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朱筱敏-海相碎屑岩层序

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
资源描述:
中国石油大学地球科学学院朱 筱 敏层序地层学- 2一、层序边界及识别标志1、层序边界类型1)层序界线类型 I 是在全球海平面下降速度大于沉积滨线坡折处沉降速度时形成的第三节 层序地层学模型建立层序地层格架的关键是识别层序界面Ⅰ 型层序边界一、层序边界及识别标志1、层序边界类型2)层序界线类型 三节 层序地层学模型Ⅱ 型层序边界一、层序边界及识别标志2、层序边界基本识别标志层序边界在地质和地球物理(化学)资料上有不同的响应,应进行综合分析2、层序边界基本识别标志1) Ⅰ 型层序的识别标志( 1)广泛出露地表的陆上侵蚀不整合面不整合之上可存在成分和结构成熟度均较高的、厚几十厘米的 底砾岩 ;可存在厚几厘米至几十厘米的含褐铁矿、铝土矿的古土壤和根土层;四川盆地部分不整合,据赵莉莉, 2006O∈—— 有机质层E—— 灰化漂白层B—— 矿质土层C—— 母质层R—— 基岩河北省临城县第四纪土壤剖面上覆河道砂岩,顶部为黄色泥岩,距顶约 10成土发育直径约 1~3序边界基本识别标志( 2)层序界面上下地层颜色、岩性以及沉积相的垂向不连续或错位。典型剖面的不整合特征赵莉莉, 2006层序界面上下沉积相的垂向不连续或错位2、层序边界基本识别标志( 3)伴随海平面相对下降,由河流回春作用形成的下切谷 (层序边界的典型标志下切谷美国犹它州第三系中的下切谷下切谷美国科罗拉多大峡谷朱筱敏, 20082、层序边界基本识别标志区别标志 下 切 谷 三角洲分支河道分布范围及规模宽几至几十公里,伴随着侵蚀面广泛分布于陆棚区宽几百米,仅分布在滨岸河口部位截切厚度与水深关系下切谷截切河道深度和充填物厚度明显小于下伏泥岩沉积水深分支河道截切深度和充填物厚度接近于下伏三角洲泥岩沉积水深陆上暴露标志明显的陆上暴露和沉积间断古土壤层、沉积相突变等缺少陆上暴露标志沉积相组 合下切谷被陆棚浅海泥岩包裹 分支河道与三角洲平原及河口坝沉积相伴生一、层序边界及识别标志( 4)相对海平面明显下降造成层序界面处的古生物化石断带或绝灭。第二节 层序地层学模型东营凹陷纯 11井古生物组合突变• 一、层序边界及识别标志( 5)在岩性和地层产状突变的层序界面处,测井曲线具有良好的层序界面响应◇ 电阻率曲线、自然伽玛和自然电位曲线◇ 地层倾角矢量模式图和成像测井特征第三节 层序地层学模型地层倾角测井的明显变化• 一、层序边界及识别标志( 6)层序界面上、下体系域类型或准层序类型的突变。比如层序界面之下为高位体系域沉积,层序界面之上为海侵体系域沉积,其间缺少低位体系域。