地震地层学

1地震地层学二、定义——“地震地层学是近20年来发展起来的一个新的地学分支，它是地球物理学方法与地质学概念紧密结合的综合勘探方法”至少能够完成以下八项任务：1、进行等时地层对比；2、预测沉积环境；3、预测和评价储集层；4、预测和评价烃源岩；5、进行盖层识别和分布预测；6、识别和预测岩性地层圈闭；7、预测地层压力；8、描述油气输导系统的结构。地震地层学的产生是全球油气勘探不断发展的结果。主要体现在四个方面1、油气勘探从露头区向覆盖区发展；2、勘探目的层日益加深；3、地层岩性油气藏勘探的促进；4、地球物理勘探技术本身的飞速发展地震层序分析是地震地层学的基础；地震层序分析核心任务是识别沉层序这种地层单元，然后进行层序的对比和追踪；地震层序分析包含一整套概念和方法一、地层的概念1、定义碎屑物沉积成层状，通常称之为地层或层。2、解释这种成层性是由水或风等地质营力在相似地质环境时期将相当薄的席状沉积物散布在一较广阔的地区中造成的。包含三个基本要点。3、沉积过程中的三种不同变化当沉积区的沉积环境发生变化时,可同时出现以下三种情况：一、树型结构地震地层学区域地震地层学储层地震地层学层序地层学地震地层学—层序地层学体系：海平面升降控制沉积地震沉积学2（1）在原生沉积地层的顶部继续沉积其他类型的沉积物；（2）或会有一段时间没有沉积物沉积；（3）或者原来的沉积物遭受剥蚀。二、地层概念的引申由于沉积环境相似,所以层内的沉积物比不同层的沉积物更相似。这很容易理解，但问题往往却很复杂。1、层内渐变性（1）虽然层内沉积物比不同层的沉积物更相似,但其横向延续性有一定限度。（2）一个层横向有可能变薄或者尖灭，在尖灭地区会出现这段时间内无地层记录。（3）或者,同一地层内的层状沉积物横向上由一种类型逐渐递变为另一种类型,表明区域沉积环境也已经出现(发生了)渐变的形式。2、层内突变性沉积环境的特定组合导致相似沉积地层明显的不连续。（1）由于反复的水道化作用和多次的河水泛滥，河道砂岩和页岩通常是不连续的；（2）深海盆地中的深水浊积岩体分布局限。三、地层面的概念1、定义;地层面是分隔沉积岩层的物理沉积面。2、常见的地层面类型①纹层；②岩层；③大型地层单元的界线。四、地层面的类型划分地层面分三种类型①层面；②不连续面；③穿时面。1、层面（1）连续的物理沉积面；（2）由纹层、岩层等组成；（3）沉积间断或沉积环境变化相当小，如气候变化引起地层颜色的改变；水动力变化造成岩层粒度变化等。2、不连续面：由剥蚀作用或沉积间断作用产生。包括：（1）不整合(角度不整合)；（2）假整合(平行不整合)；（3）沉积间断（图示）：1）上超；2）下超；3）顶超3、穿时面：通常穿越地层界面并不受地层界面的限制，一般它不是地层界面，但它经常与地层面相混淆。①流体接触面，地层倾斜之后，气水层面，保持水平；②永久冻土层，随寒冷地温带分布，受地形产状控制。③低角度断层面，或顺陡角度断层走向分布的地层剖面。（4）火成岩墙；沙漠深部分化面；喀斯特溶蚀基准面等层序的概念定义：一个沉积层序是一个地层单元，它由一套整一的、连续的、成因上有联系的地层组成，其顶和底以不整合面或者与之可以对比的整合面为界。二、沉积层序顶界类型1、削蚀（削截，或截切）3因侵蚀作用引起地层的侧向消失。包括陆上和水下的侵蚀作用产生的削蚀。成因：构造抬升后遭受剥蚀或河道下切，冲蚀面。2、顶超（顶部超覆）在一个沉积层序的上界面处的超覆尖灭现象。其逆倾向（与倾向相反）侧向消失可以是逐渐变薄并渐近地逼进顶部边界。成因：顶超是无沉积作用沉积间断的证据。它是由于沉积基准面（如海平面）太低了，致使地层不能逆倾向伸展的更远。顶超发育期间，在基准面之上发生了沉积物的过路情况（Sedimentorybynassing）和小的侵蚀作用。顶超通常与三角洲复合体相伴生。但也可见于深海沉积中，如深海浊积扇，在那里的沉积基准面是受浊流和其它深水作用控制的。3、整一：地层对一个原始水平面、倾斜面或不整合面的平行。