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层序地层16971984

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地层 16971984
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第一篇 层序地层学概念体系课程提纲第二章 准层序第一章 层 序第三章 准层序组第一章 层 序一、概念及有关术语二、层序的基本类型三、层序的边界特征及识别标志四、层序内部体系域组成五、层序级别划分一、层序及有关术语1. 层序2. 整合和不整合3. 海泛面4. 可容空间和凝缩层5. 体系域6. 准层序和准层序组1、层序 ( 是以不整合面或与不整合相对应的整合为界 , 成因上有联系的 、 相对整合的 、 连续地层序列 。准层序和准层序组是层序的地层构成单元 。层序的体系域组成• 根据客观标准 ( 包括边界面类型 、 准层序组的分布以及其在层序内的位置 ) 可将层序进一步分成体系域 。• 体系域 (同期沉积体系的组合 , 而沉积体系是成因上相关联的沉积相的三维组合 。• 体系域类型: 即低水位 、 海侵 、 高水位及陆棚边缘 、 体系域 。• 低水位和高水位是描述性的术语 , 指在层序内的位置;当指体系域时 , 这些术语不表示时间间隔或在海平面变化周期或相对旋回上的位置 。 将较新和较老地层分开的面;沿此面 , 有地表剥蚀和削蚀的证据;在某些地区 , 还有相应的海底侵蚀或地表暴露的证据 , 并具有明显的沉积间断 。• 该定义似乎比 本节所用的不整合定义不包括局部的 、 短暂的剥蚀作用和与地质作用伴生的沉积作用 , 如点砂坝的发育或风成沙丘的移动 。整合 (开较新和较老地层的面;沿此面没有任何侵蚀或停止沉积的证据;并且沿此面亦没有任何明显沉积间断的表现 。 因此包括这样的一些面:在这些面上 , 仅有很缓慢的沉积作用 , 或很低的沉积物聚集速率;非常薄的沉积物即代表很长的地质时期 。 海泛面是一个新老地层的分界面,常常是平整的,仅有米级地形起伏,但穿过该界面时有证据表明水深会突然增加。★ 海泛面常伴随小规模的水下侵蚀作用和无沉积作用,表明存在小规模的沉积间断。★ 除非海泛面与层序边界重合,否则海泛面上不会发生大规模陆上侵蚀作用,无海岸上超的向下迁移或向盆地方向的迁移。初始海泛面 ( 义 :是 Ⅰ 型层序内部初次跨越陆架坡折的海泛面,也是低位体系域的物理界面。初始海泛面可由于后期海平面下降而遭受地表剥蚀或发生无沉积作用。最大海泛面( 一个层序中最大海侵时形成的界面,它是海侵体系域的顶界面并被上覆的高位体系域下超,它以从退积式准层序组变进积准层序组为特征,常与凝缩层相伴生。 指可供沉积物堆积的空间。主要受控于沉积基准面的变化。或者是海平面升降 和 构造沉降 的函数。是在相对海平面上升到最大、海岸线海侵最大时期在陆棚、陆坡和盆地相沉积的沉积物。一般由沉积速率很慢的( 10)、厚度很薄的、缺乏陆源物质的半深海和深海沉积物。第三章 层 序一、概念及有关术语二、层序的基本类型三、层序的边界特征及识别标志四、层序内部体系域组成五、层序级别划分二、层序的基本类型★ 层序基本类型: Ⅰ 型层序和 Ⅱ 型层序( 划分依据:根据海平面下降速率与沉积滨线坡折处沉降速率关系 )★ 层序主要识别标志 :① 层序边界的不整合类型;② 层序边界之间的体系域组合 。根据海平面下降速率与沉积滨线坡折处沉降速率关系(一) Ⅰ 型层序Ⅰ 型层序: Ⅰ 型层序是指海平面下降速率大于沉积滨线坡折处构造沉降速率 , 形成了相对海平面下降 。 