层序地层学课件

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,层序地层学,Sequence Stratigraphy,层序地层学,Sequence Stratigraphy,一.,基础篇,课堂教学,二. 应用篇,自学实习,层序地层学有关书籍（英文）,Sea Level Changes-an Integrated Approach, 1988,Wilgus, C.K. et al (ed.), SEPM No. 42,Siliciclastic,Sequence,Stratigraphy,in Well Logs,Cores, and Outcrops: Concepts for High-Resolution,Correlation of Time and,Facies, 1990, Van,Wagonar,J.C. et al. AAPG Methods in Exploration No7,Siliciclastic,Sequence,Stratigraphy,- Recent,Developments and Applications, 1994, Weimer, P. et al,(ed.). AAPG Memoir 58,层序地层学有关书籍（英文）,Carbonate Sequence,Stratigraphy, 1994,Loucks,R.G.,et al (ed.) AAPG Memoir 57,High Resolution Sequence,Stratigraphy,: Innovations,and Applications, 1995, Howell J. A. &,Aitken,J. F.(ed.). Geological Society Special Pub. No. 104,Sequence,Stratigraphy, 1996, Emery, D., & K. Myers,Shallow Marine and,Nonmarine,Reservoirs: Sequence,Stratigraphy, Reservoir Architecture and Production,Characteristics, 1997,Shanley, K. W. & B. F. Perkins,考试卷,开卷、最好打印,一论述型（或型）层序的形成、基本沉积特征和内部体系域配置。,（,20,分）,二简述基准面（,base level,）,和可容纳空间,(,accommodation),的概念，并评介它们在油气勘探开发中的意义,（,10,分）,三,结合,油气勘探开发实例,论述层序地层学在油气勘探开发中的,应用,，以及层序地层学的发展趋势。 （,70,分）,层序地层学,Sequence Stratigraphy,层序地层学发展史及其基本概念,硅质碎屑岩层序地层模式与研究方法,高分辨率层序地层学发展概况,层序地层学框架中的生储盖组合,碳酸盐岩及其它盆地层序地层学概论,层序地层学,Sequence Stratigraphy,层序地层学发展史及其基本概念,硅质碎屑岩层序地层模式与研究方法,高分辨率层序地层学发展概况,碳酸盐岩及其它盆地层序地层学概论,层序地层学框架中的生储盖组合,Suess,的,海面变化概念,层序地层学的发展史,五十年代的,层序,(,Sloss, 1949,1963),1949年,Sloss, Krumbein,和,Dapples,在一次会议上首次同时提出了层序的概念，他们将“层序”定义为,以克拉通内部的大型不整合为边界的地层组合单元,。,Sloss,出版了北美克拉通主要层序的对比剖面（ 1963, 六个层序，,Hag1987,年称其为超层序,super sequences）。Sloss,的观点被他在西北大学的研究生发扬光大，其中最著名的便是,Peter. R. Vail。,基准面概念,(,Wheeler,1964),早期的基准面,地震层序,(,Vail,和,Mitchum),地震反射的地质意义,基本平行等时界面层面或不整合面，以及少量流体界面。,注意分辨率限制,80年代早中期的层序地层学,提出,密集段,概念（,Condensed Section implications）,Jervey(1988),建立,硅质碎屑岩的理论沉积模型,，,提出,可容纳空间,的概念,。,Early theoratical models in siliciclastics and the concept of,accommodation space,Hag,等人(1987),编制出,第二代全球海面变化曲线,Relative Sea-Level Cycle Chart.,80年代的层序地层学,90年代中国的层序地层学高潮,国内的层序地层学研究始于1989年，基本与国际同步，但由于地震地层学的滥用阴影，起初并不顺利。只是在九十年代中期以后，层序地层学才在国内得到很大的发展。,对中国石油地质学家来说，核心问题是研究非海相层序地层学和断陷盆地的层序地层学研究方法与层序地层模式。,层序地层学的定义,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 chronostratigraphic framework of repetitive, genetically related strata bounded by surfaces of erosion or nondeposition, or their correlative conformities.,层序地层学的支撑学科,层序地层学与,地震地层学、生物地层学、年代地层学、沉积学,等地质学科理论有着密切的关系，它们构成了层序地层学的支撑学科体系。