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1-沉积学及应用分析_图文

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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郭 峰积学基本知识二、典型沉积(微)相类型及特征三、沉积体系研究方法及应用1、沉积相 ( 义: 是指沉积环境及其在该环境中形成的沉积物总和 。 沉积环境是指在物理上 、 化学上 、 生物上分别于相邻地区的一块地球表面 。物理上:介质动力 ( 水 、气 、 冰川等 )化学上:介质 度生物上:动植物分布相带类型:相 — 亚相 — 微相 — 微微相一、沉积学基本知识沉积相组合律: 1894)早在 19世纪 90年代就提出了著名的相律,即在整合的序列中只有相邻出现的相才能在垂向层序中相叠;反之,垂向叠置的相是古地理上相邻接环境的产物。2、沉积体系( 1967): 沉积体系是成因由现代或古代推测沉积过程和沉积环境联系的三维组合; 一种在成因上被依然起作用的( 现代的 ) 或者推测的 ( 古老的 ) 作用和环境 ( 三角洲、河流、障壁岛等 )联系在一 起的三维岩相组合 。1969): 沉积体系是指空间上关联的三维组合;978): 沉积体系是成因上或环境上相互关系 。一、沉积学基本知识1972) 划分和描述了自然界的 9种主要碎屑沉积体系① 河流体系;② 三角洲体系;③ 障壁坝一海岸平原体系;④ 泻湖 、 海湾 、 河口湾和潮坪体系;⑤ 大陆和克拉通内陆架体系;⑥ 大陆和克拉通内斜坡和盆地体系;⑦ 风成沉积体系;⑧ 湖泊沉积体系;⑨ 冲积扇和扇三角洲体系 。2、沉积体系( 荃鳞( 1987)提出沉积体系是由同一水动力系统控制的多种沉积相(相、亚相、微相)的组合称为沉积体系。分八类沉积体系:冲积扇体系近岸水下扇(水下冲积扇)扇三角洲体系冲积扇 — 辩状河 辩状河 辩状河 积学基本知识4、沉积体系域 (967): 是指有内在联系的周期性沉积体系组合 , 每一个体系域都与特定的海平面升降曲线有关 。1977) 进一步提出了沉积体系域 ( 的概念 , 并将其定义为同期相联结的一套沉积体系或表达为同期的沉积体系的链系 ( , 它形象地表示出几种有成因联系的沉积体系在平面上相互过渡的现象 。— 不整合的形成 , 层序内部的沉积体系和体系域亦主要受控于海平面变化 , 因此对体系域的命名也体现了海平面变化因素的主导控制地位 , 分别为:① 低位体系域 [ ;② 海侵体系域 [];③ 高位体系域 [ ;④ 陆架边缘体系域 [ 。一、沉积学基本知识二、典型沉积相类型及特征冲积扇沉积体系通常是指在山麓 — 洪积环境中形成的以砂 、 砾岩为主的沉积体系 。在国外的文献中亦称为洪积扇 ( 或冲积扇( 。在国内一般将气候干旱或半干旱地区 , 季节性山洪爆发或高山积雪融化时 , 在山口堆积的这种粗碎屑的扇体称为洪积扇;气候潮湿地区 , 山地河流出山口处堆积的粗碎屑扇体则称为冲积扇 。洪积或冲积扇体经常是成群出现 , 沿山麓分布 , 侧向相连形成扇裙 , 成为沉积盆地 边缘的显著的边缘相 。1、冲积扇沉积体系二、典型沉积相类型及特征图 6 - 1 云南大理点苍山山麓到洱海的现代沉积 (据罗建宁,肖永林等, 1985 ) 云南大理点苍山山麓到洱海的现代沉积 (据罗建宁,肖永林等, 1985)123型沉积相类型及特征( 1) 冲积扇形成条件及过程① 造山运动或强烈的块断运动 是形成大型冲积扇的重要条件 。 构造活动导致了沉积物源区的剥蚀作用增强和河流能量的提高 , 这为冲积扇体系的形成创造了条件 , 尤其当抬升速度超过河床下切速度时 , 更有利于巨厚冲积扇的形成 。