底界以Ⅰ 类不整合为界 , 顶以 Ⅰ 类或 Ⅱ 类不整合为界 。Ⅰ 型层序内部组成:由低水位体系域 、 海侵体系域和高水位体系域所组成(二) Ⅱ 型层序• Ⅱ 型层序: Ⅱ 型层序是指海平面下降速率小于或等于沉积滨线坡折处构造沉降速率 。 底界以 Ⅱ 类不整合为界 ,顶界以 Ⅰ 类或 Ⅱ 类不整合为界 。• Ⅱ 型层序组成: 由陆棚边缘体系域 、海侵体系域和高水位体系域所组成 。第三章 层 序一、概念及有关术语二、层序的基本类型三、层序的边界特征及识别标志四、层序内部体系域组成五、层序级别划分三、层序的边界特征及识别标志1、层序的边界特征Ⅰ 型边界、 Ⅱ 型边界2、层序边界识别标志地质标志(沉积、成岩)地震识别标志测井识别标志Ⅰ 层序边界• Ⅰ 型层序边界: 当海平面下降的速率超过沉积滨线坡折( 沉降速率,即在这个区域产生了相对海平面下降时期形成的。• Ⅰ 型层序边界特征: 以河流回春、沉积相向盆地方向迁移、海岸上超点向下迁移以及上覆地层相拌生的陆上暴露和同时发生的陆上侵蚀作用为特征。Ⅱ 层序边界• Ⅱ 型层序边界: 当海平面下降的速率小于沉积滨线坡折处沉降速率,即在这个区域未产生相对海平面下降时期形成的。• Ⅱ 型层序边界特征 是一个区域性界面,沉积滨线坡折带向陆方向的陆上暴露、上覆地层的上超以及海岸上超点向下迁移等特征。没有河流回春作用造成的陆上侵蚀、也没有沉积相明显向盆地方向迁移。层序边界识别标志A、地质标志(沉积、成岩)1. 古风化暴露面2.深切谷3. 岩性 、 岩相标志4. 淡水透镜体 ( 碳酸盐岩 )B、地震识别标志 不整合面 是一个将新老层分开的界面,沿这个界面有证据表明存在指示重大沉积间断的陆上侵蚀削截或陆上暴露现象。地层不整合在地震剖面上会表现为地震不整一现象,故利用地震剖面可以识别不整合面。地震剖面上不整合面的识别主要根据同相轴的反射终止方式来判别,典型的地震不整合反射有 削蚀 、 上超、下超 及 顶超等 三种终止类型。C、测井识别标志• 在测井曲线上主要利用准层序组的变化来划分和识别层序边界。• 一般在进积或加积准层序组的底界通常有一个层序边界。利用测井曲线中准层序变化来识别层序界面第一章 层 序一、概念及有关术语二、层序的基本类型三、层序的边界特征及识别标志四、层序内部体系域组成五、层序级别划分层序内部体系域组成★ 体系域概念★ 体系域分类低位体系域海侵体系域高位体系域陆棚边缘体系域体系域 (同期沉积体系的组合。体系域类型:1 低水位体系域2 陆棚边缘体系域3 海侵体系域4 高水位体系域。1、低水位体系域( 指 Ⅰ 型层序中位置最低、最老的体系域,是相对海平面下降到最低点并且开始缓慢上升时期形成的。体系域与海平面升降旋回关系低水位体系域组成由盆底扇、斜坡扇、以及低水位楔状体。★ 盆底扇可能沉积在峡谷口处 , 也可能远离峡谷出口而广泛发育 。 峡谷也可能不明显 。 盆底扇在陆坡上或陆架上毫无同期的岩石 。★ 斜坡扇由具天然堤的浊流沟道和漫滩沉积物所组成 。 它们上覆于盆底扇之上 , 并被上覆的低水位楔状体所下超 。★ 低水位楔状体由一个或多个组成楔状体的进积式准层序组所组成;楔状体仅发育在陆架坡折的向海一侧 ( 方向 ) , 并上超在先前层序的斜坡上 。低水位体系域构成低位体系域低位体系域( 、海侵体系域( Ⅰ 型和 Ⅱ 型层序中部的体系域,它是在全球海平面上升与构造沉降共同产生的海平面相对上升时期形成的,以沉积作用缓慢的低砂泥比的一个或多个退积准层序组为特征。体系域与海平面升降旋回关系★ 海侵体系域特征海侵体系域下界为海侵面,上界为下超面或最大海泛面。在退积准层序组中,海侵体系域内的准层序逐次后退。