层序地层学(绪论和第一章).ppt

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1、西南石油学院资源与环境学院彭彭 军军二零零二年十二月二零零二年十二月层序地层学层序地层学绪论第章 层序地层学理论框架 第节 理论基础和概念体系 第二节 全球海平面变化周期 第二章 层序地层学研究方法 第一节 层序地层学研究基础 第二节 层序地层学研究方法 第三章 海相层序地层学 第节 碎屑岩层序地层样式 第二节 碳酸盐岩层序地层样式 第四章 陆相层序地层学 第一节 陆相湖盆地质特征 第二节 陆相湖盆层序地层学第五章 高分辨率层序地层学 第一节 理论基础和研究方法第二节 在油气勘探和开发中的应用结论讲 课 提 纲绪论l一、层序地层学的发展阶段l二、层序地层学研究的学派l三、层序地层学与传统地层学

2、的区别l四、层序地层学的发展趋势l五、层序地层学理论优势所在层序地层学层序地层学概念在沉积岩上的应用有可能提供一个完整统一的地层学概念，概念在沉积岩上的应用有可能提供一个完整统一的地层学概念，就象就象板块构造板块构造曾经提供了一个完整统一的构造概念曾经提供了一个完整统一的构造概念一样一样,层序地层学改变了分析世界地层记录的基本原则。层序地层学改变了分析世界地层记录的基本原则。因此，它可能因此，它可能是地质学中的一次革命，是地质学中的一次革命，它开创了了解地球历史的一个新阶段它开创了了解地球历史的一个新阶段。P.R.Vail层序地层学的发展阶段层序地层学发展历史层序地层学发展历史（Backgro

3、und）概念萌芽阶段概念萌芽阶段1948194819771977孕育阶段孕育阶段1977197719881988理论系统化阶段理论系统化阶段19881988年现至年现至层序概念建立阶段层序概念建立阶段地震地层学形成地震地层学形成和发展阶段和发展阶段层序地层学层序地层学综合发展阶段综合发展阶段三大发展阶段三大发展阶段层序地层学的发展阶段层序地层学的发展阶段 起源于被动大陆边缘盆地的层序地层学的发展大体经历了三个阶段：起源于被动大陆边缘盆地的层序地层学的发展大体经历了三个阶段：第一阶段：概念盟芽阶段第一阶段：概念盟芽阶段，即本世纪，即本世纪7070年代以前，主要建立了层序地层学年代以前，主要建立了

4、层序地层学赖以发展的地质基础，包括以生物地层学、岩石地层学、年代地层学及动力地貌赖以发展的地质基础，包括以生物地层学、岩石地层学、年代地层学及动力地貌学为依据建立的一些层序、旋回及均衡剖面理论等。学为依据建立的一些层序、旋回及均衡剖面理论等。第二阶段：地震地层学演化的模型形成阶段。第二阶段：地震地层学演化的模型形成阶段。该阶段以该阶段以P.R.VailP.R.Vail、R.M.R.M.MitchumMitchum等等EXXONEXXON公司的专家在公司的专家在AAPGAAPG第第2626届专题报告地震地层学：在碳氢化届专题报告地震地层学：在碳氢化合物勘探上的应用的出版为标志。在合物勘探上的应用

5、的出版为标志。在2020世纪世纪7070年代后期，层底地层学主要应用年代后期，层底地层学主要应用于地震资料范围内的盆地分析，测井、岩芯和露头一般不被单独用来分析层序。于地震资料范围内的盆地分析，测井、岩芯和露头一般不被单独用来分析层序。地震地层学尚不能达到在储层范围内进行沉积地层分析所需要的精度。地震地层学尚不能达到在储层范围内进行沉积地层分析所需要的精度。第三阶段：为综合发展阶段第三阶段：为综合发展阶段，即从，即从8080年代到现在，随着可容空间概念的建年代到现在，随着可容空间概念的建立，层序地层学的理论和方法趋于成熟并广泛应用，其标志是立，层序地层学的理论和方法趋于成熟并广泛应用，其标志是

6、19891989年年AAPGAAPG年会举年会举办的层序地层学短期培训班和会议上发表的大量关于层序地层学的论述。与地震办的层序地层学短期培训班和会议上发表的大量关于层序地层学的论述。与地震地层学相比，基于以全球海平面变化控制地层沉积的发生和发展为基础的层序地地层学相比，基于以全球海平面变化控制地层沉积的发生和发展为基础的层序地层学理论有两大特点：一是深入、详尽地使用了地震、测井、岩芯和地面露头等层学理论有两大特点：一是深入、详尽地使用了地震、测井、岩芯和地面露头等资料；二是它所总结的沉积模式具有三维空间的立体概念。特别是进入资料；二是它所总结的沉积模式具有三维空间的立体概念。特别是进入9090

