2a);子波频率40Hz时,等时沉积界面的地震反射同相轴开始出现合并(图2b);当频率降低到30Hz 时,地震同相轴形态已经不再反映等时沉积界面形态,而是与三角洲前积中的岩性界面形态一致(图2c),可见地震资料的频率成分控制了地震反射同相轴的倾角和内部反射结构[6]。
低频地震资料中同相轴更倾向于具有岩性意义而不是时间意义。
实际应用的地震资料的主频一般在35Hz以下,有些深层资料甚至低于20Hz,所以对于实际使用的地震资料而言,在岩性界面(或岩石物理界面)与沉积时间界面相交时,反射同相轴是穿时的。
这一观点否定了反射同相轴的严格等时性,动摇了地震地层学的研究基础。
3 地震沉积学的研究方法和技术目前提高地震地层解释精度的技术很多,如AVO分析、波阻抗反演等,但这些方法都是应用于储层预测研究的技术,一般只有在复杂储层评价中才做这些高成本的处理[1] ;这些处理方法都存在很大的不确定性,必须依赖于地质认识(包括层序划分、沉积相等)及井资料的约束;更重要的是这些处理都是基于岩性单元预测和含油气单元预测的,最终的结果是对地层岩性和含油气性的反映,并不能提供高频等时沉积界面信息。
所以在地震沉积学研究中真正有意义的实用技术还比较少,地震沉积学研究中的关键技术主要包括90°相位转换技术、地层切片技术和分频段解释技术。
(1)90°相位转换技术。
波形和测量振幅是地震相位谱的函数。
标准的地震处理通常把零相位的地震数据体作为提供给解释者的最终结果。
零相位数据体在地震解释中具有很多优点,包括子波的对称性、主瓣中心(最大振幅)与反射界面一致以及较高的分辨率等。
但是只有海底、主要不整合面、厚层块状砂岩顶面等单一反射界面得到的地震反射零相位数据才具有这些优点[1]。
而且,零相位地震数据中波峰、波谷对应地层界面,岩性地层与地震相位间不存在必然的关系,要建立地震数据和岩性测井曲线间的联系很困难,尤其是在许多薄地层互层的情况下。
90°相位转换的方法通过将地震相位旋转90°将反射波主瓣提到薄层中心,以此来克服了零相位波的缺点。
地震反射相对于砂岩层对称而不是相对于地层顶底界面对称,这使得地震反射的同相轴与地质上的岩层对应,地震相位也就具有了岩性地层意义。
这样地震相位在一个波长的厚度范围内与岩性唯一对应[7,8]。
从秘鲁Dorissa油田的实例(图3)可以看到,经过90°相位转换后地层界面由蓝轴(正相位)内变到了零相位上,在层位追踪时减小了视觉误差造成的追踪位置的不准确,而且地震相位与岩性测井曲线更加吻合,使地震相位具有了岩性地层意义。
(2)地层切片技术。
Brown等(1981)首先阐明通过三维地震的水平地震成像可以产生高分辨率的沉积相图像[9] 。
荷兰沉积学家WolfgangSchlager指出,三维地震提供了研究古代沉积形态平面展布的简单方法,并将密西西比河三角洲的航拍照片与古代沉积在地震切片上的响应进行对比[10] 。
自20世纪90年代起,大量研究证实地震地貌学是沉积成像研究的有力工具。
地震地貌成像是沿沉积界面(地质时间界面)提取振幅,反映地震工区内沉积体系的展布范围。
这样的地震切片称为地层切片,这与1996年Posamentier提出的等比例切片[11] 比较类似。
利用切片识别沉积相的关键有两个,一是通过单井沉积相来标定地震相,建立二者的联系;二是由单井相推断研究区沉积环境,并建立此沉积环境下的一般沉积相模式,在沉积相模式的指导下将地震振幅的平面响应转化成沉积相的平面展布。
图4是曾洪流等在Tiger沿岸地区Vermilion50区块做的地层切片[11],利用研究区内三口井井点位置的沉积相与地震振幅的关系建立起沉积相与地震相的对应关系,通过这种标定可以在切片中清楚地识别出中新统上部三角洲沉积体系的平面展布。
传统的切片方法包括等时切片和沿层切片(水平切片),在大多数解释软件(如GeoFrame,Land2mark的Openworks,Discovery等)中都提供了相应的实现工具。
等时切片(时间切片)是沿某一固定地震旅行时对地震数据体进行切片显示,切片方向是沿垂直于时间轴的方向[12];沿层切片(水平切片)是沿某一个没有极性变化的反射界面的切片,它更倾向于具有地球物理意义[13],即沿着或平行于追踪地震同相轴所得的层位进行切片;而地层切片则是以追踪的两个等时沉积界面为顶底,在顶底间等比例内插出一系列的层位,沿这些内插出的层位逐一生成切片。
从胜利乐安油田的例子(图5)中可以看到,地层切片技术考虑了沉积速率随平面位置的变化,比时间切片和沿层切片(水平切片)更加合理而且更接近于等时沉积界面[14]。
(3)分频解释技术。
地震沉积学与地震地层学的最大不同在于它认识到地震同相轴既不简单的反映等时界面也不单纯反映岩性界面,而是受到地震资料频率的控制[6] ,不同频段的地震数据反映的地质信息是不同的。
低频资料中反射同相轴更多的反映岩性界面信息而高频资料中反射同相轴更多的反映等时沉积界面信息(图6)。
地震沉积学中使用的分频解释技术实际上是一种分频段解释的方法,它是基于“地震资料的频率成分控制了地震反射同相轴的倾角和内部反射结构”[6]这一认识。
按照褶积理论,地震道是声阻抗剖面中反射系数序列与地震子波褶积的结果[15]。
根据傅立叶法则,这一过程在频率域中等价于子波频谱和反射系数序列频谱的褶积,见公式1。
S(ω)=W(ω)×G(ω) (1) 式中:ω=2 πf,f为频率,W(ω)为子波频谱,G(ω)为测井资料得出的反射系数频谱,S(ω)为地震频谱。
从图7的比较可以看出地震资料中的高频成分与测井高频层序划分吻合的更好[6] 。
因此,对地震资料进行分频处理,从原始地震资料中提取高、中、低不同频段信息经过振幅增益后,针对不同的需要选用相应频段的地震数据体,如利用高频数据体进行等时沉积界面解释等。
通过上面的阐述不难发现,90o 相位转换技术、地层切片技术、分频解释技术这三项地震沉积学的关键技术都是基于一点认识:地震反射同相轴不是严格等时的,其地质意义与地震资料的频率有关,当岩性界面与等时沉积界面相交时会发生反射同相轴穿时的现象。