这种体系域,随着依次堆积的较新的准层序向陆的逐步退积,其水体向上逐渐变深。与海侵体系域中最新准层序的上界相一致的下超面是最大海泛面,即上覆高水位体系域的斜坡脚沉积,可能合并在这个面上且变得非常薄。正是在海侵至早期高水位体系域发育期间,这种缓慢沉积(堆积)层段才沉积了下来 。图 4水位体系域( Ⅰ 型和 Ⅱ 型层序上部的体系域,它是在海平面由相对上升转变为相对下降时期形成的,此时沉积物供给速率大于可容空间增加速率,因而形成了向盆内进积的一个或多个准层序。★ 高水位体系域特征• 高水位体系域 下界为下超面,上界为下一个层序边界。• 早期的高水位体系域 通常由一个加积式准层序组所组成; 晚期的高水位体系域 由一个或多个进积式准层序组所组成。• 理想的高水位体系域如图 4许多硅质碎屑岩层序中,高水位体系域明显地被上覆层序边界所削蚀,如果被保存下来,其厚度较薄且富含页岩。4、陆棚边缘体系域(第 Ⅱ 类层序中最低的体系域 , 主要沉积在陆棚上 , 并由一个或多个轻微进积到加积的准层序组所组成 , 这些准层序组由上倾方向具滨岸平原沉积物的浅海准层序所组成 。陆棚边缘体系域 在露头 、 钻测井资料中是难以识别的 , 只有进行详细的准层序组叠置样式研究 , 才能识别陆棚边缘体系域 序一、概念及有关术语二、层序的基本类型三、层序的边界特征及识别标志四、层序内部体系域组成五、层序级别划分五、层序级别划分1、全球海平面相对周期2、海平面变化周期与层序级别3、层序级别划分1、全球海平面相对周期• 全球海平面相对变化周期指的是一个时间段落,在这个时间内发生了全球海平面的相对上升和相对下降。• 一个典型的海平面相对升降变化周期 包括海平面的逐渐相对上升、静止期和迅速的海平面相对下降。• 一个的海平面相对变化周期可以在全球、区域和局部规模上加以认识。• 不同级次的海平面升降变化周期形成了不同级次的层序。是一个固定的基准点,常指地心到海表面的测量值。这个测量值随洋盆和海水体积变化而发生变化,与局部因素无关。相对海平面 (• 是指海平面与局部基准面如基地之间的测量值。• 一个地区相对海平面变化是全球海平面的变化和当地盆地沉降速率的函数(图1海平面变化周期及成因周期级别持续时间( 期成因一级 >100 泛大陆的解体二级 10球板块运动和大洋中脊体积变化三级 1球性大陆冰盖生长和消亡、样中脊变迁、构造挤压和板内应力调整四级 陆冰盖生长和消亡,天文驱动力五级 兰柯维奇冰川全球海平面变化旋回和天文驱动力2、海平面变化周期与层序级别★ 在大多数情况下,一个沉积层序是在一个海平面变化周期内形成的,即不同级次 的海平面升降变化周期对应于相应级别的沉积层序。★ 全球显生宇存在两个海平面升降变化一级周期,形成了两个可全球对比的一级层序或巨层序。★ 全球显生宇存在 14个海平面升降变化二级周期,形成了 14个可全球对比的二级层序或超层序。★ 三级周期亦是全球海平面变化周期,中新生代存在 120个三级周期。三级海平面变化周期内形成的地层就是一个三级层序,由低位、海侵和高位体系域组成。★ 从理论上讲全球范围内的四级和五级海平面升降周期具有可对比性,但实际上受构造、沉积物供给、气候等多种因素的影响,四级和五级海平面变化周期很难进行全球对比。