7、年代以年代以来。层序地层学进入了理论研究和生产应用全面发展的时期，开始深入到油气勘来。层序地层学进入了理论研究和生产应用全面发展的时期，开始深入到油气勘探的各个探的各个阶段。阶段。概念萌芽阶段概念萌芽阶段（19481977）层序概念建立阶段层序概念建立阶段 Sloss、Krumbein和和Dapples（1948）同时提出的地层层序概念标志同时提出的地层层序概念标志 Sloss（1963）等人等人 将北美克拉通前寒武晚期至全新将北美克拉通前寒武晚期至全新 世地层划分成以区域不整合面为世地层划分成以区域不整合面为 边界的六套地层层序边界的六套地层层序 为当今层序地层学的发展提供了为当今层序地层学

8、的发展提供了 概念基础概念基础层序地层学的发展阶段“层序层序”概念的提出概念的提出 1948年由年由Sloss提出：提出：定义为由不整合面所分隔的地层单元定义为由不整合面所分隔的地层单元 1963年应用于北美克拉通晚前寒武年应用于北美克拉通晚前寒武纪至全新世地层之间，共划分出纪至全新世地层之间，共划分出6个层序；个层序；70年代前未被大多数人接受。年代前未被大多数人接受。第一阶段：概念盟芽阶段，即第一阶段：概念盟芽阶段，即本世纪本世纪7070年代以前，主要建立年代以前，主要建立了层序地层学赖以发展的地质了层序地层学赖以发展的地质基础，包括以生物地层学、岩基础，包括以生物地层学、岩石地层学、年代

9、地层学及动力石地层学、年代地层学及动力地貌学为依据建立的一些层序、地貌学为依据建立的一些层序、旋回及均衡剖面理论等。旋回及均衡剖面理论等。层序地层学的发展阶段孕育阶段孕育阶段（19771988）地震地层学形成和发展地震地层学形成和发展 P.R.Vail（1977）等人编著的等人编著的 地震地层学为标志地震地层学为标志 全球海平面变化具有相对一致性，全球海平面变化具有相对一致性，海平面变化控制了层序发育的观点海平面变化控制了层序发育的观点 应用地震资料及钻测井资料预测和应用地震资料及钻测井资料预测和 确定盆地地层结构、沉积相类型和确定盆地地层结构、沉积相类型和 区域分布区域分布 产生了一次重大的

10、飞跃产生了一次重大的飞跃层序地层学的发展阶段地震地层学阶段地震地层学阶段 Peter.R.Vail等在等在1977年第年第26集集AAPG上发表了地震地层学论文。上发表了地震地层学论文。两大认识两大认识:1、层序是由一套互相整合的、成因、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。不整合面以及与之对应的整合面。2、层序的成因基本上或完全受全球、层序的成因基本上或完全受全球性海平面升降变化所控制。性海平面升降变化所控制。此后的此后的10年间，地震地层学经历了年间，地震地层学经历了从诞生、发展到完善的一个过程。并为从

11、诞生、发展到完善的一个过程。并为石油工业做出了巨大贡献。石油工业做出了巨大贡献。地震地层学的不足：地震地层学的不足：1、层序划分主要采用地震资料，虽、层序划分主要采用地震资料，虽然结合了测井、岩心和露头资料，但仅然结合了测井、岩心和露头资料，但仅限于层位和优势相标定。限于层位和优势相标定。2、层序级别大，不能提供在储层范、层序级别大，不能提供在储层范围内进行沉积地层分析所需要的精度。围内进行沉积地层分析所需要的精度。第二阶段：地震地层学演化的模型形成第二阶段：地震地层学演化的模型形成阶段。该阶段以阶段。该阶段以P.R.VailP.R.Vail、R.M.R.M.MitchumMitchum等等E

12、XXONEXXON公司的专家在公司的专家在AAPGAAPG第第2626届专题报届专题报告地震地层学：在碳氢化合物勘探上告地震地层学：在碳氢化合物勘探上的应用的出版为标志。在的应用的出版为标志。在2020世纪世纪7070年年代后期，层序地层学主要应用于地震资代后期，层序地层学主要应用于地震资料范围内的盆地分析，测井、岩芯和露料范围内的盆地分析，测井、岩芯和露头一般不被单独用来分析层序。地震地头一般不被单独用来分析层序。地震地层学尚不能达到在储层范围内进行沉积层学尚不能达到在储层范围内进行沉积地层分析所需要的精度。地层分析所需要的精度。层序地层学的发展阶段理论系统化阶段理论系统化阶段（1988年至

13、今）年至今）层序地层学综合发展层序地层学综合发展 以以P.R.Vail（1988）等人编著的等人编著的 海平面变化综合分析海平面变化综合分析 以及以及Sangree,Wagoner和和Mitchum等人等人 的层序地层学文献的发表为标志。的层序地层学文献的发表为标志。1989年，随着可容空间概念的建立，年，随着可容空间概念的建立，层序地层学的理论和方法趋于成熟、实用，层序地层学的理论和方法趋于成熟、实用，高分辨率层序地层学高分辨率层序地层学（Cross）、）、成因地层学成因地层学（Galloway）等学派；等学派；层序地层学开始深入到油气勘探开发的各个阶段。层序地层学开始深入到油气勘探开发的各

