《陆相层序地层学》课件

陆相层序地层学陆相层序地层学是层序地层学的一个重要分支，研究陆地沉积环境下的层序地层，是油气勘探开发的重要理论基础。地层学概述11.研究对象地层学主要研究地球岩石层序的形成、演化和时空分布规律。22.研究内容包括地层岩石的识别、命名、划分、对比、年代测定和地层古地理研究等。33.研究意义地层学是地球科学的基础学科，为石油、天然气、煤炭等矿产资源勘探开发提供重要依据。44.研究方法地层学研究方法包括地质调查、岩石学、古生物学、地球化学、地球物理等。陆相地层的特点缺乏海洋生物化石陆相地层形成于陆地环境，缺乏海洋生物生存，因此没有海洋生物化石。以陆生生物化石为主陆相地层含有陆生动植物化石，例如植物化石、恐龙骨骼化石等。沉积物类型多样陆相地层包含多种沉积物，包括河流沉积、湖泊沉积、风成沉积、冰川沉积等。沉积结构复杂陆相地层沉积结构复杂，例如交错层理、波痕、泥裂等。陆相地层的形成过程沉积物供给陆相地层形成过程始于陆地上的沉积物供给。岩石风化和侵蚀产生碎屑物质，经河流或风力搬运，沉积到低洼区域。沉积环境沉积物在不同的沉积环境中堆积，如河流、湖泊、沼泽、沙漠等，形成不同的沉积岩类型。地质构造运动地壳运动，如褶皱、断裂等，会影响沉积盆地的形成和演化，进而影响陆相地层的分布和厚度。气候变化气候变化，如降水量、气温等，会影响沉积物的类型、沉积速度和沉积环境的演变，进而影响陆相地层的特征。陆相沉积环境的类型河流沉积环境河流沉积环境主要包括河流、河口和三角洲等。河流沉积物以砂岩、砾岩为主，具有明显的层理构造。湖泊沉积环境湖泊沉积环境包括湖泊、沼泽、潟湖等，沉积物以泥岩、页岩为主，可能存在少量砂岩。沙漠沉积环境沙漠沉积环境的特点是风力作用显著，沉积物以风成沙丘、沙质沉积为主，颜色通常为黄色或红色。冰川沉积环境冰川沉积环境主要由冰川作用形成，沉积物以冰碛物为主，具有不规则的形态和混杂的成分。沉积相的识别岩性特征不同沉积相的岩石类型和特征存在差异，例如砂岩、泥岩、砾岩等。沉积结构和构造，如层理、波痕、生物扰动等，也能反映沉积环境。古生物化石化石类型、组合、丰度和保存状态等，可指示古环境和沉积相。例如，海相化石、淡水化石、陆生化石等。沉积环境的重建1沉积相分析通过分析岩石类型、沉积构造、生物化石等特征，识别不同的沉积相。2古地理环境重建利用沉积相的分布特征，重建沉积盆地当时的地理环境，例如古地形、古气候、古水深等。3沉积环境模型结合沉积相特征和古地理环境重建结果，建立沉积环境模型，解释沉积过程和地层演化规律。层序地层学的概念地层叠置地层单元按时间顺序叠置，形成层序。沉积旋回沉积环境的周期性变化，控制层序的形成。海平面变化海平面变化是层序地层学的基础，控制着沉积环境和沉积体系的演化。层序地层学的基本原理海平面变化海平面升降是层序地层学的基础，海平面变化控制着沉积盆地的沉积环境、沉积体系的类型以及沉积旋回的形成。沉积物供给沉积物的来源和供给量影响着沉积体的厚度、形态和分布。沉积物供给的差异会造成层序边界和沉积相的差异。沉积空间沉积空间是指沉积物堆积的区域，它由海平面变化、构造运动和地壳运动共同控制。沉积空间的变化会影响沉积体的几何形态和沉积环境的演化。海平面变化的控制因素冰川消融全球变暖导致冰川融化，海平面上升。地壳运动地壳运动导致海盆的扩张或收缩，影响海平面高度。火山活动火山喷发会释放大量热量，导致海平面上升。