值得注意的是，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,。,层序地层与年代地层、岩性地层界面的关系,地震层序地层分析基本特征,根据地质事件在地震上的响应划分为协调（整一，整合）关系和不协调（不整一，不整合）两种类型。,不协调接触关系可根据地震反射终端消失类型（方式）区别为,削截（削蚀）、顶超、上超和下超,四种类型。,地震层序分析基础,下伏不整合,削截,上覆不整合,顶超,上超,下超,内部收敛,上超,底超,Baselap,层序地层的基本控制因素（变量）,变量,控制作用,构造沉降 可供沉积的空间,全球海平面升降 地层和岩相分布模式,沉积物供应 沉积充填和古水深,气候 沉积物类型,以上诸变量中，由构造沉降与全球海平面升降导致的海平面相对于盆地边缘的位置，是层序地层学的基础。,基本概念,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,(据,Vail,等，1977)。层序是在海平面升降周期曲线上相邻的两个下降速度转折点之间沉积的，它,由一套体系域所组成,。,Unconformity,一个分割新老地层的间断面,不整合,Unconformity,型不整合,Unconformity,型不整合,Unconformity,基本概念:,体系域,一串,同时期的沉积体系,(据,Brown,1977)。,每个体系域都与海平面升降周期曲线上的特定段相伴生,(海平面迅速下降期-低水位扇，海平面上升-海进体系域等)。,Definition of Key Terms,沉积体系,Depositional System,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,(三角洲、河流、障壁岛等),从成因上联系,到一起的,岩相组合,(据,Brown,1977)。,A,three-dimentional assemblage of lithofacies, genetically linked by active (modern) or inferred (ancient) processes and enviroments (delta, river, barrier island, and so on) (Brown and Fisher,1977).,8,4,Definition of Key Terms,沉积体系,Depositional System,三角洲沉积体系。,逐渐向海前积。,4,Definition of Key Terms,准层序,Parasequence,向上变粗的、,滩砂,沉积准层序的地层特征。,它形成在浪控滨岸浅滩上。,4,Definition of Key Terms,准层序,Parasequence,向上变粗的、,三角洲,砂沉积准层序的地层特征。,它形成在河控的滨岸带。,4,Definition of Key Terms,准层序组,Parasequence Set,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。,A,succession of genetically related parasequences,which form a distinctive stacking pattern that is bounded, in many cases, by,major marine-flooding surface,and their correlative surface (J.C.Van Wagoner, 1988) .,4,准层序组,Parasequence Set,三种类型,：进积式（或前积式），退积式和加积式,Definition of Key Terms,准层序组的类型,当沉积物供应速率,大于,可容纳空间的增长速率时，形成,progradational(,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,retrogradational(,退积) 准层序组,当沉积物供应速率,约等于,可容纳空间的增长速率时，形成,aggradational(,加积) 准层序组,Definition of Key Terms,密集段,Condensed Section,以,沉积速度极低为特征的一种薄的海相地层层段,(沉积速度小于1一,l0mm1000,年)(据,Vail, Hardenbol, Todd, 1984)。,它们是半远洋和远洋沉积物组成，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(据,Loutit, 1986)。,A thin marine,stratigraphic interval characterized,Definition of Key Terms,密集段,Condensed Section,以沉积速度极低为特征的一种薄的海相地层层段,4,密集段,(,Condensed Section),密集段代表时间跨度很长但沉积速度极慢条件下的非补偿缺少物源的沉积。