14、个阶段。从盆地分析到圈闭的成因解释，从油藏描述、数值从盆地分析到圈闭的成因解释，从油藏描述、数值 模拟到后续动态模拟，从勘探开发各个阶段的软件模拟到后续动态模拟，从勘探开发各个阶段的软件 开发到油藏管理开发到油藏管理 给沉积学和地层学研究带来了革命性的飞跃给沉积学和地层学研究带来了革命性的飞跃层序地层学的发展阶段层序地层学阶段层序地层学阶段 1988年年:J.C.Wagoner主编了主编了SEPM层序地层层序地层学特刊；学特刊；P.R.Vail及及J.B.Sagree主编了主编了“层序层序地层学工作手册地层学工作手册”和和“层序地层学基础层序地层学基础”。这几部著作的问世则宣告一门新的这几部著

15、作的问世则宣告一门新的学科学科层序地层学诞生了。层序地层学诞生了。层序地层学：层序地层学：是根据地震、钻井和露头资料，结合有关的是根据地震、钻井和露头资料，结合有关的沉积环境和岩相古地理解释，对地层层序格架进沉积环境和岩相古地理解释，对地层层序格架进行综合解释的科学。行综合解释的科学。层序地层学的诞生缘于以下研究所层序地层学的诞生缘于以下研究所取得的进步。取得的进步。1、理论模型的提出与实现、理论模型的提出与实现 1988年年Jervey提出的新的实用模型，扩展了提出的新的实用模型，扩展了地震地层学的应用范围，并将层序进一步细分为小地震地层学的应用范围，并将层序进一步细分为小的地层单位的地层单

16、位“体系域体系域”。而。而Posamentier和和Vail等从等从理论上创建了一种三维结构图：理论上创建了一种三维结构图：I类层序：即海底扇体系域、低水位体系域、类层序：即海底扇体系域、低水位体系域、海侵体系域、高水位体系域。海侵体系域、高水位体系域。II类层序：陆架边缘体系域、海侵体系域、高类层序：陆架边缘体系域、海侵体系域、高水位体系域。水位体系域。同时，在同时，在I类层序的低水位体系域中，存在盆类层序的低水位体系域中，存在盆底扇、斜坡扇、低水位前积三角洲、深切谷充填。底扇、斜坡扇、低水位前积三角洲、深切谷充填。2、向上变浅的硅质碎屑岩地层的沉积模式在、向上变浅的硅质碎屑岩地层的沉积模式

17、在测井、岩心和露头研究中取得进展测井、岩心和露头研究中取得进展 Exxon地质学家受地质学家受D.E.Frazier(1974)和和C.V.Campbell(1967)观点的影响，总结出了这些向观点的影响，总结出了这些向上变浅的地层单位以具有重要年代地层学意义的上变浅的地层单位以具有重要年代地层学意义的海海泛面泛面为边界，为边界，并且由纹层、纹层组、岩层和岩层组并且由纹层、纹层组、岩层和岩层组构成。有些学者（构成。有些学者（Vail等）将这些向上变浅的地层等）将这些向上变浅的地层单位称为单位称为“旋回旋回”，而有些学者（，而有些学者（Van Wagoner）称之为称之为“准层序准层序”，相互关

18、联的准层序则构成了，相互关联的准层序则构成了“准层序组准层序组”。而这些地层单元为。而这些地层单元为体系域和层序体系域和层序的组的组成单元，从而使这些成单元，从而使这些研究成果与理论模型保持一致研究成果与理论模型保持一致，并且可以把它们置于年代地层学的系统中进行研究。并且可以把它们置于年代地层学的系统中进行研究。3、海平面相对变化的研究取得重大、海平面相对变化的研究取得重大进展进展 70年代后期，年代后期，Mac Jervey在数学上模拟了和在数学上模拟了和定量表示了产生全球旋回曲线的定量表示了产生全球旋回曲线的海平面升降海平面升降、构造构造沉降沉降和和沉积物供应速度沉积物供应速度之间的关系。

19、之间的关系。Exxon公司的公司的科研人员吸收了该项研究成果，并于科研人员吸收了该项研究成果，并于1987年在年在AAPG和和Science刊物上推出了第二代海平面升降曲刊物上推出了第二代海平面升降曲线。其特点是曲线呈圆滑的波状，每个周期顶底标线。其特点是曲线呈圆滑的波状，每个周期顶底标明了不整合的性质，层序边界位于海平面升降曲线明了不整合的性质，层序边界位于海平面升降曲线每个周期的下降（每个周期的下降（F）拐点上，上升（拐点上，上升（R）拐点稍拐点稍后的某个位置处为最大海泛面，引用了更多的古生后的某个位置处为最大海泛面，引用了更多的古生物、年代、磁性地层学资料，划分了海平面升降周物、年代、磁

