1绪论(地震地层学)

长江大学工程技术学院目前，研究人员通过记录地震波数据，绘制出精确的地幔3D结构。地幔位于地壳和外核之间。在计算机模拟中，他们基于地震波速度揭晓了地下结构的存在，如图所示，这是太平洋之下的地幔层结构，较慢地震波是红色和橙色部分，较快地震波是绿色和蓝色部分。长江大学工程技术学院这些图片的作者是由美国普林斯顿大学教授杰伦·特龙普(JeroenTromp)教授，旨在今年年底建立整个地幔的3D地图，最深可达到地下3000公里处。长江大学工程技术学院三维图像显示出比平均值更快的地震波位置轮廓长江大学工程技术学院这张地图显示地下389公里处地震横波速度的相对变异，蓝色部分是高于波速平均值的地震波，红色部分是低于波速平均值的地震波长江大学工程技术学院右侧两张图像显示的是地下1200公里深处欧洲两点间的地震波数据，左侧图像是勘测的欧洲地区。特龙普和研究小组设计的计算机程序将真实地震数据与计算机模型进行对比，之后针对产生的任何差异进一步提高和完善计算机模型。长江大学工程技术学院《地震地层学》讲义第一章绪论长江大学工程技术学院第一章地震地层学－绪论•课程安排•地层学的概念•地震地层学的概念及作用长江大学工程技术学院一、课程安排课程类型：专业选修课总学时：32理论学时,其中包括3次课堂练习要求：听课、记笔记、无故旷课四次（含四次）以上没有学分参考书：１、徐怀大等编《地震地层学解释基础》，中国地质大学出版社，1986年２、徐怀大等译《地震地层学》，石油工业出版社，1985年３、孙家振等编《地震地质综合解释教程》，中国地质大学出版社，2002年４、Payton,C.E.，《SeismicStratigraphy》,AAPGMenoir26,1977年长江大学工程技术学院２、地层学的概念•什么是地层学•地层分类长江大学工程技术学院•什么是地层学–根据1972年国际地层划分、术语和用法规定“地层学源于拉丁文Stratum和希腊文Graphia，是描述地层的科学。–研究内容：在正常顺序下，岩层的形状、排列、分布、年代顺序、划分以及有关岩石具有的任一或全部特征，成分和性质。包括成因、组成、环境、年代、历史、与生物进化的关系和其他岩层特征。–所有岩石类型都属于地层学和地层划分的总范畴，某些非层状的岩体，因为与岩层伴生或关系密切，也置于地层学下考察。3、地层学的概念长江大学工程技术学院•表征地层年代和岩性特征的单位–地质年代–年代地层–岩石地层•研究地层年代顺序的方法–古生物地层–古地磁地层–同位素地层–地震地层与层序地层3、地层学的概念-地层学分类长江大学工程技术学院３、地震地层学的概念•地震地层学的概念–利用地震资料研究地层接触关系，恢复地层学的信息，包括地层沉积的时间顺序、分布和岩性变化特征等－－区域地震地层学–利用地震资料的属性特征研究地层岩性特征和物性特征等与油气有关的信息－－圈闭地震地层学（在一定程度上超出地层学的范畴）长江大学工程技术学院•地震地层学的理论基础–地层学与沉积学–地震理论•应用范围–盆地分析–资源勘探•主要技术–地震资料的采集、处理和显示技术–地层学、沉积学的研究技术–地震地质模型技术３、地震地层学的概念长江大学工程技术学院•地震地层学研究方法–地质学（地层学、沉积学和构造地质学）基础和地震勘探的基础–发挥在图像识别上的想象力３、地震地层学的概念目前它主要是技巧—识别反射图案并且发挥想象力。但是，它是一种有约束的技巧，受一些基本因素的限制。对地震资料作出成功的地层学解释必须是3个要素的结合：原理、经验和想象力。长江大学工程技术学院３、地震地层学的概念地震地层学研究方法－如何解释地震影像长江大学工程技术学院《地震地层学》--主要利用地震资料（包括测井、岩心）建立地层[1]系统、划分对比地层[2]、描述地层[3]、岩相[4]、岩性特征[5]及其空间展布的一系列原理与方法。