3层序级别划分旋回 级别 王鸿祯等 ( 2000 ) et (1991) M i t c h u m e t (1990) (1990) (1990) 一级 大 层 序 ( M a g a s e q u e n 60 - 120 M a g a s e q u e > 50 M a g a s e q u e 200 M a g a s e q 50 - 60 M e g a c y 250 - 375 二级 中层序 ( M e s o s e q u e n 25 - 40 S u p e r s e q u 27 - 40 S u p e r s e q u en c e s e t 29 - 30 H o l o s t r 10 - 30 M a c r o c 20 - 50 三级 层序 ( 2 - 5 5 1 - 2 2 - 3 1 - 3 四级 亚层序 ( P a r a s e q u e P a r a s e q u e nc e s e t S u b s e q u 1 - 五级 小层序 ( M i c r o s e q u e 0 P a r a s e q u e P a r a s e q u e P a r a s e q M i c r o c 六级 微层序 ( M i n i s e q u e n S i m p l e 5th 第二章 准层序一 、 准层序的定义二、准层序的形成环境三、准层序的特征四、准层序边界一、准层序的定义准层序 ( 是以一个海 ( 湖 ) 泛面或与其相应的界面为界 、 由成因上有联系的层或层组组成的相对整合序列 。 在层序中有特定的位置 , 准层序上下边界可与层序边界一致 。准层序的分布和识别• 准层序的分布: 一个准层序的厚度范围为几米到几百米,横向分布范围为十至几千平方公里。形成时间范围为几百年至几万年。• 准层序的识别: 在地震资料上难以识别出来,只能从测井、岩心和露头资料上识别。二、准层序的形成环境★ 易识别准层序的环境在海 ( 湖 ) 岸平原 、 三角洲 、 海滩 、滨浅湖 、 河口湾以及大陆架环境中 , 水体浅 , 水深的变化很容易对沉积物产生明显的影响 。 水体深度的每次增加 , 都形成一次易识别的海 ( 湖 ) 泛面 , 因此准层序易识别 。二、准层序的形成环境★ 不易识别准层序的环境★ 在河流沉积剖面中没有海(湖)相和边缘海(湖)相的岩石出现,即沉积不受海(湖)水深度变化的直接影响与海(湖)泛面对应的界面难识别;★ 在陆架斜坡和深海盆地或深湖剖面中,沉积物位于海(湖)平面以下很深地带,因而其沉积特征不受水深增加的影响,因此,在这种环境中形成的准层序很难识别。三、准层序的特征• 绝大多数硅质碎屑岩 准层序是进积序列 ,即连续的新砂岩的前缘向盆地方向加积。• 这一沉积模式导致 一个向上变浅 的相带分布,即新岩层组渐渐地沉积到浅水水域。• 有些硅质碎屑岩及大多数碳酸盐岩,准层序是加积序列,并且向上变浅。四、准层序边界• 准层序边界是通过海泛面来识别的 , 海泛面 在海岸平原和陆棚上都有一个相应的界面存在 , 但特征各不相同 。• 海岸平原 上的相应界面不是以强烈的陆上侵蚀 、 河道恢复 、海岸超覆向下移动或下伏岩层的上超为标志 , 而可能以由于河流作用造成的局部侵蚀和暴露大气中的原地的证据来鉴别 , 如正常情况下在海岸平原沉积中发现的土壤层或含植物根层等 。• 陆棚 上的相应界面是一个整合面 , 没有明显的沉积间断显示 , 它通过薄层的远洋或半远洋沉积来鉴别 。 这些沉积物包括薄层的碳酸盐岩 、 富机质的泥岩 、 海绿石和火山灰等 ,这表明陆源沉积物的缺乏 , 穿过相应界面的岩层水深的变化通常不易识别 。• 海岸平原中或陆棚上的相关界面通常与上倾或下倾方向海泛面的对比来鉴别 。 在平静的深水环境里 , 如大陆坡或海盆底 , 准层序边界也不能识别出来 。 准层序边界通常可根据海侵滞留沉积来识别 。准层序边界形成过程课程提纲第二章 准层序第一章 层 序第三章 准层序组第三章 准层序组一、准层序组的定义及特征二、准层序组的边界三、准层序组的类型四、 准层序组内的岩相组合五、 准层序组对比的意义一、准层序组定义及特征准层序组( 是指由成因联系的一套准层序构成的、具有特征堆砌样式的一种地层序列,它以主要海泛面及与之相对应的界面为边界。