20、性地层学资料，划分了海平面升降周期的级次。期的级次。第三阶段：为综合发展阶段，即第三阶段：为综合发展阶段，即从从8080年代到现在，随着可容空间年代到现在，随着可容空间概念的建立，层序地层学的理论概念的建立，层序地层学的理论和方法趋于成熟并广泛应用，其和方法趋于成熟并广泛应用，其标志是标志是19891989年年AAPGAAPG年会举办的层年会举办的层序地层学短期培训班和会议上发序地层学短期培训班和会议上发表的大量关于层序地层学的论述。表的大量关于层序地层学的论述。层序地层学的发展阶段与地震地层学相比，基于以全球海平面与地震地层学相比，基于以全球海平面变化控制地层沉积的发生和发展为基础变化控制地

21、层沉积的发生和发展为基础的层序地层学理论有两大特点：一是深的层序地层学理论有两大特点：一是深入、详尽地使用了地震、测井、岩芯和入、详尽地使用了地震、测井、岩芯和地面露头等资料；二是它所总结的沉积地面露头等资料；二是它所总结的沉积模式具有三维空间的立体概念。特别是模式具有三维空间的立体概念。特别是进入进入9090年代以来。层序地层学进入了理年代以来。层序地层学进入了理论研究和生产应用全面发展的时期，开论研究和生产应用全面发展的时期，开始深入到油气勘探的各个始深入到油气勘探的各个阶段阶段层序地层学的发展阶段中国层序地层学研究大事记中国层序地层学研究大事记1980年年“地震地层学地震地层学”被引进被

22、引进 （徐怀大，牛毓荃等，（徐怀大，牛毓荃等，1980）1988年年 结合我国油气勘探实践，结合我国油气勘探实践，“陆相断陷盆地区域地震地层学研究陆相断陷盆地区域地震地层学研究”问世问世 （张万选等，（张万选等，1988）1989年年 组织编译了组织编译了“应用层序地层学应用层序地层学”（张宏逵等，（张宏逵等，1990）1993年年 层序地层学原理层序地层学原理海平面变化分析海平面变化分析 一书出版（徐怀大等，一书出版（徐怀大等，1993）1995年年 T.A.CrossT.A.Cross的高分辨率层序地层学派的理论、的高分辨率层序地层学派的理论、方法及实用技术被介绍到中国来，使之迅速方法及实

23、用技术被介绍到中国来，使之迅速 得到传播和应用（邓宏文等，得到传播和应用（邓宏文等，1995）1996年年 塔里木盆地沉积层序特征及其演化出版塔里木盆地沉积层序特征及其演化出版 （顾家裕等，（顾家裕等，1996），把我国海陆相沉积层序），把我国海陆相沉积层序 地层学的研究推向了一个新的高度地层学的研究推向了一个新的高度1997年年 中国石油学会组织中国石油学会组织“层序地层学及其在油气层序地层学及其在油气 勘探开发中的应用勘探开发中的应用“专业会议，标志了我国专业会议，标志了我国 层序地层学的研究已进入一个全面发展的新时期。层序地层学的研究已进入一个全面发展的新时期。1997 发表了大量著作发

24、表了大量著作层序地层学的发展阶段 纵纵观观目目前前层层序序地地层层学学的的研研究究思思想想，大大体体上上可可归归结结为为：海海相相方方面面、陆陆相相方方面面和和高高分分辨辨率率层层序序地地层层学学三三个个方方面面。海海相相以以国国外外学学者者为为主主，陆陆相相以以国国内内学学者者为为主主，高高分分辨辨率率以以科科罗罗拉拉多多TimCross学派为主。学派为主。层序地层学研究的学派层序地层学研究的学派（一）海相派根据其层序划分方法将众多研究者分为三大学派：（1）以Exxon公司为代表Vail学派，以地表不整合或与此不整合可以对比的整合面为边界。（2）以Galloway为代表的，采用最大洪泛面作为

25、层序边界。（3）Johnson所强调的层序以地表不整合面或海进冲刷不整合面为界的海进海退旋回沉积层序。虽然上述划分层序类型的三种方法各不相同，但均强调海平面变化是控制层序成因和相分布的内在机制，可用于全球范围内的地层对比。在层序控制方面将构造运动、全球海平面变化、沉积物供给、气候变化作为影响层序产生的四大控制因素。但对于构造沉降作用、成岩作用的影响考虑较少，这是其局限性所在。（二）陆相派 类类海海相相”学学派派认认为为：湖湖泊泊和和海海洋洋类类似似，是是陆陆相相沉沉积积的的主主导导控控制制体体，其其不不仅仅控控制制自自身身的的沉沉积积发发展展，也也控控制制毗毗邻邻的的河河流流及及风风成成沉沉积

