层序地层分析技术在冲积扇沉积相研究中的应用

含煤岩系层序地层学研究进展

第41卷 第1期 煤田地质与勘探 Vol. 41 No.1 2013年2月 COAL GEOLOGY & EXPLORA TION Feb. 2013 收稿日期: 2011-07-31 基金项目:国家科技重大专项课题(2011ZX05023-001) 作者简介:魏恒飞(1983—)，男，安徽亳州人，博士研究生，从事层序地层及油气资源评价工作. 文章编号: 1001-1986(2013)01-0001-07 含煤岩系层序地层学研究进展 魏恒飞，陈践发，王冠男，李 伟，刘娅昭，吴雪飞 (中国石油大学地球科学学院，油气资源与探测国家重点实验室，北京 102249) 摘要: 层序地层学是分析聚煤规律的一种有效方法。层序地层学应用于含煤地层的分析始于20世纪90年代，Diessel 最先在经典层序地层格架中建立了煤层的聚集模式；之后，Bochacs 和Stuer 通过讨论可容纳空间的变化速率和泥炭聚集速率之间比值的变化，具体分析了不同可容纳空间的煤层厚度、连续性及形态。通过对层序地层中煤层发育和分布的研究，多数煤田地质学家们认为，厚煤层主要发育于低位体系域晚期至海侵体系域早期及海侵体系域晚期至高位体系域早期。由于巨厚煤层往往是许多次级层序及界面的复合体，因此巨厚煤层不能简单地作为成因层序地层的界面，但可以通过煤岩学和地球化学方面的指标对其进行精细划分确定。我国煤田地质学家通过对国内海相煤层的研究，提出了海侵事件聚煤和海相层滞后时段聚煤等观点，从而大大促进了含煤岩系层序地层学的发展。 关 键 词：旋回层；层序地层学；煤层；可容纳空间；巨厚煤层 中图分类号：P618.11 文献标识码：A DOI: 10.3969/j.issn.1001-1986.2013.01.001 Developments of coal measures sequence stratigraphy WEI Hengfei, CHEN Jianfa, W ANG Guannan, LI Wei, LIU Yazhao, WU Xuefei (College of Earth Scieces , State Key Laboratory of Petroleum Resource and Prospecting , China University of Petroleum , Beijing 102249, China ) Abstract: It is beneficial for exploitation and exploration of coal resources and resources relating to coal to analyze developing strata and distribution of coal seam in sequence stratigraphy. The time that sequence stratigraphy began to use in coal strata was 90's of last century, Diessel firstly established coal accumulation model in classical se-quence stratigraphy framework, then Bochacs and Stuer discussed the change of ratio of accommodation rate/peat production rate and concretely analyzed thickness, continuity, configuration of coal seam in different accommoda-tion. Based on studied development and distribution of coal seam in sequence stratigraphy, most coal geologists think that thick coal seams were mostly developed during late low stand-early transgression and late transgres-sion-early high stand periods. Extremely thick coal seam is composed of many para-sequence and interface of para-sequence, so we can not easily believe extremely thick coal seam is interface of genetic stratigraphy, but we can use index of coal petrology and geochemistry to finely divide extremely thick coal seam and to confirm inter-face of genetic stratigraphy. In China, coal geologists studied paralic coal seam and raised ideas of coal formation in the transgressive event and coal accumulation during a lag time of marine limestone beds, and that let idea of coal accumulation in sequence stratigraphy to develop. Key words: cyclothem; sequence stratigraphy; coal seam; accommodation; extremely thick coal seam 层序地层学自从20世纪80年代后被人们广泛应用以来，已经取得了很好的实际效果并得到极大的丰富[1-2]，但其多集中在油田地质方面的研究，而在煤田地质上的应用则始于20世纪90年代[3]，并且其发展速度明显滞后于油田地质方面。煤炭是重要的有机矿产资源，煤层不仅是液态和气态烃类的源岩体，而且 还是气态烃类的储集体[4-7]。在我国，煤成气探明储量占全国气层气储量的近十分之七[8]，这也从一个侧面说明煤在我国能源矿产中的重要性。煤的形成过程就像生物礁的形成过程一样，受水体深度的影响较大，煤层的发育和中断可以作为很好的预测水深(地下水顶面)变化的沉积物类型。因此，研究煤层在层 网络出版时间：2013-01-30 09:54 网络出版地址：https://www.wendangku.net/doc/7a15629270.html,/kcms/detail/61.1155.P.20130130.0954.018.html