地球自转速度地球自转速度的变化会影响地心引力，进而影响海平面高度。沉积物供给和沉积空间的变化1沉积物供给沉积物供给是指沉积到沉积盆地的沉积物量，它受到气候、地貌、河流系统等因素的影响。2沉积空间的变化沉积空间是指沉积物能够堆积的空间，它受到海平面变化、构造运动和沉积物供给的影响。3沉积物供给与沉积空间的关系沉积物供给量和沉积空间大小决定着沉积体的厚度、形状和分布。层序边界的识别地层学特征层序边界通常表现为沉积相的突变，如从陆相沉积转变为海相沉积，或从河流沉积转变为三角洲沉积。边界位置可能存在明显的地层接触关系，例如不整合面、整合面或平行不整合面。沉积学特征层序边界通常对应于沉积环境的变化，例如海平面变化、沉积物供给的变化或构造活动的变化。边界处可能存在沉积物堆积模式的明显变化，例如从陆相扇三角洲转变为海相三角洲。古生物学特征层序边界通常对应于古生物群的变化，例如从陆相生物群转变为海相生物群，或从淡水生物群转变为咸水生物群。边界处可能存在古生物遗迹的明显变化，例如从陆地动物化石转变为海洋生物化石。层序层的概念及其类型层序层层序层是层序地层学的基本单元，代表着相对稳定的海平面变化过程。层序层类型层序层可分为三种类型，分别为水进层序层、水退层序层和复合层序层。层序层识别通过岩性和沉积构造识别层序边界，区分层序层类型。系统层1层序地层学系统层是层序地层学研究的基本单位，它代表着海平面变化引起的沉积单元。2海平面变化系统层的形成过程受控于海平面变化，海平面下降会导致沉积体系的退积，海平面上升则会导致沉积体系的进积。3沉积体系每个系统层包含不同的沉积体系，例如三角洲体系、扇三角洲体系、滨海体系等。岩性单元岩性单元岩性单元是由一种或几种岩性组成的、在层序地层格架中可识别的沉积体，反映特定沉积环境。岩性单元的特征岩性单元具有相对一致的岩性特征，在垂向上有一定的厚度，在平面展布上有一定的范围。岩性单元的识别通过岩性、结构、沉积构造等特征识别岩性单元，并划分其边界。沉积相序列及其演化1水体湖泊，河流2沉积相砂质，泥质，碳酸盐3地貌冲积扇，三角洲4层序海侵，海退沉积相序列指的是不同沉积相在时间和空间上的组合关系。沉积相序列的演化是一个复杂的动态过程，受到多种因素的影响。沉积相序列的分析可以帮助我们理解沉积环境的演变和古地理的重建。沉积相与沉积环境的对应关系河流沉积相河流沉积相代表着河流环境中的沉积，例如河床、河漫滩和三角洲。这些相可以反映出不同的河流类型，如辫状河、曲流河等。湖泊沉积相湖泊沉积相代表着湖泊环境中的沉积，例如湖泊深水区、浅水区和湖滨。这些相可以反映出不同的湖泊类型，如淡水湖、盐湖等。沙漠沉积相沙漠沉积相代表着沙漠环境中的沉积，例如沙丘、风成沙和干谷。这些相可以反映出不同的沙漠类型，如沙丘沙漠、石漠等。滨海沉积相滨海沉积相代表着滨海环境中的沉积，例如潮间带、潮上带和潟湖。这些相可以反映出不同的海岸类型，如沙滩、海湾等。沉积体系沉积体系的概念指由特定沉积环境形成的一系列相互联系的沉积单元。沉积体系的要素包括沉积环境、沉积相、沉积物类型和沉积体的几何形态。沉积体系的作用揭示沉积盆地的演化历史，为油气勘探提供重要依据。沉积体系的类型三角洲沉积体系河流入海或湖泊，沉积物堆积形成三角洲。滨海沉积体系受潮汐和波浪作用影响，海岸线附近形成的沉积体系。浊流沉积体系高密度浊流携带大量沉积物，在海底形成特殊的沉积层序。