层序地层学基本概念

1、层序地层学读书报告层序地层学基本概念 层序地层学基本概念 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

2、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

3、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

4、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

5、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：席状：席状反射是地震剖面上最常见的外形之一，其主要特点是上下界面接近于平行，厚度相对稳定，一般出现在均匀、稳定、广泛的前三角洲、浅海口、半远洋和远洋沉积中。 席状被盖：反射层上下界面平行，但弯曲地盖在下伏沉积的不整合地形之上，它代表一种均一的、低能量的、与水底起伏无关的沉积作用。席状披盖一般沉积规模不大。往往出现在礁、盐丘、泥岩刺穿或其它古地貌单元之上。楔状：也是常见的外形之一，其特点是在倾向方向上厚度逐渐增厚，而后地层突然终止，在走向方向则常呈丘状。楔状代表一种快速 、不均匀下沉作用，往往出现在同生断层的下

6、降盘、大陆斜坡侧壁的三角洲、浊积扇、海底扇中。 滩状：其特点是顶部平坦而在边缘一侧反射层的上界面微微下倾。一般出现在陆架边缘、地台边缘和碳酸盐岩台地边缘。 透镜状：特点是中部厚度大，向二侧尖灭，外形呈透镜体。一般出现在古河床、沿岸砂坝处，有时在沉积斜坡上也可见到透镜体。 丘形：丘形的特点是凸起或层状地层上隆，高出于围岩。上伏地层上超于丘形之上，大多数丘形是碎屑岩或火山碎屑的快速堆积或者生物生长形成的正地形。不同成因的丘形体具有不同的外形。根据外形上的差别，可以分为简单扇形复合体或复杂扇形复合体(如水下扇、三角洲朵叶)、重力滑塌块体、等高流丘、碳酸盐岩岩隆(礁和滩)。 充填型：充填型主要特点是充

7、填在下伏地层的低洼地形之上。根据外形的差别可划分为河道充填、海槽充填、盆地充填和斜坡前缘充填等等。根据内部结构还可以划分为上超充填、丘形上超充填、发散充填、前积充填、杂乱充填和复合充填等。充填型代表各种成因不同的沉积体，如侵蚀河道、海底峡谷、海沟、水下扇、滑塌堆积等等。河道充填的规模虽小，但意义重大。地震的内部反射结构：平行与亚平行反射结构：该反射结构以反射层平行或微微起伏为其主要特征它往往出现在席状、席状披盖及充填型单元中。平行与亚平行反射代表均匀沉降的陆架三角洲台地或稳定的盆地平原背景上的均速沉积作用。发散反射结构：发散反射结构的特点是相邻二个反射层的间距下向同一个方向倾斜，一般在收敛的方

8、向上反射层突然终止，说明沉降速度差异不均衡沉积。前积反射结构：(a)S型前积反射结构： 一般具有完整的顶积层、前积层和底积层。 S型前积结构连续性最好，振幅较强、周期宽向盆地方向则逐渐变窄。它代表一种水流能量较低的沉积环境该反射结构横向变化，向上游呈S-斜交复合型结构，向下游，往往过渡为平行结构，倾角小于1。 (b)斜交型前积反射结构(平行斜交型)： 由很多相对倾斜而又互相平行的反射组成，其上倾方向对上界面顶超或削蚀，下倾方向下超于下界面之上。也就是说没有顶积层也没有底积层，只有倾斜的前积层。前积层的视倾角最大可达10。地震反射连续性较低，振幅较弱，周期窄，向盆地方向也窄。斜交型前积代表沉积物

9、供应速度快，水流能量大，改造作用较强的沉积条件。 (c)切线斜交型前积反射结构： 切线斜交型是由斜交型派生出来的一种反射结构，其特点是无顶积层，有前积层，在前积层的下部倾角逐渐减小，过渡为倾斜平缓的底积层，呈切线型下超，切线斜交与平行斜交型相似，同样代表快速堆积高能量的沉积机制，所不同的是底部能量减弱。因此，能量小于平行斜交型。 (d) S-斜交复合型前积反射结构： S-斜交复合型由S型与斜交型前积组合而成，其特点是S型与斜交型反射层交互出现。地震反射振幅中、高连续性好。它是在前积和过路冲蚀双重作用下形成的，由于冲刷部分顶积层，因此，能量高于S型但低于斜交型。 (e)迭瓦状前积反射结构： 迭瓦

