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7层序地层学-Cross层序

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地层学 Cross
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中国石油大学地球科学学院朱 筱 敏层序地层学 层基准面旋回方法 科罗拉多矿业学院成因地层研究组的 因地层层序( 式 以 调以最大洪泛面作为层序的边界④海侵 式 以序地层学理论模式三大学派层序和层序边界第一节 高分辨率层序地层理论基础理论核心是指在基准面旋回变化过程中,由于沉积物可容空间与沉积物补给通量比值( A/S)的变化,相同沉积体系域中沉积物体积发生再分配作用,导致沉积物堆砌样式、相类型及相序、岩石结构、保存程度发生变化。第一节 高分辨率层序地层理论基础基准面旋回变化控制了地层单元的分布模式理论精髓• 高分辨率层序地层学是对地层记录中反映基准面变化旋回的时间地层单元进行二元划分• 该理论体系及其技术应用的关键是识别地层中多级次的基准面旋回和 进行精细 等时对比四个基本原理地层基准面原理体积划分原理相分异原理旋回等时对比法则第一节 高分辨率层序地层理论基础一、地层基准面原理1、相关基本概念相序是相的三维组合。有三种机理:1)特定地理位置处水动力的改变 (如在水动力逐渐减弱的情况下沉积的向上变细的河道相序 );2)地貌要素的侧向迁移(如泛滥平原环境中河道的侧向迁移 );3)有联系的环境的侧向迁移 (如从海岸平原到浅海的进积作用 )。1)相序(沉积体系)相域是沉积体系的地层记录(et 1993)。 相域是同一时间段内相序的三维组合 。 组成相域的相序应具有相同的沉积环境 ,且受同样的沉积 、 生物 、 化学作用的控制 。2) 相域 ( 体系域 )可容空间是指在时间进程中产生或消失的供沉积物堆积的累计空间 。3)可容空间 ( 可容空间沉积物供给S=当 A/ 沉积物的供给量相对大于可供沉积物沉积的空间 , 则特定地理位置处单位时间内保存下来的沉积物体积减小 。4) 基准面旋回中可容空间的变化当 A/ 可供沉积物堆积的空间相对大于沉积物供给体积 , 则特定位置处单位时间内保存下来的沉积物体积增大 。4) 基准面旋回中可容空间的变化由于可容空间有规律地随地理位置和时间的变化而产生的一种可以识别的地层堆积方式 。按几何形态可分为三种形式:向海进积 (S)、5)叠加样式(几何形态可分为三种形式:向陆进积 (S)、垂向加积 (S)。5)叠加样式(加样式是 A/ 在 A/ 可容空间向陆方向增大 , 形成 A/ 可容空间向陆减小 , 沉积物向盆地方向迁移距离增大 , 形成在 A/ 5)叠加样式(果第一旋回的始 、末相的起 、 止期水深比上覆旋回始 、 末相的起 、 止期水深大 , 那么 , 第二旋回相域相对于第一旋回相域向海偏移 。 向陆进积单元具有相反的相迁移方向 。如果两个单元起止于大致相同的相或水深位置 , 那么两个垂向单元就是垂向叠置 。在岩性剖面中,叠加样式可根据各进积单元始、末相的对比识别第一旋回第二旋回< 不整合面为边界的沉积层序相联系。