沉积体系的几何形态扇形扇形沉积体系具有明显的放射状形态，以河流或冰川为主要物质来源，在山前地区或盆地边缘形成。三角洲三角洲沉积体系通常呈三角形或扇形，由河流携带的沉积物在水体中沉积而成，在河流入海口或湖泊处发育。滩滩沉积体系呈条带状或舌状，由波浪或潮汐作用形成，通常出现在海岸带或湖泊边缘。浊流浊流沉积体系通常呈舌状或扇状，由密度流携带的沉积物沉积而成，常见于斜坡或盆地内部。沉积体系的分布及其成因河流沉积体系河流沉积体系主要分布在陆地环境中，常受地形、地质构造、气候等因素的影响。三角洲沉积体系三角洲沉积体系主要分布在河流入海口或湖泊的边缘，受河流和海洋或湖泊的共同作用形成。海岸线沉积体系海岸线沉积体系主要分布在海陆交界处，受潮汐、波浪、海流等因素的影响。沉积旋回1海平面升降导致陆地沉积物供给的变化2气候变化影响沉积物类型和沉积速率3构造活动影响沉积盆地的形态和沉积空间4生物活动影响沉积物中生物化石的含量沉积旋回是指在地质历史时期内，由于海平面升降、气候变化、构造活动、生物活动等因素的影响，导致沉积环境和沉积物类型发生周期性的变化，从而形成的沉积岩层序列。沉积旋回的类型一级旋回主要由全球性海平面变化控制,对应于一个完整的构造旋回,代表地质时间尺度上的大型沉积旋回.二级旋回受区域性海平面变化控制,代表着构造运动的活跃阶段,对应着较短的地质时间尺度,是油气勘探的有利目标.三级旋回受局部性海平面变化控制,对应着构造运动相对稳定的阶段,代表着较短的地质时间尺度,对油气勘探的意义有限.四级旋回受气候变化、基底差异运动等局部因素控制,代表着非常短的地质时间尺度,对油气勘探的意义有限.沉积旋回的层序地层意义时间划分沉积旋回代表地质历史中不同的时间段，可以帮助地质学家识别不同的地层单元和时间序列。沉积旋回是地质时间尺度上的重要标记，可用于对比不同地区的层序地层。环境演化每个沉积旋回代表特定地质环境的演化过程，如海平面变化、气候波动等。分析沉积旋回可以帮助地质学家了解古环境的变化，例如沉积环境从陆地到海洋的转变。沉积旋回的成因机制1海平面变化海平面的升降是导致沉积旋回形成的主要原因，其控制着沉积环境的迁移和沉积物堆积的厚度。2气候变化气候变化会影响陆地上的侵蚀和搬运过程，进而影响沉积物的供应量和沉积环境的演变。3构造运动构造运动会导致地壳抬升或下降，从而影响沉积盆地的形成和演化，进而影响沉积旋回的形成。4生物活动生物活动可以影响沉积环境的物理、化学性质，进而影响沉积旋回的形成。层序地层分析的方法1综合分析将不同方法结合应用，构建完整的层序地层框架2测井资料分析识别层序界面，确定层序层类型3地震资料解释识别层序边界，构建层序地层格架4地质调查收集地质资料，确定沉积环境和沉积体系层序地层分析方法的应用需要综合考虑多种因素，并进行多学科交叉研究。层序地层分析的应用1油气勘探开发层序地层分析用于识别有利储层，预测油气藏分布，指导油气勘探开发。2地层年代学研究层序地层分析可用于确定地层年代，建立地层对比，恢复古地理环境。3沉积盆地分析层序地层分析可用于分析沉积盆地的演化历史，确定沉积体系的分布，预测沉积资源潜力。4环境地质研究层序地层分析可用于分析古气候变化，重建古环境，预测环境变化趋势。层序地层学在油气勘探中的应用储层预测层序地层分析可识别有利的储层位置，确定有利储层发育的层序层和沉积体系。圈闭识别层序地层分析可识别各种类型的圈闭，如层序边界圈闭、断层圈闭和岩性圈闭。油气运移层序地层分析可识别油气运移的