層序地層學(xué)基本概念

1、層序地層學(xué)讀書報告層序地層學(xué)基本概念 層序地層學(xué)基本概念 層序地層學(xué)是一門新興的石油地質(zhì)學(xué)科，層序地層學(xué)的出現(xiàn)代表了地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域里的一場革命，是一種劃分、對比和分析沉積巖層系的新方法，是油氣、煤、鈾等礦產(chǎn)勘查與盆地地質(zhì)研究的重要工具和手段。層序地層學(xué)來源于地震地層學(xué)，以下簡介地震地層學(xué)和層序地層學(xué)的基本概念。地震地層學(xué)：地層的描述科學(xué)，通過地震資料，結(jié)合地震分析技術(shù)，在正常順序下，巖層(和其它共生者體)的形狀、排列、分布、年代順序、劃分以及有關(guān)巖石可以具有的任一成全部特征，成分和性質(zhì)的關(guān)系。包括成因、組成、環(huán)境、年代、歷史、與生物進化的關(guān)系以及不可勝數(shù)的其它巖層特征。地震反射面：只有沉積表面(包

2、括不整合面)是空間中連續(xù)的具有波阻抗差的界面。是追隨地層沉積表面的年代地層界面，而不是巖性地層界面。削蝕(削截、侵蝕)：層序的頂部反射終止，既可以是下伏傾斜地層的頂部與上覆水平地層間的反射終止，也可以是水平地層的頂部與上覆地層沉積初期侵蝕河床底面間的終止。 頂超：下伏原始傾斜層序的頂部與由無沉積作用的上界面形成的終止觀象。它通常以很小的角度，逐步收斂于上覆層底面反射上。 上超：層序的底部逆原始傾斜面逐層終止。 下超：層序的底部顆原始傾斜面，向下傾方向終止。地震層序分級：超層序：從水域最大到最小時期沉積的地層層序。它往往是區(qū)域性的，并包括幾個層序。據(jù)Vail等分析，大部分超層序是在海面相對變化的

3、二級周期(超周期)期間沉積的。 層序：是超層序中的次一級地層單元，水域相對擴大和縮小，它可以是區(qū)域性的，也可以是局部的。 亞層序：層序中最小一級地層單元，它可以是局部的或三角洲的一個朵葉。海面變化的定義水深：指在任一給定時刻和地點，水面和水底間的距離。全球海面變化：海面和一個固定基準點（通常指地心）間測量到的海面變化。其變化成因只有兩種：洋盆體積變化（如洋中脊擴張）和海水體積變化（如冰川消融）。相對海面變化：海面和一個局部的運動基準點沉積基底或早期地層表面間測量到的海面變化。上超點法：一種利用地震剖面中反射界面上超點的轉(zhuǎn)移幅度研究海平面升降的半定量方法。地震相：相是一定巖層生成時的古地理環(huán)境及

4、其物質(zhì)表現(xiàn)的總和，地震相可以理解為沉積相在地震剖面上表現(xiàn)的總和，是由沉積環(huán)境(如海相或陸相)所形成的地震特征。振幅：振幅是質(zhì)點離開它平衡位置的最大位移，振幅直接與波阻抗差有關(guān)，波阻抗差高，則振幅強；波阻抗差低，則振幅弱。連續(xù)性：指同相軸連續(xù)的范圍。連續(xù)性直接與地層本身的連續(xù)性有關(guān)，連續(xù)性愈大，沉積的能量變化愈低，沉積條件就愈是與相對低的能量級變化有關(guān)。波形排列：指的是同相軸排列的形狀，它反映互相接近的地層間的沉積環(huán)境，如果波形排列在橫向上變化不大或變化緩慢，說明地層變化不大，常常出現(xiàn)在低能沉積環(huán)境中。如果波形排列變化迅速，說明地層變化迅速，常出現(xiàn)在高能環(huán)境中。視頻率：頻率表示質(zhì)點在單位時間內(nèi)振

5、動的次數(shù)，而視頻率指的是地震時間剖面中反射同相軸呈現(xiàn)的頻率。地震相單元的外部幾何形態(tài)：席狀：席狀反射是地震剖面上最常見的外形之一，其主要特點是上下界面接近于平行，厚度相對穩(wěn)定，一般出現(xiàn)在均勻、穩(wěn)定、廣泛的前三角洲、淺?？凇脒h洋和遠洋沉積中。 席狀被蓋：反射層上下界面平行，但彎曲地蓋在下伏沉積的不整合地形之上，它代表一種均一的、低能量的、與水底起伏無關(guān)的沉積作用。席狀披蓋一般沉積規(guī)模不大。往往出現(xiàn)在礁、鹽丘、泥巖刺穿或其它古地貌單元之上。楔狀：也是常見的外形之一，其特點是在傾向方向上厚度逐漸增厚，而后地層突然終止，在走向方向則常呈丘狀。楔狀代表一種快速 、不均勻下沉作用，往往出現(xiàn)在同生斷層的下

