地震相分析入门.doc

地 震 相 分 析 入 门在石油、煤炭等地下沉积矿产的勘探开发中，沉积相研究具有极为重要的意义。然而，由于目的层深埋于地下，因此所采用的研究手段和研究方法与露头区的沉积相研究相比有很大不同。在地下相分析中只有通过岩石资料才能够观察到目的的沉积相标志，而钻井取心一般都不是连续进行的，并且一口探井的全井取心率往往只有百分之几到百分之十几，这给沉积相研究造成很大困难。利用电测井资料进行测井相分析虽可对全井做出连续的沉积相解释，但其多解性较强，因此除上述两种资料外，还迫切需要从其它资料中获取更多的信息以提高沉积相解释的准确性。更重要的是，即使单井相分析的资料足够充分，但采用传统研究方法所得到的毕竟只是一部分信息，而如地层叠置模式、沉积体外形等重要信息并没有利用。进一步看，即使解释完全正确，但毕竟只是“一孔之见”。要想进一步掌握沉积相的平面展布特征就必须有大量的足够密集的钻孔，而这在勘探阶段恰恰难以满足。因此迫切需要一种仅用少量钻孔就能较好地掌握沉积相平面变化特征的新手段、新方法。地震相分析正是为满足上述迫切需要而产生的。地震相就是在地震反射时间剖面上所表现出来的反射波的面貌。地震相分析则是根据地震相特征进行沉积相的解释推断。在石油勘探及某些煤田、盐矿勘探中，地震勘探资料是必不可少的重要基础资料。这些资料一般在勘探初期就可获得，且一般都能覆盖整个盆地，其中具有极为丰富的地层、构造和沉积相信息，因此是地下地质分析中极为宝贵的基础资料。地震相分析作为地震地层学的一个重要组成部分，诞生于1977年左右，并在世界上迅速传播。十几年来它在广泛的实践中不断发展完善，已成为地下相分析不可缺少的锐利武器。地震相必须在一定的地震单元内部进行。最重要的地震地层单元是层序，它被定义为相对整一的，成因上有联系的，其顶部和底部以不整合面及与之可对比的整合面为界的一套地层，主要根据地震剖面上的上超，削蚀及退覆型顶超来划分。在层序内部可进一步细分为体系域（或准层序组），体系域以重大海侵面为界，这一界面在地震剖面上表现为很强的连续反射同相轴，并在界面上下伴生有下超、视消截和前积型顶超等现象。每个体系域都具有独特的沉积体系及其组合的特征，因此应以体系域作为地震相分析的基本地震地层单元。一、地震相标志的基本类型地震相标志是地震相分析的基础，所谓地震相标志是准层序组内部那些对地震剖面的面貌有重要影响，并且具有重要沉积相意义的地震反射特征。它有两种类型，即地震反射结构、地震反射构型。1地震反射结构在沉积相标志中，沉积结构是指沉积岩各个组成部分的形态特点。例如碎屑岩的结构包括三方面内容：即碎屑颗粒本身的特点（如粒度、分选），胶结物的特点以及碎屑与胶结物的关系。与之类似，地震反射结构是指地震剖面的各个组成部分（即同相轴）的物理地震学特征，包括其视振幅、视周期（视频率）、连续性三个方面。（）视振幅视振幅反映了其相应地下界面反射系数的大小。对于相同的入射波而言，地震反射系数越大则产生的反射波的振幅越强。反射系数的大小由界面上下岩层的波阻抗差所决定。波阻抗是岩层的密度与速度V的乘积。波阻抗与岩性有着密切的关系，一般说来泥岩波阻抗较低，砂岩波阻抗居中，碳酸盐岩波阻抗较高。因此视振幅的大小最终可归结为界面上，下岩性差别的表现（图1）。图1 地震波形的振幅分级（）视周期视周期（视频率）反映了反射界面之间间距的大小。间距越大，则它们各自产生的反射波之间的时间差越大，即相当于视周期越大。反之间距越小则视周期越小。当界面间距小于入射地震波的/主波长时，两个界面形成的反射波将相互叠加成为一个复合波，从而无法将两个界面区分开，这就是地震波的垂向分辨率。习惯上人们在地震相描述时更喜欢用视频率这一术语。由于视频率是视周期的倒数，因此其地质意义从本质上讲是相同的，只不过视周期越长则视频率越低而已（图2）。