26、积，湖湖平平面面的的变变化化类类似似海海平平面面的的变变化化控控制制整整个个盆盆地地的的发发育育。他他们们由由于于没没能能充充分分认认识识到到海海陆陆不不同同，“类类海海相相”学学派派过过分分简简化化了陆相沉积，所以存在较大局限性。了陆相沉积，所以存在较大局限性。“单单一一”派派（张张周周良良19961996）主主要要针针对对河河流流相相层层序序地地层层学学进进行行研研究究，提提出出低低水水位位体体系系域域主主要要由由辫辫状状河河流流的的砂砂砾砾质质沉沉积积物物组组成成，低低水水位位体体系系域域后后期期可可能能出出现现曲曲流流河河沉沉积积。水水进进体体系系域域有有利利于于网网状状河河流流沉沉积

27、积，高高水水位位体体系系域域主主要要是是由由曲曲流流河河沉沉积积物物组组成成，也也可可能能有有网网状状河河沉沉积积。这这一一学学派派淡淡化化了了构构造造因因素素、气气候候因因素素，而而将将沉沉积积物物供供给给速速度度和和河河流流作作用用相相等等同同，将将湖湖相相或或海海相相沉沉积积归归为为夹夹层层，河河流流为为主主控控因因素素，没没有有考考虑虑不不可可能能在在同同一一地地区区出出现现一一系系列列的的河河流流相相组组合合或或仅仅由由单单纯纯的的河河流流相相组组成成的的包包括括各各种种体体系系域域的的地地层层序。层层序。（二）陆相派 构构造造”派派（李李思思田田19921992、解解习习农农199

28、61996）主主张张层层序序分分析析是是把把相相、沉沉积积体体系系放放于于盆盆地地整整体体地地层层格格架架中中进进行行研研究究，这这种种格格架架主主要要根根据据等等时时地地层层意意义义的的界界面面划划分分。分分析析的的核核心心是是建建立立等等时时地地层层格格架架，在在此此基基础础上上将将盆盆地地充充填填序序列列解解析析为为不不同同级级别别建建造造块块。这这一一学学派派突突破破经经典典层层序序地地层层的的束束缚缚，全全面面考考虑虑了了盆盆地地构构造造发发展展史史和和沉沉积积演演化化史史，强强调调构构造造作作用用和和沉沉积积作作用用的的影影响响，从从旋旋回回角角度度对对体体系系域进行了划分，促进了

29、陆相层序地层学的发展。域进行了划分，促进了陆相层序地层学的发展。综综合合学学派派（纪纪友友亮亮19961996）分分析析了了海海平平面面变变化化、湖湖平平面面变变化化、沉沉积积物物供供给给、构构造造运运动动和和气气候候等等各各种种因因素素的的影影响响，认认为为陆陆相相湖湖盆盆为为敞敞流流湖湖盆盆、闭闭流流湖湖盆盆。认认为为控控制制沉沉积积物物沉沉积积的的基基准准面面和和可可容空间主要有容空间主要有2 2种。种。该该学学派派将将层层序序类类型型划划分分为为构构造造和和气气候候层层序序。构构造造层层序序又又分分为为简简单单断断坳坳层层序序、同同生生断断坳坳层层序序和和多多期期断断坳坳层层序序，同同

30、生生断断坳坳层层序序由由低低位位体体系系域域、湖湖扩扩体体系系域域、湖湖缩缩体体系系域域和和非非湖湖泊泊体体系系域域；简简单单断断坳坳层层序序只只发发育育厚厚的的湖湖缩缩体体系系域域；多多期期断断坳坳层层序序由由多多期期进进积积式式准准层层序序构构成成；气气候候层层序序由由低低位位、高高位位和和湖湖扩扩、湖湖缩缩体体系系域域组组成。这一分类方案为大多数学者所接受。成。这一分类方案为大多数学者所接受。（三）高分辨率层序地层学以以T.A.CrossT.A.Cross为为首首的的科科罗罗拉拉多多矿矿业业学学院院成成因因地地层层研研究究组组为为代代表表的的高高分分辨辨率率层层序序地地层层学学问问世世后

31、后立立即即得得到到学学术术界界有有识识人人士士的的高高度度重重视视。成成因因地地层层研研究究小小组组在在对对浅浅海海环环境境沉沉积积层层序序进进行行分分析析研研究究的的基基础础上上提提出出的的利利用用A/SA/S（AccommoAccommo-dationdation/Sediment/Sediment SupplySupply）比比和和基基准准面面旋旋回回进进行行地地层层对对比比的的方方法法（CrossCross，19911991、19931993、19941994、19971997、19981998），为为我我们们进进行行地地层层精精细细对对比比提提供供了了新新思思路路，比比传传统统的的层

