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第4章 高分辨率层序地层对比技术

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高分辨率 地层 对比 技术
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油层对比原理与方法,吴 欣 松,中国石油大学资源与信息学院资源与环境科学系Tel:010-89731226 Email wxs@cup.edu.cn,第四章 高分辨率层序地层对比技术,高分辨率层序地层学的概念及特点高分辨率层序地层学的关键术语高分辨率层序地层学的基本原理高分辨率层序地层对比的关键方法,,高分辨率层序地层学的理论核心是在基准面旋回变化过程中,由于可容纳空间与沉积物供给通量比值 (A /S) 的变化,相同沉积体系域或相域中发生沉积物的体积分配作用,导致沉积物的保存程度、地层堆积样式、相序、相类型及岩石结构发生变化,从而使得储层的展布及其物性也发生相应的变化,而这些变化是其在基准面旋回中所处的位置和可容空间的函数。 通过对基准面旋回的分析,在等时对比的基础上,可以预测等时地层单元的地层分布样式、空间展布和储层的非均质性。,,一、高分辨率层序地层学的概念及特点,①基准面是控制地层形成的不同地质过程的综合反映,不需要以海平面为参照面,因此可以同时运用于海相盆地和陆相盆地;②该项技术将层序地层学与沉积学相结合,以相互标定的岩心、测井与高分辨率地震资料为基础,依据可容纳空间和A/S比值的变化趋势识别基准面旋回界面。因而各级次、不同性质的基准面旋回均具有可识别性。在缺乏不整合发育的地层中,根据沉积作用的转换即可识别高频时间界面,因此可以进行高分辨率层序地层划分;③基准面旋回内部相域构成的二分特征在不同沉积环境不同级次的层序中是客观存在的,基准面变化过程中相域的构成是由特定的沉积背景与沉积环境所决定的,不一定符合被动大陆边缘受海平面控制的三分低位、海进、高位地层模式。,高分辨率层序地层学的特点(邓宏文,2002),一、高分辨率层序地层学的概念及特点,,1.基准面,,基准面、可容空间和反应可容空间与沉积物供给之间平衡时的地貌状态(据Cross T A,1994,修改),二、高分辨率层序地层学的关键术语,基准面是 H.E.Wheeler于1964年提出的,是指相对地球表面波状升降的、连续的、略向盆地方向下倾的抽象面非物理面,其位置、运动方向及升降幅度不断随时间变化。 T.A.Cross引用并发展了这一概念,并赋予其时间单元意义。他进一步阐明,基准面既不是海平面,也不是海平面向陆方向延伸的水平面。,,二、高分辨率层序地层学的关键术语,,二、高分辨率层序地层学的关键术语,因此基准面是一种状态,在这种状态下,要求搬运沉积物的能量同储存沉积物的能量是平衡的。基准面又是一个势能面,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。 控制基准面的地质因素: 沉积地形 海湖平面升降 盆地沉降 沉积物补给 沉积负荷补偿,,二、高分辨率层序地层学的关键术语,2.基准面旋回,基准面的一个上升与下降旋回称为一个完整的基准面旋回。,自旋回:是指主要受发生于沉积盆地内部或盆地内某一局部区域自身的过程所控制的沉积旋回。自旋回形成的沉积层通常连续性差且延续时限较短。非周期性的风暴沉积、浊流沉积、冲积环境的河道及凸岸沉积的侧向迁移等都属于自旋回沉积。 异旋回:是沉积体系的各种外部过程所引起的沉积旋回,与全球海平面变化、构造运动和气候变化等因素有关。