② 干旱或半干旱的气候条件 是形成冲积扇的又一重要条件 。 因为这种条件可提供形成冲积扇的碎屑物质 , 同时这种条件下的季节性暴雨可导致间歇性河流的形成 。 间歇性河流携带碎屑物质流出山口 , 因流速骤减而沉积 , 形成冲积扇 。③ 地形坡度的突变 也是形成冲积扇的重要因素 。山区的暂时性水流流出山口时 , 由于地形坡度的突然变缓 , 造成流速骤减和碎屑物质的快速堆积 。④ 冲积扇的保存 需要长期相对沉降的构造条件 ,否则将遭受侵蚀而破坏 。1、冲积沉积体系二、典型沉积相类型及特征( 2) 冲积扇沉积模式1、冲积沉积体系 国外模式二、典型沉积相类型及特征( 2) 冲积扇沉积模式1、冲积沉积体系 国内模式二、典型沉积相类型及特征1、冲积沉积体系冲积扇体的横剖面呈底平顶凸的透镜体 , 纵剖面呈底平顶微凹的楔状体 。 从山口向外 , 扇体的厚度和砂 、 砾层的单层厚度均有由厚变薄 , 组成物质有由粗变细 、分选变好和泥质含量增多等变化趋势 , 因此可按测井曲线电性特征进一步分为扇根 、扇中 、 扇端和侧缘四个带 。扇根 靠近山口 , 主要沉积物为碎屑流形成的混杂砾岩或含砾泥岩以及河道沉积的颗粒支撑砾岩 , 呈相应的杂乱块状构造和洪积层理 。 单层厚度大 , 砾石占的比例也高 。洪积层理是分选差的砂和砾在垂向上频繁交互 , 由于粒级变化而微显平行层理 , 但是没有明显的层面 , 是由结构和成分都不相同的多个洪积物透镜体的相互叠置形成的 , 在扇体的近山口部位最发育 。扇中 为辫状河发育区 , 河道砂砾岩中出现大型的多层系的交错层理 , 也有洪积层理 。 砾石呈叠瓦状排列 , 扁平面倾向山口 , 倾角 20° ~30° 左右 。扇缘 主要为洪水漫流沉积的砂、粉砂和泥质沉积物,可见波状和水平层理和块状层理,砂层厚度变薄( 3) 冲积扇沉积特征二、典型沉积相类型及特征( 3) 冲积扇沉积特征1、冲积沉积体系1)露头与岩心特征 (颜色、成分、结构、构造、垂向韵律)A 几何形态水下冲积扇主要发育于湖盆边缘地带 , 单个扇体呈扇形 , 多个扇体叠合构成裙带状 。 横剖面上呈底部不规则 , 顶部较平的透镜状 , 纵剖面呈楔状体 。 向湖盆方向由薄变厚再变薄 , 逐渐与湖相泥岩指状交互 。B 岩性及岩相岩石组分以粗碎屑岩为主,并夹于浅湖相泥岩之间。主要由砾岩、砾状砂岩、含砾砂岩、砂岩、粉砂岩及泥岩组成频繁的韵律互层,颜色以灰色、灰绿色及褐灰色为主。砂砾岩成分复杂,主要由石英、长石、花岗片麻岩和中酸性喷出岩组成。砾石磨园度差,大部分为棱角 各类砂砾岩中,石英含量最高不超过 60%,低者仅 10%;长石含量 14%~ 15%,以斜长石为主;岩屑含量 10%~ 30%,高者可达 60%,多为岩屑长石砂岩或混杂砂砾岩。颗粒大小混杂、分选性差,混杂结构,表明其成熟度较低。二、典型沉积相类型及特征( 3) 冲积扇沉积特征1、冲积沉积体系1)露头与岩心特征C 沉积构造及垂向层序在粗砂岩中多见正递变层理 、块状层理及冲剧构造 , 亦见有反递变层理 。 较细粒岩石中多发育变形层理 , 常见滑塌变形所产生的同生角砾岩 、 同生小错断 、 砂泥混杂等现象;还见有火焰构造 、 负荷构造及斜层理 、 交错层理等 。 在水平纹层很发育的断陷层序中普遍见有变形层理 。垂向层序有四种类型,即正韵律型、反韵律型、完整韵律型及块状序列。以正韵律型为主。岩性序列交替频繁,但单层都具正粒序特征,从下向上依次为底部冲刷构造,块状层序或递变层理、平行层理、波状水平层理、块状层理。二、典型沉积相类型及特征( 3) 冲积扇沉积特征1、冲积沉积体系1)露头与岩心特征D 粒度从扇体的扇根到扇端沉积物粒度总体由粗变细。其粒度组合反映了三种沉积机制,即洪水浊流型、浊流一河流过渡型和河流型三种。