高位体系域 低位体系域 海进体系域第一旋回第二旋回< S• 地层的旋回性是基准面相对地表位置的升 、 降变化所产生的四种地质作用随时间变化而发生空间迁移的地层过程和沉积学响应 , 记录了地层中不同级次的基准面旋回 , 因而如何在地层中识别基准面旋回 ,并对其进行级次划分和等时对比 , 是高分辨率层序地层的研究基础• 地层的旋回性可以由地层中的不连续面 ( 基准面上升和下降期间形成的侵蚀不整合面 、 沉积物路过不留面和非沉积作用间断面 ) 或被基准面上升到下降 、下降到上升的整合界面分开 , 通过旋回对称性 、 地层结构和相序的变化可以识别出这些转换界面地层的旋回性几个基本概念•一次基准面升降旋回过程中保存的地层记录为成因层序•一般由代表上升和下降两个半旋回的岩石叠加组成•也可由仅代表半旋回沉积记录的岩石 +界面组成•或仅表现为以冲刷和无沉积间断为标志的界面•成因层序的半旋回边界为基准面上升到下降或下降到上升的转换位置•在地层连续的成因层序内 , 垂向相序满足 如果地层不连续 , 其不连续面与成因层序边界一致成因层序几个基本概念•① 侵蚀作用•② 沉积作用•③ 过路状态 ( by ④ 无沉积间断 ( 饥饿沉积 )四种地质作用几个基本概念基准面不同部位的地质作用可 容 空 间在时间进程中产生或消失的可供沉积物得以堆积 (或被侵蚀 )的累计空间称为可容空间,或容存空间.实际上称为剩余累计空间更合适.它限定了沉积在所有地理位置的沉积物的体积.几个基本概念可容空间对 沉 积 的 控 制决定了沉积物的体积分配形成了地层叠加样式导致了相分异A/、 保存程度和内部结构 (如堆积样式 )等 。 A/ 发生退积作用 。2 A/ 基准面上升期间可容纳空间增加时沉积物体积和地貌要素较下降期间可容纳空间减小时保存程度要完整 , 在基准面旋回的不同位置 , 地层特征也不同 。 大量的地层学和沉积学性质 , 包括岩石物性 、 相组合和相序 、 层组厚度 、 地层结构及地层不整合面出现的频率等 , 都记录了保存程度和 A/ 岸线形态的变化是 A/ 角洲的类型变化实际上与 A/ 比值几个基本概念第一节 高分辨率层序地层理论基础一、地层基准面原理2、基准面及其旋回地层基准面原理由 1964)提出, 是一个相对于地球表面波状升降的、连续的、略向盆地方向下倾和呈抛物线状的 抽象势能面(非物理面),其位置、运动方向及升降幅度不断随时间变化1)地层基准面1) 基准面( 层基准面 既不是海平面,也不是向陆延伸的水平面,也不是地表平衡剖面,而是一个相对于地球物理面上、下振动并横向摆动的抽象等势面。基准面沉积物路过不留沉积物路过不留地层基准面描述的是可容空间产生和消失作用之间的相互作用 。 基准面在其变化过程中总具有向其幅度的最大值或最小值单向移动的趋势 , 构成一个完整的上升与下降旋回 。基准面的一个上升与下降旋回称为一个 基准面旋回 。基准面上升半 旋回基准面下降半 旋回基准面可完全在地表之上,或地表之下摆动,也可穿越地表摆动到地表之下再返回到地表之上,称为 基准面穿越旋回 (一个基准面旋回是等时的,在一个基准面旋回变化过程中保存下来的岩石为一个成因地层单元,即成因层序,其以时间为界面,为时间地层单元。基准面沉积物路过不留沉积物路过不留基准面相对于地表的波状升降伴随着沉积物可容空间的变化 当基准面位于地表之上时,提供了沉积物堆积的空间,沉积作用发生,任何侵蚀作用均是局部的或暂时的。当基准面位于地表之下时,可容空间消失,侵蚀作用发生,任何沉积作用均是局部的和暂时的。当基准面与地表一致时,既无沉积作用也无侵蚀作用发生,沉积物仅仅路过而已。基准面沉积物路过不留沉积物路过不留在基准面变化的时间域内 , 在地表的不同地理位置上表现为四种地质作用状态 :※ 沉积作用※ 侵蚀作用※ 沉积物路过时产生的非沉积作用※ 沉积物非补偿产生饥饿性沉积作用乃至非沉积作用 。