转换面的概念及其层序地层学意义

第15卷第2期2008年3月 地学前缘(中国地质大学(北京);北京大学) Earth Science Frontiers (Chin a University of Geosciences,Beijing;Peking University)Vol.15No.2M ar.2008 收稿日期:2007-09-15;修回日期:2007-11-06基金项目:国家自然科学基金资助项目(40672078) 作者简介:王红亮(1971)),男,副教授,主要从事沉积储层及层序地层研究工作。E -mail:w h l4321@sohu 1com /转换面0的概念及其层序地层学意义 王红亮 中国地质大学(北京)能源学院,北京100083 Wang H ong liang S ch ool of E nerg y Re sour ces ,Ch ina Univ e rsity of Ge osciences (Be ij ing ),Beij ing 100083,Ch ina Wang Hongliang.Concept of /Turnaround Surface 0and its signif icance to sequence stratigraphy.Earth Science Frontiers ,2008,15(2):035-042 Abstract:It is t he basic view of t raditio nal sequence stratigr aphy (V ail sequence)to t ake unconform ity as se -quence bo undary.Fo r hig h -frequency sequence ana lysis,it is obvio usly limited if only taking unco nfo rmit y as sequence boundar y due to the co nt inuit y of sedimentary pro cess,limitatio ns of unconfor mity distributio n and u -nifo rmity is not a rig or ous isochronous sur face.So /T ur nar ound Surface 0is int roduced to hig h -r eso lutio n se -quence stratigr aphy./T urnaro und Sur face 0has tw o implicatio ns:o ne is turnar ound surface o f base -lev el rise and base -level fa ll,the other is turnaround sur face o f sedimentat ion due t o base -level r ise and base -lev el fa ll.T urnaro und sur faces are classified into two t ypes:o ne is base -level fall to base -lev el rise turnaround sur face,which are usually present ed as unco nformity,top -lap sur face and pro gr adat ion to r et rog radatio n tur nar ound sur face ;ano ther is base -lev el rise to base -level fall turnaro und surface,w hich ar e usually pr esented as flo oding sur face.T he implicat ions of all these surfaces ar e discussed in detail.T he pr esentatio n of /T ur nar ound Sur -face 0is of sig nificance to high -fr equency sequence (4th and 5th or der sequence)divisio n,w hich pro mo te the applicatio n o f sequence str atig raphy in o il and gas ex plor at ion and develo pment.A case study is fr om delta to turbidite depositional system o f 3rd member o f Shahejie F ormat ion,Bo xing sub -depression o f Jiy ang sag.T hro ug h recog nitio n of turnaround sur face,fo ur larg e -sca le cy cles and eig ht intermediate -scale cycles ar e div id -ed in 3rd member of Shahejie F or matio n.Based o n above division and cor relation of wells and seismics,the higher resolution sequence framew ork is fo rmed. Key words:turnaround surface;base -level;unco nfo rmity;sequence st ratig ra phy 摘 要:不整合面作为层序界面,是经典层序地层学派的基本观点,对沉积盆地层序地层格架的建立具有不可替代的作用。但对高频层序分析而言,由于三维空间中沉积作用的连续性、不整合面分布的局限性,以及不整合面并不是一个严格意义上的等时面。因此以不整合面作为层序界面具有明显的局限性。由此在高分辨率层序地层分析中,引入了/转换面0的概念。转换面包含两层意思,一是基准面由上升变为下降或由下降变为上升的转换,一是由于基准面的升降转换所引起的沉积作用的转换。转换面可分为两大类,基准面由下降变为上升的转换面,包括不整合面、顶超面及进积与退积转换面;基准面由上升变为下降的转换面,主要为洪泛面。作者探讨了顶超面、进积与退积作用的转换面和洪泛面的特征及层序意义。/转换面0概念的提出对高频层序(如四级、五级层序)划分具有重要的意义,使层序地层理论与分析方法能更有效地应用于油气勘探与开

层序地层学基本概念

层序地层学读书报告层序地层学基本概念 学号：2006120061 姓名：李晓辉 院系：能源学院

层序地层学基本概念 学号：2006120061 姓名：李晓辉 层序地层学是一门新兴的石油地质学科，层序地层学的出现代表了地质学领域里的一场革命，是一种划分、对比和分析沉积岩层系的新方法，是油气、煤、铀等矿产勘查与盆地地质研究的重要工具和手段。层序地层学来源于地震地层学，以下简介地震地层学和层序地层学的基本概念。 地震地层学：地层的描述科学，通过地震资料，结合地震分析技术，在正常顺序下，岩层(和其它共生者体)的形状、排列、分布、年代顺序、划分以及有关岩石可以具有的任一成全部特征，成分和性质的关系。包括成因、组成、环境、年代、历史、与生物进化的关系以及不可胜数的其它岩层特征。 地震反射面：只有沉积表面(包括不整合面)是空间中连续的具有波阻抗差的界面。是追随地层沉积表面的年代地层界面，而不是岩性地层界面。 削蚀(削截、侵蚀)：层序的顶部反射终止，既可以是下伏倾斜地层的顶部与上覆水平地层间的反射终止，也可以是水平地层的顶部与上覆地层沉积初期侵蚀河床底面间的终止。 顶超：下伏原始倾斜层序的顶部与由无沉积作用的上界面形成的终止观象。它通常以很小的角度，逐步收敛于上覆层底面反射上。 上超：层序的底部逆原始倾斜面逐层终止。 下超：层序的底部颗原始倾斜面，向下倾方向终止。 地震层序分级： 超层序：从水域最大到最小时期沉积的地层层序。它往往是区域性的，并包括几个层序。据Vail等分析，大部分超层序是在海面相对变化的二级周期(超周期)期间沉积的。 层序：是超层序中的次一级地层单元，水域相对扩大和缩小，它可以是区域性的，也可以是局部的。 亚层序：层序中最小一级地层单元，它可以是局部的或三角洲的一个朵叶。 海面变化的定义 水深：指在任一给定时刻和地点，水面和水底间的距离。 全球海面变化：海面和一个固定基准点（通常指地心）间测量到的海面变化。其变化成因只有两种：洋盆体积变化（如洋中脊扩张）和海水体积变化（如冰川消融）。 相对海面变化：海面和一个局部的运动基准点——沉积基底或早期地层表面——间测量到的海面变化。 上超点法：一种利用地震剖面中反射界面上超点的转移幅度研究海平面升降的半定量方法。地震相：相是一定岩层生成时的古地理环境及其物质表现的总和，地震相可以理解为沉积相在地震剖面上表现的总和，是由沉积环境(如海相或陆相)所形成的地震特征。 振幅：振幅是质点离开它平衡位置的最大位移，振幅直接与波阻抗差有关，波阻抗差高，则振幅强；波阻抗差低，则振幅弱。 连续性：指同相轴连续的范围。连续性直接与地层本身的连续性有关，连续性愈大，沉积的能量变化愈低，沉积条件就愈是与相对低的能量级变化有关。 波形排列：指的是同相轴排列的形状，它反映互相接近的地层间的沉积环境，如果波形排列在横向上变化不大或变化缓慢，说明地层变化不大，常常出现在低能沉积环境中。如果波形排列变化迅速，说明地层变化迅速，常出现在高能环境中。 视频率：频率表示质点在单位时间内振动的次数，而视频率指的是地震时间剖面中反射同相轴呈现的频率。 地震相单元的外部几何形态：