由于沉积物与海水的长期接触引起的各种原生作用与成岩作用，因此，在硅质碎屑岩层系的密集段中，,常常出现纸状页岩、丰富的海相微古或超微古生物、自生海绿石、菱铁矿、海绿石、磷灰石、原生的白云岩、极低的电阻，高的自然伽玛,，,它的部位常常处在大段泥岩的底部,(我国东部油田常称作泥脖子段，如沙一段的泥岩段，沙三段的泥岩段，阜宁组四段的泥岩段等)。,层序地层学的两个最重要概念,基准面,和,可容纳空间,是,层序地层学,中的,两个最重要的概念,基准面,分隔开沉积带和剥蚀带的物理面,。,BASE LEVEL, which separates deposition zone from erosion zone (Wheeler, 1964),可容纳空间,可供潜在的沉积物堆积的空间。,Accommodation Space,The space made available for potential sediment accumulation (Jervey, 1979),.,Definition of Key Terms,基准面,Base level,基准面也曾叫作平衡面,(,equilibrium profile),，,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。早期，人们将基准面与海平面等同起来，把它看作是一个水平面。,如果认为,基准面是海平面或海平面附近的水平面,，那么该基准面将会分隔开下伏的沉积带（水下）和上覆的剥蚀带（陆上）。但实际上在地面较高处也有沉积作用，那就需要另一个水平的基准面来分隔开这个比较高的剥蚀带和沉积带。,这是与原先解释的基准面水平面的观点相矛盾。,基准面概念,(,Cross,1994),Definition of Key Terms,可容纳空间,Accommodation space,可容纳空间是一种潜在的、可供沉积物堆积的空间,(,Vail et al., 1988),。,Cross,提出一种修正方案，他,(1994),认为“随地史演化而产生,(,或消失,),的、可用于沉积物堆积,(,或剥蚀,),的、潜在的堆积空间被定义为可容纳空间”。,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。,可容纳空间,Accommodation space,Definition of Key Terms,可容纳空间,Accommodation space,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。,可容纳空间,Accommodation space,8,4,The Relationship of the Terms,The Relationship of the Terms,MAIN,AccommodationBase LevelDepositional Shelf Break,（Equilibrium ProfileEquilibrium Point ）,SEDIMENTS,Sequence Systems Tract Depositional System Parasequence Set Parasequence Condenced Section,SURFACE,Unconformity Transgressive S. Maximum Flooding S. Marine Flooding S.,层序地层学的主要流派,广义的层序地层学大体上有四大流派：,以,EXXON,石油公司和,Rice,大学的,Vail,、,Van Wagonar,、,Posamentier,等人为代表的,经典层序地层学,流派，他们强调以地表不整合或与该不整合可以对比的整合界面为层序边界；,以,Taxas,大学的,Galloway,、,Fraziar,等人为代表的,成因层序地层学,流派，他们采用最大洪泛面作为层序的边界；,以,Colorado,矿业学院的,Cross,等人为代表的,旋回层序地层学,流派，他们特别注意使用受海平面变化等因素制约的地层基准面，以其作为层序的边界；,Johnson,等人所强调的以地表不整合或海进冲刷不整合为界面而确定的层序，人们多称其为,T-R,旋回地层学,。,目前层序地层学的主要学派,层序地层学主流派,P.R.Vail,等人,成因(层序)地层学,Galloway,等人,旋回(层序)地层学,T.A.Cross,等人,Genetic Sequence Stratigraphy,以最大洪泛面为层序边界,Cycle,Sequence Stratigraphy,以基准面变化旋回划分层序,Seismic Sequence Stratigraphy,以陆上剥蚀面作为层序边界,层序地层学与成因,(,层序,),地层学,旋回(层序)地层学,层序地层学的石油地质意义,提高分辨率是层序地层学发展的当务之急,多学派并存与共用是层序地层研究的最佳方案,层序格架是以不整合为界的层序间的对比，绝不可简单套用岩性地层段落,区域层序地层学是含油气系统的重要组成,高分辨率层序地层学已成为油气成藏动力学的主要研究内容,层序地层学,Sequence Stratigraphy,层序地层学发展史及其基本概念,硅质碎屑岩层序地层模式与研究方法,高分辨率层序地层学发展概况,碳酸盐岩及其它盆地层序地层学概论,层序地层学框架中的生储盖组合,盆地边缘沉积地貌分区,层序地层学的许多概念和原理均来自沉积盆地的地震资料解释（,Vail, et.al.1987）。,在地震资料中，进积的盆地边缘沉积体系常常有一定的沉积地貌几何形态。,盆地边缘沉积地貌分区,顶积、前积（斜积）和底积三大沉积单元是进积盆地边缘的基本分区。