地震资料解释基础(王英民)第5课——地震层序分析

地震资料解释基础王英民2005年5月8日第五课2.4.3层序地层单元的概念(1)层序：Peter.R.Vail等1977年层序是由一套互相整合的、成因上有关联的地层所组成，其顶、底界为不整合面以及与之对应的整合面。SB1SB1(2)I型层序Peter.R.Vail等1989年成因：海平面相对下降期间形成识别标志：1）在地震剖面上可见明显的削蚀反射结构；4）海岸上超的向下转移；2）具有土壤或根土层等地表暴露标志；5）存在下切谷。3）相迁移，即浅水相直接覆盖在深水相之上；6）滨岸上超、海相上超多见；SB1SB1(3)体系域（systemstract）体系域定义为同期沉积体系的组合；沉积体系为岩相的三维组合。层序可以分为若干个体系域。陆架边缘体系域低水位体系域高水位体系域海侵体系域(4)低水位体系域海平面低于陆棚边角的时期为低水位期，这时的沉积即为低水位体系域。低水位期反映了海平面的相对下降。低水位体系域存在于三种地质背景中：1）陆架坡折背景（shelfbreaksetting）(5)海侵体系域（TST）当海平面相对上升并且低速物源供应时，则形成海侵体系域。以含砂滩、砂坝和风暴露岩为特征，近陆一侧则发育沼泽和湖泊相。其准层序多为退积型。底界初始海泛面，顶界为最大海泛面。SB1初始海泛面：以从低水位进积到海侵的退积为特征最大海泛面：以从退积式准层序组变为加积式准层序组的转变为特征，常为HST的下超面密集段（Condensedsection，凝聚/缩层，缓慢沉积段）。海侵体系域顶界同上覆高水位体系域底部的斜积层可能合并，而且厚度非常薄，这种沉积即密集段。它缺少陆源物质，是由薄层的半远洋或远洋沉积物所组成，分布于外陆架、大陆坡和深海环境，含丰富的深水生物化石及与成岩作用有关的海绿石、黄铁矿、菱铁矿、白云石、磷灰石及油页岩等。尽管密集段一般很薄，沉积物聚集速率很低，且经历了很长时间，但其沉积作用却是连续的。(6)高水位体系域（HST）在最大海进期之后直至海平面再次下降到陆架坡折之下期间，形成高水位体系域。此期间沉积物的供应速度占主导地位，主要发育向上变浅的三角洲体系，晚期近陆部位出现曲流河体系。高水位体系域的下界为下超面，上界为下一个层序的边界。早期的高水位体系域通常由一个加积式准层序组所组成，晚期的高水位体系域则由一个或多个进积式准层序组构成。SB1(7)全球海平面升降旋回与层序级别不同级别旋回的划分，通常是根据每一旋回的时间周期或一次事件延续的时间范围，而不是沉积厚度或其他参数。地球表面的地层记录中，通常可以识别出五个级别的沉积旋回以及相应的层序单元。旋回与层序的级别，据王鸿祯，史晓颖，19982.4.4层序地层单元界面与地震反射界面的对应关系•层序界面——上超、顶超、不平整整一、视削截•体系域界面——下超、顶超、整一强反射•超层序界面——削截该图的说明见下图中国南海新生代被动大陆边缘的一条垂直于陡坡走向的地震剖面。由于该剖面位于陆棚边缘附近，从而海岸边缘的不整合面特征无法利用。但根据陆棚边缘处的特征，仍至少可解释出六个层序。层序划分实例中国南海被动大陆边缘垂直于碳酸盐台地边缘的剖面，澳大利亚吉普斯兰碳酸盐台地的层序地层特征地震资料上各级层序界面的识别Yt375常规解释剖面402802112299EW5ET(0)2.03.02.5西北缘99EW5测线各层序界面及层序内部扇体地震反射特征剥蚀点超覆点剥蚀点三角洲克81（投影）3.5KTJ2S5J2S4J2S3J1S2J1S1超覆点湿地扇剖面位置2.4.4层序地层单元界面与地震反射界面的对应关系•层序界面——上超、顶超、不平整整一、视削截•体系域界面——下超、顶超、整一强反射•超层序界面——削截Z60线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东段：发育D3/AnD3、D/AnD与S/AnS三个角度不整合面S/AnS整合S/AnS角度不整合2.