[1]地层—是以地震层序为基本单元[2]地层对比（核心）—等时地层框架[3]层序系统，1、2、3级，大旋回、小旋回等[4]地震相—沉积相模式，反射波的面貌特征（外型、内部构型、属性、速度场）[5]砂体、礁等[6]层序框架模式—反射波的框架（沉积）层面与反射界面一致）３、地震地层学的概念长江大学工程技术学院划分层序地震—3级以上、测井—4级以下（准层序、准层序组层序对比：不整合面、连续同相轴的等时对比（空间上的连续性）建立地震地层系统—关键是否利用地震资料的空间对比，（在实际工作中多数没有利用地震资料，为假的地震地层学研究）体系域划分地震相分析沉积体系分析砂体预测《地震地层学》工作方法长江大学工程技术学院二、地震地层学的起源与发展历程1、地震地层学的起源地震勘探最早通过光点记录（1927-1952）获取资料，仅能大致确定构造形态。长江大学工程技术学院在磁带模拟地震勘探年代（1952-1963），通过模拟地震勘探，可以得到直观反映地质构造的的地震时间剖面。但由于一个地质界面产生多个地震反射波同相轴，一个强反射界面可产生数个同相轴，从而压制其相邻的弱反射界面产生的反射波，强反射界面间许多反映地层堆砌方式（相构型）的弱反射界面所产生的反射波混入其中，加之分辨率、信噪比低，不能直接反映出来。长江大学工程技术学院进入数字磁带地震勘探（1964~现在）后，采用数字记录、高覆盖次数，信号大大加强；加上引入零相位子波，最小相位的多个波瓣被压缩，地质界面与子波的中心点对应，反射地质界面与同相轴具更好的对应关系，地震剖面不仅可以展示分布广泛的，连续的同相轴（在构造解释中为基本的地层标志层），同时还能展示基本标志层之间或内部反映不同时期或先后沉积的地层分界面的局部分布的弱反射。同相轴的空间组合、排列和相交接触关系，以及反映层系的波组间的接触关系都能够识别。长江大学工程技术学院滤波、褶积、反褶积等很多概念都与他有关系长江大学工程技术学院一张经过精细处理的现代的地震剖面，地震剖面与地震剖面已非常相似，地震资料解释已不需要太多的地震勘探知识。而且能够提取的信息也越来越多，人们不仅可以通过地震标准层来解释构造，而且可以通过标准层间的其他反射波的排列组合方式，如向盆地方向的倾斜反射波来解释地层的前积作用，解决地层在时空域中的展布（小层的发育顺序和空间堆砌方式，彻底打破了以往疏饼状的纵向堆砌模式，地层可侧向堆砌等模式）和岩相等问题，即人们可以利用地震资料研究地层，研究岩相，研究海平面的升降变化，这是人们所期望的。长江大学工程技术学院波阻抗反射系数地震反射最小相位子波地震剖面v=3000m/sp=1.9g/m3v=2300m/sp=1.7g/m3v=1800m/sp=1.6g/m3v=2500m/sp=1.8g/m3地质-物理模型长江大学工程技术学院20世纪70年代初，美国Rice大学的P.R.Vail.及其在EXXON公司卡特研究中心的R．M．Mitchum和J.B.Sangree等，提出了一系列奠定地震地层学基础的论文。1975年，AAPG年会举行了地震地层学研究讨论会，并制定了地震地层学研究规划。1977年，AAPG年会正式通过地震地层学这一新的边缘学科，出版了第一本《地震地层学》论文专辑（C.E.Payton,1977),1978年出现了地震地层学的第一本教材（Sheriff,R.E.,1980，SeismicStratigraphy).长江大学工程技术学院等时意义=内部反射界面与层面一致地层学长江大学工程技术学院2、地震地层学的发展历程地震地层学问世后，立即得到了全世界的重视。由于该理论在学术上的先进性和实践上的巨大应用价值，很快被广大地学工作者所认可和接受，并以各种方式广泛应用于石油勘探和盆地分析之中，取得了巨大的经济效益，一大批研究成果相继发表。地震地层学的发展大致经历了两个阶段：(1)地震地层学（1975--1988）(2)层序地层学（1989--现在）长江大学工程技术学院在1977-1989年期间，地震地层学理论在世界范围内得到应用，特别是地震层序分析，地震相分析的地质方法，广泛应用于油气勘探。