图2 地震波形的周期分级（）连续性连续性是指同相轴的视振幅以及视频率在横向上的稳定程度。根据以上讨论不难理解它所反映的是界面上、下岩性差别或界面间距在横向上的稳定程度。在定性描述时，不论对视振幅、视频率还是连续性都可分为三至五个等级，分别为高、中、低或高、较高、中、较低、低。根据这三个方面的特点可描述地震反射结构，并可划分不同的地震反射结构类型（图3）。图3 地震波形的连续性分级（）描述和命名方法地震反射结构有两种描述和命名方法。当准层序组内部上述三个方法面的特征上、下都比较均匀时，可直接按“视振幅+视频率+连续性”的顺序进行描述和命名，例如“强振幅高频高连续性反射结构”，当以上特征上、下 不均匀时，则可在上述命名基础上加上垂向上的变化特点进行描述和命名，例如“振幅向上增强反射结构”。2地震反射构型在沉积相标志中，沉积构造是指沉积岩各个部分的空间排列方式。与之类似，地震反射构型是指地震剖面中的各个组成部分（即同相同轴）的空间排列方式，它在形态上与层理构造十分相似，例如平行反射构型类似于水平层理；前积反射构型类似于交错层理等，从而在某种意义上可将其看做是“超巨型”的层理。但它们在成因机制上有着本质区别。层理构造反映是水流体制和物质组分粒度特征的变化，而地震反射构型则是厚度大致与准层序（以海洋洪水面为界的地层单元）或成因层（以沉积环境突变面为界的地层单元）相当的岩层的叠加模式的直接表现，反映的是宏观沉积作用的性质和沉积补偿状况等。它们都在沉积相解释推断中具有重要意义。地震反射构型讨论的是同相轴之间的几何关系，属于几何地震学信息。而地震反射结构讨论的是同相轴的物理特征，属于物理地震学信息。前者受地震波采集和处理过程的影响很小，因此比较可靠，但它只能反射宏观地质特征，如扇体、三角洲等，比较粗略。后者受采集、处理的影响很大，可靠性较差，但在资料可靠的情况下能反映更细致的地质特征，如岩性变化等。因此在地震相分析中应根据它们各自的特点合理应用。3非地质影响因素需要指出的是以上分析仅仅讨论了影响视振幅、视频率和连续性的地质因素。实际上它们作为地震波的物理地震学特点还与地震波的激发条件、传播过程、接收条件，以及资料处理中的流程和参数选择有密切联系，影响因素极为复杂。这些影响有时十分强烈，以至于将地质因素的影响掩盖掉。因此必须对这些非地质影响因此有所了解，才不至于被假象所蒙蔽。非地质影响因素可分为两类：一类是自然因素，如地震波在传播过程中的能量损失和视频率损失，地下岩层的构造复杂情况等。前者使地震波的振幅随深度而逐渐减小，频率特性也发生显著变化，主频逐渐降低。后者使地震波的传播路径发生剧烈变化，从而使反射波性质也出现复杂变化；另一类是人为因素，如地震波的激发效果、采集效果、处理效果等。在同一测线上采用不同的观测方法，或采用不同的处理方法，则剖面上的视振幅、视频率和连续性会有很大不同，表现为不同的地震反射结构特点。其中视振幅与地震波的激发能量，检波器的偶合情况、干扰波的压制效果、静校正的效果、水平叠加和偏移处理的效果、动平衡和相干加强的效果以及显示比例因子的选择等均有密切关系。而视频率则与激发出的地震波的频率特性、检波器的组合方式和采样间隔、滤波频率参数的选择、反褶积的效果等有密切关系。至于连续性，因它反映的是视振幅与视频率的横向稳定程度，因此与上述各种因素均有关系。作为一个高级地震解释人员必须对以上因素有充分的了解，可参考有关地震勘探的教材。一个初学者则主要应掌握两个原则：一是用于地震反射结构分析剖面应是采用相同的采集和处理方法获取的，质量应是合格的，切忌将用不同采集处理方法得到的剖面混在一起使用；二是在分析中着重考虑视振幅、视频率和连续性在同一地层单元内的横向相对变化，而不必过分重视它们的绝对值大小。