第三节 层序地层学模型• 一、层序边界及识别标志( 7)伴随着沉积相向盆地方向的迁移,可在地震剖面上识别出一个层序的顶部海岸上超的向下迁移和一个层序下部层序界面之上的海岸上超向陆迁移现象◇ 地震反射终止关系的变化第三节 层序地层学模型地震反射终止关系满南地区形成的不整合面遮挡圈闭东营凹陷地震反射剖面一、层序边界及识别标志( 8)层序边界上、下地层所含的地球化学微量元素类型和含量、古地磁极性和构造运动面、古气候和水深等方面都有明显的变化第三节 层序地层学模型东营凹陷微量元素变化与层序边界关系东营凹陷 2008一、层序边界及识别标志2) Ⅱ 型层序的识别标志( 1)沉积滨线坡折带向陆一侧的、分布范围相对较小的陆上暴露及其不整合(超覆不整合)一、层序边界及识别标志2) Ⅱ 型层序的识别标志( 2)海岸上超向陆迁移;坡折带附近形成由进积到加积准层序构成的陆棚边缘体系域。二、 型层序地层样式1)具陆棚坡折边缘的盆地特点层序地层样式除了受 4个因素控制外,还受盆地类型的影响1)具陆棚坡折边缘的盆地特点( 1)存在着 明显地形分异 的陆棚、陆坡和盆地地形。陆棚坡度小于 1度,陆坡坡度 3- 6度。1)具陆棚坡折边缘的盆地特点( 2)具有明显分割陆棚沉积物与陆坡沉积物的 陆棚坡折 ,在其两侧存在突然的浅水到深水的过渡。 型层序地层样式1)具陆棚坡折边缘的盆地特点( 3)具有倾斜的斜坡沉积地层样式。当海平面下降到陆棚坡折带以下时,河流下切形成峡谷以及斜坡扇和盆底扇。 型层序地层样式1)具陆棚坡折边缘的盆地特点( 4)存在能够形成下切峡谷并向盆地输送沉积物的、足够大的河流体系。 型层序地层样式1)具陆棚坡折边缘的盆地特点( 5)具有足够大的可容空间将准层序组保存下来。( 6)海平面下降幅度足以使低位体系域在陆棚坡折或在其外侧不远的地方发生沉积Ⅰ 型层序由低位、海侵和高位体系域组成2)具陆棚坡折边缘的 1)低位体系域 球海平面下降速率大于沉积滨线坡折带构造沉降速率)以及其后的缓慢上升时期形成的 (低于坡折带 )2) 具陆棚坡折边缘的 1)低位体系域 -界面◎ 底 为 Ⅰ 型不整合界面及其对应的整合面;◎ 顶 为首次越过陆棚坡折带的 初始海泛面 。低位体系域的形成和组成低位沉积体系 型层序地层样式2)具陆棚坡折边缘的 1)低位体系域组成 :盆底扇、斜坡扇、低位前积楔状体和下切谷2)具陆棚坡折边缘的 1)低位体系域 -盆底扇形成盆底扇( 指沉积在盆地底部或大陆斜坡下部的海底扇,其形成与斜坡上的峡谷侵蚀以及陆棚暴露地表发生河流回春下切作用密切相关2)具陆棚坡折边缘的 1)低位体系域 -盆底扇形成由于陆棚部分或全部出露地表遭受剥蚀,沉积物越过陆棚和大陆斜坡,通过深切谷和斜坡峡谷以点物源的供应方式在盆底形成盆底扇 (重力流沉积) 。低位沉积体系, 988下切谷坡折带盆底扇斜坡扇低位楔低位域盆地扇沉积特征◇ 发育内扇、中扇和外扇;◇ 可用 主要岩性为砂岩或砂砾岩;◇ 无水道;典型的地震反射2)具陆棚坡折边缘的 1)低位体系域 -斜坡扇形成斜坡扇 (位于大陆斜坡中部或底部的重力流沉积体,它是在海平面相对下降晚期或上升早期形成的。2)具陆棚坡折边缘的 1)低位体系域 -斜坡扇沉积位置◇ 斜坡扇可沉积于盆底扇之上,也可沉积在比盆底扇更近源的地方,其顶被低位前积楔状体下超。◇ 斜坡扇可以与盆底扇同期沉积,也可与低位前积楔状体同期沉积。