5地震地质综合地层划分对比方法•2.5.1井震结合的层序划分对比工作流程和方法•2.5.2典型研究实例——珠江口盆地惠洲凹陷中新统2.5.1井震结合的层序划分对比工作流程和方法•井震结合，相互约束•网络闭合，交叉检验•从粗到细，逐步逼近•把握误差，形成规范井震结合，相互约束图2-2惠州地区地震、钻井层序划分结合图（取自连井NWSE4线三维区）30002800260024002200200044904290409038903690349032903090289026902490T0(s)深度(m)99SN104080120110100GRRTu5F阜5井VSP综合标定图柱状图组群统系层序体系域25352700316033573466370438944050mmmmmmmm吐谷鲁群石树沟群水西沟群小泉沟群(J1b)(J2x)(J2t)(J3q)J3S6J2S5J2S4J2S3J1S2J1S1侏罗系上统中统下统白垩系三叠系HSTTSTLSTLSTTSTHSTTSTLSTHSTTSTLSTHSTTSTLSTLSTTSTHST八道湾组三工河组(J1s)西山窑组头屯河组齐古组层序地层岩石地层KTJ2S5J2S4J2S3J1S2J3S6-7J1S1T+HJ1S1LST•2.5.2层位标定VSP、合成地震记录网络闭合，交叉检验240000260000280000300000320000340000360000380000400000420000240000260000280000300000320000340000360000380000400000420000234000023600002380000240000024200002440000234000023600002380000240000024200002440000HZ08-1-1HZ10-1-1HZ10-3-1HZ13-1-1XHZ13-2-1HZ14-2-1HZ18-1-1HZ19-1-1AHZ19-2-1HZ19-3-1HZ21-1-1HZ21-1-2HZ22-1-1HZ23-1-1HZ23-2-1HZ25-1-1XHZ25-2-1XHZ25-3-1XHZ26-1-1HZ26-1-2HZ26-2-1AHZ26-3-1HZ27-1-1HZ27-3-1HZ29-1-1HZ32-1-1HZ32-2-1HZ32-3-1HZ32-4-1HZ32-5-1HZ33-1-1HZ33-1-2HZ33-2-2HZ33-2-1HZ33-3-1HZ34-1-1HZ35-1-1HZ9-2-1LF1-1-1LF13-1-1LF13-2-1LF13-3-1LF14-2-1LF15-2-1PY4-7-1XJ17-3-1XXJ23-1-2XXJ23-1-3BXXJ24-1-1XXJ24-3-1AXXJ24-4-1XXJ30-1-1XXJ30-2-1XXJ30-2-2XXJ30-5-1XJ36-1-1XJ36-2-1XXJ36-3-1X010203040Km研究区位置和实际资料分布图EW4EW3EW2EW1EW5EW6NWSE3NWSE4NWSE5NWSE6NWSE7SN2SN3SN4SN5SN6二维地震工区边界盆地构造单元边界线三维地震工区边界图例层序划分主干连井剖面层序划分辅助连井剖面井位测网密度的合理选择问题从粗到细，逐步逼近SB4SB4XJ30-1-1XHZ32-2-1GRDTGRDTSB4SB4XJ30-1-1XHZ32-2-1GRDTGRDT把握误差，形成规范井震结合误差综合直方图0.35750.27610.20260.14600.00790.000.050.100.150.200.250.300.350.400—55—1010—1515—20202.5.2典型研究实例——珠江口盆地惠洲凹陷中新统珠江口盆地惠洲地区中新统层序地层划分及海平面变化分析图海平面变化系统组浮游有孔虫钙质超微带孢粉组合年龄(ma)地震标志层接触关系层序层序组二级层序构造阶段构造运动升——————