32、层序序地地层层学学分分辨辨率率要要高高得多。得多。层序地层学与传统地层学的区别层序地层学与传统地层学的区别1 1 传统的地层划分中没有考虑地层的沉积成传统的地层划分中没有考虑地层的沉积成因；而层序地层学不仅考虑了地层的成因，而因；而层序地层学不仅考虑了地层的成因，而且考虑了各环境沉积地层之间的关系。且考虑了各环境沉积地层之间的关系。2 2 传统的地层划分中，无论是生物地层或岩传统的地层划分中，无论是生物地层或岩石地层常常是穿时的；而层序地层学依据界面石地层常常是穿时的；而层序地层学依据界面划分的层序基本是等时的。划分的层序基本是等时的。3 3 传统的地层划分由于不与地层的成因相联传统的地层划分

33、由于不与地层的成因相联系，很难将一个地层单位与油气藏的形成、有系，很难将一个地层单位与油气藏的形成、有利成藏区带预测相联系；而层序地层学正考虑利成藏区带预测相联系；而层序地层学正考虑了层序形成过程中与油气藏形成的关系。了层序形成过程中与油气藏形成的关系。4 4 传统的地层划分仅仅应用了地质学的信息；传统的地层划分仅仅应用了地质学的信息；而层序地层学充分应用了地质学、地球物理学、而层序地层学充分应用了地质学、地球物理学、地球化学等资料。地球化学等资料。层层序序地地层层学学与与传传统统地地层层学学的的区区别别等时性而等时性而不是等岩性不是等岩性层序地层学与传统地层学的区别层序地层学与传统地层学的区

34、别层序地层学的发展趋势1 1 宏观宏观 微观微观 （1）由勘探应用向开发地质领域应用方向发展。（2）由储层宏观空间展布预测向微观储层非均质性研究方向发展。（3）由储层对比向剩余油分布预测方向发展。2 2 定性定性定量定量 （1）由定性的地层分析向定量的地层形成过程模拟方向发展。（2）由定性的地层分析向盆地地层形成过程动力学地计算方向发展。3 3 单一单一多样多样 （1）层序地层学应用到沉积矿床的形成、分布预测中。（2）层序地层学应用到层控矿床的形成、分布预测中。（3）层序地层学应用到铀矿床的形成、分布预测中。层序地层学的发展趋势 层序地层学之所以在不层序地层学之所以在不 长的时间里取长的时间里

35、取得如此大的进展，主要是由于它有如下的得如此大的进展，主要是由于它有如下的特点特点：1、综合性、综合性 层序地层学是在地震地层学的基础上层序地层学是在地震地层学的基础上发展起来的一门新学科，它不仅囊括了地发展起来的一门新学科，它不仅囊括了地震地层学的全部理论和方法，而且结合了震地层学的全部理论和方法，而且结合了测井信息、露头资料、钻井取心和岩屑资测井信息、露头资料、钻井取心和岩屑资料的沉积学研究成果（由地球化学、古生料的沉积学研究成果（由地球化学、古生物学、矿物学、沉积学、构造地质学等学物学、矿物学、沉积学、构造地质学等学科研究提供），因而，它综合性很强，避科研究提供），因而，它综合性很强，避

36、免了单学科中的某些局限性。免了单学科中的某些局限性。l层序地层学理论优势所在 2、科学性、科学性 层序地层学的层序地层学的基础基础是建立在由海平面相是建立在由海平面相对变化所产生的不整合对变化所产生的不整合时间线的关系上。时间线的关系上。而全球海平面升降、构造沉降、气候、沉而全球海平面升降、构造沉降、气候、沉积物供应速度相互作用导致了积物供应速度相互作用导致了相对海平面相对海平面发生周期性变化发生周期性变化，每个周期的各种沉积体，每个周期的各种沉积体就构成了一个就构成了一个相应的层序相应的层序。层序是以整合。层序是以整合面和与之对应的整合面为界的，两个不整面和与之对应的整合面为界的，两个不整合

37、面之间的地层是合面之间的地层是同期形成同期形成的，所以，层的，所以，层序地层学具有序地层学具有年代地层学意义年代地层学意义。层序内的各个体系域，形成于一个海平面层序内的各个体系域，形成于一个海平面变化周期的特定时间段上，在空间上的展变化周期的特定时间段上，在空间上的展布具有规律性，因而，层序地层学具有成布具有规律性，因而，层序地层学具有成因地层学意义。这为揭示生储盖组合规律因地层学意义。这为揭示生储盖组合规律及油气藏预测建立了科学依据。及油气藏预测建立了科学依据。层序地层学消除了年代地层、岩石地层序地层学消除了年代地层、岩石地层与生物地层单位三重命名的混乱现象层与生物地层单位三重命名的混乱现象

38、。它引用了同位素、磁性地层学及古生物地它引用了同位素、磁性地层学及古生物地层学的时代标定，利用高分辩率地震反射层学的时代标定，利用高分辩率地震反射资料确定的等时物理界面用为层序界面，资料确定的等时物理界面用为层序界面，首次提出了全球统一的地层学方案，解决首次提出了全球统一的地层学方案，解决了地层分层方面的矛盾。了地层分层方面的矛盾。3、预测性、预测性 海平面的相对变化形成了相应的层序，海平面的相对变化形成了相应的层序，每个层序又由若干个体系域组成。因而，每个层序又由若干个体系域组成。因而，根据海平面的相对变化规律，可以预测体根据海平面的相对变化规律，可以预测体系域的展布方向、范围、所含的沉积体