,,二、高分辨率层序地层学的关键术语,自旋回与异旋回,,二、高分辨率层序地层学的关键术语,地层的旋回性是基准面相对于地表位置的变化产生的沉积作用、侵蚀作用、沉积物路过形成的非沉积作用及沉积物非补偿造成的饥饿性乃至非沉积作用随时间发生空间迁移的地层响应。 在各个准面旋回变化过程中保存下来的岩石为一个旋回层序(短期旋回形成的旋回层序又称为成因地层单元,即成因层序)。由于旋回层序的顶底界和沉积转换面是等时的,因而其以时间面为界面,是一种等时对比。,3. 旋回层序及其规模,,各级别层序界面成因、特征和识别标志简表,二、高分辨率层序地层学的关键术语,,各级别基准面旋回特征及对应关系表,二、高分辨率层序地层学的关键术语,是根据钻井岩芯和测井曲线等实际资料所识别的最小成因地层单元以小规模韵律性湖进面或侵蚀冲刷面及与其可对比的整合面为边界的,彼此间具成因联系的若干单一岩性层或多个岩性韵律层叠加组合而成。层序的底、顶界可以是小型侵蚀冲刷面、间歇暴露面,也可以是欠补偿或无沉积作用的间断面,但更多的是相关整合界面。时间跨度短,但最为均一,为0.01-0.1Ma控制层序发育的基准面升降分别与天文因素中的偏心率短周期和岁差周期引起的气候波动和物源供给有关。相当于经典层序地层学理论中的准层序组,A、短期旋回层序(V级),,二、高分辨率层序地层学的关键术语,,B、中期旋回层序(IV级),中期旋回层序属Ⅲ级长期旋回层序中的次一级湖进-湖退旋回产物,发育于区域性湖进或湖退过程中,大多数具有较完整的旋回结构。于盆地边缘发育的此类旋回之间,大多发育有间歇暴露面、较大规模的侵蚀冲刷面和岩性突变面,盆内则以相关整合面为主。层序的时限跨度相对较短,变化亦不大,一般为0.1-1Ma,说明控制层序发育的基准面升降也与P.R.Vail的Ⅳ级层序(体系域)基本一致主要受天文因素中偏心率长周期变化引起的气候波动和物源供给有关,二、高分辨率层序地层学的关键术语,C、长期旋回层序(III级),,依据Ⅲ级界面所限定的沉积充填体所划分的长期旋回层序,具有区域性湖进-湖退的地层旋回性主要受同一构造演化阶段或亚阶段控制,并具有与构造山系的逆冲推覆过程相对应的地质特点。长期旋回层序由次级的构造作用强度及活动方式的长周期变化所影响的基准面升降作用控制层序的时限跨度较长,一般为1-10Ma的特点,因而将其定格为相当于P.R.Vail Ⅲ级层序的级别上。,二、高分辨率层序地层学的关键术语,,二、高分辨率层序地层学的关键术语,4.可容空间与沉积物供给通量比值(A/S),可容纳空间是指地球表面与基准面之间可供沉积物堆积的空间。可容纳空间增大,沉积物在该可容纳空间内堆积的潜在速度增加,但沉积物堆积的实际速度还受沉积物补给速率的控制。 可容纳空间控制了某一时间内在某一地理位置沉积物堆积的最大值,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实际堆积和保存的程度。,,二、高分辨率层序地层学的关键术语,A/S比值决定了沉积物的内部结构。当A/S比值>1:水进作用发生,地层呈退积叠加样式。当A/S比值<1:水退作用发生,地层呈进积叠加样式。当A/S比值=1:地层呈加积叠加样式。,洪泛面是一个将较新地层与较老地层分开的面,跨过这个面水深突然增加。 最大洪泛面系指基准面旋回中水位上涨达最高点位置、湖域范围最大和沉积速率最低时发育的沉积界面,代表基准面持续上升的进积→退积序列折向下降的加积→进积序列的相转换面,一般由前三角洲、浅—半深湖相的暗色泥岩、页岩或泥灰岩组成,剖面上位于密集段的顶部。,,5. 洪泛面与最大洪湖泛面,二、高分辨率层序地层学的关键术语,,三、高分辨率层序地层学的基本原理,1.基准面旋回与可容空间变化原理2.沉积物体积分配原理3.相分异原理4.物质守恒原理5.短期旋回层序结构特征与分布,基准面是一个相对于地表波状起伏且略向盆地方向下倾的抽象等势面,是沉积物搬运或沉积的能量平衡面。