准层序组的特征★ 一个准层序组的厚度大约在 10 横向分布范围大约几十平方公里至数千平方公里 。★ 形成时间范围大约几千年到几十万年之间 。★ 勘探精度可达到在地震勘探资料上识别 , 也可在测井 、 岩心和露头上识别 。二、准层序组的边界★ 与准层序边界一样 , 准层序组边界也是海泛面及与之相对应的界面 。★ 图 3— 1表示一个具彼状交错层理和生物钻孔的下临滨砂岩准层序组边界 , 其下与海岸平原岩系呈突变接触 。图 3— 1 准层序组中准层序的叠加方式准层序组边界识别的意义★ 把典型的准层序叠加模式分开;★ 可与层序边界一致;★ 可以是体系域的下超界面或边界三、沉积速率与新增可容空间速率之比•在海(湖)进积式准层序组是在沉积速率>可容空间增加速率的情况下形成的 。• 在一个进积式准层序组中 , 向着盆地方向较远的地方沉积一系列连续的新的准层序 。由于沉积速率小于新增空间速率造成的。在退积式准层序组中,以 后退的方式 向着陆地方向沉积一系列连续的新的准层序。★ 尽管退积式准层序组中的每个准层序都是向海进积的,这种准层序组以“海侵模式”的方式向上加深。★ 应用“ 退积 ”这个术语来表示“海岸线或岸线的后退运动(向陆方向)或后退”。3. 加积式准层序组★ 新增可容空间速率大约等于沉积速率★ 在加积式准层序组中,一系列新的准层序一个个叠加,而 没有明显的横向移动 。四、 在一个进积式准层序组中,一系列新的准层序包含着沉积在浅海至海岸平原中的砂岩沉积,和下伏准层序相比沉积孔隙度大,砂岩比率高。★ 井中最新的准层序可能全部由沉积在海岸平原环境中的岩石组成。★ 在这种准层序组中,新的准层序一般比老的准层序厚。进积准层序准层序组纵向岩相组合之二:★ 一系列较新的准层序比下伏准层序含有更多沉积在深水海相环境中的页岩或泥岩★ 下临滨、三角洲前缘或陆架环境等准层序组中的最新的准层序全部由陆架上沉积的岩石构成。★ 另外这种准层序组中较年轻的准层序一般比老的准层序薄。退积准层序准层序组纵向岩相组合之三:★ 加积式准层序组 : 在加积式准层序组中 ,岩相、岩层厚度以及砂泥岩比几乎没有变化 。同的准层序组其沉积相的迁移方向不同。在 进积式准层序组 中,浅水相带逐渐向盆地方向迁移。而在退积式准层序组 中,沉积相带逐渐向陆地方向迁移。在 加积式准层序组 中,沉积相带不发生横向变化。五、 准层序组对比的意义利用准层序和准层序组对比,通常可获得与用传统的岩性地层学对比方法所获得的大为不同的结果。传统的岩性地层对比是根据地层,即砂岩或泥岩段地层的“顶”。实例 :为了说明这方面的某些差别,这里将一条穿越 一个进积准层序组 和 一个退积准层序组 的示意横剖面,与典型的岩性地层对比剖面进行了对比进积准层序组年代地层对比方法( A)与岩性地层对比方法( B)的比较对比结果★ 储层的连通性就会被夸大了,不同的砂岩成因也就被连接起来 .★ 结果是可能的浅海砂岩储层就会被解释为向上倾方向变为海相页岩和泥岩。退积准层序组年代地层对比方法(A)与岩性地层对比方法(B)的比较对比结果★ 储层的连通性就会被夸大了。上下孤立的、具独立的油水界面的浅海相的砂岩储层被连接起来。引用了许多单位和同行的研究成果,谨致以诚挚的谢意!第一篇到此结束谢谢谢谢!斜坡型盆地海陆相层序地层学研究影响因素对比层序地层学主要研究内容层序地层学研究流程图五、准层序形成过程
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