采用这两个原则实际上相当于对地震剖面进行了归一化处理，在一定程度上了消除各种非地质因素的影响。综上所述，在地震相分析中有两种基本的地震相标志，它们分别具有不同的地质意义，因此应当相互配合使用。下面将分别介绍它们的具体类型及地质意义。需要注意的是，在国内一些地震地层学教材中将含义为同相轴的排列方式特征的“Seismic configuration”一词译为“地震反射结构”，这与人们对“结构”概念的理解是不吻合的。故在此一律采用地震反射构型的术语。此外在国内外的地震地层学文献中对地震反射构型的术语使用的不很严格，把完全是根据同相轴的物理地震学特征所定义的一些地震相特征也称为某某反射构型，如无反射构型等，这与它所下的定义自相矛盾。因此我们根据“结构”与“构型”的一般定义，将同相轴的物理地震学特征称为地震反射结构，而将同相轴的排列方式称为地震反射构型。二、地震反射结构在两种地震相标志中，以地震反射结构的类型为最多。按三类物理地震学特征，每类有三种状态计，可出现27种组合形式。若它们在垂向上分布不均匀，则描述出的类型就会更多。在此我们仅仅介绍几种典型的地震反射结构。1杂乱反射结构（强振幅低连续结构）由于视频率的影响因素很多，干扰因素的影响往往比地质因素更强，因此除了其地质意义特别重要的少数场合，一般可不考虑视频率的特点。杂乱反射结构的基本特征就是振幅很强，但又不连续，故显得很杂乱（图4）。振幅强意味着岩性或岩层厚度横向变化剧烈，从而反射系数横向上变化很大。这种反射结构往往发育于冲积扇，陡崖浊积扇、海底扇等扇体中，或者由于重力滑动或构造变动而强烈变形了的地层里。由于重力滑动或构造变动而强烈变形了的地层海底扇的重力滑塌变形造成的杂乱反射图4 杂乱反射结构（强振幅低连续结构）2无反射结构（极低振幅中连续性结构）其基本特征就是振幅极低，几乎看不出同相轴的存在。在这种情况下很难评价连续性的好坏，故笼统地称之为中连续性（图5）。形成无反射结构的根本原因是岩性均一、形不成反射界面。这与岩性本身无直接关系，巨厚的深湖相泥岩，滨海相砂岩、陆棚相灰岩、白云岩以及泥质沉积很贫乏的辫状河砂岩中都可发育这种反射结构。它们的岩性差别很大，但都在宏观上都很均一。图5 无反射结构（极低振幅中连续性结构）3三高反射结构（高振幅、高频、高连续性结构）其特征是振幅、频率、连续性都很高。图6为典型的三高反射结构。振幅高意味着界面上、下岩性差异大。频率高意味着层厚较薄且频繁交替，连续性高则意味着岩性和岩层厚度横向上很稳定，它是浊积砂发育的深海相、深湖相、或者薄煤层稳定发育的浅湖沼泽相的典型特征。图6 三高反射结构（高振幅、高频、高连续性结构）4向上增强反射结构其基本特征是振幅在下部较弱，而向上显著增强（图7）。这表明在下部岩性较均一，而向上岩性差别增大。通常在反旋回的沉积相组合中，如三角洲、海退期陆棚沉积等容易形成这种反射结构。综上所述，只要抓住振幅强弱与界面上、下岩性差别大小相对应；频率高低与岩层厚薄相对应；连续性好坏与岩体及岩层厚度的横向稳定性相对应这一关键，再根据对不同沉积相单元中的岩性差异特点，横向变化特点和旋回性特点的理解，就可以进行初步的沉积相解释。然而必须记住，影响地震反射结构的非地质因素很多，它们造成假象是无法避免的，因此还必须充分利用其它两类地震相标志。通过综合分析，去伪存真。图7 向上增强反射结构三、地震反射构型常见的地震反射构型有十种类型，它们受地震资料采集、处理过程的影响较小，且一般都具有显著的沉积相意义，因此在地震相分析中占十分重要的地位。1平行（亚平行）反射构型以同相轴彼此平行或微有起伏为特点（图8）。它是沉积速率在横向上大体相等的均匀垂向加积作用的产物。