注意：整一强调的是产状的平行性。整一时可以是连续面，也可以是不连续面！1、上超是一套当初是水平的地层对着一个原始倾斜面超覆尖灭；或者是一套原始的倾斜地层对着一个原始倾角更大的斜面逆倾向的超覆尖灭。2、下超是一套原始倾斜地层对着一个原始水平或者倾斜面顺下倾方向的底部超覆。（1）上超和下超都属于底超。（2）下超可以演变为远端上超3、整一在一个层序的底部，整一现象可以表现为地层平行地披盖于一个底部界面上，该界面可以平整也可以不规则。第三节地震反射的年代地层意义一、基本概念主要地震反射具有年代地层意义，即主要地震反射追随年代地层的界面而不是追随跨时代的岩性地层界面。1、主要地震反射（1）反射同相轴明显；（2）反射同相轴延续范围比较大；四、地震反射的年代意义具有相对性地震反射的波阻抗差成因说是绝对的，而其年代地层意义是在一定条件下才能成立，具有相对含义。1、当在连续界面情况下层面产生的反射与层面平行，且与层面可以对比，这时的地震反射毫无疑问几乎是等时界面(基本上等时)。2、在盆地边缘部位（1）由于(横向)水体能量横向的渐变性，使得一些岩性边界为过渡性界面，波阻抗没有明显的差别，因此产生不了显著的反射波形。（2）但是水位变化所影响的每个时期的沉积物之间都具有相当大的声阻抗差，往往能够形成较强的反射同相轴。即地震反射具有年代地层意义。3、进一步讲，年代地层意义本质上也是相对的。（1）有时把沉积了很薄地层的某个期作为同一年代，而有时在更长的地质年代中又把某4一个纪作为同一个年代。（2）一般情况下，地震垂相分辨率在20米左右，凡是薄于20米的地层单位在地震剖面中，只表现为一个干涉后的复合波同相轴。（3）如果以每年沉积速度为2毫米，沉积20米厚需要一万年时间。一万年在地质历史长河中也许是一瞬间的事件，故不论这20米厚的地层水平方向上沉积有先后不同，但也可视为一瞬间的产物，因此，该地震反射也可以认为是等时界面。4、与地震资料的分辨率有关低分辨率条件下，一个等时同相轴，在高分辨率条件下，变得不等时。一、地震层序概念1、定义地震层序是沉积层序在地震剖面上的反映。它是以地震条件（特征）为依据所划分的一种特别的地层单元。其顶和底也均以不整一反射终止为基本特征，同时包括与之可以对比的整一反射界面。地震层序的划分原则为：遵循不整一反射界面划分原则。除应用精确的古生物标志，应杜绝完全用钻井岩性分层数据确定地震层序边界的做法。三、地震层序划分的级别根据不整合面的大小，将地层层序分为超层序、层序和亚层序三级。1、超层序是最高一级地震地层单元，相当于Sloss的层序。即：“在一个大陆的大部分地区可以追踪，并且以区际不整合面为界”。超层序反映两次大的构造运动控制的完整的盆地发育旋回。2、层序至少在一个凹陷可以追踪，以不整合面或者可与其对比的整合面为界。层序反映控制盆地发育的主要构造运动幕或水进水退旋回。层序叠加在一起组成超层序。3、亚层序在一个凹陷内可以追踪，仍以不整合面或不与其对比的整合面为界，它们一般仅分布在凹陷边缘及古隆起周围。亚层序反映盆地的次要构造运动幕或水进水退旋回。一个层序包括一个或几个亚层序。第三章地震相分析地震相分析的目的：是根据地震资料解释沉积环境背景和沉积相类型及分布。一、相和沉积相的概念1、相的定义相是一种具有特定特征的岩石体。2、沉积相的概念在理想情况下，沉积相是在一定的沉积条件下形成的一种有特色的岩石，这种沉积条件反映一种特定的沉积作用或沉积环境。简单地讲，沉积相是沉积环境的产物。3、沉积相标志包括八种类型：（1）颜色；（2）岩石类型；（3）自生矿物；（4）颗粒结构（粒度参数曲线，形态，圆度，颗粒定向，颗粒表面结构）；5（5）原生构造（层理，层面，生物扰动，其它沉积构造）；（6）岩性组合；（7）韵律；（8）化石。二、地震相的定义地震相是一个可以在区域上圈定的、由地震反射层组成的三维单元；其反射结构、外形、振幅、连续性、频率和层速度等要素与邻近相单元不同。三、地震相参数1、反射结构揭示地下总的层理模式。