海平面升降周期变化、全球范围内的地震地层对比，海平面相对变化与沉积层序内地层发育分布、沉积体系的关系等理论性问题，P.R.Vail等人领先做深化研究工作。地震地层学长江大学工程技术学院层序地层学1989，P.R.VAIL等在地震地层学基础上又提出体系域、层序地层学等概念，使地震地层学成为一门真正的学科。1988年9月隶属国际地科联（lUGS）的全球沉积地质委员会（GSGC)在法国迪涅召开会议，决定将“层序地层学和全球海平面变化”正式纳入“全球沉积地质计划”（GSGP），使“层序地层学面向世界，因此，有人把层序地层学的发展称为现代地质科学的一场革命（Robe应J．Weimer，1992）。长江大学工程技术学院3、地震地层学研究现状进入90年代，层序地层学的理论研究和实践的焦点已从海相盆地转移到陆相盆地，并成为层序地层学目前发展的一个重要方面。1991年在加拿大班夫举行的NUNA会议上，专门成立了陆相层序地层学工作组，K。W.Shanley等（1994）撰文总结该工作组的研究工作组的研究成果，认为层序地层学原理和概念能有效地应用于陆相地层。长江大学工程技术学院与此同时，在国内外地学核心刊物上，有关陆相层序地层的论文数量不断增加，从事这项技术研究的人员也日益壮大。这表明，陆相层序地层学理论的发展已被地学界所接受，并得到了推广和应用。长江大学工程技术学院在层序地层学的经典理论中，层序的成因与海平面的变化紧密地联系在一起。然而，近年来的陆相层序地层学研究表明，陆相层序形成的主要控制因素是构造沉降、沉积物供给，而不能完全用全球海平面化因素加以解释；此外陆相层序界面特征、沉积体系时空配置以及区域和全球对比上均有别于海相层序地层。因此，将层序地层学理论应用到陆相沉积盆地，必须重新认识层序的成因机制及划分准则。并对源于大陆架边缘的层序地层摸式进行必要的修改。在这一领域J.C．VanWagner,．W．Shanley以及我国的李思田（1992）、徐怀大、魏魁生（1993）、王东坡（1992）、余素玉（1993）利刘立（1993）等，都为此作出了富有成效的探索。长江大学工程技术学院虽然陆相层序地层学理论的发展还限于有限程度（K．W．Shanley,1994），在应用中，还存在许多疑问和难点。但人们普遍相信，源于海相的层序地层学概念和原理仍然能够运用于陆相地层。在我国，由于已知的油气资源主要赋存于陆相地层中，层序地层学的研究工作已在全国主要陆相含油气盆地中展开，并取得了大量研究成果。国内外的众多研究实例表明，层序地层学理论的核心思想（建立等时地层格架，并将相和沉积体系的研究放在等时地层格架中进行（J.C.Wagoner等）。长江大学工程技术学院地震地层学应用范围1、查明地层界面，它们的接触关系，并进而划分地层2、研究区域的构造发育史、沉积发育史、海平面升降史、热演化史3、恢复古水流体系，古沉积体系，推断古沉积环境4、研究古地貌，确定古河道、三角洲、扇、礁，各种刺穿体，并研究它们的成因和分布规律5、确定有利构造特别是地层圈闭的位置、类型、规模，指导勘探部署长江大学工程技术学院地震地层学应用范围6、判断地层的岩性、物性、所含流体类型、直接检测油气的存在，直接检测油气的存在，判别死油区，预测地层压力、判断流体运移方向，进行油藏评价和提高开发效率7、找寻另一种蕴藏量巨大的天然气资源—天然气水化物8、为找水、找沙、找其它沉积矿产、工程地质、海底工程服务长江大学工程技术学院地震地层学应用范围地震地层学是应油气勘探的需要逐步发展起来的一门科学。其中心任务是找寻可能储存油气的圈闭，尤其是隐蔽圈闭，油气勘探工作是三个层次的工作构成的一项系统工程，它们是：1、对沉积盆地整体研究，包括构造、沉积等，确定有利油气聚集带2、在有利油气聚集带上确定有利构造和非构造圈闭的位置，类型，规模3、详细解剖有利圈闭的储油物性、含油气性、压力系统，作出油气评价，提出钻探方案。长江大学工程技术学院第二章地震地层的划分与分析第一节地震勘探原理的相关基础第