•基准面在升 、 降变化过程中具有向其幅度的最大值或最小值单向移动的趋势 ,由此构成一个完整的上升与下降旋回•基准面的一个上升与下降旋回合称为一个基准面旋回•基准面旋回可发生在地表之上或之下 ,也可穿越地表 , 既基准面穿越旋回•在地表的不同部位基准面的升降旋回是等时的2)基准面旋回基准面旋回特点基准面升降旋回记录了可容空间由最小向最大方向或由最大向最小方向单向变化的过程整个盆地或大规模的区域内同时发生的基准面旋回所经历的全部时间由地层记录(岩石)和沉积间断面组成不同区域可以进行不同的层次划分层次性基准面旋回变化的主控因素基准面的变化是海平面、构造沉降、沉积物补给、沉积负荷补偿、沉积压实与沉积地形等各要素变化的综合反映不同级次的基准面旋回的主控因素不同,盆地范围的基准面旋回主要受区域构造运动控制,次一级的基准面旋回受构造沉降、沉积物补给的控制更加明显,更次一级的基准面旋回受自旋回作用的影响更加明显与海相盆地不同,在陆相盆地中,基底沉降、沉积物供给和气候对基准面变化和层序发育的控制作用更加明显基准面旋回变化的主控因素1、构造沉降2、沉积物补给3、沉积负荷补偿4、海(湖)平面变化5、沉积压实6、沉积地形与其它物理、化学、生物等因素的综合作用结果对于不同级次的旋回各因素的控制程度不同。3 体积分配( 理在基准面下降期间,有效可容空间位臵向盆地方向迁移, 有效可容 空间向盆地方向增大,向陆减小,所以在靠近盆地的环境中沉积物的体积逐渐增大,近物源的环境中沉积物的体积减小。沉积物体积分配 是指在成因地层内沉积物被分配到不同的相域的过程。在基准面上升期间,有效可容空间位臵向陆方向迁移, 有效可容 空间向陆增大,则在近物源的环境中沉积物的体积增大。向陆 上升下降下降在较长期的基准面穿越旋回形成的成因层序内,地层的堆积方式以及其地理位置的迁移也与其在基准面旋回中的位置有关。向盆地方向迁移的进积堆积方式,形成于长期基准面旋回的下降期间,随之产生的垂向加积地层,形成于基准面旋回上升的开始阶段。向陆方向迁移的退积堆积方式,出现在基准面上升时期,随之产生的加积地层则出现在基准面上升的末期和下降的早期 。向陆 上升下降下降3)相分异( 理伴随着可容空间的变化和沉积物的体积分配,保存在相同沉积环境中的相序、相组合、相类型和相的多样性也具有显著差异。这种现象称为相分异相分异直接影响着储层的物理特征,如储层在三维空间的连续性、几何形态、岩性及岩相类型乃至岩石物理性质。1 它指的是基准面旋回过程中可容纳空间大小随地理位臵变化 , 由此 , 堆积在可比较的沉积环境中的沉积物体积发生时空变化 (1988)或者说在基准面旋回期间 , 在相域内保存不同沉积物体积的过程2 体积分配作用是基准面旋回变化过程中 , 相同相域不同沉积环境中可容纳空间的四维 (空间+时间 )动力学变化的结果体积划分原理 基本概念及基本观点3 体积分配作用表明地层过程 — 响应系统遵循能量守恒定律 。 就是说 , 如果某一地区存在一个不整合面 , 在不整合面的下坡终点位臵必然存在着在时间上与其相当的由该不整合面剥蚀搬运而来的沉积物堆积的地层 , 如低水位的下切河谷的存在意味着沿斜坡向下在盆地中心部位会发生盆底扇或类似的沉积体 。 也正因为如此 , 地层记录才具有时空分布的有序性和三维空间分布的可预测性4 体积分配作用导致或影响相域诸多的几何特征和岩性特征 , 包括成因层序叠臵样式 、 作为地层和地理位臵函数的地层旋回的对称性 、 地层不连续面出现的频率 、 相分异 、 原始地貌要素的保存程度和地层构架特征等5 体积分配作用还决定了哪些岩石和哪些地层不连续面在时间上是相等的体积划分原理 基本概念及基本观点体积划分原理 地层学和沉积学响应T. A. 998)指出: 地层和相的所有其他属性都由沉积物的体积分配作用控制,或与沉积物体积分配作用有关沉积物的体积变化反映了 A/ 表现为①地层旋回的对称性随时间和空间的变化;②进积/加积地层单元的叠加样式;③反映原始地貌要素保存程度的相分异作用,具体包括原始地貌的几何形态、沉积物的保存程度、沉积厚度、地层不连续界面出现的频率、沉积物的内部结构、流体流动单元的连通性、岩石非均质性等一系列地层学和沉积学响应A/,向陆方向可容空间增大,沉积的沉积物数量增多A/陆方向可容空间减少,沉积的物质变少,发生沉积物的路过作用,甚至剥蚀作用基准面穿越旋回期间不同相域的沉积物体积分配可容纳空间位臵的迁移沉积物的体积分配旋回对称性的变化成因地层单元的叠加样式注意由于可容纳空间及其所影响的沉积物体积的变化,在同一地理位臵(或沉积体系域、相域)的沉积环境或相类型、相组合或相序发生规律性变化,称之为 