基准面的升降变化导致沉积物可容纳空间的产生或消失等沉积条件的改变。可用 A/S 值进行综合表征。基准面一次连续的上升和下降运动构成一个完整的基准面旋回,并导致地层的旋回性沉积响应。表明基准面旋回是地层沉积旋回的动力学成因。沉积旋回是基准面旋回的地层记录,因此基准面旋回要由地层的沉积旋回来识别。,,三、高分辨率层序地层学的基本原理,1.基准面旋回与可容空间变化原理,,三、高分辨率层序地层学的基本原理,基准面旋回与沉积旋回都普遍具有多级次性。最短期的沉积旋回被称为成因地层单元(或成因层序),它是在一次完整的基准面旋回期间由成因相关的沉积环境中堆积和保存下来的沉积物所组成,是符合相序或相序定律(Walther定律)的最小进积/加积地层单元。各种级次的沉积旋回都是在一定时间域内的时间地层单元,一个基准面旋回的顶、底及内部转换面都是等时的,,1.基准面旋回与可容空间变化原理,,2.沉积物体积分配原理,三、高分辨率层序地层学的基本原理,在基准面连续变化的时间域内,由于可容纳空间的变化,地表不同地理位置可分别产生侵蚀、沉积、路过不留和欠补偿沉积等四种不同的地质作用,导致基准面上升期堆积在盆地边缘相域内的沉积物体积增加,靠近盆地中心相域的沉积物体积相应减少;而在基准面下降期则堆积在盆地边缘相域内的沉积物体积减少,靠近盆地中心相域的沉积物体积相应增加。,,三、高分辨率层序地层学的基本原理,沉积物的体积变化直接伴随着: 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的差异 ③反映原始地貌要素保存程度的相的分异作用。 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,,2.沉积物体积分配原理,三、高分辨率层序地层学的基本原理,,基准面旋回内地层叠加样式特征(据Cross,1994,修改)(SS:向海进积 ;VS:垂向加积;LS:向陆进积),,三、高分辨率层序地层学的基本原理,,伴随着可容纳空间的变化和沉积物的体积分配,保存在中、长期基准面旋回过程中同一地理位置不同层位相同相域地层的几何形态、相组合与相序、岩石多样性、层理类型和岩石物性的差异称之为相分异。 相分异原理反映了随着沉积条件(A/S)的改变,相域内原始地貌要素类型和保存程度的变化。,三、高分辨率层序地层学的基本原理,3,相分异原理,,三、高分辨率层序地层学的基本原理,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。 例如,高可容纳空间与低可容纳空间形成的河道砂体,其几何形态度与厚度比、侧向连续性、相互截切程度、底形类别与保存程度、底部滞积厚度与类型等均有明显差异。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或相序的变化。 常见的例子是面下降期波浪为主的开阔海相临滨沉积环境与基准面上升期开阔海湾、河环境潮汐流为主的沉积环境的交替。地貌要素交替出现在沿沉积剖面相同位置相同的水深范围。,,三、高分辨率层序地层学的基本原理,,三、高分辨率层序地层学的基本原理,不同A/S比值条件下的河道相序变化形成机理示意图(Cross,2000),,三、高分辨率层序地层学的基本原理,,三、高分辨率层序地层学的基本原理,4,物质守恒原理,其主要含义是地层在时间上是连续的,没有间断而地层的沉积却不是总连续的。 在一个地层旋回内,有的地理位置地层连续沉积,中间没有不连续界面(或沉积间断面),有的位置地层的沉积是不连续的。但是,物质在一个完整的旋回内是守恒的,只是其地理位置发生了迁移。 一个地区不整合面的存在,意味着在其下方的终止位置上必然堆积着对应此不整合发育期被剥蚀的物质。 