沉积体系及层序地层学研究进展

沉积体系及层序地层学研究进展 沉积学的发展整体上经历了从萌芽到蓬勃发展，再到现今的储层沉积学、层序地层学、地震沉积学等派生学科发展阶段。这期间，沉积学的形成和发展一直服务于油气和其他沉积矿产的勘探和开发。到目前为止，针对层序研究，相关的理论和方法已比较系统、成熟。但在层序内部体系域划分、裂谷盆地层序地层模式研究及层序地层控制因素分析等方面仍然需要开展大量的研究工作才能使沉积体系及层序地层学研究更精细。 1 层序地层学研究现状及发展趋势 层序地层学是近20年来发展起来的一门新兴学科，其基础是地震地层学与沉积相模式的结合。层序的概念最初由Sloss(1948)提出，当时将层序作为一种以不整合面为边界的地层单位。但层序地层学的真正发展阶段是在P. R. Vail, R. M. Mitchum, J.B.Sangree1977年发表了地震地层学专著之后，层序的概念定义为“一套相对整合的、成因上有联系的地层序列，其顶底以不整合或与这些不整合可对比的整合为界”，并将海平面升降变化作为层序形成与演化的主导因素。1987年Vail和Wagoner等在AAPG上发表的文章首次明确了层序地层学的概念，开始了层序地层学理论系统化阶段，提出了体系域等一系列新概念，建立了层序内部的地层分布规律和成因联系。进入二十世纪九十年代，层序地层学理论出现了多个分支学派，丰富发展了理论，也扩展了应用领域。 层序地层学经历了三个发展阶段，现已发展为与岩石地层、年代地层、生物地层及地震资料相结合的综合阶段，并且已从在理论上有争议的模型演化成一种在实践上可采纳的方法（蒋录全，1995）。 1.1 国内外层序地层学研究现状 层序地层学理论建立之初是以海相层序地层为基础的，国外应用较多的有三种海相层序概念模式，发展至今，理论上形成了Vail层序地层学、Cross高分辨率层序地层学、Galloway成因层序地层学三大主流派系。沉积层序与成因层序的最根本区别在于层序界面的不同，沉积层序以不整合和与该不整合可对比的整合面为界，强调海平面变化是层序形成的主导控制作用；成因层序是以最大海侵

层序地层学的研究现状

文章编号:1009-3850(2000)03-0097-08 层序地层学的研究现状 赵国连 (中国科学院地质与地球物理研究所,北京 100101) 摘要:本文介绍了层序地层的发展历史,总结了各阶段的主要理论和概念,以及各阶段所取得的 成就,指出各阶段在理论上的发展及存在的不足;由此而追索到现代层序地层学的基本概念及 理论的由来。总的来说,层序地层学经历了初期阶段,地震地层学阶段和现代层序地层学三个 发展阶段,其中主要涉及层序控制的因素,海平面变化,可容纳空间变化和体系域类型等概念。笔者认为层序地层学发展主要原因是地震勘探技术的发展及石油工业的发展。作为边缘学科, 它与诸多的学科都有较深的渊源。笔者认为,正是在这些结合点上,层序地层学才得到了极大 的应用。笔者认为陆相层序地层学在中国有了较大的发展,在国际上属领先地位。本文总结了 层序地层学的发展历史、现状及可能的发展方向,这将有利于人们进一步了解本学科的进展。 关键词:层序地层;地震地层;陆相层序;可容纳空间 中图分类号:P 53912 文献标识码:A 收稿日期:1999-10-23;修订日期:2000-01-16 目前关于层序地层学研究已在全世界各地展开。因而正确地了解层序地层学,可以帮助我们发扬本学科的特点,利用该学科与其它学科的结合,在解决矛盾中互相提高,为现代层序地层学和相关学科的发展作出有益的探索。 1 经典层序地层学的研究概况 经典的层序地层学是一门边缘交叉学科,相对于现代层序地层学而言,它仅涉及被动大陆边缘的滨浅海相研究,因地质学(特别是地层学、沉积学、构造地质学)和地球物理学的相互渗透而迅速发展起来的一门学科,因其片面强调海平面变化对层序的控制作用,因而没能应用到陆相层序地层的研究中来。层序地层最早的萌芽思想产生在一百多年前(Sloss,1984)112。早在十九世纪中叶,地质学家在建立年代地层时就把不整合作为地层的顶界/底界。这正是现代层序地层的边缘。 111 层序地层学的诞生及概况 自从层序的概念(Sloss 等,1948)提出后,层序地层学便由此诞生,因长期进展不大,因第20卷 第3期2000年9月 沉积与特提斯地质Sedimentary G eolog y and T ethyan Geology V ol.20 No.3Sept.2000

层序

中国地质大学研究生课程读书报告 课程名称层序地层学及应用教师姓名 学生姓名 学生学号 专业 所在院系 日期

前言：层序地层学理论体系概述 层序地层学的定义——经典的定义来自J. C. Van Wagoner(1988) “研究以侵蚀面或无沉积作用面、或者与之可以对比的整合面为界的、重复的、成因上有联系的地层的年代地层框架内岩石间的关系。” It is the study of rock relationships within a chronostratigraphicframework of repetitive, genetically related strata bounded by surfaces of erosion or nondeposition, or their correlative conformities. 图0-1 层序地层学研究区限 “层序地层学改变了分析世界地层记录的基本原则。因此，它可能是地质学中的一次革命，它开创了了解地球历史的一个新阶段（P．R. Vail，199）。” 注意：层序地层学与以岩性相似性为依据的岩性地层学没有什么本质上关．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 联．。 图0-2 层序地层与年代地层、岩性地层界面的关系

图0-3 层序地层学各组成要素关系表 MAIN Accommodation——Base Level——Depositional Shelf Break（Equilibrium Profile——Equilibrium Point ） SEDIMENTS Sequence> Systems Tract> Depositional System> ParasequenceSet> Parasequence> CondencedSection SURFACE Unconformity> TransgressiveS.＝Maximum Flooding S.> Marine Flooding S.

