第七章高分辨层序地层学
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基准面旋回界面的识别和级次分析 是以地层基准面为参照格架的多级次地 层对比的关键。与海相层序地层学中的 层序特征一样,基准面旋回也具有多级 次特征,可以划分出巨型旋回、长期旋 回、中期旋回、短期旋回和更短期旋回 等。
基准面旋回的识别
根据邓宏文等人的研究(邓宏文等, 1998,即单一相物理性质的 垂向变化,垂向相序和相组合的变化、 旋回的叠加样式、地层的几何关系等。
旋回等时对比技术
高分辨率地层对比是同时代地层与 界面的对比,不是旋回幅度和岩石类型 的对比。一个完整的基准面穿越旋回及 与其伴生的可容纳空间的增加与减小, 在地层记录中由代表二分时间单元(每 部分分别代表基准面上升与下降)的完 整的地层旋回组成,有时仅由不对称的 半旋回和代表侵蚀作用或沉积作用的界 面构成。
基准面的概念及基准面与可容纳空间之间的关系(据Cross)
基准面可以看作是一个势能面,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。要达到这个平衡, 地表要不断地通过沉积或侵蚀作用,改变其形态向更靠 近基准面的方向运动。
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的实际堆 积保存速度及内部结构特征。如对于陆相湖盆来 说,当沉积物补给速度大于可容纳空间的增加速 度时(A/S<1),湖岸线向盆地方向退缩,地层 呈进积叠加样式;当沉积物补给速度小于可容纳 空间的增加速度时(A/S>1),地层呈退积叠加 样式,湖浸作用发生;当沉积物补给速度等于可 容纳空间的增加速度时(A/S=1),地层呈加积 叠加样式。由于A/S比值变化导致的沉积物叠加 样式的变化在高分辨率地震、测井及录井剖面中 均可清晰地反映出来。
利用低级次旋回特征在局部进行地层对比,可以建 立更高分辨率的地层格架,为地层格架内部结构特征的 精细描述提供了前提条件。
(4)地层几何关系
地层的几何不协调现象或其它 地层结构也可用于旋回的识别。 诸如退覆(进积)、下超和侵蚀 削截等几何关系表明A/S值减小, 上超、顶超、整合(加积)表明 A/S值增加。这些标志常是较高级 次旋回的识别标准。
可识别出的基准面旋回的级次, 特别是高频级次与研究区研究层位 的资料基础有关。一般来说,岩心、 钻井剖面、测井,特别是三维露头 剖面是低级次或较短期基准面旋回 识别的基础,而测井、地震剖面是 较高级次或长期基准面旋回识别的 资料基础。
(1)单一相物理性质的垂向变化
单一沉积相内构造、结构、层理 特征和其它性质的垂向变化记录了 A/S值的增加或减少,即记录了可容 纳空间的变化。当地层由单一相组成 时,这种物理性质的变化对较短期旋 回的识别是非常有用的。
(2)垂向相序和相组合
垂向相序和相组合或者记录了横向上相邻的沉 积环境的地理位置的迁移,或者记录了单个沉积 环境地貌要素的转换。如果一个垂向相序和相组 合表示了沉积环境从盆地边缘到盆地中央的退积 的变化过程(粗-细),那么这种相序和相组合就 代表了从低可容纳空间到高可容纳空间的变化过 程,所以它被解释为基准面上升半旋回时形成的; 反之,如果一个垂向相序和相组合表示了沉积盆 地从盆地中央到盆地边缘的进积的变化过程(细 -粗),那么这种相序和相组合就代表了从高可 容纳空间到低可容纳空间的变化过程,所以它被 解释为基准面下降半旋回时形成的。
浅海沉积环境成因地层动态对比概念图(据Cross,1994)
陆相层序地层 特点
陆相沉积中高级次的旋回(巨型旋回或长期旋回) 多与古构造运动、构造应力场的转换或大的构造活动造 成区域基准面的升降有关,具构造旋回的性质,如层序 SS3等;较高级次的旋回(长期旋回或中期旋回)的形 成多是明显的湖平面升降或局部性、地区性构造活动导 致的基准面旋回变化的响应;较低级次旋回(中期旋回 和较短期旋回)受湖平面升降、沉积物补给速率、气候 变化等多种因素的控制。
第七章 高分辨率层序地层学
以Cross(1990)领导的科罗拉多矿业学院成因地层 研究小组创立了以基准面旋回与过程—响应原理为依据的 高分辨率层序地层学派,突出反映了高分辨率层序地层学 的新概念、新方法、新进展。该理论基于油气勘探开发中 具体目标的精确预测,以岩芯、露头、测井和高分辨地震 剖面为基础,运用精细层序划分和对比技术建立油田乃至 油藏级高分辨率层序地层格架,对生、储、盖分布进行评 价与预测,并总结了不同类型的地层单位在油气储层和流 体流动单元中的适用范围[1]-[5]。显然,对于常见的老区 井网为0.03—2km2(井距150~1000m)来说,准层序和沉 积相域是最有效的地层单位。其它地层单位对常规老区井 网来说,要么太大,要么就太小。胡状集油田胡7北块现 有钻井70多口,井距为100~600m,为开展高分辨率层序 地层学研究提供了可靠的条件
(3)旋回叠加样式
一系列较低级次旋回的叠加样式记录了 较高级次A/S比值的增加或减少,这是因为组 成较长期旋回的短期旋回特定的叠加样式 (进积、加积、退积),是在较长期基准面 旋回上升与下降过程中向其幅度的最大值 (最大可容纳空间)或最小值(最小可容纳 空间)单向移动的结果。这些叠加样式常具 有鲜明的测井响应。是识别中期旋回或较高 级次旋回的基础。