高分辨率层序地层的对比,并非等厚岩层的对比,而是岩石对岩石,岩石对界面或界面对界面的对比。,4.短期旋回层序结构分布模式A型——向上“变深”非对称型(低可容空间;高可容空间)B型——向上“变浅”非对称型(低可容空间;高可容空间)C型——对称型 (不完全对称;近完全对称),,三、高分辨率层序地层学的基本原理,①仅保留基准面上升半旋回沉积记录,下降半旋回表现为冲刷作用,即受层序顶部冲刷面下切侵蚀作用造成地层缺失,相当于层序下降半旋回沉积的时间跨度。②层序的底界面大都为具下切侵蚀作用的冲刷面,层序由超覆底冲刷面的单一岩性或多个岩性,如砾岩、砂质砾岩、含砾砂岩、砂岩、粉砂岩和泥岩组成向上变细“加深”的沉积序列。 ③形成于A/S值<1的条件下,按岩性组合和沉积序列特征,可细分为A/S<<1低可容纳空间和A/S<1的相对高可容纳空间2种亚类型,,1)A型——向上“变深”非对称型旋回结构,三、高分辨率层序地层学的基本原理,1)A型——向上“变深”非对称型旋回结构,,A 型结构在河流和三角洲沉积体系中均有发育,尤其在河流和三角洲平原的上游地区,常常由多个河道砂体连续叠加组成A型旋回结构层序的主体由水道砂体组成,微相类型以河流相河道亚相中的边滩、三角洲平原亚相中的分流河道以及三角洲前缘亚相中的水下分支河道为主,不同微相类型的水道化砂体成因及岩性特征虽然差异很大,但旋回结构非常一致,三、高分辨率层序地层学的基本原理,形成于A/S远小于1的基准面上升过程中,即可容纳空间远小于沉积物供给量的低可容纳空间沉积背景中;多为单个或两个岩性组成的水道化细砂岩一粉砂岩体,砂体内多具向上变细的正粒序,底、顶均为冲刷面,如三角洲前缘的水下分流河道砂体;成因与超短期基准面上升过程中,因沉积速率远大于可容纳空间增长率,致使可容纳空间始终处于充满和进积状态有关;当基准面一旦下降,沉积物即经受冲刷侵蚀作用,造成上升半旋回上部的细粒沉积物侵蚀缺失或仅保存中下部的较粗粒部分。,,A1型:低可容纳空间型,三、高分辨率层序地层学的基本原理,,A2型:高可容纳空间型,形成于A/S远小于1的基准面上升过程中,即可容纳空间由小于至接近沉积物供给量的高可容纳空间沉积背景中。在三角洲沉积体系中,由完整的高可容纳空间超短期旋回结构,自下而上为冲刷面或砂、泥岩突变面—水下分流河道水—下分流河道间或前缘席状砂—前三角洲沉积组成向上加深变细变薄的上升半旋回正韵律结构,底顶为弱冲刷面或无沉积间断面.成因可能与基准面上升过程中因沉积速率由大于向接近可容纳空间增长率转化,形成充满可容纳空间的进积一退积序列有关。,三、高分辨率层序地层学的基本原理,,三、高分辨率层序地层学的基本原理,2)B型——向上“变浅”非对称型旋回结构,,该类型主要发育于研究区三角洲前缘的河口坝和远砂坝及前三角洲沉积区。其特点是以保存下降半旋回沉积记录为主,上升半旋回主要表现为无沉积间断面或水进冲刷面,以这类界面为底界,向上发育变粗的沉积序列。按下降半旋回成因特征和保存状况同样可分为低可容纳空间和高可容纳空间两个亚类型。,三、高分辨率层序地层学的基本原理,B1型:低可容纳空间型,,发育于距物源区相对较近和基准面下降过程中沉积物供给较充沛,可容纳空间相对较小和A/S 值由大于向小于转化的沉积背景中。主要出现在三角洲前缘的远砂坝、河口坝地区,由远砂坝或河口坝或前三角洲泥一远砂坝或河口坝沉积组成向上变浅变粗的下降半旋回反韵律结构,底为无沉积间断面,顶为弱冲刷面或整合界面。,三、高分辨率层序地层学的基本原理,B2型:高可容纳空间型,,发育于距物源区较远和基准面下降过程中沉积物供给量有限,可容纳空间相对较大的沉积背景中。如三角洲前缘的水下分流河道环境,以及由前三角洲远砂坝河口坝组成的弱进积层序,其特征是自下而上由泥岩、粉砂质泥岩或粉砂岩组成向上变浅略变粗的下降半旋回反韵律结构,底为无沉积间断面,顶或为无沉积间断面,或为整合界面,抑或为弱冲刷。