相分异( 也可以是指在基准面旋回中岩石的沉积学和地层学属性的变化 (1998)相分异原理直接控制储层的各项物理特征,如三维空间的连续性、几何形态、岩性、岩相类型、物性、非均质性、油、气、水的流动及渗流系统。相分异原理 概念相分异原理 类型相分异作用有两种主要的类型。第一种是在基准面变化周期中的单个相属性的改变相分异原理 类型相分异作用有两种主要的类型。第二种相分异作用类型表现为在沉积地形剖面的相同位置相和/或相序的完全变化相分异原理 类型相同位置相和相序的完全变化相分异原理相分异作用直接受控于基准面升降过程中的有效可容纳空间的迁移方向和 A/ 以及存在于不同时间的沉积环境中的地貌要素类型的变化单位时间内沉积的地层厚度同相分异程度成正比 ,而地层不连续界面出现的频率同相分异程度成反比 。 当A/ 只有那些具有最大保存潜力的地貌要素才能在地层记录中保存下来 , 结果表现为低的相分异 ,地层不连续界面频繁;当 A/ , 相分异程度增加 , 有更多的地貌元素保存 , 地层不连续界面罕见A/几何形态、砂体连续性、侧向连续性,相互截切程度、底形类别、保存程度、底部滞留沉积厚度与类型均有明显差别。高可容空间形成的河道砂体侧向连续性好,相互截切程度低,保存程度高,河流 “ 二元结构 ” 完整;而低可容空间形成的河道砂体侧向连续性差,相互截切程度高,保存程度较低,河道砂发育,河泛平原沉积不发育。这些相分异特征直接影响储层物性乃至油、气、水的通道和整个驱油系统。不同可容空间条件下河道沉积特征3. 基本法则 —— 等时对比法则高分辨率地层对比是同时代地层与界面的对比 , 不是旋回幅度的岩石类型的对比 。 一个完整的基准面穿越旋回及与其伴生的可容空间的增加和减小 , 在地层记录中有时由一个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和非沉积作用的界面构成 。by a by by by by a 沉积、沉积物路过及侵蚀等作用的时空分布特征在时空图上体现较好。下图为基准面旋回的岩石地层横剖面及与之匹配的时空图。一个标准的地层横剖面相当于一张地层响应图,而一张时空横剖面相当于一幅地层作用图。时间 助于对地质过程 (时间 +空间 )的地层响应 (岩石 +界面 )的理解,并有助于确定什么时候岩石对比岩石、岩石对比界面或面与面对比。下降上升浅海环境成因地层对比方案在长期基准面下降旋回中 , 在浅海和海岸平原位置处,可容空间长期减少,短期地层旋回越来越薄,且多为不对称旋回。在长期基准面上升旋回中,更多的沉积物沉积并保存下来,地层旋回更为对称,且变厚。下降上升在越向陆的位置处 , 随着长期可容空间的减少 ,具有只在基准面上升期间沉积的趋势 。 基准面下降时可容空间减少 , 沉积物路过或被侵蚀 。 长期基准面上升时 ,地层旋回对称性更好 , 且更厚 。下降上升在长期基准面下降转上升的转折点处,越向物源越是基准面上升不对称旋回,越远离物源则为下降旋回。下降上升斜坡处:在长期基准面下降时,地层旋回表现为基准面下降的非对称旋回,且较厚。在长期基准面上升时,地层旋回对称性增加且变薄。