第5課-2、地震層序分析2.4.3-2.5

地震資料解釋基礎(chǔ)

王英民2005年5月8日第五課2.4.3層序地層單元的概念

(1)層序：

Peter.R.Vail等1977年

層序是由一套互相整合的、成因上有關(guān)聯(lián)的地層所組成，其頂、底界為不整合面以及與之對應(yīng)的整合面。SB1SB1

(2)I型層序Peter.R.Vail等1989年

成因：海平面相對下降期間形成識別標(biāo)志：

1）在地震剖面上可見明顯的削蝕反射結(jié)構(gòu)；4）海岸上超的向下轉(zhuǎn)移；

2）具有土壤或根土層等地表暴露標(biāo)志；5）存在下切谷。

3）相遷移，即淺水相直接覆蓋在深水相之上；6）濱岸上超、海相上超多見；SB1SB1(3)體系域（systemstract）

體系域定義為同期沉積體系的組合；沉積體系為巖相的三維組合。層序可以分為若干個體系域。陸架邊緣體系域低水位體系域高水位體系域海侵體系域(4)低水位體系域

海平面低于陸棚邊角的時期為低水位期，這時的沉積即為低水位體系域。低水位期反映了海平面的相對下降。

低水位體系域存在于三種地質(zhì)背景中：

1）陸架坡折背景（shelfbreaksetting）(5)海侵體系域（TST）

當(dāng)海平面相對上升并且低速物源供應(yīng)時，則形成海侵體系域。以含砂灘、砂壩和風(fēng)暴露巖為特征，近陸一側(cè)則發(fā)育沼澤和湖泊相。其準(zhǔn)層序多為退積型。底界初始海泛面，頂界為最大海泛面。SB1初始海泛面：以從低水位進積到海侵的退積為特征最大海泛面：以從退積式準(zhǔn)層序組變?yōu)榧臃e式準(zhǔn)層序組的轉(zhuǎn)變?yōu)樘卣?，常為HST的下超面

密集段（Condensedsection，凝聚/縮層，緩慢沉積段）。海侵體系域頂界同上覆高水位體系域底部的斜積層可能合并，而且厚度非常薄，這種沉積即密集段。它缺少陸源物質(zhì)，是由薄層的半遠洋或遠洋沉積物所組成，分布于外陸架、大陸坡和深海環(huán)境，含豐富的深水生物化石及與成巖作用有關(guān)的海綠石、黃鐵礦、菱鐵礦、白云石、磷灰石及油頁巖等。盡管密集段一般很薄，沉積物聚集速率很低，且經(jīng)歷了很長時間，但其沉積作用卻是連續(xù)的。

(6)高水位體系域（HST）

在最大海進期之后直至海平面再次下降到陸架坡折之下期間，形成高水位體系域。此期間沉積物的供應(yīng)速度占主導(dǎo)地位，主要發(fā)育向上變淺的三角洲體系，晚期近陸部位出現(xiàn)曲流河體系。

高水位體系域的下界為下超面，上界為下一個層序的邊界。早期的高水位體系域通常由一個加積式準(zhǔn)層序組所組成，晚期的高水位體系域則由一個或多個進積式準(zhǔn)層序組構(gòu)成。

SB1(7)全球海平面升降旋回與層序級別

不同級別旋回的劃分，通常是根據(jù)每一旋回

的時間周期或一次事件延續(xù)的時間范圍，而不是沉積厚度或其他參數(shù)。地球表面的地層記錄中，通?？梢宰R別出五個級別的沉積旋回以及相應(yīng)的層序單元。

旋回與層序的級別，據(jù)王鴻禎，史曉穎，1998

2.4.4層序地層單元界面與地震反射界面的對應(yīng)關(guān)系層序界面——上超、頂超、不平整整一、視削截體系域界面——下超、頂超、整一強反射超層序界面——削截

該圖的說明見下圖中國南海新生代被動大陸邊緣的一條垂直于陡坡走向的地震剖面。由于該剖面位于陸棚邊緣附近，從而海岸邊緣的不整合面特征無法利用。但根據(jù)陸棚邊緣處的特征，仍至少可解釋出六個層序。層序劃分實例中國南海被動大陸邊緣垂直于碳酸鹽臺地邊緣的剖面，澳大利亞吉普斯蘭碳酸鹽臺地的層序地層特征

地震資料上各級層序界面的識別

Yt375常規(guī)解釋剖面402802112299EW5ESN10T(0)2.03.02.5西北緣99EW5測線各層序界面及層序內(nèi)部扇體地震反射特征剝蝕點超覆點剝蝕點三角洲SN9K8726克81（投影）3.5KTJ2S5J2S4J2S3J1S2J1S1超覆點濕地扇剖面位置2.4.4層序地層單元界面與地震反射界面的對應(yīng)關(guān)系層序界面——上超、頂超、不平整整一、視削截體系域界面——下超、頂超、整一強反射超層序界面——削截Z60線D/AnD角度不整合D/AnD整合D3/AnD3角度不整合D3/AnD3角度不整合塔中低凸起東段：發(fā)育D3/AnD3、D/AnD