准噶尔盆地侏罗系层序地层学研究_鲍志东

文章编号:1000-0747(2002)01-0048-04 准噶尔盆地侏罗系层序地层学研究 鲍志东1,管守锐1,李儒峰1,王英民1,刘　凌1,赵秀岐2,齐雪峰3 (1.石油大学(北京);2.中国石油石油地球物理勘探局;3.中国石油新疆油田公司) 摘要:准噶尔盆地侏罗系发育砾岩、砂岩和泥岩为主的含煤或不含煤层序,可以划分出2个超层序、7个层序和15个体系域。第一超层序由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ层序组成,相当于八道湾组、三工河组及西山窑组;第二超层序由Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ层序组成,相当于头屯河组、齐古组及喀拉扎组。各层序在不同的地区发育程度不同,具有不均衡性、不完整性及横向变化的分区性。对比分析显示,准噶尔盆地三级层序持续的时间周期约为7～13M a,Ⅰ层序、Ⅳ层序、Ⅵ层序的的底界面分别与全球层序的UA B1、LZA1、LZA3的底界面一致。图2表1参5(鲍志东摘) 关键词:准噶尔盆地;侏罗系;层序地层划分;层序发育特征 中图分类号:T E111.3　文献标识码:A 1侏罗系发育基本情况 准噶尔盆地是我国大型含油气盆地之一,石炭纪末—二叠纪早期的造山作用使其由开放的海相盆地转化为山—盆体制下的封闭性内陆盆地,自石炭纪末到第四纪经历了多旋回构造运动。侏罗系是准噶尔盆地振荡演化阶段的产物,下侏罗统分为八道湾组和三工河组,中侏罗统分为西山窑组和头屯河组,上侏罗统分为齐古组和喀拉扎组。依据岩性、测井、地震和古生物组合特征以及煤层的发育情况,可将侏罗系划分为中、下侏罗统水西沟群(八道湾组,三工河组,西山窑组)煤系地层和中、上侏罗统石树沟群(头屯河组,齐古组,喀拉扎组)基本不含煤地层。 八道湾组与三叠系区域性不整合接触,总体上是由砾岩、砂岩、泥岩和煤层组成的具有明显旋回性的沉积,一般厚300～800m,自下而上由粗到细再到粗,依其旋回特征分为3段。三工河组是盆地侏罗纪最大湖侵期沉积,以灰色泥岩、泥质粉砂岩及泥灰岩为主,夹黄绿色中、细砂岩,一般厚100～700m,与八道湾组整合接触,依岩性可分为3段(J1s3,J1s2,J1s1);J1s2又可划分出被泥岩分隔的两套砂岩组合(J1s12,J1s22),其中J1s22横向不稳定,盆地边缘区多被削蚀,地震剖面上表现为同相轴消失。西山窑组为灰白、浅灰、灰绿色砾、砂岩夹炭质泥岩、泥岩及煤层,在大部分地区与下伏地层整合接触,仅在盆缘为不整合接触。头屯河组底部岩性较粗,以黄绿色砂砾岩夹杂色细、粉砂岩及泥质条带为特征;中下部主要为灰绿色砂岩、泥岩、泥灰岩夹炭质泥岩,偶见煤线;上部为灰绿色粉砂岩、泥岩互层夹杂色泥质条带。齐古组主要为棕红色、红褐色泥岩、粉砂岩夹紫灰色、灰色泥质砂岩以及薄层凝灰质砂岩。喀拉扎组为灰黄色、灰绿色中—粗粒长石砂岩夹紫红色硬砂岩和粉砂岩,发育大型交错层理。头屯河组、齐古组和喀拉扎组横向变化大,三组间为过渡关系,与下伏地层呈区域性不整合或假整合接触,与上覆白垩系呈区域性不整合接触,大部分地区无论井下还是露头都很难区分。 由于燕山中期运动的影响,盆地东西沉降速率差异大,造成侏罗系厚度西部小而东部(尤其东南部)大的格局。在盆地南缘,东部出露侏罗系全部地层(最厚可逾4000m),西部仅出露水西沟群的部分地层;盆地内部侏罗系厚度一般为1500m左右,主要缺失中、上侏罗统的部分地层。 2层序地层学分析的基础工作 笔者在对准噶尔盆地侏罗系进行层序地层分析时,综合使用了露头、钻井、测井和地震资料。首先,系统观察了盆缘8条主要的侏罗系露头剖面,初步确定了层序和体系域界面的识别标志,提出侏罗系层序和体系域划分的初步方案,将层序格架划分至准层序级,并建立了层序地层模式。在此基础上,收集了盆地内200余口钻井的资料,结合重矿物、古生物、地化等资料,将侏罗系层序格架划分至体系域级,并侧重于研究层序纵向变化、单井划相及沉积相变化规律,深入解释层序和体系域界面。通过对190余口井的层序分析、50余口井的沉积相分析、28口井的岩心观察,建立了152口井的层序划分数据库和20条层序地层与沉积相对比剖面,根据与地震剖面解释成果的相互标定,建立了单井层序地层划分原则和层序地层格架。利用地震 48 石　油　勘　探　与　开　发 2002年2月 PET ROL EU M EX PLO RA T IO N AN D DEVELO PM EN T V ol.29　N o.1