,三、高分辨率层序地层学的基本原理,,三、高分辨率层序地层学的基本原理,3)C型——对称型旋回结构,,①层序由基准面上升和下降两个半旋回叠加组成,具有相对较完整的韵律性湖进—湖退沉积旋回记录②层序内发育有两类界面,其一为层序底、顶界面,其地质属性或为小型冲刷面,或为相关整合界面,其二为短期洪泛面,垂向剖面上位于进积(或加积)→退积→加积(或进积)作用形成的由粗变细复变粗(或由浅变深复变浅)的沉积序列中部,相当于短期基准面由上升折向下降的相转换面位置③此类旋回比较常见,形成于A/S值≥1的条件下,以洪泛面为对称点。可进一步细分为不完全、近完全、完全对称型三种亚类型,三、高分辨率层序地层学的基本原理,1) 以上升半旋回为主的不完全对称型旋回结构(C1型)广泛发育于河流和三角洲沉积区:在河流相沉积区,此亚类型的上升半旋回各由单个或多个辫状河心滩、曲流河边滩砂质砾岩、含砾砂岩组成向上变细加深的正韵律半旋回,下降半旋回则各由洪泛沉积的泥、粉砂岩薄互层或充填废弃河道的泥岩夹间歇河道含砾砂岩或决口扇砂岩组成向上略趋变粗变浅的反韵律半旋回,层序的底、顶界均为冲刷面。在三角洲沉积区,此亚类型主要出现在偏上游的三角洲平原区,上升半旋回由单个或多个较厚的分流河道含砾砂岩、砂岩和薄的天然堤粉-细砂岩、分流间洼地泥岩组成向上加深变细的正韵律半旋回,下降半旋回大多由厚度不大的决口扇砂岩、粉砂岩与薄层泥岩互层组成向上略变浅变粗的反韵律半旋回,层序的底、顶界面以小型冲刷面为主。在三角洲前缘区,此类上升半旋回各由较厚的水道砂质砾岩、含砾砂岩、砂岩、粉砂岩夹水道间粉砂质泥岩、薄层泥岩组成向上变细加深的正韵律半旋回,下降半旋回由薄的浅湖泥岩夹薄层粉砂岩和水道间泥质粉砂岩、泥岩或薄互层泥、粉砂岩组成粒度略变粗或泥质含量减少的反韵律半旋回,层序的底界面以小型冲刷面为主,顶界面大多数为整合界面,,三、高分辨率层序地层学的基本原理,,2) 近完全—完全对称型旋回结构(以下简称C2型) 以上升和下降两个半旋回沉积厚度近于相等或完全相等为特征。在三角洲和河流冲积平原中广泛发育,其剖面结构与C1型相似,差别在于代表下降半旋回沉积的泛滥平原泥岩,决口扇粉-细砂岩,或以充填废弃河道为主的泥岩、间歇河道砂质砾岩、砾质砂岩的沉积厚度有所加大,主要出现在冲积平原上的低洼部位;在三角洲沉积区,主要出现在近河口的前缘部位,由分流河道含砾砂岩、砂岩、天然堤泥质粉砂岩和分流间洼地或前扇三角洲泥岩、以及决口扇或河口坝粉-细砂岩组成由粗变细复变粗的对称型旋回。层序底界面一般以小型冲刷面为主,顶界面为弱冲积面或相关整合界面层序底界面和顶界面或为小型冲刷面,或为相关整合界面,三、高分辨率层序地层学的基本原理,3) 以下降半旋回为主的不完全对称型结构(C3型) 与C1型相反,以下降半旋回厚度大于或远大于上升半旋回为特征,研究区该亚类型不发育,在三角洲沉积区偶见。此亚类型主要发育在前缘与前三角洲过渡带,其上升半旋回主要由薄的分流河道(或前缘席状砂)砂岩、天然堤粉砂岩、分流间湾或前扇三角洲泥岩组成向上迅速加深变细的正韵律半旋回,下降半旋回由远砂坝薄互层的泥、粉砂岩和较厚的河口坝粉、细砂岩夹泥岩组成向上变浅和粒度加粗的反韵律半旋回,层序的底、顶界一般以整合界面为主,顶部偶为小型冲刷面。,,三、高分辨率层序地层学的基本原理,,三、高分辨率层序地层学的基本原理,,三、高分辨率层序地层学的基本原理,,三、高分辨率层序地层学的基本原理,,三、高分辨率层序地层学的基本原理,高分辨率层序地层对比的关键是识别地层记录中那些代表多级次基准面旋回的地层沉积旋回。高分辨率层序地层单元的界面既可以是不整合面或沉积间断面,也可以是沉积作用的转换面。由于沉积作用的转换面具有较严格的等时对比意义,因此常作为时间地层单元对比的优选位置。