二、典型沉积相类型及特征( 3) 冲积扇沉积特征1、冲积沉积体系E 测井响应特征图 6 - 2 洪积扇的分带和电性特征示意图 (据张纪易, 1985 ) A - 扇根; B - 侧缘; C - 扇中; D - 扇端 图 6 - 3 陆上冲积扇粗碎屑岩的电性特征 陆上冲积扇粗碎屑岩的电性特征在自然电位曲线上为分层不明显的块状或带锯齿的块状 。若扇根部位泥质含量很高 , 会使渗透率大为降低;扇中因泥质减少而使渗透率增高 ,自然电位幅度随之增大 , 会出现漏斗形反旋回测井曲线的特点 型沉积相类型及特征( 3) 冲积扇沉积特征1、冲积沉积体系1)露头与岩心特征在扇体的不同相带岩性特征不同 , 在测井响应上出现差异 。在扇根自然电位曲线为幅度不明显或中低幅的齿状 , 扇中则为微齿化或齿化漏斗形 扇端则呈低幅的指状或齿状 。二、典型沉积相类型及特征( 3) 冲积扇沉积特征1、冲积沉积体系1)露头与岩心特征F 地震相在 纵贯扇体地震剖面上扇体为楔形 反射 , 在 横切扇根或扇中地震剖面上为丘形反射 。 扇体的扇根部分厚度相对较小 , 而在扇中部位向湖盆方向加厚 。 在地震剖面上 , 扇体发育部位地震反射杂乱且弱 , 横向连续性差 。二、典型沉积相类型及特征( 3) 冲积扇沉积特征1、冲积沉积体系2、河流沉积体系( 1) 河流形成及类型条件: ① 常年水流( 间歇不断 ) 潮湿气候可形成长年河流 。② 地史上可保存长期稳定沉降按类型分:辫状河 、平 直 河 ( 不 易 保存 ) 、 曲流河 、 网状河 。二、典型沉积相类型及特征2、河流沉积体系( 2) 河流相沉积模式二、典型沉积相类型及特征1)辩状河沉积模式国外国内河道亚相: 滞留微相( 心滩微相 (岸亚相: 河道 边缘微相(决口扇微相 (积平原亚相 (2、河流沉积体系河床亚相 河漫亚相堤岸亚相 牛轭湖亚相心滩边滩滞留微相决口扇天然堤河漫沼泽河漫湖泊河漫滩二、典型沉积相类型及特征2)曲流河沉积模式( 2)河流沉积模式国外2、河流沉积体系1) 河道亚相 :在主河道内部的全部沉① 滞留微相:主水流上较粗沉积② 心滩微相:两河道夹持 ( 江心洲 )2) 越岸亚相: 紧邻河道的特殊沉积① 河道 边缘微相:堆积陡坝② 决口扇微相:冲破陡坝形成小型扇体3) 冲积平原微相:二、典型沉积相类型及特征( 3) 辩状河流沉积特征滞留河道边缘心滩决口扇 2 4 60 51 05 1 0 0 2 4 61 05 1 1 英西 1井 盐 4井 家沟剖面层序 流沉积体系1) 河床亚相 :在主河道内部的全部沉积① 滞留微相:主水流上较粗沉积② 边滩微相:凹岸呈半月型砂体二、典型沉积相类型及特征( 3) 曲流河相沉积特征2、河流沉积体系2) 堤岸亚相: 紧邻河道的特殊沉积① 天然堤微相:堆积陡坝② 决口扇微相:冲破陡坝形成小型扇体二、典型沉积相类型及特征( 3) 曲流河相沉积特征3) 河漫亚相① 河漫滩:② 河漫湖:③ 河漫沼泽:潮湿浅水4)牛轭湖亚相: 河流改道结果现代曲流河沉积 —— 玛纳斯河彩 43单井相分析9207剖面上的显示道发育区角洲沉积体系( 1) 定义三角洲沉积体系是河流作用和海( 湖 ) 作用的相互影响产物 , 通常是指河流入湖 ( 海 )口处 , 由于坡底减缓 , 流速突然降低 ,水流扩散 , 将携带的砂泥在河口附近堆积下来 , 形成平面形似三角形的沉积体系称为三角洲 。二、典型沉积相类型及特征3、三角洲沉积体系( 2) 形成条件① 有一个长期水流作用 ( 河流 ) ② 物源要丰富 ( 流量 、 速度 )③ 水动力大小及种类:河水 、海浪 、 湖浪a. ρ 河 >ρ 海:高密度流沉底流形成浊流;b. ρ 河 1, 2, … m)是最大方差结果减少多参数变量 —— 优选变量三、沉积体系分析方法 及应用3、 地震资料的沉积学应用 — 地震微相分析法 聚类分析以主成分确定的 行多参数属性分析,有两种分析方法样品进行非类, 度量进行分类假设有 个道有 道可以看作是 样,判断二个地震道是否同类或相似,按如下公式判断:距离系数(明考斯基距离)i=1,2,3…… 1,2,3,…… ∝q=1,欧几里德距离q=2,车比雪夫距离当 d=0,同类d=∝, 不同类相似系数表示二道相似程度,反映二者之间的关系。