根据反射结构可以解释沉积过程、沉积现象和古地形。另外，流体接触面（如平点）也可通过反射结构识别出来。2、几何外形地震相单元的总体形态，反映古地形、沉积作用等。3、反射连续性与地层的连续性密切相关，连续反射表示了分布广泛、均一成层的沉积。4、反射振幅包含了单个界面的速度和密度差以及它们顶底间隔（距）的信息。它反映侧向的层理变化和烃类的赋存条件。5、频率与反射层的间距或层速度的变化有关，并且与气体的赋存有关。6、层速度岩性（砂泥含量），物性（孔隙度），含烃性（流体成分）影响层速度。是一个定量的相参数。第二节反射结构类型一、平行和亚平行结构1、基本特征：：内部反射相互平行或大致平行。2、地质解释：这种结构意味着在均匀沉降的陆棚或稳定盆地平原背景上的匀速沉积作用。二、发散结构1、结构特征以楔形单元为特征，其中的每个地层单元向盆地深部逐渐增厚，而在收敛方向，楔形体内部地震反射出现非系统性侧向终止现象。2、地质解释发散结构意味着沉积速度上的侧向变化，或者沉积表面的逐步倾斜。三、前积反射结构前积反射结构是由于沉积物侧向加积造成的。前积反射结构包括以下五种类型：1、S形前积结构（1）结构特征这种前积结构分为三段：即较薄的，较平缓的上段和下段，以及较陡的中段。（图示）1）上段一般是水平的，或者倾角很小，与地震相单元的上界面呈整一关系。实质上，上段就是“顶积层”。2）中段一般比较厚，由叠置的透镜体形成。实为“前积层”。沉积的角度很低（通常小于1°）。3）下段6以极低的角度逼近地震相单元的下界面，随着地层的尖灭或变薄，在地震上表现出下超终止。（2）地质解释1）S形反射结构的最大特征是解释出来的上段地层（顶积层）的平行性和整一关系，说明了它的垂向加积与中段的前积作用是协调一致的。2）这种结构意味着相对低的沉积物供应速率，相对快的盆地沉降或海平面快速上升，使顶积层得以沉积和保存下来。3）一般解释为相对低能量的三角洲沉积环境。2、斜交前积反射结构由许多相对陡倾的地层组成，上倾方向的终止表现为顶超，而下倾方向的终止表现为下超。向盆地一方，各前积单元可以过渡到比较薄的底积段，或以较高的角度在底界面处突然终止。（1）结构特征①缺乏顶积层；②前积层具有明显的顶超终止现象；③与S形结构相比，沉积倾角特别高，可以高达10°。斜交前积结构又分为两类：1）切线斜交前积；2）平行斜交前积。2、沉积条件解释1）相对高的沉积物供应速率，盆地缓慢或者没有发生沉降，并且海平面静止不动。2）沉积物迅速地充填了盆地，并且后来的沉积水流路过或者冲刷上部的沉积表面。3）它代表一种相对高能的环境。（1）结构特征水平的S形顶积层反射与具有顶超终止的斜交结构呈复杂的交替。层序内有短的顶超段。3、S形—斜交复合型前积结构（2）沉积条件解释顶积层代表的垂向加积作用与顶超点代表的沉积过路作用相互交替的历史。它们处于一种高能和相对低能交替变化的沉积环境中。4、叠瓦状前积反射结构（1）结构特征是一种薄的前积地震模式。通常具有平行的上、下界面，并且有缓倾的，相互平行的斜交内部反射面，它们终止以视顶超和视下超。（2）地质解释：浅水环境的前积作用形成5、乱岗状斜交反射结构（1）结构特征由不规则的，不连续的，亚平行的反射段组成，表现为杂乱无章的乱岗状模式。反射终止无规律，侧向上常常递变为较大的更明确的斜交前积，并且向上递变为平行反射。（2）沉积解释多指在前三角洲或三角洲之间，形成小的，指状交互的斜坡朵叶地层。四、杂乱反射结构1、结构特征7为不连续，不整一的反射，一种无次序排列的反射面。2、地质解释——两种成因：1）是在一变化不定、相对高能环境下沉积的地层。2）原来低能环境形成连续的地层，后遭受变形后破坏了连续性。五、无反射（结构）1、结构特征空白，或极弱振幅射。2、地质成因（1）均质的、（2）非层状的、（3）高度扭曲的或倾角很陡的地质单元在地震资料上基本上无反射同向轴。如厚层均质泥岩（块状泥岩）或砂岩、盐体、某些大型火成岩体。第三节地震相外形的类型一、席