高分辨率成因层序内识别旋回及其边界 、 建立对比 、 并最终识别相形态所应遵循的方法和步骤识别基准面旋回的标志基准面旋回与层序界面的识别岩心、露头、测井及地震资料的综合识别古地磁断代古地磁断代岩心或露头 测井曲线 地震剖面短期旋回 短中期旋回 中长期旋回高分辨率基准面旋回层序地层学的理论体系高分辨率基准面旋回层序地层学高分辨率基准面旋回层序地层学理论体系基准面下降半旋回高水位体系域低水位体系域基准面上升半旋回海侵体系域基准面上升 /下降转换点(连续)最大洪泛面基准面上升期的上超点面(末明确定义)海侵面基准面上升 /上升的转换点(未连续)基准面下降 /上升的转换点地层不整合面或相应整合面(沉积层序边界)基准面旋回层序地层学经典层序地层学经典与基准面旋回层序地层模式对比旋回等时对比法则地层的旋回性 是基准面相对于地表位臵变化所产生的四种地质作用状态随时间发生空间迁移的地层过程中的沉积学响应一个完整的基准面旋回可由基准面上升半旋回加下降半旋回组成完整的地层旋回,也可由不对称的半旋回加间断界面(代表侵蚀作用或非沉积作用)构成。旋回等时对比法则基准面下降半旋回代表逐渐变浅的相序,呈进积叠加样式 ;基准面上升半旋回代表逐渐变深的相序,呈退积叠加样式 。基准面由下降到上升(即层序界面)或由上升到下降(即湖泛面或洪泛面或海泛面)的转变位臵,称为 基准面旋回的转换点( ,可作为时间地层对比的优选位臵旋回等时对比法则高分辨率层序地层对比是同时代的地层或界面之间的对比,不是旋回幅度和岩石类型的对比。有岩层对比岩层、岩层对比界面或界面对比界面之间的多种对比关系旋回等时对比法则利用基准面旋回进行地层对比两个优点在不同沉积环境中是等时的不需要知道海平面的位置、构造沉降史及沉积物的供给情况旋回等时对比法则基础理论层序界面的成因类型及特征基准面旋回层序级次划分及识别基准面旋回层序结构及叠加样式基准面旋回层序结构和叠加样式的沉积动力学分析层序地层格架层序界面的成因类型及特征 湖泛面湖泛面 系湖水位上升达高点位臵后折向较大幅下降前形成的界面从退积式组合转变为加积和(或)进积式组合湖域面积最大、覆水最深、环境相对稳定,沉积物补给量最小、最细主要产于泥岩段中层序界面的成因类型及特征 湖泛面中、短期和大部分长期旋回层序中的湖泛面在地震剖面中不能或难以识别电性识别标志清晰,表现为测井曲线单向或脉动性移动达低幅值极限位臵后,折为幅值增高方向移动的转换面,岩性相序列为向上变细序列的顶部或向上变粗序列底部的富泥段。层序界面的成因类型及特征 湖泛面超长期和部分长期旋回层序中的湖泛面地震反射特征为席状平行 — 亚平行、中 — 强振幅、中连续、低频结构,局部具钢轧反射特征或空白反射结构电性特征为大套低电阻、低电位、平直形、微齿化平直形曲线,兼具高伽玛、高声波时差特征基础理论层序界面的成因类型及特征基准面旋回层序级次划分及识别基准面旋回层序结构及叠加样式基准面旋回层序结构和叠加样式的沉积动力学分析层序地层格架根据基准面旋回层序的控制因素 ,结合各旋回周期的长短变化 ,提出六级次的划分方案 :巨旋回、超长期旋回、长期旋回、中期旋回、短期旋回、超短期旋回。基准面旋回层序级次划分及识别 级次划分不同级次基准面旋回的时限厘定盆 地 名 称 辽河断陷盆地①川西前陆盆地②③百色走滑盆地④地 层 时 代 下第三系 上三叠统须家河组 — 侏罗系 下第三系 沉 积 体 系 湖泊、湖底扇、(扇)三角洲 湖泊、三角洲 湖泊、(扇)三角洲 旋回平均年限( M a ) 基准面巨旋回 30 134 53 超长期基准面旋回 7 - 10 12 - 44 9 平均年限无意义 长期基准面旋回 平均 2 - 7( 平均 平均 2 中期基准面旋回 平均 平均≤ 1) 平均 0 短期基准面旋回 ( 平均 平均 平均 年限变化范围 ( 超短期基准面旋回 推算平均值为 0 平均 ( 平均 多种资料综合的层序地层分析方法基准面旋回层序级次划分及识别 识别识别标志概括为如下几点保存在地层中的单一相物理性质的垂向变化,如岩性的变化,岩石结构和构造的变化沉积相序列与相组合的规律性变化旋回对称性变化不同级次的地层旋回叠加样式的改变地层几何形态与相互间的接触关系基准面旋回层序级次划分及识别 