将每道看作是 Ri,j= R=1 同类 R=0 不同类 结果:按不同的数据组合特征确定地震参数组合类型即地震维相类型11]|,|[),( 聚类分析技术地震微相模式( 4) 地震参数的聚类及地震微相类型三、沉积体系分析方法及应用4、地震微相分析法( 5)三相(岩心相、测井相、地震相)标定归一化处理 岩性相分析:微相类型 、 量化参数:相类 、 φ 、 K、 韵律类型 测井相分析:岩相类型:测井微相 、 量化参数:储层厚 、 砂泥比 、 、 K、 过井地震道微相:地震微相类型:地震参数组合分类 、 量化参数: A、M、 标定方法:测井相标定细分测井相与岩心相匹配粗分测井相与地质匹配测井相介调节 建立地震微相库岩芯相 测井相三、沉积体系分析方法 及应用3、 地震资料的沉积学应用 — 地震微相分析法测井相、岩心相、地震微相标定三、沉积体系分析方法 及应用3、 地震资料的沉积学应用 — 地震微相分析法油藏描述的作用:岩相类型及储层性质( 6)非井地震道外推三、沉积体系分析方法 及应用3、 地震资料的沉积学应用 — 地震微相分析法( 6)非井地震道外推三、沉积体系分析方法 及应用3、 地震资料的沉积学应用 — 地震微相分析法( 7)步骤①岩心相分析②测井相分析③层位标定:确定目标层④提取层信息:各种地震参数⑤三类系数相关分析⑥聚类分析:确定地震位相类型⑦测井、岩心、地震向标定建立相库⑧判别分析:有已知地震通道外退无井道三、沉积体系分析方法 及应用3、 地震资料的沉积学应用 — 地震微相分析法地震地层学 1)问题的提出及目的三、沉积体系分析方法 及应用3、 地震资料的沉积学应用 — 地震沉积学分析法(1977)相面分析•以 二维地震技术为基础•垂向 反射剖面属性 (终 止关系 、结构、 外型)•低分辨率地震( 1)问题的提出及目的地震地层学三、沉积体系分析方法 及应用3、 地震资料的沉积学应用 — 地震沉积学分析法存在问题多解性低分辨率(100 m) 降低多解性 提高分辨率 (10m) 改变解释方法解决方法( 1)问题的提出及目的 V a r ia b c o n t in u it y - v a r ia b a m p li t u d e ( P c e n e )H ig h c o n t i n u it y - v a r ia b a m p li t u d e ( M i o c e n e ) 分辨率 (600 m)(A. 1986) (1996)( 1)问题的提出及目的精细平面沉积相解释关键 三维地震资料品质提高 解释地震时窗尽可能小 层解释的尽可能等时( 2)研究思路和方法三、沉积体系分析方法 及应用3、 地震资料的沉积学应用 — 地震沉积学分析法 1 6 0 02 4 0 02 0 0 0140 m)( 2)研究思路和方法1 6 0 02 4 0 02 0 0 045 m)三、沉积体系分析方法 及应用3、 地震资料的沉积学应用 — 地震沉积学分析法时窗与解释结果比较( 2)研究思路和方法1 6 0 02 4 0 02 0 0 034 m)1 6 0 02 4 0 02 0 0 06 m)三、沉积体系分析方法 及应用3、 地震资料的沉积学应用 — 地震沉积学分析法相带预测精度百分比70%100%50%80%( 2)研究思路和方法三、沉积体系分析方法 及应用3、 地震资料的沉积学应用 — 地震沉积学分析法三个基本需求 小时窗(厚度) ( 振幅切片半波长 ) 