,按盆地边缘的成因与几何形态特征，盆地边缘有如下几种类型：,陆棚（坡折）边缘,斜坡边缘,裂谷边缘以及生长断层边缘,前陆盆地边缘,盆地边缘沉积地貌分区,顶积层,Topset,顶积层指的是盆地边缘的近物源部分，它以较低的坡度（0.1）为特征。,地震剖面中的顶积层都是十分平坦的，常发育有河流冲积沉积体系、三角洲沉积体系和浅海沉积体系。,顶积层,滨岸带(,Shoreline),它位于顶积层内任何部位，可能与退覆坡折（,offlap,break,）,相一致，也可能出现在退覆坡折向陆地百余公里处。,顶积层的近源端称为湾岸上超(,coastal,onlap,),，,其意指湾岸平原或滨海相的上倾终止。,盆地边缘沉积地貌分区,斜积层,Clinoform,斜积层通常用于描述盆地边缘剖面中，那些相对陡峭倾斜的部分（1），它们发育于顶积层的向盆地方向。,斜积层通常含有大陆坡的较深水沉积体系。,斜积层的斜坡可在地震剖面中分辨出,。,盆地边缘沉积地貌分区,底,积层,Bottomset,底积层通常用于描述盆地边缘剖面中，那些位于斜积层底部的沉积，它们以相对较小的坡度为特征，含有深水沉积体系。,上述地貌单元中，,退覆坡折或陆架坡折,是一个非常重要的概念。,陆棚(坡折)边缘,Shelf-break Margins,它是一种,沉积斜坡十分发育,的盆地边缘类型。,海面下降期间，,河流深切,而断续地将沉积物搬运到坡积斜坡。已堆积的沉积物块体破坏后形成了大量的浊流和海底扇沉积。,海面上升期间，,三角洲沉积体系常常进积到陆棚边缘,；它表现为一种典型的被动大陆边缘。,陆棚(坡折)边缘,Shelf-break Margins,沉积斜坡十分发育的盆地边缘,斜坡边缘,Ramp Margin,斜坡边缘以相对较浅的水深为特征,，在其内部，波浪和水流作用可以控制沉积区的绝大部分。,沉积角度通常小于1。在地震剖面中，如果可以分辨出坡积层，那么它便是叠瓦状的，其周边的倾角小于0.5。,斜坡边缘的,退覆坡折多位于滨岸带,，在这里河流逐渐转换进入稍微陡峭的陆坡或三角洲前缘部位。,斜坡边缘,Ramp Margin,以相对较浅的水深为特征,波浪和水流作用可以控制沉积区内的绝大部分,斜坡边缘,Ramp Margin,斜坡边缘的,沉积发育特征与陆棚边缘有所不同,。,低位期可能,缺乏深水浊流沉积,、或十分稀少。它的沉积体系以向盆地的逐步迁移为主，而缺乏明显的陆坡过路沉积或盆地相带。,即使有水下扇发育，它也是,前三角洲的浊流沉积,，而不是单独的水下扇(,Van Wagoner et al, 1990)。,裂谷边缘,Rift Margin,以经历了,活跃的地壳拉张运动,为特征。,拉张,断层对古地貌形态和沉积物充填有很强的控制作用,。,裂谷内,可容纳空间的数量与分布主要由构造作用（断裂）控制,。,因为沉积物向裂谷中心的充填而形成的过路作用，裂谷边缘以较高的地形起伏和沉积饥饿发育为特征。,裂谷边缘,Rift Margin,以经历了活跃的地壳拉张运动为特征,裂谷边缘,Rift Margin,沉积特征差异很大,，在断块根部迅速沉陷的同时，其冠部（断脊）却可能遭受剥蚀。,其,盆地边缘沉积体系可能会以长长的坡积层纵深进入深水区,，而只有相对较小的顶积层。,总之，沉积体系发育特征很大程度上取决于裂谷是海相的、还是陆相的？,生长断层边缘,Growth-fault Margins,生长断层盆地边缘,以重力驱动下的同沉积张性断层,为特征。,断层根部沉降速率较大，形成逐渐增厚的地层层序。,沉积相带将穿越断层而变化。,因此，其,近物源端可能会形成深水沉积体系,（,Emery, 1996）。,生长断层边缘,Growth-fault Margins,以重力驱动下的同沉积张性断层为特征,前陆盆地边缘,Forland-Basin Margins,前陆盆地边缘的沉积发育与沉积物注入盆地的方式沿盆地轴向注入、还是通过逆掩断层横向注入有较大关系。,如为后者，那么随着构造沉降速率的增加，将使近物源区的可容纳空间相对于盆地中心较大，而形成典型的加积沉积模式，发育较厚的顶积层沉积。,坡积层较薄，地震剖面中难以识别出 (,Posamentier and Allen,1993)。,前陆盆地边缘,Forland-Basin Margins,沉积发育与沉积物注入盆地的方式有较大关系,层序,Sequence,任一个层序都代表了一个,以非海相剥蚀面为界的沉积旋回,，它们沉积在一个(在研究尺度上)重大的基准面升降旋回中。,在多数盆地中，基准面是由海面控制的。也可以说，层序是由海面相对升降旋回而形成的。,层序,Sequence,依据,层序底部的界面（不整合）类型,，层序可分为两种类型,：型层序和型层序,。,在我国的陆相沉积盆地中，大多数地层均属于型层序，国外的海相层序也是如此。,因此，我们将重点讨论型层序。,I,型层序,Type I Sequence,型层序是指那些,海面相对下降超过退覆坡折点后形成的层序,，其相对海面下降较大，使层序的早期顶积层上超在早先层序的坡积层上,。,I,型层序,Type I Sequence,型层序边界,以,与河流复壮作用,、,岩相的向盆地方向转移,、,海岸上超的向下转移,以及上覆地层的上超伴生的,陆上暴露及同时发生的陆上侵蚀作用为特征,。,I,型层序的内部结构,作为岩相向盆地方向转移的结果，非海相或很浅的海相岩层，如层序边界之上的辫状河道或河口湾砂岩，可能直接盖在界面以下的较深水海相岩层。如下临滨砂岩或者陆架泥岩之上，,而没有穿插着在中间沉积环境中沉积的岩石,。,这种岩相叠置可称为,岩相位错,（,facies dislocation,）。