层序地层学研究综述

层序地层学研究综述 学生: 黎静容地球物理与石油资源学院 指导老师: 谢锐杰地球物理与石油资源学院 前言: 简要回顾了层序地层学的起源和发展历史，将层序地层学的发展划分为起源阶段、经典层序地层学阶段和分辨率层序地层学阶段:在总结了层序地层学取得的主要成就和存在的问题以及难点的基础上，展望了层序地层学的未来和前景最后，对有关层序地层学研究等理论问题作了初步的探讨，提出以初始海泛面作为层序的界线更为合理和实用，且优越于经典层序边界，且从理论上进行了论述:讨论了层序地层学理论在优化年代地层界线层型的作用，认为在海相地层中，层序的初始海泛面应该是选择全球界线层型剖面点的一个重要参考标准:在陆相地层中，作者一提出，界线层型剖面点建立在最大洪泛面上是最好的选择，即应将陆相地层的界线层型剖面点建立在最大海泛面上第一个广泛分布的化石带之底 1层序地层学的研究历程 1. 1层序地层学的起源阶段 自从Sloss J几1950年提出了层序的概念之后.层序地层学正式诞生。但在当时没有受到人们足够的重视.因此层序地层学未得到发展。从20世纪50年代开始.由于计算机技术的应用和地震堪探新技术的兴起.使得地震堪探技术逐渐地被应用于盆地研究和油气助探中并取得了显著的成果和经济效益。20世纪70年代.以V ail为首的Exxon石油公司的地质学家们将地质理论、地震堪探技术与现代计算机技术紧密结合.创立了地震地层学,使得地层学的发展跃上了一个新的台阶。因此.地震地层学的出现被认为是地层学理论和实践上的一项重大突破。 地震地层学通过对地层及其界而的反射特征的分析.逐步弄清反射界而之间的关系、反射界而之间所限定的地层体之间关系以及它们和海平而变化之间的内在关系。在此基础上.地震地层学的发展逐步完善.其成就表现在:在理论上.地震地层学促使人们对地层学以新的思考。并导致现代地层学的产生;在实践上.人们开始利用地震速度来提取岩性信息并在盆地规模上开始对地层结构、沉积相的变化与区域分布进行分析预测。V ail首先用地震地层学来研究海平而的变化;T odd和M itchum对墨西哥湾和非洲西部海上的三叠纪、侏罗纪及白纪世地震地层学进行研究;Clement对俄克拉何马格里区韦托加一奇卡沙趋向带的莫洛斯普林格底砂岩进行地震模拟.为油气堪探提供了重要依据。 1. 2经典层序地层学阶段 从20世纪80年代至90年代，随着可容空间概念的建立.层序地层学的理论和方法逐渐完善.主要研究海平而变化周期的不同时期(低水位期、海进期和高水位期)具有成因联系的地层沉积层序，并建立以地层不连续面为界，在成因上有联系的旋回性地层的年代地层学体制以解释沉积环境及其有关岩相的分布.这些岩相单元可能限于以层而为界而的等时段内.也可以跨越时间面。该阶段通常称为经典层序地层学阶段。 经典层序地层学学派中大致有3种层序划分方案。其一是以V ail为代表}5i.以地层不整合或与该不整合对比的整合界而为层序的边界;主要利用地震资料来解释地震地层.通过地震

层序地层学答案

一、名词解释 层序地层学：是研究以不整合面或与之相对应的整合面为边界的年代地层格架中具有成因联系的、旋回岩性序列间相互联系的地层学分支学科。 层序：一套相对整一的、成因上存在联系的、顶底以不整合面或与之相对应的整合面为界的地层单元。体系域：一系列同期沉积体系的集合体，是一个三维沉积单元，体系域的边界可是层序的边界面、最大海泛面、首次海泛面。 准层序：一个以海泛面或与之相应的面为界、由成因上有联系的层或层组构成的相对整合序列。在层序的特定位置，准层序上下边界可与层序边界一致。 首次海泛面：Ⅰ型层序内部初次跨越陆架坡折的海泛面，即响应于首次越过陆棚坡折带的第一个滨岸上超对应的界面，也是低位与海侵体系域的物理界面。 凝缩层：沉积速率极慢、厚度很薄、富含有机质、缺乏陆源物质的半深海和深海沉积物，是在海平面相对上升到最大，海侵最大时期在陆棚、陆坡和盆地平原地区沉积形成的。 Ⅰ型层序：底部以Ⅰ型层序界面为界，顶部以Ⅰ型或Ⅱ型层序界面为界的层序类型。 陆棚坡折带：陆架向海盆方向坡度陡然增加的地方。 低位体系域：Ⅰ型层序中位置最低、沉积最老的体系域，是在相对海平面下降到最低点并且开始缓慢上升时期形成的。 并进型沉积：常出现于正常的富含海水的陆棚环境，海平面上升速率相对较慢，足以使得碳酸盐的产率与可容空间的增加保持同步，其沉积以前积式或加积式颗粒碳酸盐岩沉积准层序为特征，并且只含极少的海底胶结物。 二、层序地层学理论基础是什么？ （1）海平面升降变化具有全球周期性。 层序地层学是在地震地层学理论基础上发展起来的，它继承了地震地层学的理论基础，即海平面升降变化具有全球周期性，海平面相对变化是形成以不整合面以及与之相对应的整合面为界的、成因相关的沉积层序的根本原因。 （2）4个基本变量控制了地层单元的几何形态和岩性。 这四个基本变量是构造沉降、全球海平面升降、沉积物供给速率和气候变化，其中构造沉降提供了可供沉积物沉积的可容空间，全球海平面变化控制了地层和岩相的分布模式，沉积物供给速率控制沉积物的充填过程和盆地古水深的变化，气候控制沉积物类型以及沉积物的沉积数量。一般说来，前三者控制沉积盆地的几何形态，沉降速率和海平面升降变化综合控制沉积物可容空间的变化。 三、图示并说明三种准层序组序列特征 进积式准层序组：是在沉积物沉积速率大于可容空间增长速率的情况下形成的，所以较年轻的准层序依次向盆地方向进积，形成向上砂岩厚度增大、泥岩厚度减薄、砂泥比值加大、水体变浅的准层序堆砌样式。常为HST和LST的前积楔状体的沉积特征。 退积式准层序组：是在沉积速率小于可容空间增长速率的情况下形成的，所以较年轻的准层序依次向陆方向退却，尽管每个准层序都是进积作用的产物，但就整体而言，退积式准层序组显示出向上水体变深、单层砂岩减薄、泥岩加厚、砂泥比值降低的特征。常为TST的特征。 加积式准层序组：是在沉降速率基本等于可容空间变化速率时形成的，相邻准层序之间未发生明显的侧向移动，自下而上，水体深度、砂泥岩厚度和砂泥比值基本保持不变。常为HST早期和陆架边缘体系域的沉积响应。 四、对比具陆棚坡折的碎屑岩Ⅰ型层序与具台地边缘的碳酸盐岩Ⅰ型层序之间的特征（含成因、边界特征、体系域构成及LST、TST、HST特征、主控因素） 具陆棚坡折的碎屑岩Ⅰ型层序界面是在全球海平面下降速率大于盆地沉降速率时产生的，它响应于区域性不整合界面，其上下地层岩性、沉积相和地层产状可以发生很大变化，具有陆上暴露标志和河流回春作用形成的深切谷。随着相对海平面下降，河流深切作用不断向盆地中央推进，形成了岩相向盆地中央方向的迁移特征。 具台地边缘的碳酸盐岩Ⅰ型层序界面是在海平面迅速下降且速率大于碳酸盐岩台地或滩边缘盆地沉降速率、海平面位置低于台地或滩边缘时形成的，以台地或滩的暴露和侵蚀、斜坡前缘侵蚀、区域性