與S/AnS三個角度不整合面S/AnS整合S/AnS角度不整合2.5地震地質(zhì)綜合地層劃分對比方法2.5.1井震結(jié)合的層序劃分對比工作流程和方法2.5.2典型研究實例——珠江口盆地惠洲凹陷中新統(tǒng)2.5.1井震結(jié)合的層序劃分對比

工作流程和方法井震結(jié)合，相互約束網(wǎng)絡(luò)閉合，交叉檢驗從粗到細，逐步逼近把握誤差，形成規(guī)范井震結(jié)合，相互約束30002800260024002200200044904290409038903690349032903090289026902490T0(s)深度(m)99SN104080120110100GRRTu5F阜5井VSP綜合標(biāo)定圖柱狀圖組群統(tǒng)系層序體系域2535

2700

3160

3357

3466

3704

3894

4050mmmmmmmm吐谷魯群石樹溝群水西溝群小泉溝群(J1b)(J2x)(J2t)(J3q)J3S6J2S5J2S4J2S3J1S2J1S1侏羅系上統(tǒng)中統(tǒng)下統(tǒng)白堊系三疊系HSTTSTLSTLSTTSTHSTTSTLSTHSTTSTLSTHSTTSTLSTLSTTSTHST八道灣組三工河組(J1s)西山窯組頭屯河組齊古組層序地層巖石地層KTJ2S5J2S4J2S3J1S2J3S6-7J1S1T+HJ1S1LST2.5.2層位標(biāo)定

VSP、合成地震記錄

網(wǎng)絡(luò)閉合，交叉檢驗測網(wǎng)密度的合理選擇問題從粗到細，逐步逼近把握誤差，形成規(guī)范2.5.2典型研究實例——珠江口盆地惠洲凹陷中新統(tǒng)珠江口盆地惠洲地區(qū)中新統(tǒng)層序地層劃分及海平面變化分析圖

上超SB1SB17SB14SB10SB7SB4SB22SB19SB25三級層序識別標(biāo)志各層序都是以不整合面為界的地層單元，地震上有明顯的不整合標(biāo)志，在全區(qū)都可以識別。從巖心上看，從SQ1到SQ6，連著6個層序界面都發(fā)現(xiàn)了古土壤層等不整合面的標(biāo)志。以上層序界面取心少，但根據(jù)地震特征以及測井曲線特征的相似性可以推斷也應(yīng)當(dāng)是典型的不整合面。

各層序都可以進一步明顯地劃分出2-3個體系域。

目前所劃分的24個層序的平均跨時是0.77ma，符合一般所認為的三級層序跨時為0.5——3ma的標(biāo)準(zhǔn)。

各層序的特征、規(guī)模都很接近。

地震上可見明顯的超覆、頂超、下切谷等特征，個別層序在局部地區(qū)由削蝕現(xiàn)象sb8sb9sb12sb16界面之上的超覆特征地震上可見明顯的超覆、頂超、下切谷等特征，個別層序在局部地區(qū)由削蝕現(xiàn)象sb5sb21sb12界面之下的頂超地震上可見明顯的超覆、頂超、下切谷等特征，個別層序在局部地區(qū)由削蝕現(xiàn)象界面之上的下切谷SB4SB5

SB12SB14

SB20

巖性－典型特征巖心上三級層序界面標(biāo)志旋回疊加樣式轉(zhuǎn)換面風(fēng)化殼,底礫巖土壤層界面下為生物介殼灰?guī)r，之上為含礫中－粗砂巖、疏松（巖性）鈣質(zhì)結(jié)核70652203.972199.002198.452194.23HZ33-1-1古土壤層（2195.6)52434.692427HZ21-1-22429.5m砂巖，含鈣質(zhì)結(jié)核SB51051101152382.882379.602370.232365.49XJ24-3-2各層序都可以進一步明顯地劃分出2-3個體系域SB19MFSSB18基準(zhǔn)面上升半旋回基準(zhǔn)面下升半旋回層序SQ18內(nèi)部反射結(jié)構(gòu)。該層序具有明顯的基準(zhǔn)面旋回的二元結(jié)構(gòu)，即最大海泛面之下基準(zhǔn)面上升，代表海侵的退積疊置樣式，最大海泛面之上以地層加積－進積為主，是基準(zhǔn)面下降時期的產(chǎn)物。（地震剖面來自三維cdp1200）層序組地震識別標(biāo)志－明顯的削蝕不整合sb1sb14sb25層序組地震識別標(biāo)志－構(gòu)造運動轉(zhuǎn)換南西－北東方向SB14上下地層厚度趨勢及疊置關(guān)系圖（來自二維79pr2312cdp1380-23611）SB14構(gòu)造樞紐帶SQ13SQ14古土壤底礫巖HZ26-1-2削截S