识别基准面旋回识别标志基准面旋回层序级次划分及识别 识别岩性剖面识别标志在岩性剖面上识别基准面旋回首先要搞清剖面的沉积体系类型和相构成、相和相序变化与水深变化的相对关系然后通过相序和相组合特征识别A/ 基准面旋回层序级次划分及识别 识别岩性剖面识别标志暴露现象,包括淡水淋滤、溶 蚀成岩组构和风化壳冲刷现象及滞留沉积物,包 括基准面下降的侵蚀冲刷面和上升的水进冲刷面滨岸上超和下超作用以及浅水和深水沉积之间的突变岩相类型或相组合在垂向剖面上的转换砂、泥岩厚度旋回性变化这两个应都是向上变浅不同沉积环境下可识别的短期旋回层序岩性剖面基准面旋回层序级次划分及识别 识别测井曲线识别标志在对取芯井段标定的基础上,建立沉积相类型和不同级次的基准面旋回及界面的测井相响应模型,指导非取芯井测井曲线的沉积相和基准面旋回划分基准面旋回层序级次划分及识别 识别测井曲线识别标志运用测井信息识别和划分基准面旋回时,选择合理的测井组合序列十分重要以陆源碎屑沉积为主的砂泥岩剖面,常选择自然电位、自然伽马、电阻率测井组合序列陆源碎屑地层中含有机岩,如煤、泥炭、煤炭较多时,除了电阻、自然电位、自然伽马曲线外,可能还要增加密度测井、中子测井等曲线。陆源碎屑地层中含有碳酸盐岩、蒸发岩时,声波测井、氢 建立取芯井段测井相的岩 — 电转换模型 , 是对测井曲线进行不同级次的基准面旋回划分和界面确定的最有效方法 , 不同比例尺的测井剖面适用于不同精度要求的层序分析对象 , 相关的识别标志也有所不同:• ( 1) 单一的测井相类型及接触关系;• ( 2) 相似和相关测井相组合所代表的地层堆积样式 、 沉积状态和接触关系;• ( 3) 由相似或相关测井相组合叠加反映的较长期基准面上升或下降半旋回中单向移动和可容纳空间体积变化过程;• ( 4) 反映不同沉积体系域的特征测井相组合之间的转换面或突变面测井曲线识别标志基准面旋回层序级次划分及识别 识别测井曲线识别标志较长期基准面旋回的确定可以通过短期旋回的叠加样式分析得到,测井曲线对于这一分析优为有效。这是因为组成较长期旋回的短期旋回特定的叠加样式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,这些叠加样式常常有鲜明的测井响应基准面旋回叠加样式与测井响应特征的关系在测井曲线上分析不同级次基准面旋回时,中期基准面旋回的确定就是通过短期旋回的叠加样式分析得到基准面旋回层序级次划分及识别 识别地震剖面识别标志地震反射终止类型与最大可容纳空间相对应的高振幅高连续反射或一组反射与区域相变面、不整合面可对比的地震反射特征,如削截削蚀面、下超 面、上超面与地层叠加样式变化可对比的地震反射几何形态的变化,如由高振幅平行反射到低振幅 状反射、杂 乱反射和丘状反射地震剖面识别标志• 受地震信息的垂向分辨率的限制 , 地震基准面旋回的划分精度与地震资料的品质和分辨率密切相关 。 一般来说 ,地震反射剖面通常只能用来识别较长期的基准面旋回 。地震地层学中用来识别地震层序界面的标志同样适合于旋回界面分析 , 如区域分布的不整合面或反映地层不协调关系的地震反射波终止类型 , 即顶超 、 削截 、 上超等• 基准面位于地表之下的侵蚀作用 , 地震剖面上表现为 削截 现象 , 是地震层序界面 , 也是较长期基准面旋回界面• 基准面与地表重合时 , 后期沉积物对前期沉积物表面产生路过冲刷作用在地震剖面上常表现为 顶超 现象 。 这种沉积间断作用在具有前积作用的三角洲 、 扇三角洲区常常发育• 基准面位于地表之上 , 沉积物供给相对不足产生的非补偿作用在地震剖面上则表现为 下超基准面旋回层序级次划分及识别 识别井震结合的高分辨率层序划分与对比多级次基准面识别与划分是高分辨率地层格架建立的基础,而高分辨率的地层格架建立的最终目的是将在钻/测井中的一维信息变为对三维地层关系的预测。