高频层序地层学的理论基础

第1章 高频层序地层学的理论基础 1.1 高频层序的基本概念和研究现状 1. 高频层序的基本概念 高频层序的概念起源于地质学家们对于准层序的研究。准层序最初被定义为“由海泛面所限定的层或层组组成的一个相对整合的序列”。作为准层序界面的海泛面被进一步定义为：一个将老地层与新地层分开的面，穿过该面水深突然增加[1]。这一定义主要是基于海岸沉积环境提出的，因此其定义不具有普遍性而造成概念的欠完整。Van Wagoner和Mitchum[2]随后将类似于准层序的地层单元重新命名为“高频层序”，对于准层序定义的欠完整性起到了一定程度的修正作用。郑荣才等[3]、Cross等[4]所提出的短期基准面旋回和超短期基准面旋回，Anderson和Goodwin[5]提出的“米级旋回”，包括王鸿祯等[6]所称的“小层序”都属于高频层序的范畴。综合众多学者的观点，高频层序应是包含基准面上升期和下降期沉积的完整的地层序列，在不同沉积环境，高频层序的结构特征有差异。 2. 高频层序级次划分研究现状 Exxon的经典层序地层学、Cross的成因层序地层学、Galloway - 1 -

扇三角洲高频层序界面的形成机理及地层对比模式 的成因层序地层学以及Miall的储层构型要素分析理论关于高频层序单元的级次划分、高频层序的时限等方面有明显的差异。 经典层序地层理论源于二十世纪八十年代，Peter Vail[7]和来自Exxon公司的沉积学家继承了Sloss[8]的研究成果，提出了“层序—体系域—准层序”这样一个完整的概念体系。层序是以不整合面或与之相应的整合面为边界的、一个相对整合的、有内在联系的地层序列。层序内部可以根据初始海泛面和最大海泛面进一步划分为低位体系域、海侵体系域和高位体系域。体系域内部则包含若干个具有相互联系的准层序组或准层序。基于这一理论体系，众多学者根据海平面持续的时间周期提出了层序划分方案[9]。受限于勘探程度、资料分辨率和现有技术手段，在三级层序内部进行高频层序划分时所能够识别的高频层序级次也不相同，但大多数划分至准层序组、准层序的级别，相当于四级和五级层序。根据前人的研究成果，四级层序时限在0.08～0.5 Ma，五级层序的时限在0.01～0.08 Ma。 Cross[4]及其成因地层学小组提出了高分辨率层序地层学理论与研究方法，其理论基础包括四个方面：地层基准面原理、体积划分原理、相分异原理与旋回等时对比法则。高分辨率层序地层学并没有根据海平面变化持续的时间来进行旋回级次划分，而是以不同级次的基准面变化将地层划分为不同的旋回，依据钻井和测井资料可以识别出来的最高级次的旋回称为短期旋回。Cross 指出完整的短期旋回是具有进积和加积地层序列的成因地层单元。郑荣才等[3]根据其对多个盆地的高分辨率层序地层学研究成果，建立了各级次基准面旋回的划分标准，并且厘定了各级次旋回的时间跨度，将基准面旋回划分为六个层次：巨旋回、超长期旋回、长期旋回、中期旋回、短期旋回和超短期旋回。超短期旋回与短期旋回具有相似的沉积动力学形成条件和内部结构。 - 2 -

层序地层学国内外研究进展及应用

层序地层学国内外研究进展及应用 2018年1月

层序地层学国内外研究进展及应用 摘要：为了加深对层序地层学的认识和理解，本文从层序地层学的研究对象和内容出发，系统性地认识层序地层学的研究方法以及理论基础。首先查找文献初步了解层序地层学的概念体系和以全球海平面变化为特征的理论基础。其次，梳理了层序地层学的发展历史和近期层序地层学的相关研究进展。最后，针对塔里木盆地的寒武-奥陶系海相碳酸盐岩的层序地层特征，查找了相关研究成果，加深了对塔里木盆地的海相地层的层序特征的理解。 关键字：层序地层学；研究进展；塔里木盆地；寒武-奥陶系；碳酸盐岩