低位沉积体系, 988下切谷坡折带盆底扇斜坡扇低位楔低位域斜坡扇沉积特征◇ 发育内扇、中扇和外扇;◇ 可用 主要岩性为砂岩,偏细;◇ 有水道;典型的地震反射低位域斜坡扇沉积模式19621978盆底扇的研究现状浊流沉积体系的主要类型深水沉积模式据 998低位域深水砂体地震特征、测井特征与沉积模式is 南岛莺歌海盆地古地形与沉积体系分布模式图低位体系域分布明显受海平面升降变化控制南非布受控于海平面变化陆棚低位沉积坡折带低位浊积扇受控于层序边界层序边界穿过巴西 田走向地震剖面2)具陆棚坡折边缘的 1)低位体系域 -低位楔形成低位前积楔状体( 在海平面相对上升期形成的,由进积到加积准层序组构成的楔状体,主要位于陆棚坡折向海一侧 ,并上超在先前层序沉积之上沉积类型取决于沉积速率与海平面上升速率低位沉积体系, 988下切谷坡折带盆底扇斜坡扇低位楔低位域低位楔状体沉积特征沉积特征取决于沉积速率与海平面上升速率之间的关系-河控三角洲和浪控三角洲沉积快澳大利亚北侧大陆架沉积,据吕明, 2009低位三角洲低位三角洲r 颖 审核:吕明 2 0 0 8 . 6沿岸流冲刷明显低位三角洲低位三角洲盆底扇编图:王颖 审核:吕明沿岸流冲刷明显低位域低位楔状体沉积特征沉积特征取决于沉积速率与海平面上升速率之间的关系-滨岸和河口湾沉积沉积慢三角洲三角洲与滑塌浊积扇沉积体系浊积扇2)具陆棚坡折边缘的 1)低位体系域 -下切谷概念下切谷( 指因海平面下降、河流向盆地扩展并侵蚀下伏地层(陆架)的深切河流体系及其充填物低位沉积体系, 1988下切谷坡折带盆底扇斜坡扇低位楔下切谷的形成-海平面明显下降下切谷与低位域沉积et 1992◎ 下切谷沉积特征1)下切谷规模大、形态多 ;2)下切谷充填物质复杂多变 ;3)下切谷发育的多期性 ;4)下切谷的演化阶段性- 早期过路,晚期充填 ;5)下切谷发育的影响因素 ;-海平面下降与河流规模加拿大阿尔伯达筱敏, 2006峡谷形态多,下切深 海底峡谷雅鲁藏布大峡谷美国科罗拉多大峡谷朱筱敏, 2008美国科罗拉多大峡谷朱筱敏, 2008下切谷的物理模拟下切谷美国粉河盆地下切谷宽几百米到几千米,深几十到几百米美国 新统下切谷宽十几公里,深几百米下切谷可充填不同类型沉积物泥 砂 砾在冰期形成的下切谷、冰期后充填早期过路,晚期充填墨西哥湾盆地下切谷充填的多期性美国加州 盖组合)下切谷砂海侵泥001勘探的困难?泥 砂 砾南非 西哥湾新生代下切谷充填下切谷发育受物源和海平面下降幅度控制泥砂物源变多,海平面下降大2)具陆棚坡折边缘的 2)海侵体系域海侵体系域是具有陆棚坡折边缘 Ⅰ 型层序中部的一个体系域。它是在海平面快速上升期间,可容空间增长大于沉积物供给速率的情况下形成的。底界为首次海泛面,顶界为最大海泛面。首次海泛最大海泛2)具陆棚坡折边缘的 2)海侵体系域◇ 海侵体系域几乎没有前积沉积物;◇ 主要沉积体系有潮汐三角洲、滨岸平原、富煤的海陆交互沉积、冲积和越岸冲积以及泻湖和湖泊沉积;◇ 潮汐影响广泛海侵体系域沉积-潮汐三角洲海侵体系域沉积物-平原沼泽2)具陆棚坡折边缘的 2)海侵体系域• 海侵体系域比低位和高位体系域具有更低的砂泥百分比值,可构成广泛分布的盖层和烃源岩层。• 现今世界上被海侵体系域占据的大多数陆棚,主要沉积是河口湾、潮汐海、障壁岛和泻湖2)具陆棚坡折边缘的 2)海侵体系域◇ 凝缩层在区域性或全球性地层对比中以及层序地层学研究中起着重要作用(目前有人认为凝缩层顶底面不是一个等时界面)。