降第四系N23~N22NN21~NN19-1.8--T0-上新统万山组N21~N18NN18~NN12山毛榉科—藜粉组合SQ25SQS9-5.5--T1-SQ24SQ23SQ22SQS8SSQ3-6.3-SQ21SQ20粤海组N17N16NN11~NN10中型禾本粉—藜粉组合SQ19SQS7-10.5--T2-SQ18SQ17SQS6-13.8-SQ16SQ15-T3-SQ14SQS5SSQ2韩江组N15~N9NN9~NN5光极弗氏粉—罗曼娜环孔粉组合-15.5-SQ13-T4-SQ12-16.5-SQ11SQ10SQS4SQ9SQ8SQ7SQS3SQ6-17.5-SQ5SQ4SQS2SQ3-18.5--T5-SQ2新近系中新统珠江组N8N7N6N5N4BNN4NN3NN2NN1上沟鞭藻—光面单缝水龙骨孢粉组合SQ1SQS1SSQ1珠海组N4ANN1下NP25NP24双蘘粉—桤木粉组合古近系渐新统恩平上N3NP24双沟粉—倍什高藤粉组合-21--30.0--T6--T7-东沙南海上超SB1SB17SB14SB10SB7SB4SB22SB19SB25三级层序识别标志•各层序都是以不整合面为界的地层单元，地震上有明显的不整合标志，在全区都可以识别。从岩心上看，从SQ1到SQ6，连着6个层序界面都发现了古土壤层等不整合面的标志。以上层序界面取心少，但根据地震特征以及测井曲线特征的相似性可以推断也应当是典型的不整合面。•各层序都可以进一步明显地划分出2-3个体系域。•目前所划分的24个层序的平均跨时是0.77ma，符合一般所认为的三级层序跨时为0.5——3ma的标准。•各层序的特征、规模都很接近。地震上可见明显的超覆、顶超、下切谷等特征，个别层序在局部地区由削蚀现象sb8sb9sb12sb16界面之上的超覆特征地震上可见明显的超覆、顶超、下切谷等特征，个别层序在局部地区由削蚀现象sb5sb21sb12界面之下的顶超地震上可见明显的超覆、顶超、下切谷等特征，个别层序在局部地区由削蚀现象界面之上的下切谷SB4SB5SB12SB14SB20岩性－典型特征XJ24-3-1AXHZ27-1-1图SB16界面的岩性－电性特征GRGRDTDTSB16SB16SB2SB2HZ32-1-1HZ26-1-1GRDTGRDTSB2SB2HZ32-1-1HZ26-1-1GRDTGRDTSB3SB3HZ26-1-1HZ25-1-1XGRDTGRDTSB3SB3HZ26-1-1HZ25-1-1XGRDTGRDT岩心上三级层序界面标志•旋回叠加样式转换面•风化壳,底砾岩•土壤层•界面下为生物介壳灰岩，之上为含砾中－粗砂岩、疏松（岩性）•钙质结核70652203.972199.002198.452194.23HZ33-1-1古土壤层（2195.6)GRDTHZ31-1-1Sb42190220052434.692427HZ21-1-22429.5m砂岩，含钙质结核SB524302440GRDTHZ21-1-2Sb81051101152382.882379.602370.232365.49XJ24-3-223802390GRDTSb6XJ24-3-2各层序都可以进一步明显地划分出2-3个体系域SB19MFSSB18基准面上升半旋回基准面下升半旋回层序SQ18内部反射结构。该层序具有明显的基准面旋回的二元结构，即最大海泛面之下基准面上升，代表海侵的退积叠置样式，最大海泛面之上以地层加积－进积为主，是基准面下降时期的产物。（地震剖面来自三维cdp1200）层序组地震识别标志－明显的削蚀不整合sb1sb14sb25层序组地震识别标志－构造运动转换南西－北东方向SB14上下地层厚度趋势及叠置关系图（来自二维79pr2312cdp1380-23611）SB14构造枢纽带SQ13SQ14GRDTHZ26-1-2Sb124202430古土壤底砾岩HZ26-1-2削截SB1SQS1底界面特征图2-9SB4下切谷在地震剖面上的响应（来自二维79pr