1 层序地层学研究对象及内容 层序地层学(Sequence Stratigraphy)是20世纪80年代发展起来的一门新学科和新技术[1]。它是研究以侵蚀面或无沉积作用面以及可与之对比的整合面为界的、有成因联系并具旋回性的地层格架内的岩石关系为主要内容的一门学科。层序地层学的诞生和发展伴随着地震地层学、生物地层学、年代地层学和沉积学的发展。它是以地震地层学为基础，结合有关的沉积环境及岩相古地理解释，对地层的层序格架进行综合解释的科学。通过对地震、测井和露头资料的分析，研究在构造运动、海面升降、沉积物供应和气候等因素控制下，造成相对海平面的升降变化及其与地层层序、层序内部不同级次单位的划分、分布规律；研究其相互之间的成因联系、界面特征和相带分布，以建立更精确的全球性地层年代对比、定量解释地层沉积史。当与生物地层、构造分析等结合时，能提供以不整合面或与之相对应的整合界面为界的更精确的地层对比。 层序的基本模式是以不整合为边界，内部是由三个体系域组成(低位体系域、海侵体系域和高位体系域)，层序形成的控制因素主要有四个，即构造沉降、海平面升降运动、沉积物的供给和气候，层序的研究方法包括地震、露头和测井的综合应用。 层序地层学在其发展的过程中逐渐形成了一套相对独立的理论方法体系。它是在是在地震地层学的基础上发展起来的，并综合了生物地层学、年代地层学、岩石地层学、同位素地层学、磁性地层学、沉积学和构造地质学的最新成果[2]。它依据生物地层学与年代地层学所建立的宏观年代地层格架基础开展研究，并把自己的研究同已建立的宏观地层格架结合起来；它将地质学和地球物理学相互交叉渗透而迅速发展起来，逐渐形成了一套相对独立的理论方法体系，在实践中不断被完善和发展；它消除了地层学中长期存在的年代地层学、岩石地层学与生物地层学单位的三重命名的混乱现象，第一次提出了全球统一的成因地层划分方案，建立了地层分布模式，提高了对地层的分布预测能力，将地球科学的研究从定性推向定量[3]。

层序地层学读书报告

层序地层学基本概念 1、 层序、体系域、准层序概念之异同与比较 (1) 层序 1、层序地层学 是根据露头、钻井、测井和地震资料，结合有关沉积环境和岩相古地理解释，对地层层序格架进行地质综和解释的地层学分支。 2、层序的概念 层序是一套相对整一的、成因上存在联系的、顶底以不整合面或与之相对的整合面为界的底层单元，一个沉积层序可以包含若干个不同类型的沉积体系域以及准层序组和准层序。 3、层序的分级 在大多数的情况下，一个沉积层序是在一个海平面变化周期内形成的，不同级别的海平面相对变化周期相对应于相应级别的沉积层序。（一般分为5个级别）：一级层序的体系域是由一个或多个二级周期所形成的二级层序所组成；二级层序的体系域是由一个或多个三级周期所形成的三级层序所组成；三级层序是由一系列准层序组组成的体系域所组成；一个四级层序往往是由一个或几个准层序所组成（可包含完整或不完整的体系域）；五级层序往往仅包含一个或几个准层序（往往仅出现某个体系域的局部）。 4、每个层序中的某个体系域可以包含一个或几个准层序组，一个准层序组包括一个或几个准层序。 5、不同级别的海平面相对变化周期中所包含的初始海泛面、最大海泛面等也是有级次的。因此综合上述几个基本概念得出：任何一个级别的层序在理论上都进行体系域划分，通常情况下在三级层序下面划分，对于陆相湖盆来说一般划分为低位体系域，湖进（侵）体系域，高位体系域。与海相盆地相对应的是初次湖泛面和最大湖泛面。 层序和体系域其实是同一套地层不同的划分方式，就是一个矩阵的不同表达方式（行和列）的区别。这样一想，就应该清楚，不同层序级

别都可划分体系域。根据威尔逊旋回,任何一级的层序都会出现水进水退的过程,也就是说都应该有低位/水进/高位体系域(或只发育其中的一个/两个).但是体系域的概念的提出最初又是在三级层序中出现的.也就是说习惯上,只有在三级层序,才使用体系域. （二）体系域 1、体系域定义 由小层序和组成层序的次级单元的一个或多个小层序组形成的同期沉积体系的联合体称为沉积体系域。体系域的解释是建立在小层序堆叠型式、与层序的位置关系和层序边界类型的基础上。 2．低水位体系域[LST] 低水位体系域是在海平面缓慢下降，然后又开始缓慢上升阶段的沉积。在不同的盆地边缘发育不同的低水位体系域。在有不连续的陆架边缘的盆地中，低水位体系域由不同时的上下两部分组成：下部为低水位扇或盆底扇；上部为低水位楔。 2.1盆底扇 是在低的斜坡和盆底沉积的以海底扇为特征的低水位体系域的一部分。扇的形成与峡谷侵蚀到斜坡和河谷下切至大陆架有关。硅质碎屑沉积物通过河谷和峡谷穿过斜坡和大陆架形成盆底扇。尽管盆底扇的出现远离峡谷口，或者峡谷口不明显，但是盆底扇可能形成于峡谷口。盆底扇的底面（与低水位体系域的底面一致）是Ⅰ型层序界面，扇顶则是下超面。