虽然钻/测井的纵向分辨率高,但毕竟是一孔或几孔之见,在横向上的探测范围很小。地震在横向上可以连续地采集地层与沉积信息,但其纵向分辨率却受到记录频带的限制而远远低于测井。因此,如何将根据测井曲线划分的旋回标定到地震剖面上,充分利用两者的优势是高分辨率层序准确划分和对比的关键,也是确定研究区层序地层平面作图单元的基础。基准面旋回层序级次划分及识别 识别井震结合的高分辨率层序划分与对比测井与地震所提取的信息在横向上和纵向上的这种不匹配性需要通过测井与地震的结合技术来解决,如 时 成记录制作与标定、震测井、井间地震和地层反演技术 等。其中运用 成记录的精细标定以及地震反演技术,特别是井约束下的地震反演技术是将钻/测井资料和地震资料联系常用的有效手段基础理论层序界面的成因类型及特征基准面旋回层序级次划分及识别基准面旋回层序结构及叠加样式基准面旋回层序结构和叠加样式的沉积动力学分析层序地层格架基准面旋回层序结构及叠加样式穿越地表的基准面旋回结构类型变化示意图• 伴随较长期基准面旋回升 、 降所发生的有效可容纳空间地理位置迁移和 A/ 在沉积盆地不同位置按体积划分和相分异原理所发育的基准面旋回结构类型和对称性变化 , 以及相关的叠加样式均作有规律的变化 。基准面旋回层序结构及叠加样式穿越地表的基准面旋回结构类型变化示意图• 伴随较长期基准面旋回升 、 降所发生的有效可容纳空间地理位置迁移和 A/ 在沉积盆地不同位置按体积划分和相分异原理所发育的基准面旋回结构类型和对称性变化 , 以及相关的叠加样式均作有规律的变化 。基准面旋回层序结构及叠加样式巨旋回超长期基准面旋回层序( 期基准面旋回层序( 期基准面旋回层序( 期基准面旋回层序( 短期基准面旋回层序( 上 “ 变深 ” 的非对称型( 1)低可容纳空间( 2)高可容纳空间( 上变浅的非对称型( 1)低可容纳空间( 2)高可容纳空间( 向上变深复变浅的对称型( ( 1)完全 — 近完全对称型( 2)以上升半旋回为主的不完全对称型( 3)以下降半旋回为主的不完全对称型( 短期基准面旋回层序( 准面旋回层序结构及叠加样式向上 “ 变深 ” 的非对称型超短期旋回层序( ① 保存上升半旋回沉积记录,下降半旋回则表现为冲刷缺失或无沉积间断②层序的底面为冲刷面或整合界面,向上发育变细的沉积序列,顶面为冲刷面或无沉积间断面低可容纳空间亚类型792794796基准面旋回层序结构及叠加样式向上 “ 变深 ” 的非对称型超短期旋回层序( 可容纳空间亚类型16101612① 保存上升半旋回沉积记录,下降半旋回则表现为无沉积间断或冲刷缺失②层序的底面为冲刷面或整合界面,向上发育变细的沉积序列,顶面为无沉积间断面或冲刷面基准面旋回层序结构及叠加样式向上变浅的非对称型超短期旋回层序( 可容纳空间亚类型990992① 保存下降半旋回沉积记录,上升半旋回主要表现为无沉积间断或水进冲刷面②以无沉积间断面或水进冲刷面为底界,向上发育变粗的沉积序列,显示向上变浅的下降半旋回结构基准面旋回层序结构及叠加样式向上变浅的非对称型超短期旋回层序( 可容纳空间亚类型① 保存下降半旋回沉积记录,上升半旋回主要表现为无沉积间断或水进冲刷面②以无沉积间断面或水进冲刷面为底界,向上发育变粗的沉积序列,显示向上变浅的下降半旋回结构全-近完全对称亚类型976978① 基准面上升和下降两个半旋回厚度相等或近于相等 , 底 、 顶以整合界面为主 , 或为冲刷面② 主 要 形 成 于 A/S>1的高可容纳空间背景条件下③ 相当对称轴位臵的退积折向加积或进积的转换面为超短周期湖泛面基准面旋回层序结构及叠加样式对称型超短期旋回层序( 上升半旋回为主的不完全对称亚类型① 上升半旋回厚度远大于下降半旋回② 层序底 、 顶界面主要由冲刷面构成134136138基准面旋回层序结构及叠加样式对称型超短期旋回层序( 下降半旋回为主的不完全对称亚类型① 下降半旋 回 厚 度远 大 于 上升半旋回② 底 、 顶界 面 为 冲刷 面 或 整合界面161716191621基准面旋回层序结构及叠加样式超短期基准面旋回层序的分布模式基准面旋回层序结构及叠加样式基准面旋回层序结构及叠加样式此类层序一般由 2相似结构和岩性组合的超短期旋回层序叠加而成,个别与单个超短期旋回层序相当。