,,四、高分辨率层序地层学对比的关键技术,中期和短期基准面旋回应以长期旋回为框架。旋回的转换点处可以是不整合面或沉积间断面,也可以是地层沉积作用的转换面和沉积连续面,但在区域上应存在与之对应的不整合或沉积间断面。要正确区分由沉积间断引起的地层缺失和由张性断层引起的断缺。要充分利用多种资料,在旋回识别中相互验证,剔除假象。,,四、高分辨率层序地层学对比的关键技术,1. 基准面旋回划分应遵循的原则,,2.基准面旋回界面识别的方法,地层剖面中的冲刷现象及其上覆的滞留沉积物,或代表基准面下降于地表之下的侵蚀冲刷面,或代表基准面上升时的水进冲刷面。后者与前者的区别是冲刷面幅度较小,且其上多见盆内屑。 作为层序界面的滨岸上超的向下迁移,在钻井剖面中常表现为沉积相向盆地方向移动,如浅水沉积物直接覆于较深水沉积物之上,两类沉积之间往往缺乏过渡环境沉积。 岩相类型或相组合在垂向剖面上转换位置,如水体向上变浅的相序或相组合向水体逐渐变深的相序或向组合的转换处。,四、高分辨率层序地层学对比的关键技术,A 依据岩心或野外露头识别旋回界面,地层堆积样式变化,河流冲刷面及滞流沉积,相类型的突变面,,2.基准面旋回界面识别的方法,四、高分辨率层序地层学对比的关键技术,A 依据岩心或野外露头识别旋回界面,暴露剥蚀面(古土壤及干裂)一般是三级层序界面的标志 砂、泥岩厚度旋回性变化,如层序界面之下,砂岩粒度向上变粗,砂泥比向上变大;层序界面之上则反之。这种旋回的变化特征常以叠加样式的改变表现出来。 岩性相同但是颜色发生变化的位置。层序界面附近沉积物的颜色一般为氧化色,如棕色、褐色、棕红色等。 泥岩颜色的突变面:在上、下两套较深水灰绿色、灰色泥岩中间,夹杂着一套氧化环境的褐色或红色泥岩,意味着其间有层序界面存在。,,四、高分辨率层序地层学对比的关键技术,2.基准面旋回界面识别的方法,A 依据岩心或野外露头识别旋回界面,含砾砂岩与下伏粉砂岩突变接触MSC3旋回底部特征(鄂8 3733米),泥岩与上覆砂岩接触关系,波痕MSC6旋回底部特征(鄂9 3665米),,四、高分辨率层序地层学对比的关键技术,,四、高分辨率层序地层学对比的关键技术,棋盘井下石盒子组-山西组不整合界面,棋盘井上石盒子组-下石盒子组界面,,,四、高分辨率层序地层学对比的关键技术,鄂11井旋回高分辨率层序划分与沉积相的关系,,四、高分辨率层序地层学对比的关键技术,2.基准面旋回界面识别的方法,B 依据测井识别旋回界面,,在应用测井曲线进行层序界面识别和沉积相、沉积层序的划分时,主要利用其标志性特征的几个结构要求,包括形态、圆滑程度、接触关系、组合特征、叠加样式等测井相特征加以判别 。,,沉积转换面,地层不整合面,四、高分辨率层序地层学对比的关键技术,,四、高分辨率层序地层学对比的关键技术,,四、高分辨率层序地层学对比的关键技术,地震剖面上反映地层不协调关系的地震反射终止-削蚀、削截与上超,可代表区域性侵蚀间断或无沉积型的间断。其中削蚀、削截是指原始倾斜的地层在水平方向上的角度交切,其成因与构造隆升、周期性暴露或受低位期河流回春影响有关,在盆地边缘向盆内的过渡带,在冲积扇、河流或三角洲沉积体系向盆内方向推进过程中,由河道侵蚀下切并向盆地方向延伸的侵蚀冲刷和沉积充填作用,可形成区域性大范围发育的不整合面,其中以发育在近冲断带的盆缘隆起区,而在持续稳定沉降的盆内,则表现为上、下平行的整一强反射界面。,,四、高分辨率层序地层学对比的关键技术,2.基准面旋回界面识别的方法,C 依据地震识别旋回界面,,四、高分辨率层序地层学对比的关键技术,在短期和中期基准面旋回中,洪泛面可位于层序的顶部与顶界面重合,甚至缺失洪泛面,但更多的是位于层序内部并将层序分隔成基准面上升和下降两个半旋回。