经典层序地层学的原理与方法

第二章 经典层序地层学的原理与方法 经典层序地层学为分析沉积地层和岩石关系提供了有力的方法手段，其原理和实践已被大多数地质学家所接受。理论上，层序地层学特别重视海平面升降周期对地层层序形成的重要影响；实践上，它通过年代地层格架的建立，对地层分布模式作出解释和同时代成因地层体系域的划分，为含油气盆地地层分析和盆地规模的储层预测提供坚实的理论和油气勘探的有效手段，有力的推动了地质学，特别是石油地质学的发展，它的推广与应用标志着隐蔽油气藏勘探研究进入了一个全新的精细描述、精细预测阶段。 第一节经典层序地层学中的两种层序边界 Vail等在硅质碎屑岩层系中已经识别出两类不同的层序，即Ⅰ类层序和Ⅱ类层序，这两类层序在碳酸盐岩研究中得到了广泛应用。以下详细论述这两类层序边界的含义、特征和识别标志。 一、Ⅰ型层序边界及其特征和识别标志 当海平面迅速下降且速率大于碳酸盐台地或滩边缘盆地沉降速率、海平面位置低于台地或滩边缘时，就形成了碳酸盐岩的Ⅰ型层序界面。Ⅰ型层序界面以台地或滩的暴露和侵蚀、斜坡前缘侵蚀、区域性淡水透镜体向海方向的运动以及上覆地层上超、海岸上超向下迁移为特征(图1-2-1)。 图1-2-1碳酸盐岩Ⅰ型层序边界特征(据Sarg，1988) 1．碳酸盐台地或滩边缘暴露侵蚀的岩溶特征 碳酸盐台地广泛的陆上暴露和合适的气候条件为形成Ⅰ型层序界面提供了地质条件，层

序界面以下的沉积物具有明显的暴露、溶蚀等特征，碳酸盐台地或陆棚沉积背景上的陆上暴露，可通过古岩溶特征来识别，因此，风化壳岩溶是识别碳酸盐台地碳酸盐岩Ⅰ型层序的重要特征。 ①古岩溶面常是不规则的，纵向起伏几十至几百米。岩溶地貌常表现为岩溶斜坡和岩溶凹地。如我国鄂尔多斯盆地奥陶系顶部、新疆奥陶系顶部、川东石炭系黄龙组顶部等发育的古岩溶。 ②地表岩溶主要特征为出现紫红色泥岩、灰绿色铝土质泥岩以及覆盖的角砾灰岩、角砾白云岩的古土壤。风化壳顶部的岩溶角砾岩往往成分单一，分选和磨圆差。碎屑灰岩和碎屑如鲕粒、生物碎屑常被溶解形成铸模孔等。 ③古岩溶存在明显的分带性，自上而下可分为垂直渗流岩溶带、水平潜流岩溶带和深部缓流岩溶带。 ④岩溶表面和岩溶带中出现各种岩溶刻痕和溶洞，如细溶沟、阶状溶坑、起伏几十米至几百米的夷平面、落水洞、溶洞以及均一的中小型蜂窝状溶孔洞等。 ⑤溶孔内存在特征充填物，可充填不规则层状且分选差的角砾岩、泥岩或白云质泥的示底沉积，隙间或溶洞内充填氧化铁粘土和石英粉砂以及淡水淋虑形成的淡水方解石和白云岩。 ⑥具有钙质壳、溶解后扩大的并可被粘土充填的解理、分布广泛的选择性溶解空隙。 ⑦岩溶地层具有明显的电测响应，如明显的低电阻率、相对较高的声波时差、较高的中子孔隙度、较明显的扩径、杂乱的地层倾角模式和典型的成像测井响应。 ⑧古岩溶面响应于起伏较明显的不规则地震反射，古岩溶带常对应于明显的低速异常带。此外，古岩溶面上下地层的产状、古生物组合、微量元素及地化特征也有明显的差别。 2．斜坡前缘的侵蚀作用 在Ⅰ型层序界面形成时，常发生明显的斜坡前缘的侵蚀，导致台地和滩缘斜坡上部大量沉积物被侵蚀掉，结果造成大量碳酸盐砾屑的向下滑塌堆积作用和碳酸盐砂的碎屑流、浊流沉积作用和碳酸盐砂砾的密度流沉积作用(图1-2-1)。斜坡前缘侵蚀作用可以是局部性或区域性的，向上可延伸到陆棚区形成发育良好的海底峡谷，滩前沉积物可被侵蚀掉几十至几百米。 在碳酸盐缓坡和碳酸盐台地边缘出现的水道充填砾屑灰岩，以及向陆方向由河流回春作用引起的由海相到陆相、碳酸盐岩到碎屑岩的相变沉积物以及向上变浅的沉积序列也是Ⅰ型层序边界的标志。 3．淡水透镜体向海的方向运动 Ⅰ型层序界面形成时发生的另一种作用，就是淡水透镜体向海或向盆地方向的区域性迁移(图1-2-1)。淡水透镜体渗入碳酸盐岩剖面的程度与海平面下降速率、下降幅度和海平面保持在低于台地或滩边缘的时间长短有关。在大规模Ⅰ型层序边界形成时期，当海平面下降75～100米或更多并保持相当长的时间时，在陆棚上就会长期地产生淡水透镜体，它的影响会充分地深入到地下，并可能深入到下伏层序。若降雨量大，剖面浅部就会发生明显的淋滤、溶解作用，潜流带出现大量的淡水胶结物，如不稳定的文石、高镁方解石可能被溶解，形成低镁方解石沉淀(Sarg，1998)。Vail的海平面升降曲线表明，在全球海平面下降中，少见大规模的Ⅰ型海平面下降。一般的海平面下降幅度不超过70～100m。也就是说，在小规模Ⅰ型层序边界形成时期，淡水透镜体未被充分建立起来，只滞留在陆架地层的浅部，没有造成广泛的溶解和地下潜水胶结物的沉淀。在Ⅰ型层序边界形成时期，在适宜的构造、气候和时间条件下可能发育风化壳。同时，伴随Ⅰ型界面形成期间，可发生不同规模的混合水白云化和强烈蒸发作用而引起的白云化。 二、Ⅱ型层序界面及其特征、识别标志