,I,型不整合,Type I Unconformity,I,型层序界面被解释为海面相对下降速度超过在,退覆坡折带,处盆地沉降速度、在该处产生海面相对下降时形成的（,Van Wagoner et al.，1988） 。,I,型层序界面被称为,I,型不整合,。,型不整合,Unconformity,层序的内部结构,层序可划分为若干个体系域,体系域是根据界面类型，它们在层序内的位置，以及准层序及准层序叠置模式客观地加以定义的。,在任何一个相对海面变化周期中（层序），都可发育三种主要的体系域类型,。,层序的内部结构,体系域的命名,使复杂的岩相特征简单化,，因而将地层划分为体系域是十分有必要的。,因为体系域包含了一系列具地貌和沉积特征的沉积体系，所以它,代表了基本的编图单元,。,层序的内部结构,必须注意的是，当谈到体系域时，,低水位和高水位这些术语并不意味着暗示了全球性海面变化周期上的独特的时期或者位置,。一个体系域开始的实际时间是海面升降、沉积物供应和构造运动间相互作用的函数。,I,型层序的内部结构,依据沉积物展布范围是局限于陆棚坡折以下，还是陆棚坡折以上，可划分为如下三种体系域：,低（水）位体系域(,LST)、,海进体系域(,TST)、,高（水）位体系域(,HST)。,I,型层序的内部结构,LST,TST,HST,低位体系域,(,Lowstand Systems Tract),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,是在以,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。,低位体系域,(,Lowstand Systems Tract),陆棚坡折大陆边缘退覆坡折处的相对海面下降对河流体系有着极其重要的影响,。,在相对海面下降以前，河流多已形成一定的河床坡降剖面，高部位剥蚀，低部位（冲积平原和湾岸平原）沉积。,当海面相对上升时，河流将会四处泛滥、冲刷。,低位体系域,(,Lowstand Systems Tract),当,海面相对下降到退覆坡折处以下,时，海湾线离开陆架降落到陆坡上，,由于平衡剖面降低，河流剖面将调整以适应较低的基准面。,这就引起河流复壮或者下切，河流将下切到原先沉积的顶积层：即早期层序的冲积平原、湾岸平原和陆棚沉积之中,。,低位体系域,(,Lowstand Systems Tract),与早先的高水位体系域时期相比，,这个阶段的沉积负载比较大，并且以较高的砂泥比为特征,。,这是因为低位扇时期的河流沉积物负载是由下切水流掏挖出来的再搬运沉积物组成的，再加上内陆流域盆地供应的冲积负载沉积物；以及由于没有沉积物留在洪泛平原上，所有这些沉积负载都路过早期的顶积层，并最终沉积在早期的高位坡积斜坡或退覆坡折带处。,低位体系域,(,Lowstand Systems Tract),低位体系域,(,Lowstand Systems Tract),而后，由于在这些部位沉积物过分集中带来的不稳定性，导致整体运动 (,mass movement),作用的开始，而随后这里的退缩性崩塌，可以导致大的陆架边沿槽沟或者海底峡谷的形成。,最后，从河流以及同时期海底峡谷侧壁滑塌而来的沉积物,被密度流搬运到盆地中,，并且在陆坡变得十分平缓的地方沉积下来。,通常，这些沉积物是,点源型海底扇,。这种沉积体系起因于陆棚部位的河流下切作用。,低位体系域,(,Lowstand Systems Tract),低位体系域,(,Lowstand Systems Tract),在海面相对下降的最低点，河流剖面再次稳定，进积的顶积坡积层体系因而也会稳定。,低位体系域早期的顶积层系将在原先的退覆坡折之下开始上超。,低位体系域主要为一系列的进积型准层序组。,低位体系域,(,Lowstand Systems Tract),低位体系域,(,Lowstand Systems Tract),海面相对上升的速率开始较慢，可容纳空间的增加也较少。因而沉积物供应很快超过可容纳空间的增量，于是发育了一系列的,进积体系,低位体系域,。,然而，随着海面相对上升速率的加快，可容纳空间增加也变得较快，而超过沉积物供应速率增量。此时，,原先的进积体系将转化为退积或加积体系,，进而发展到下一个体系域,水进体系域,。,低位体系域 水进体系域,低位体系域,(,Lowstand Systems Tract),如果低位体系域是沉积在一个具有陆架坡折的盆地内，通常可以把它分成两个独立的、不同时期的组成部分：,低位扇,和紧跟着的,低位进积楔,。,低位扇,是受沉积物经由陆架通过活跃的下切谷时的海底扇沉积作用控制的。,低位进积楔,以较细的楔形陆坡沉积为主。,它们又称陆坡扇、楔、锥和海底扇。,低位扇,Lowstand Fan,低位扇,Lowstand Fan,低位扇,通常可以区分出两个单独的沉积单元：,早期的、位于陆坡脚的,盆底扇,（,BF，basin floor fan)；,后续的、衔接于陆坡处的,斜坡扇,(,SF，slope fan)。,低位扇,Lowstand Fan,斜坡扇,盆底扇,盆底扇,basin floor fan,它,以沉积于下陆坡和盆地底部的,海底扇,为特征,。盆底扇沉积取决于,伸入到陆坡的峡谷的剥蚀作用和陆棚上河流体系的下切作用。陆棚和陆坡的硅质碎屑通过峡谷而注入到盆底扇中,。,盆底扇的,底面,（与低位体系域底面一致）为1型层序边界，如果低位进积楔的进积范围足够大，盆底扇,顶面,可能是后续的低位进积楔的下超面，盆底扇顶面也可能是上覆任何斜坡扇的下超面。,斜坡扇,slope fan,斜坡扇（陆坡扇）,以陆坡中部或底部的,浊积和碎屑流沉积,为特征,。