识别短期和中期基准面旋回中的洪泛面产出位置及其沉积学意义,对确定旋回的结构类型和分析旋回的叠加样式至关重要,也是一定范围内对地层和砂体进行追踪和等时对比的重要线索。在长期基准面旋回中,洪泛面一般位于层序的内部,成因与基准面大幅度上升达最高点位置后,出现区域性的欠补偿或无沉积作用有关,在区域地层对比上,亦具有极其重要的等时对比意义。,3. 洪泛面的识别方法,湖泛面上、下,岩性常具有突变特征: 此界面之上,一般为颜色相对较深、质地较纯的泥岩,其内可见水平层理等静水沉积环境的层理构造,并可见黄铁矿等反映还原环境的自生矿物,且向上一般均具有向上变粗的沉积序列由较纯泥岩向上变为含粉砂泥岩、粉砂岩。 此界面之下,岩性发生突然变化,表现为岩性相对较粗含粉砂泥岩、粉砂岩等,有直虫孔等反映浅水的沉积构造或根土层。洪泛面因水深突变致使铀的富集,常表现为自然伽马曲线尖峰的特点,而电阻率、声速值低。,,四、高分辨率层序地层学对比的关键技术,3. 洪泛面的识别方法,,四、高分辨率层序地层学对比的关键技术,3. 洪泛面的识别方法,发育于短期和中期基准面旋回中的洪泛面在常规地震剖面中较难识别,特别是中期和短期旋回层序的厚度因低于或远低于二维或常规三维地震剖面所能描述的地层厚度下限而难以识别。发育于长期基准面旋回中的最大洪泛面主要出现在大套泥岩的连续沉积过程中,常表现为空白反射或一系列具平行—亚平行、中—强振幅、中—高连续、低—高频反射波组中,因而要确定其具体发育位置也较困难,可通过连井剖面的合成记录加以确定,通常标定在反射波组中的强震幅、断续—较连续同相轴上,以代表基准面由上升折向下降的转换位置。,,四、高分辨率层序地层学对比的关键技术,鄂18,,四、高分辨率层序地层学对比的关键技术,3. 洪泛面的识别方法,在钻井中识别标志较清晰:测井曲线表现为单向或脉动性移动达低幅极限位置后折向幅度增高的转换面,对应的电性特征为低电阻、低电位和高伽玛、高声波时差。在钻井岩芯中表现为向上变细加深沉积序列顶部的泥岩段(中期、短期旋回层序)或位于大套质纯泥岩段的中部(长期旋回层序),,四、高分辨率层序地层学对比的关键技术,苏18井,,,鄂17井,,四、高分辨率层序地层学对比的关键技术,地层旋回的对称性变化表明:在时间地层单元沉积的范围内,由于体积分配作用沉积物的堆积是不连续的,因而在不同地理位置,地层有时由岩石 +岩石组成,有时由岩石+不连续界面组成。,,4.旋回等时对比,四、高分辨率层序地层学对比的关键技术,其时间对比关系是: 冲积平原环境基准面下降期间形成的地层不连续面在时间上相当于沿斜坡向下临滨或三角洲环境中基准面下降期形成的地层; 临滨位置的准层序上覆的洪泛面(海、湖侵冲刷不整合面)在时间上相当于海(湖)岸平原和冲积平原位置基准面上升期沉积的地层。这是基准面旋回等时对比的重要概念。,,四、高分辨率层序地层学对比的关键技术,,四、高分辨率层序地层学对比的关键技术,,四、高分辨率层序地层学对比的关键技术,,在成因(旋回)层序的对比中,基准面旋回的转换点即基准面由下降到上升或由上升到下降的转变位置,可作为时间地层对比的优选位置。 因为转换点为可纳空间增加到最大值或减小到最小值的单向变化的极限位置,即基准面旋回的二分时间单元的划分界线(Cross) 。,4.旋回等时对比,四、高分辨率层序地层学对比的关键技术,,四、高分辨率层序地层学对比的关键技术,关于短期旋回划分问题的讨论:沙漏形还是纺锤形?,,四、高分辨率层序地层学对比的关键技术,关于经典层序高分辨率层序的统一性问题:能还是不能,
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本文标题:第4章 高分辨率层序地层对比技术
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