10、状前积反射结构的特点是在二个平行的上下界面之间，有几组微微倾斜的互相平行的，不连续的反射层，它们无顶积层也无底积层，只有前积层，每一组前积层沉积完之后，相继沉积后一组前积层。排列图形很像“迭瓦”而得名。该反射结构代表一种浅水环境下的短期强水流堆积。乱岗状反射结构：乱岗状反射结构由不规则的、不连续亚平行的反射组成，常有许多非系统的反射终止和同相轴分裂现象，波动起伏幅度小。乱岗状反射结构侧向变为比较大的，明显的斜坡沉积模式，向上递变为平行反射。该反射结构代表一种分散弱水流或河流之间的堆积，解释为前三角洲或三角洲之间的指状交互的较小的斜坡朵叶地层。杂乱状反射结构：杂乱状反射结构的特点是不连续、乱岗状

11、、杂乱状的、不规则的反射，振幅短而强。它可以是地层受剧烈变形，破坏了连续性之后造成的，也可以是在变化不定相对高能环境下沉积的，在滑塌构造、切割与充填河道综合体、高度断裂的、褶皱的或扭曲的地层，都可能产生这种反射结构。典型沉积体系:三角洲：三角洲是河流携带碎屑物进入海或湖中后，在河水与海(湖)水共同作用下形成的综合沉积体。根据河流、波浪和潮汐作用的相对强度，将三角洲划分为河控三角洲、浪控三角洲和潮控三角洲等三种类型。扇：包括三角洲、冲积扇、洪积扇(锥)、水下冲积扇、水下扇、近岸扇、湖底扇、海底扇等，中洪积扇和冲积扇纯属陆地上山口附近的堆积，。湖底扇、海底扇，多指海(湖)深处的浊积沉积。浊积体：浊

12、积体是由一套重力整体搬运机制下产生的浊积物，或称重力整体搬运沉积，这种沉积是依靠自身的重力在超过沉积物内部粒间摩擦和吸附力造成的剪切应力后产生顺坡而下的运动的产物(海底扇)。层序：一套相对整一的、成因上有联系的、其顶和底面以不整合面或者与这些不整合面可以对比的整合面为界的地层。层序地层学：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的岩石关系。层序地层学是在地震资料的大量地层学解释的基础上发展起来的。它根据可容纳空间的演变来解释层序地层单元，强调界面对沉积单元的控制作用。适合于研究有成因联系的地层序列。层序地层学的基本方法是地震勘探、测

13、井等物探技术。一个地区的构造沉降速度、沉积物供应速度和全球性海平面升降速度三者之间相互影响，最终导致该地区海平面相对于该地区陆棚边缘的相对变化速度，即海面的相对升降变化。是控制地层叠置样式的最基本因素。A组概念可容纳空间：可供潜在的沉积物堆积的空间。可容纳空间限制了在各个地理部位中堆积的沉积物体积，它也取决于填充的速率即地表搬运过程的效率。通常总可容纳空间向海盆方向逐渐增加，而有效可容纳空间(总可容纳空间减去未利用空间)的变化则较复杂。由于可容纳空间向盆地方向增加，而潜在的可利用空间又逐步被充填，因而有效容纳空间向盆地方向减小。有效可容纳空间在地质历史中随地质年代而在不断的变化，并且这种变化主

14、要由构造升降运动、沉积填充后的残余地貌形态、海平面相对升降变化、沉积压实作用、沉积充填物负荷的岩石圈补偿和热流作用等因素所控制。基准面：分隔开沉积带和剥蚀带的物理面。它是由无数个平衡点组成的面，在这个面上，沉积作用等于剥蚀作用，也就是说，在该面上既无沉积作用，也无剥蚀作用。基准面分隔开下伏的沉积带和上覆的剥蚀带。沉积滨线坡折：是指陆架剖面上的一个位置，是沉积作用活动造成的地形坡折（三角洲，临滨沉积）沉积坡折。B组概念层序：一套相对整一的、成因上有联系的、其顶和底面以不整合面或者与这些不整合面可以对比的整合面为界的地层。体系域：一串现在仍积极作用的(现代的)或者推测的(古代的)沉积作用和沉积环境