,斜坡扇沉积作用可以是与盆底扇同时期的，或者是与低位进积楔的早期部分同时期的。斜坡扇的,顶部,是低位进积楔中部和上部的某一个下超面。,典型的斜坡扇被认为是由水下河道天然堤沉积复合体,（,Van Wagoner et al., 1988,）,。,低位扇,Lowstand Fan,低位扇,通常可以区分出两个单独的沉积单元。,但是，并非在所有盆地中的各个层序中都能区别开这两种沉积单元,。,低位进积楔,Lowstand Prograding Wedge,低位进积楔,Lowstand Prograding Wedge,低位进积楔,是一个,在海面相对上升加速时期沉积的顶积坡积层体系,。,它以,海进面,（,最大进积面,maximum progradation surface,）,与上覆的海进体系域分隔开，,并且以从进积（低位进积楔）到退积（海进体系域）的准层序叠加模式转换标明界线,。,低位进积楔,Lowstand Prograding Wedge,它,以,陆架上的下切河谷充填为特征,。,常,上超于层序界面之上,，以具楔形形态的前积充填方式覆盖于陆坡之上，并常,下超于盆底扇或陆坡扇之上,。,低位进积楔沉积与盆底扇沉积是不同时期的沉积物。,低位进积楔由前积到加积准层序组组成,。,低位进积楔,Lowstand Prograding Wedge,低位进积楔的,顶面,与低位体系域的顶面相重合，是一个,海泛面,，称为,海进面,。,低位进积楔沉积是海平面缓慢相对上升时期发生的。,低位进积楔以,覆盖在斜坡扇有堤河道沉积和随后的峡谷充填之上的三角洲沉积体系的前积为特征,。作为三角洲前缘的沉积物，,浊积岩,等深水砂可沉积下来。,低位进积楔,Lowstand Prograding Wedge,低位体系域,(,Lowstand Systems Tract),I,型层序的内部结构,依据沉积物展布范围是局限于陆棚坡折以下，还是陆棚坡折以上，可划分为如下三种体系域：,低（水）位体系域(,LST)、,海进体系域(,TST)、,高（水）位体系域(,HST)。,I,型层序的内部结构,LST,TST,HST,海进体系域,(,Transgressive Systems Tract,),I,型（或型）沉积层序内部中间的体系域被称为,海进体系域,。,海进体系域,沉积在相对海面上升、,可容纳空间体积增加较沉积物供应快得多,的时期。,它具有,最发育的顶积层系和少量的坡积层系 ，,以发育一个或多个退积式准层序组为特征,。,海进体系域,(,Transgressive Systems Tract,),海进体系域中,最活跃的沉积体系是顶积层体系,：河流体系、滨海体系、湾岸平原和陆棚体系。,此时，发育的,每一个三角洲都是陆棚三角洲,。这些沉积物可能会,显示出欠补偿的证据,，它们可能是,煤系沉积,、,漫堤沉积,、,泻湖沉积,或,湖相沉积,、,洪水形成的河口湾等,。,低位体系域,(,Lowstand Systems Tract),海进体系域,(,Transgressive Systems Tract,),广阔的陆棚区是海进体系域的特征之一,，此时有广泛的潮汐作用影响,。,海进体系域,(,Transgressive Systems Tract,),相对海面上升的最大速率出现在海进体系域内部,。海进体系域末期，当顶积层可容纳空间体积增加减少，并与沉积物供应相匹配时，进积再次出现。这时形成了,最大洪泛面,（,maximum flooding surface,）。,此时，海进体系域沉积物经长距离迁移进入,密集段,发育区,，形成一套富含有机质的磷灰质页岩或藻灰岩沉积物。,密集段,(,Condensed Section),它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。,密集段有两层重要性,。一是它所代表高水位期沉积体系域的前三角洲细粒沉积往往作为,重要的生油岩,覆盖下伏的海进及低水位储油岩上，可以形成各种类型的油藏。一是由于高水位沉积覆盖在年龄不同的海进和低水位沉积上，因此，在朝海或深水方向，同样可以,形成年代跨度不等的沉积间断,。这点在理解复杂的地层缺失原因上极为重要。,I,型层序的内部结构,LST,TST,HST,密集段,密集段,(,Condensed Section),密集段的出现并不仅限于上下图所示的位置上。在,其它的下超面,(如海进体系域与低水位体系域之间，低水位前积楔与低水位斜坡扇之间、斜坡扇与盆底扇之间)上，,都有密集段存在，但其规模较小,。,密集段代表,时间跨度很长但沉积速度极慢条件下的非补偿缺少物源的沉积,。,密集段,(,Condensed Section),密集段,主要产于海进体系域内部和高水位体系域远端。它,实际上是不断前积的、穿时的前三角洲细粒沉积,密集段,(,Condensed Section),密集段,主要产于海进体系域内部和高水位体系域远端。,密集段,实际上是不断前积的、穿时的前三角洲细粒沉积,。,因此，,它的外部界面（顶底面）是穿时的,，,内部界面（纹层面）则是等时的,。,在滨线的区域性海进时期，密集段分布最广泛。,海进体系域,(,Transgressive Systems Tract,),海进体系域的,底面,是位于,低位体系域或者陆架边缘体系域顶面处的,海进面,。海进体系域内部的准层序在朝陆地方向上超到层序边界之上，在朝盆地方向下超到海进面之上。,海进体系域的,顶面是,下超面,。这个下超面也是个,海泛面,，上覆高位体系域内前积斜层的趾部下超其上。下超面以,从退积式准层序组变为加积式准层序组为特征,，并且是个,最大海泛面,。