◇ 它是由沉积速率极低的、富含有机质的、薄层半深海、深海沉积物组成。◇ 研究注意点(深水环境、密集采样)海侵最大海泛面沉积烃源岩的分布2)具陆棚坡折边缘的 3)高位体系域•在海平面相对上升速率不断降低时形成的,下部以加积准层序叠置样式向陆上超于层序边界,向海方向下超于海侵体系域顶面之上高位体系域的顶、底界2)具陆棚坡折边缘的 3)高位体系域◇ 煤、越岸沉积、泻湖、湖泊沉积减少;◇ 三角洲沉积和河道砂体发育高位沉积以三角洲沉积为特点3)体系域类型与海平面升降变化的关系◇ 全球海平面升降、构造沉降、沉积物供给和气候之间的相互作用控制了层序地层样式以及体系域的类型◇ 体系域的形成和发育与相对海平面变化曲线的特定段密切相关。折带Ⅰ 型层序由低位、海侵和高位体系域组成三、海相碎屑岩层序地层与油气勘探1、 在油气勘探开发中的应用层序地层学 是一门实用性、综合性较强的学科,它在地层学、沉积学、石油地质学和地球物理学之间架起了互为因果的桥梁,为油气勘探开发提供了崭新的思维方法和有效的地质工具。Ⅰ 型层序地层模型与油气勘探1 、在油气勘探开发中的应用1)未成熟区油气勘探中的应用未成熟勘探区是指勘探资料稀少的勘探新区,仅有少量的钻井资料以及地震资料、尚未进行有效的生储盖评价的地区。(据贾承造, 1997)柴达木盆地勘探1)未成熟区油气勘探中的应用◎ 在盆地骨干测网上建立层序框架;◎ 在层序框架内进行地震相研究(细分体系域);◎在层序框架内,依据储集层和盖层分布,确定含油气远景区带;◎ 确定或预测圈闭类型,进行油气勘探。1 、在油气勘探开发中的应用2)成熟区油气勘探中的应用勘探成熟区是指具有丰富的油气勘探资料并具有油气勘探成果的地区。2)成熟区油气勘探中的应用◎ 提供区带级生储盖分布模型;◎ 评价砂岩储层产状和连续性,以海泛页岩为次级地层对比标志层;◎ 预测井间潜在的生储盖组合;◎ 探索新的成藏组合(区带)。3)油田开发期中的应用◎ 充分地利用钻测井资料,预测储层连续性;了解储层非均质性、流体连通性等油田开发面临的问题;◎ 预测含水层体积和连续性;研究岩石物理性质,估算油气田储量;◎ 确定储层和隔层的分布及其储层含油气性,为编制高效油气田开发方案提供地质基础;◎ 制定注水驱油和提高采收率的开发方案等。大庆喇萨杏油田分布图(据大庆油田有限责任公司, 2008)2 体系域的成藏条件分析1)有利烃源岩和盖层分析◇ 不同沉积体系域发育不同丰度的烃源岩;◇ 主力烃源岩发育在海侵体系域地史时期烃源岩的分布影响沉积物有机质丰度的因素-气候、沉积水深、沉积速率、盆地结构、有机质产率等层序地层与烃源岩分布2)有利的储集层分析海相碎屑岩层序各体系域都包含着不同成因类型的、利于油气富集的储集层。盆地扇、斜坡扇、低位楔、下切谷、海侵临滨砂、高位三角洲3)体系域的成藏条件分析◇ 可容空间变化速率和沉积物供给的差异,各沉积体系域就形成了不同的成藏条件;◇ 应注意勘探低位盆底扇和斜坡扇、下切谷地层岩性圈闭;◇ 预测低位进积楔状体、临滨砂体的顶超和上超尖灭带;◇ 识别不连续高位体系域砂体。成藏组合谢 谢
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