平面相信息保存最好 层位追踪错误最少( 2)研究思路和方法三、沉积体系分析方法 及应用3、 地震资料的沉积学应用 — 地震沉积学分析法( 3)平面切片方式时间切片水平切片地层等时切片三、沉积体系分析方法 及应用3、 地震资料的沉积学应用 — 地震沉积学分析法地层 切片( 3)平面切片方式三、沉积体系分析方法 及应用3、 地震资料的沉积学应用 — 地震沉积学分析法3)平面切片方式( 4)地震沉积学解决的问题① 古地貌及沉积体系② 沉积岩性③ 沉积厚度④ 沉积相结构⑤ 沉积相迁移 I N S S.V e rm i l i o n B lo c k 5 0 -T i g e r S h o a lW e s t C o t e B la n c h e B a k 积体系分析方法 及应用3、 地震资料的沉积学应用 — 地震沉积学分析法0岸平原相① 古地貌及沉积体系0深切谷① 古地貌及沉积体系0岸平原相①古地貌及沉积体系0湖 /湾头三角洲①古地貌及沉积体系0成三角洲①古地貌及沉积体系0湾头三角洲高位三角洲 /深切谷①古地貌及沉积体系垂向和水平分辨率(35s)1 . 51 . 41 . 31 . 6Es a s h l o ra t a l sl i ro u g h Pe a +l i t u d m② 沉积岩性垂向和水平分辨率(35沉积岩性沉积岩性(90 A m p l i t u d e +180 0200 01 沉积岩性4直分辨率6440成三角洲(岩性反演 )80 0200 01 V o l u m e S h a l e 0S h a l e S a n d1 沉积厚度沉积相格架(层理类型 /粒度趋势 )C o a r F i n eA g g r a d a t i o nP r o g r a d a t i o nL a t e r a l A c c r e t i o n(1982)沉积相结构粒度大小与地震响应块状向上变粗向上变细沉积相结构40 0220 0200 0180 0160 0240 0块状(裂谷充填 )④ 沉积相结构40 0220 0200 0180 0160 0240 0向上变粗(低位三角洲 )④ 沉积相结构40 0220 0200 0180 0160 0240 0向上变细(河道充填 )④ 沉积相结构沉积相迁移沉积相迁移沉积相迁移沉积相迁移曲 流河系统 ,3) 应用实例分析河道决口 扇冲积平原三、沉积体系分析方法 及应用3、 地震资料的沉积学应用 — 地震沉积学分析法3) 应用实例分析三、沉积体系分析方法 及应用3、 地震资料的沉积学应用 — 地震沉积学分析法 3) 应用实例分析三、沉积体系分析方法 及应用3、 地震资料的沉积学应用 — 地震沉积学分析法( 3) 应用实例分析河流三角洲 , 积体系分析方法 及应用3、 地震资料的沉积学应用 — 地震沉积学分析法 3) 应用实例分析三、沉积体系分析方法 及应用3、 地震资料的沉积学应用 — 地震沉积学分析法 3) 应用实例分析三、沉积体系分析方法 及应用3、 地震资料的沉积学应用 — 地震沉积学分析法浪成三角洲 ,3) 应用实例分析三、沉积体系分析方法 及应用3、 地震资料的沉积学应用 — 地震沉积学分析法潮坪和潮汐三角洲 , o 积体系分析方法 及应用5、地震沉积学分析法三、沉积体系分析方法 及应用3、 地震资料的沉积学应用 — 地震沉积学分析法深切谷 , 积体系分析方法 及应用5、地震沉积学分析法三、沉积体系分析方法 及应用3、 地震资料的沉积学应用 — 地震沉积学分析法河流三角洲体系 , 3) 应用实例分析三、沉积体系分析方法 及应用3、 地震资料的沉积学应用 — 地震沉积学分析法
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