6、降盤、大陸斜坡側(cè)壁的三角洲、濁積扇、海底扇中。 灘狀：其特點是頂部平坦而在邊緣一側(cè)反射層的上界面微微下傾。一般出現(xiàn)在陸架邊緣、地臺邊緣和碳酸鹽巖臺地邊緣。 透鏡狀：特點是中部厚度大，向二側(cè)尖滅，外形呈透鏡體。一般出現(xiàn)在古河床、沿岸砂壩處，有時在沉積斜坡上也可見到透鏡體。 丘形：丘形的特點是凸起或?qū)訝畹貙由下?，高出于圍巖。上伏地層上超于丘形之上，大多數(shù)丘形是碎屑巖或火山碎屑的快速堆積或者生物生長形成的正地形。不同成因的丘形體具有不同的外形。根據(jù)外形上的差別，可以分為簡單扇形復(fù)合體或復(fù)雜扇形復(fù)合體(如水下扇、三角洲朵葉)、重力滑塌塊體、等高流丘、碳酸鹽巖巖隆(礁和灘)。 充填型：充填型主要特點是充

7、填在下伏地層的低洼地形之上。根據(jù)外形的差別可劃分為河道充填、海槽充填、盆地充填和斜坡前緣充填等等。根據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)還可以劃分為上超充填、丘形上超充填、發(fā)散充填、前積充填、雜亂充填和復(fù)合充填等。充填型代表各種成因不同的沉積體，如侵蝕河道、海底峽谷、海溝、水下扇、滑塌堆積等等。河道充填的規(guī)模雖小，但意義重大。地震的內(nèi)部反射結(jié)構(gòu)：平行與亞平行反射結(jié)構(gòu)：該反射結(jié)構(gòu)以反射層平行或微微起伏為其主要特征它往往出現(xiàn)在席狀、席狀披蓋及充填型單元中。平行與亞平行反射代表均勻沉降的陸架三角洲臺地或穩(wěn)定的盆地平原背景上的均速沉積作用。發(fā)散反射結(jié)構(gòu)：發(fā)散反射結(jié)構(gòu)的特點是相鄰二個反射層的間距下向同一個方向傾斜，一般在收斂的方

8、向上反射層突然終止，說明沉降速度差異不均衡沉積。前積反射結(jié)構(gòu)：(a)S型前積反射結(jié)構(gòu)： 一般具有完整的頂積層、前積層和底積層。 S型前積結(jié)構(gòu)連續(xù)性最好，振幅較強、周期寬向盆地方向則逐漸變窄。它代表一種水流能量較低的沉積環(huán)境該反射結(jié)構(gòu)橫向變化，向上游呈S-斜交復(fù)合型結(jié)構(gòu)，向下游，往往過渡為平行結(jié)構(gòu)，傾角小于1。 (b)斜交型前積反射結(jié)構(gòu)(平行斜交型)： 由很多相對傾斜而又互相平行的反射組成，其上傾方向?qū)ι辖缑骓敵蛳魑g，下傾方向下超于下界面之上。也就是說沒有頂積層也沒有底積層，只有傾斜的前積層。前積層的視傾角最大可達10。地震反射連續(xù)性較低，振幅較弱，周期窄，向盆地方向也窄。斜交型前積代表沉積物

9、供應(yīng)速度快，水流能量大，改造作用較強的沉積條件。 (c)切線斜交型前積反射結(jié)構(gòu)： 切線斜交型是由斜交型派生出來的一種反射結(jié)構(gòu)，其特點是無頂積層，有前積層，在前積層的下部傾角逐漸減小，過渡為傾斜平緩的底積層，呈切線型下超，切線斜交與平行斜交型相似，同樣代表快速堆積高能量的沉積機制，所不同的是底部能量減弱。因此，能量小于平行斜交型。 (d) S-斜交復(fù)合型前積反射結(jié)構(gòu)： S-斜交復(fù)合型由S型與斜交型前積組合而成，其特點是S型與斜交型反射層交互出現(xiàn)。地震反射振幅中、高連續(xù)性好。它是在前積和過路沖蝕雙重作用下形成的，由于沖刷部分頂積層，因此，能量高于S型但低于斜交型。 (e)迭瓦狀前積反射結(jié)構(gòu)： 迭瓦