39、系系域的展布方向、范围、所含的沉积体系及其赋存位置以及未钻地层的时代，结合及其赋存位置以及未钻地层的时代，结合油藏描述，进一步预测沉积矿产的有利聚油藏描述，进一步预测沉积矿产的有利聚集带、油气生储盖组合规律。集带、油气生储盖组合规律。正如正如1989年年AAPG在在层序地层学应用层序地层学应用一书的前言中指出：一书的前言中指出：“你要想成为你要想成为90年年代的石油地质学家、地球物理学家、石油代的石油地质学家、地球物理学家、石油公司经理和管理人员吗？那么，务必请你公司经理和管理人员吗？那么，务必请你读一读读一读层序地层学应用层序地层学应用这本书吧。这本书吧。”1990年年Brown认为是层序地

40、层学地层学的一认为是层序地层学地层学的一场革命。场革命。绪论第章 层序地层学理论框架 第节 理论基础和概念体系 第二节 全球海平面变化周期 第二章 层序地层学研究方法 第一节 层序地层学研究基础 第二节 层序地层学研究方法 第三章 海相层序地层学 第节 碎屑岩层序地层样式 第二节 碳酸盐岩层序地层样式 第四章 陆相层序地层学 第一节 陆相湖盆地质特征 第二节 陆相湖盆层序地层学第五章 高分辨率层序地层学 第一节 理论基础和研究方法第二节 在油气勘探和开发中的应用结论讲 课 提 纲 第一节第一节 理论基础和概念体系理论基础和概念体系 一层序地层学定义和理论基础 1层序地层学定义 2层序地层学理论

41、基础 1)海平面升降变化具有全球周期性 2)四个基本变量控制了地层单元几何形态和岩性 二、层序地层学基本概念 1层序及层序类型 2整合和不整合 3体系域 4海泛面 5准层序和准层序组 6可容空间和凝缩层 层序地层学定义和理论基础1层序地层学定义 层序地层学是研究以不整合面或与之层序地层学是研究以不整合面或与之相对应的整合面为边界的年代地层格架中具相对应的整合面为边界的年代地层格架中具有成因联系的、旋回岩性序列间相互关系的有成因联系的、旋回岩性序列间相互关系的地层学分支学科。地层学分支学科。也可定义为研究年代地层格架中成因相也可定义为研究年代地层格架中成因相关联的学科关联的学科(VanWagon

42、er，1988，1990)。也有人认为，层序地层学是研究层序形也有人认为，层序地层学是研究层序形成和地层分布模式的一门科学。成和地层分布模式的一门科学。2层序地层学理论基础 1)海平面升降变化具有全球周期性海平面升降变化具有全球周期性海平面升降变化具有全球周期性，海平面相对变化是形成以海平面升降变化具有全球周期性，海平面相对变化是形成以不整合面以及与之可对比的整合面为界的、成因相关的沉积层序的不整合面以及与之可对比的整合面为界的、成因相关的沉积层序的根本原因。根本原因。Haq和和Vail(1977，1987)建立了显生宙全球海平面建立了显生宙全球海平面I，级变化级变化旋回和中新生代海平面变化年

43、表，并认为层序地层学可以成为建立旋回和中新生代海平面变化年表，并认为层序地层学可以成为建立全球性地层对比的手段，重建全球地层对比系统。全球性地层对比的手段，重建全球地层对比系统。还有许多地学研究者对全球海平面升降曲线准确性持怀疑态还有许多地学研究者对全球海平面升降曲线准确性持怀疑态度，指出区域海平面变化周期受控于构造、气候、全球性海平面变度，指出区域海平面变化周期受控于构造、气候、全球性海平面变化、沉积物供给等多种因素。化、沉积物供给等多种因素。但是若排除构造运动以及其他干扰因素的影响，并对具有全但是若排除构造运动以及其他干扰因素的影响，并对具有全球性周期的沉积层序进行准确定年，就能够提供一种

44、特别适合于沉球性周期的沉积层序进行准确定年，就能够提供一种特别适合于沉积相和古地理重建的年代地层格架，同时还能获得对全球海平面周积相和古地理重建的年代地层格架，同时还能获得对全球海平面周期升降规律的认识。期升降规律的认识。第一节第一节 理论基础和概念体系理论基础和概念体系 一层序地层学定义和理论基础 1层序地层学定义 2层序地层学理论基础 1)海平面升降变化具有全球周期性 2)四个基本变量控制了地层单元几何形态和岩性 二、层序地层学基本概念 1层序及层序类型 2整合和不整合 3体系域 4海泛面 5准层序和准层序组 6可容空间和凝缩层 层序地层学基本概念层序地层学基本概念 1层序及层序类型层序及