层序的结构类型和分布模式与超短期旋回层序基本一致 ,亦可细分出向上“变深”非对称型、向上变浅非对称型、对称型 3类基本层序,以及低或高可容纳空间、对称或不完全对称等 7个亚类型,显示此类层序与超短期旋回层序有相似的沉积动力学形成条件。短期基准面旋回层序低可容纳空间向上“变深”非对称型; 高可容纳空间向上“变深”非对称型; 以上升半旋回为主的不完全对称型; 以下降半旋回为主的不完全对称型(资料来自鄂尔多斯盆地苏里格庙地区,苏 6井 ;左图为下石盒子组盒 9段,右图为盒 8段)河流相带常见的超短期和短期旋回结构类型超短期和短期旋回结构类型三角洲相带常见的超短期和短期旋回结构类型湖底扇相带常见的三角洲前缘不同沉积相带超短期和短期旋回结构的分布模式和对比关系基准面旋回层序结构及叠加样式中期基准面旋回层序一般由 3~ 7个、个别 2个或多达 9~ 10个 具进积、退积和加积结构的非对称型、对称型短期基准面旋回按一定的排列方式叠置而成 。基本特点为:( 1)此类层序的旋回结构以对称型为主,亦可细分为近完全和不完全对称的 3种亚类型,于河流沉积区局部发育有向上 “ 变深 ”的非对称型,而向上变浅的非对称型于各沉积环境中均不发育中期基准面旋回层序2)在沉积演化序列中,一个中期旋回层序代表一次较大幅度的湖进(或海进) — 湖退(或海退)过程,与之相对应的是一次经历进积到加积和退积作用的沉积序列后,重新回到进积状态的较完整地层旋回过程。( 3)在层序的垂向演化剖面上,各中期旋回的上升半旋回主要由一系列代表水体逐渐向上加深的短期旋回层序叠加组成,而下降半旋回主要由一系列代表水体向上变浅的短期旋回叠加组成,中期湖泛面出现在相当于基准面上升折向下降转换带上的泥岩段顶面中期基准面旋回层序4)在同一沉积盆地或体系域中,不同沉积相带中的中周期旋回层序结构相对较稳定,如在垂直各相带走向的纵向剖面上,自陆地向盆地或由浅水加深为深水环境的地层过程中,中期旋回结构可出现由上升半旋回为主的不完全对称型、向对称型和下降半旋回为主的不完全对称型转化规律,具有类同超短期和短期旋回的地层过程特征。中期基准面旋回层序5)在以水道化砂体为主的沉积体系中,有利储层发育的砂体主要出现在中期基准面旋回层序的中下部和顶部,以层序分界面两侧为最有利水道化砂体发育的部位,并出现上覆砂体对下伏砂体有较强的冲刷侵蚀作用,其间被较大规模的冲刷面分隔,对油气的运移和储集均较为有利,此特征亦系预测和描述水道化砂体的重要依据之一中期基准面旋回层序河流相 (鄂尔多斯盆地苏里格庙地区,苏 6井 ,下石盒子组盒 9—盒 8段 ); B. 三角洲相 (辽河盆地西部坳陷双深 3井,沙一段); C. 浊积扇相 (百色盆地仑 35块仑 35构类型和沉积序列不同沉积环境的中期旋回基础理论层序界面的成因类型及特征基准面旋回层序级次划分及识别基准面旋回层序结构及叠加样式基准面旋回层序结构和叠加样式的沉积动力学分析层序地层格架基准面旋回升降与沉积动力学的关系 当基准面下降达最低点位置时,陆棚(或浅湖)及滨岸带以内的区域发生广泛暴露和遭受侵蚀。沉积盆地的可容纳空间缩小,物源区(包括母岩物源区和再侵蚀搬运的沉积区
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