15、(三角洲、河流、障壁岛等)从成因上联系到一起的岩相组合。低位体系域：I 型沉积层序底部的体系域被称为低位体系域。低位体系域是指海平面处于低位期时所形成的沉积体系的组合，与海平面的快速下降和而后的缓慢上升有关。低位体系域是在相对海平面下降速度超过退覆坡折带处的沉降速度和随后的相对海平面缓慢上升为特点的阶段沉积的产物。海(水)进体系域：海进体系域是在低位期之后，海平面迅速上升及盆地沉降，使海岸的位置向陆地方向移动，并在这段时期所发生的沉积称为海进体系域。海进体系域的沉积物出现在海进侵蚀和改造了的老的陆架表面上，新的沉积物被搬运至海进岸线附近，形成一系列阶梯状后退的退积型准层序。高位体系域：当海平面

16、开始相对上升到最大时，速度减缓，并开始海退或保持相对静止阶段，这时高地提供的沉积物开始越过大陆架向盆地方向进积，形成高位体系域沉积。高位体系域广泛分布于陆架上，由一个或多个进积型准层序组构成。高位体系域的岩相类型主要由河流、冲积平原和三角洲相，及近海粉砂岩和泥质沉积组成。沉积体系：是与某些现象的或推测的环境和沉积作用有密切成因联系的三度空间岩相组合。准层序组：一系列成因相关的、并具特定叠加模式的准层序，大多数情况下，它以主要洪泛面和与之相对应的界面为界。当沉积物供应速率大于可容纳空间的增长速率时，形成进积或前积准层序组。当沉积物供应速率小于可容纳空间的增长速率时，形成退积准层序组。当沉积物供应

17、速率约等于可容纳空间的增长速率时，形成加积)准层序组。准层序组的边界是主要的洪泛面。准层序：一个相对整一的地层序列，它由成因相关的岩层或岩层组组成，并以洪泛面和与之相对应的界面为界。密集段：是一套以沉积速度极低为特征的一种薄的海相（或湖相）地层层段(沉积速度小于1一l0mm1000年)，出现在高水位期沉积与海进及低水位期沉积间的下超面上最大洪泛面处，半远洋和远洋（或半深湖、深湖）沉积物组成，缺乏陆源碎屑物质，是在海平面相对上升最大、海岸线海侵最大时期在外陆架、陆坡和盆地底部沉积的。C组概念不整合：不整合是指岩石地层之间接触上的构造关系，沉积上缺少连续性，并与沉积间断、风化特别是侵蚀阶段相对应。

18、型不整合发育于快速的海平面下降、更迅速的构造沉降期。型不整合发育于相对海平面缓慢下降时期，其结果导致相域逐渐向海迁移，并伴随少量的陆上暴露和侵蚀作用。海进面：在相对短的地史时期内由于海面上升或陆地下降造成海水面积扩大陆地面积缩小海岸线向陆地内部推进的地质现象,也称海侵。一般认为,海进是海水逐渐向时代较老的陆地风化剥蚀面上推进的过程。因此一个海进面就是一个不整合面,也是一个典型的穿时面,即由海洋向陆地方向海进面由老变新。最大洪泛面：是层序中海侵达到最大限度时所对应的界面。它是海侵体系系域与高水位体系域之间的地层界面，以海侵沉积体系向陆退积转换为高水位沉积体系向盆进积为特征，最大海泛面通常与凝缩层相伴生。洪泛面：是一个把较新地层和较老地层分开的面，跨过这个面有水深突然增加的证据。这种增加通常与小的水下侵蚀作用（但是没有路上侵蚀岩相的向盆地方向转移）和无沉积作用半生，并且可以以一个小的沉积间断为指示。型层序与型层序对比型不整合：型不整合发育于快速