45、层序类型 1)层序(Sequence)层序是指一套相对整一的、成因上存在联系的、层序是指一套相对整一的、成因上存在联系的、顶底以不整合面或与之可对比的整合面为界的地层单顶底以不整合面或与之可对比的整合面为界的地层单元元(MitchumMitchum，1977)1977)。层序是一个具有年代意义的地层单位 层序本身不包括规模甚至时间的含义，但层序内所有岩层都是沉积在以层序边界年代所限定的地质时间间隔内层序边界及内部地层的地质年代可以用生物地层和其他年代地层学的方法加以确定 2)2)四个基本变量控制了地层单元四个基本变量控制了地层单元几何形态和岩性几何形态和岩性一个层序中地层单元的几何形态和岩一个

46、层序中地层单元的几何形态和岩性受构造沉降、全球海平面升降、沉积物性受构造沉降、全球海平面升降、沉积物供给速率和气候四个基本因素的综合影响。供给速率和气候四个基本因素的综合影响。一般来说，构造沉降速率、海平面升降速一般来说，构造沉降速率、海平面升降速率和沉积物供给速率三个参数控制了沉积率和沉积物供给速率三个参数控制了沉积盆地的几何形态，沉降速率和海平面升降盆地的几何形态，沉降速率和海平面升降变化综合控制了沉积物可容空间的变化。变化综合控制了沉积物可容空间的变化。Vail(1987)曾认为，全球海平面升降变化是曾认为，全球海平面升降变化是控制地层叠置样式的最基本因素控制地层叠置样式的最基本因素 沉

47、积层序及其年代地层剖面2)层序类型层序类型 在地层记录中，可以识别出两种类型的层序，在地层记录中，可以识别出两种类型的层序，即即I I型和型和型层序型层序 I型层序型层序 底部以底部以I型层序界面为界；型层序界面为界；顶部为顶部为I型或型或II型层序边界。型层序边界。II型层序型层序 底部以底部以II型层序界面为界；型层序界面为界；顶部为顶部为I型或型或II型层序边界型层序边界 I型层序边界是一个区型层序边界是一个区域性的不整合界面，是域性的不整合界面，是全球海平面下降速度大全球海平面下降速度大于沉积滨线坡折带处盆于沉积滨线坡折带处盆地下降速度时产生的地下降速度时产生的 I型层序边界（型层序边

48、界（SB1）以以河河流流回回春春作作用用、沉沉积积相相向向盆盆地地方方向向迁迁移移、海海岸岸上上超超的的向向下下转转移移以以及及与与上上覆覆地地层层相相伴伴生生的陆上暴露和同时发生陆上侵蚀作用为特征。的陆上暴露和同时发生陆上侵蚀作用为特征。I类类层层序序边边界界的的形形成成是是在在沉沉积积岸岸线线坡坡折折处处，当当海海平平面面下下降降的的速速率率超超过过沉沉降降速速率率-即即海海平平面相对下降的时期形成的。面相对下降的时期形成的。沉沉积积岸岸线线坡坡折折位位于于陆陆棚棚上上，该该位位置置的的向向陆陆方方向向，沉沉积积表表面面处处于于或或接接近近基基准准面面，通通常常是是海海平平面面；而而该该位

49、位置置的的向向海海方方向向，沉沉积积表表面面在在海海平平面面以以下下。Vail等等（1981）把把沉沉积积岸岸线线坡坡折折称作称作“陆架边缘陆架边缘”。型层序界面是由于全球海平面下降速度小于沉积滨线坡型层序界面是由于全球海平面下降速度小于沉积滨线坡折带处盆地沉降速度时形成的，因此在这个位置上未发生折带处盆地沉降速度时形成的，因此在这个位置上未发生海平面的相对下降，海平面的相对下降，型层序界面是一个区域性界面。型层序界面是一个区域性界面。II型层序边界（型层序边界（SB2）以以沉沉积积岸岸线线坡坡折折向向陆陆方方向向的的陆陆上上暴暴露露、上上覆覆地地层层的的上上超超以以及及海海岸岸上上超超的的向

50、向下下转转移移为为特特征征。但但是是它它既既没没有有与与河河流流回回春春作作用用相相伴伴生生的的陆陆上上侵侵蚀蚀，也也没没有有沉沉积积相相向向盆盆地地方方向向的的转转移。移。II型型层层序序边边界界的的形形成成是是由由于于海海平平面面下下降降速速度度略略小小于于或或等等于于沉沉积积岸岸线线坡坡折折带带处处盆盆地地沉沉降降速速度度。这这意意味味着着对对第第II类类层层序序边边界界来来说说，在沉积岸线坡折处没有相对的海平面下降在沉积岸线坡折处没有相对的海平面下降。II型层序边界范围较小，识别比较困难。型层序边界范围较小，识别比较困难。沉积滨线坡折带沉积滨线坡折带(depositional shor