10、狀前積反射結(jié)構(gòu)的特點是在二個平行的上下界面之間，有幾組微微傾斜的互相平行的，不連續(xù)的反射層，它們無頂積層也無底積層，只有前積層，每一組前積層沉積完之后，相繼沉積后一組前積層。排列圖形很像“迭瓦”而得名。該反射結(jié)構(gòu)代表一種淺水環(huán)境下的短期強水流堆積。亂崗狀反射結(jié)構(gòu)：亂崗狀反射結(jié)構(gòu)由不規(guī)則的、不連續(xù)亞平行的反射組成，常有許多非系統(tǒng)的反射終止和同相軸分裂現(xiàn)象，波動起伏幅度小。亂崗狀反射結(jié)構(gòu)側(cè)向變?yōu)楸容^大的，明顯的斜坡沉積模式，向上遞變?yōu)槠叫蟹瓷?。該反射結(jié)構(gòu)代表一種分散弱水流或河流之間的堆積，解釋為前三角洲或三角洲之間的指狀交互的較小的斜坡朵葉地層。雜亂狀反射結(jié)構(gòu)：雜亂狀反射結(jié)構(gòu)的特點是不連續(xù)、亂崗狀

11、、雜亂狀的、不規(guī)則的反射，振幅短而強。它可以是地層受劇烈變形，破壞了連續(xù)性之后造成的，也可以是在變化不定相對高能環(huán)境下沉積的，在滑塌構(gòu)造、切割與充填河道綜合體、高度斷裂的、褶皺的或扭曲的地層，都可能產(chǎn)生這種反射結(jié)構(gòu)。典型沉積體系:三角洲：三角洲是河流攜帶碎屑物進入?；蚝泻?，在河水與海(湖)水共同作用下形成的綜合沉積體。根據(jù)河流、波浪和潮汐作用的相對強度，將三角洲劃分為河控三角洲、浪控三角洲和潮控三角洲等三種類型。扇：包括三角洲、沖積扇、洪積扇(錐)、水下沖積扇、水下扇、近岸扇、湖底扇、海底扇等，中洪積扇和沖積扇純屬陸地上山口附近的堆積，。湖底扇、海底扇，多指海(湖)深處的濁積沉積。濁積體：濁

12、積體是由一套重力整體搬運機制下產(chǎn)生的濁積物，或稱重力整體搬運沉積，這種沉積是依靠自身的重力在超過沉積物內(nèi)部粒間摩擦和吸附力造成的剪切應(yīng)力后產(chǎn)生順坡而下的運動的產(chǎn)物(海底扇)。層序：一套相對整一的、成因上有聯(lián)系的、其頂和底面以不整合面或者與這些不整合面可以對比的整合面為界的地層。層序地層學(xué)：研究以侵蝕面或無沉積作用面、或者與之可以對比的整合面為界的、重復(fù)的、成因上有聯(lián)系的地層的年代地層框架內(nèi)的巖石關(guān)系。層序地層學(xué)是在地震資料的大量地層學(xué)解釋的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它根據(jù)可容納空間的演變來解釋層序地層單元，強調(diào)界面對沉積單元的控制作用。適合于研究有成因聯(lián)系的地層序列。層序地層學(xué)的基本方法是地震勘探、測

13、井等物探技術(shù)。一個地區(qū)的構(gòu)造沉降速度、沉積物供應(yīng)速度和全球性海平面升降速度三者之間相互影響，最終導(dǎo)致該地區(qū)海平面相對于該地區(qū)陸棚邊緣的相對變化速度，即海面的相對升降變化。是控制地層疊置樣式的最基本因素。A組概念可容納空間：可供潛在的沉積物堆積的空間?？扇菁{空間限制了在各個地理部位中堆積的沉積物體積，它也取決于填充的速率即地表搬運過程的效率。通?？偪扇菁{空間向海盆方向逐漸增加，而有效可容納空間(總可容納空間減去未利用空間)的變化則較復(fù)雜。由于可容納空間向盆地方向增加，而潛在的可利用空間又逐步被充填，因而有效容納空間向盆地方向減小。有效可容納空間在地質(zhì)歷史中隨地質(zhì)年代而在不斷的變化，并且這種變化主

14、要由構(gòu)造升降運動、沉積填充后的殘余地貌形態(tài)、海平面相對升降變化、沉積壓實作用、沉積充填物負荷的巖石圈補償和熱流作用等因素所控制?；鶞拭妫悍指糸_沉積帶和剝蝕帶的物理面。它是由無數(shù)個平衡點組成的面，在這個面上，沉積作用等于剝蝕作用，也就是說，在該面上既無沉積作用，也無剝蝕作用?；鶞拭娣指糸_下伏的沉積帶和上覆的剝蝕帶。沉積濱線坡折：是指陸架剖面上的一個位置，是沉積作用活動造成的地形坡折（三角洲，臨濱沉積）沉積坡折。B組概念層序：一套相對整一的、成因上有聯(lián)系的、其頂和底面以不整合面或者與這些不整合面可以對比的整合面為界的地層。體系域：一串現(xiàn)在仍積極作用的(現(xiàn)代的)或者推測的(古代的)沉積作用和沉積環(huán)境