,海进体系域,(,Transgressive Systems Tract,),海进体系域,(,Transgressive Systems Tract,),因为只有少量泥质沉积物过路顶积层（或大量沉积于此），,海进体系域通常具有较其它体系域低的砂岩百分比,。因此,海进体系域常常是顶积层储层的良好封闭层,。,由于现代海洋宽阔的大陆架广泛发育，,现代沉积体系多数是海进体系域,。大量的陆棚三角洲。几乎所有的扇体都是休眠的（,inactive）。,深海沉积物多为来源于退积体系滑塌的浊积岩。,I,型层序的内部结构,依据沉积物展布范围是局限于陆棚坡折以下，还是陆棚坡折以上，可划分为如下三种体系域：,低（水）位体系域(,LST)、,海进体系域(,TST)、,高（水）位体系域(,HST)。,I,型层序的内部结构,LST,TST,HST,高位体系域,（,Highstand Systems Tract）,I,型（或型）沉积层序最上部的体系域称为,高位体系域,高位体系域,以随地史时间的相对海面上升减少为特征，因而早期发育,加积结构,、,晚期发育进积结构,。,它反映了,最大海进面之后、层序边界之前进积的顶积坡积层体系,，此时,可容纳空间增加的速率低于沉积物供应的速率,。,高位体系域,（,Highstand Systems Tract）,早期高位体系域的沉积特征可能与海进体系域相似，但陆棚区被进积层系而充填、相对海面上升速率减小因素等等可能导致,高位体系域期间潮汐作用的影响减少,，以及煤层、漫堤、泻湖和湖泊页岩数量的减少。,河道砂岩体将变得较普遍和较连续,。,高位体系域,（,Highstand Systems Tract）,高位体系域,通常广泛分布在陆架上,，并以,若干,个加积式准层序组,、,接着为若干个具前积层形态的前积准层序组,为特征,。,高位体系域,（,Highstand Systems Tract）,高位体系域内部的准层序在朝陆地方向上超于层序边界之上，在朝盆地方向下超于海进或低水位体系域顶面之上。,高位体系域在,顶部,以,I,型（或型）,层序界面,为界，在,底部,以,下超面,为界。,高位体系域以发育,前积的三角洲富砂沉积体系,为特征,。,高位体系域,（,Highstand Systems Tract）,型层序的内部结构,型层序边界形成时，,相对海面,可能在高位顶积层的整个近源部份降落，但,没有降落到退覆坡折处,。,这时形成的层序边界，,不是那种以河流下切和海底扇沉积为特征的层序边界,型层序边界（不整合）,。,在地震资料上，可通过退覆坡折向大陆方向的湾岸上超的向下迁移而识别出,。,型不整合,Unconformity,型层序的内部结构,依据沉积物展布范围及其在层序中的位置，型层序的内部结构也可划分为如下三种体系域：,陆棚边缘体系域(,SMST)、,海进体系域(,TST)、,高（水）位体系域(,HST)。,型层序的内部结构,SMST,TST,HST,型层序的内部结构,除陆棚边缘体系域外，另外两种体系域与型层序基本相同，这里不再重复。,本节只讨论陆棚边缘体系域的基本特征。,此外，将简介斜坡边缘时的层序地层特征。,陆棚边缘体系域,Shelf-margin Systems Tract,陆架边缘体系域,是,型层序最低部位的体系域,。,型层序边界后,，紧接着发育的体系域是,陆棚边缘体系域,。,陆棚边缘体系域,由,进积的顶积层组成,，它,最初是进积结构,，但,向上转为加积结构,，,进而转化为退积结构,，进入,海进体系域,。,陆棚边缘体系域,Shelf-margin Systems Tract,在露头和钻井资料中识别陆棚边缘体系域是非常困难的。,通过隐蔽的不整合以及,准层序叠加模式的转化,，可将陆棚边缘体系域与上覆的高位体系域区别开。当一个,准层序上超于其它准层序上,，并有相关的洪泛面时，陆棚边缘体系域也可以从井网中，或从较大面积的露头中识别出来。,陆棚边缘体系域,Shelf-margin Systems Tract,地震资料的分辩率通常不足以分辨出新的顶积层上超到老顶积层上时,隐约的倾角变化,。,因为诸如沉积物供应速率等其它因素也会影响地层叠加模式，型层序边界的另一个重要特征,从进积到加积的地层结构模式变化,也难以直接确定。,陆棚边缘体系域,Shelf-margin Systems Tract,陆架边缘体系域的,顶面,是,海进面,，它同时构成海进体系域的底面，它的,底面,是,型层序界面,。,陆架边缘体系域是一种,以递减型前积,、,继之以加积的准层序叠置模式为特征的海退式地层单元,。,陆棚边缘体系域,Shelf-margin Systems Tract,陆棚边缘体系域,Shelf-margin Systems Tract,陆棚边缘体系域沉积物的特征是岩相的垂向叠置特征由下向上逐步增加的趋势，表现为,从非海相逐渐变为海相环境,。,与高水位体系域相反，,陆架边缘体系域一般没有被广泛分布的河流沉积覆盖,。,生长断层边缘中的低位体系域,Lowstand Systems Tracts on a Growth Margin,生长断层盆地边缘以,重力驱动下的同沉积张性断层,为特征。断层根部沉降速率较大，形成,逐渐增厚的地层层序,。,沉积相带将穿越断层而变化。因此，其近物源端可能会形成深水沉积体系（,Emery, 1996）。,生长断层边缘中的低位体系域,Lowstand Systems Tracts on a Growth Margin,生长断层盆地边缘的体系域基本与陆棚坡折边缘相同，只是它的,低位体系域发育比较特殊,。是一种,受断层活动控制的高沉积补偿、高沉降速率的阵发式沉积,特征。,其,沉积充填主要受生长断层的活动特性控制,。