15、(三角洲、河流、障壁島等)從成因上聯(lián)系到一起的巖相組合。低位體系域：I 型沉積層序底部的體系域被稱為低位體系域。低位體系域是指海平面處于低位期時所形成的沉積體系的組合，與海平面的快速下降和而后的緩慢上升有關(guān)。低位體系域是在相對海平面下降速度超過退覆坡折帶處的沉降速度和隨后的相對海平面緩慢上升為特點的階段沉積的產(chǎn)物。海(水)進體系域：海進體系域是在低位期之后，海平面迅速上升及盆地沉降，使海岸的位置向陸地方向移動，并在這段時期所發(fā)生的沉積稱為海進體系域。海進體系域的沉積物出現(xiàn)在海進侵蝕和改造了的老的陸架表面上，新的沉積物被搬運至海進岸線附近，形成一系列階梯狀后退的退積型準層序。高位體系域：當海平面

16、開始相對上升到最大時，速度減緩，并開始海退或保持相對靜止階段，這時高地提供的沉積物開始越過大陸架向盆地方向進積，形成高位體系域沉積。高位體系域廣泛分布于陸架上，由一個或多個進積型準層序組構(gòu)成。高位體系域的巖相類型主要由河流、沖積平原和三角洲相，及近海粉砂巖和泥質(zhì)沉積組成。沉積體系：是與某些現(xiàn)象的或推測的環(huán)境和沉積作用有密切成因聯(lián)系的三度空間巖相組合。準層序組：一系列成因相關(guān)的、并具特定疊加模式的準層序，大多數(shù)情況下，它以主要洪泛面和與之相對應(yīng)的界面為界。當沉積物供應(yīng)速率大于可容納空間的增長速率時，形成進積或前積準層序組。當沉積物供應(yīng)速率小于可容納空間的增長速率時，形成退積準層序組。當沉積物供應(yīng)

17、速率約等于可容納空間的增長速率時，形成加積)準層序組。準層序組的邊界是主要的洪泛面。準層序：一個相對整一的地層序列，它由成因相關(guān)的巖層或巖層組組成，并以洪泛面和與之相對應(yīng)的界面為界。密集段：是一套以沉積速度極低為特征的一種薄的海相（或湖相）地層層段(沉積速度小于1一l0mm1000年)，出現(xiàn)在高水位期沉積與海進及低水位期沉積間的下超面上最大洪泛面處，半遠洋和遠洋（或半深湖、深湖）沉積物組成，缺乏陸源碎屑物質(zhì)，是在海平面相對上升最大、海岸線海侵最大時期在外陸架、陸坡和盆地底部沉積的。C組概念不整合：不整合是指巖石地層之間接觸上的構(gòu)造關(guān)系，沉積上缺少連續(xù)性，并與沉積間斷、風(fēng)化特別是侵蝕階段相對應(yīng)。

18、型不整合發(fā)育于快速的海平面下降、更迅速的構(gòu)造沉降期。型不整合發(fā)育于相對海平面緩慢下降時期，其結(jié)果導(dǎo)致相域逐漸向海遷移，并伴隨少量的陸上暴露和侵蝕作用。海進面：在相對短的地史時期內(nèi)由于海面上升或陸地下降造成海水面積擴大陸地面積縮小海岸線向陸地內(nèi)部推進的地質(zhì)現(xiàn)象,也稱海侵。一般認為,海進是海水逐漸向時代較老的陸地風(fēng)化剝蝕面上推進的過程。因此一個海進面就是一個不整合面,也是一個典型的穿時面,即由海洋向陸地方向海進面由老變新。最大洪泛面：是層序中海侵達到最大限度時所對應(yīng)的界面。它是海侵體系系域與高水位體系域之間的地層界面，以海侵沉積體系向陸退積轉(zhuǎn)換為高水位沉積體系向盆進積為特征，最大海泛面通常與凝縮層相伴生。洪泛面：是一個把較新地層和較老地層分開的面，跨過這個面有水深突然增加的證據(jù)。這種增加通常與小的水下侵蝕作用（但是沒有路上侵蝕巖相的向盆地方向轉(zhuǎn)移）和無沉積作用半生，并且可以以一個小的沉積間斷為指示。型層序與型層序?qū)Ρ刃筒徽希盒筒徽习l(fā)育于快速