,生长断层边缘,Growth-fault Margins,以重力驱动下的同沉积张性断层为特征,生长断层边缘中的低位体系域,Lowstand Systems Tracts on a Growth Margin,一般认为，在生长断层背景下，层序的发育以低位扇的异常发育为特征。这是由于生长断层的多期快速沉陷，使盆地边缘的下切、滑塌等活动极为发育而至。,据我们的研究，,单调的低位扇重复是生长断层边缘的一种层序特征,。,斜坡边缘中的低位体系域,Lowstand Systems Tracts on a Ramp Margin,前,面描述的是发育于陆棚坡折边缘的各种体系域，在这种大陆边缘中，具有陡峭的坡积斜坡和较深的海水，足以形成大规模的崩塌，而发育海底扇体系。,斜坡边缘是一种具,缓坡特征,（多小于1）的大陆边缘。,斜坡边缘中的低位体系域,Lowstand Systems Tracts on a Ramp Margin,斜坡边缘是另一种较常见的大陆边缘，除了低位体系域外，其它两类体系域基本与具陆棚坡折的大陆边缘相同。,斜坡边缘中的低位体系域,Lowstand Systems Tracts on a Ramp Margin,在,斜坡边缘,中，,Van Wangoner,等人认为,低位体系域由,相对薄的,低水位楔,（,lowstand wedge,）,组成，它可能包含两个部分,：,第一部分以,河流下切作用和沉积物过路冲蚀海岸平原为特征，发生在海平面相对下降时期,。,第二部分以,海面的缓慢相对上升，下切河谷的充填，以及滨线的连续前积为特征，造成一个由逆倾向的下切河谷充填沉积物和顺倾向的一个或多个前积准层序组构成的低水位楔,。,盆地边缘与层序,层序基本结构特征,低位体系域,低位扇,低位进积楔,盆底扇,斜坡扇,海进面,陆棚边缘体系域,水进体系域,最大洪泛面,高位体系域,层序界面不整合,型层序界面型不整合,型层序界面(不整合),层序地层学,Sequence Stratigraphy,地震层序地层学,层序地层学,Sequence Stratigraphy,层序地层学发展史及其基本概念,硅质碎屑岩层序地层模式与研究方法,高分辨率层序地层学发展概况,碳酸盐岩及其它盆地层序地层学概论,层序地层学框架中的生储盖组合,层序地层研究的技术方法,高分辨率层序地层学,基本概念,高分辨率层序地层学尚未有明确的定义。因为层序地层学来源于地震地层学，而常规地震剖面中可以识别出的沉积层序，则被认定为标准的“层序”三级层序。一般认为，所谓,高分辨率层序地层学,即指那些,分辨率高于常规地震剖面的层序地层学研究,。,高分辨率层序地层学,理论基础,海面相对变化旋回是“周期性的”、并且这种周期是,无限可分的,，从跨越千万年的冰期旋回到每时每刻都在不停运动的波浪、风暴，说明了海面的无限运动性。,地质学家只能根据研究需要和资料条件选择适当的研究精度（或尺度）。,高分辨率层序地层学,钻井高分辨率层序地层学,T. A. Cross,的旋回层序地层学（1994）,S. J. Davis,的测井层序地层学（1996）,地震高分辨率层序地层学,地震资料的时频分析技术（1997）,三维地震的高分辨率解释（,Posamentier,1996）,J. C. Van Wagoner,的准层序概念高分辨率的基础,成因层序对比模式图（,Cross,1994）,沿岸平原,海洋陆架,陆坡,6,7,8,9,6,7,8,9,10,7,9,10,变 厚,向上变深,基准面上升时间,层序边界,5,2,3,4,5,1,2,3,1,2,3,4,变 薄,向上变浅,基准面下降时间,4,密集层,层序边界,8,在传统的地震信号处理中，单独从时间域或频率域按照傅里叶变换来分析信号，这都不能充分地描述信号的特征。,时频分析方法就是从时间和频率的角度同时表征信号。,这种分析处理方法可以同时从运动学和动力学角度综合研究信号特征。,时频分析方法的原理,1. 地震资料的高分辨率处理,2. 地震信号分离,3. 地震数据压缩,4. 层序地层学中的应用,时频分析在地学中的应用,三维地震综合层序地层学分析,测井、地震综合层序地层学分析,以墨西哥湾新生代盆地为例,以渤海湾新生代盆地为例,层序地层学,Sequence Stratigraphy,层序地层学发展史及其基本概念,硅质碎屑岩层序地层模式与研究方法,高分辨率层序地层学发展概况,碳酸盐岩及其它盆地层序地层学概论,层序地层学框架中的生储盖组合,层序地层学,Sequence Stratigraphy,层序地层学发展史及其基本概念,硅质碎屑岩层序地层模式与研究方法,高分辨率层序地层学发展概况,碳酸盐岩及其它盆地层序地层学概论,层序地层学框架中的生储盖组合,非海相沉积层序地层概述,The Keys of Non-marine Sequence Stratigraphy,陆相层序地层学研究的关键问题,一,.,Sequence Boundary Expression in Non-Marine Environment,陆相沉积环境中的层序边界特征,二,.,Expression of SL Effects in Non-Marine Environment,陆相沉积环境中海平面变化影响的表现,三,.,Key Factors in Non-marine Sedimentary Environment,陆相沉积环境中的关键因素,陆相沉积层序边界研究的某些问题,Sharp-based chanel clustering of usually a good indicator of presence of a sequence boun