在陆棚、深海盆地、深湖或浅湖、沼泽等许多相带中都可发育，因此多解性很强，但反映了在稳定条件下的均匀沉积这一点是相当明确的。此反射构型中的连续性一般都比较好。振幅和频率则可以因情况不同而异。图8 平行（亚平行）反射构型2波状反射构型其特征为各同相轴之间在总体趋势上是相互平行的，但细看都有一定程度的波状起伏（图9）。它是不均匀垂向加积作用产物，也就是说从准层序或成因层这一地层单元的级别上看总体上表现为垂向加积作用，从而同相轴之间在总体上相互平行；但从更细的级别上看沉积速率在横向上并不相同，甚至还存在次级的进积作用。例如在以曲流河为主的冲积平原上，河流相沉积是由点砂坝的进积作用实现的，而在岸外平原泽发育有细粒的垂向加积产物。在这种沉积作用下，同一地层单元内的岩性横向上变化较大，岩层厚度也不稳定，因此反射界面在横向上变化较大，岩层厚度也不稳定，因此反射界面在横向上变化不定，使反射波同相轴 表现为波状起伏的特点。这种反射构型的连续性一般都不太好，振幅和频率可以变化较大。通常在冲积平在冲积平原、滨浅海（湖）以及总的沉积速率相对比较缓慢的扇体等相带中容易产生这种构造其特征为各同相轴之间在总体趋势上是相互平行的，但细看都有一定程度的波状起伏。反射波同相轴 表现为波状起伏的特点。振幅和频率可以变化较大。图9 波状反射构型3发散反射构型其特征为同相轴之间的间距朝着一方逐渐减小，其中一些同相轴逐渐消失，从而使同相轴的个数也朝一方减少，与之对应的地层单元的厚度也相应减薄。但这种地层厚度减薄并不是由于在地层单元顶、底界发生削蚀或上超所造成的，而是由于各同相轴的间距向一方减小而造成。当两根同相轴的间距减小到地震垂向分辨率的极限时就合并成为一根，从而使同相轴的数量减少（图10）。它是在差异沉降的背景下，由于沉积速率的横向上递减，导致岩层厚度向一方变薄而造成的。在箕状断陷中、陆坡上、盆地的构造枢纽带上以及同生断层下降盘上都可以发育这种反射构型，其构造地质学意义远大于沉积学意义，但对沉积相解释还是有一定帮助的。在这种反射构型中可以出现各种反射结构。图10 发散反射构型4前积反射构型若以准层序组的顶、底界为参照平面，则其间的同相轴相对倾斜并朝一方进积。标准的前积构型具有顶积层、前积层和底积层（图11）。根据前积层的形态特点以及顶积层、底积层的发育程度可进一步将前积构型细分为八种类型。虽然它们之间有着种种差别，但都具有前积层，都是沉积物进积的产物，都反映了古水流的方向。前积构型是三角洲、扇三角洲、各种扇体以及大陆坡、碳酸盐台地边缘斜坡的典型标志。图11 前积反射构型沉积模式图（）s型前积构型是标准的前积构型，具有顶积层、前积层和底积层（图12）。顶积层发育表明当时该地区的水平面处于相对上升状态，可容空间增大，从而陆源物质得以向上垂向加积。底积层发育表明在沉积体的前方也沉积了大量物质，而根据沉积分异原理，较粗的碎屑物质应在顶积层及前积层的部位上卸载，在与底积层对应的地区则主要为细粒沉积物，因此可以把底积层发育看作陆源物质粒度较细、泥质沉积特别丰富的表现。通常在大陆坡和泥质丰富的三角洲中容易发育这种反射构造。图12 s型前积构型（）顶超型前积构型其特征是缺失顶积层，前积层向上方以顶超的方式终止于地层单元顶界上（图13）。顶超关系的存在表明顶积层不是因后期构造侵蚀而缺失的，而是由于在水平面相对静止时期可容空间保持不变，使水平面以上无法发生垂向加积作用，沉积过路的沉积物只能在沉积体前缘带进积下来，从而缺失顶积层。其底积层发生的地质意义同s型前积构型相同。通常在水平面相对静止时期泥质丰富的三角洲中容易发育这种反射构型。图13 顶超型前积构型（）下超型前积构型其特征是缺失底积层，前积层向下方以下超的方式终止于地层单元底界上（图14）。其顶积层发育表明在水平面相对上升时期形成的。而缺失底积层则表明陆源碎屑物质粒度较粗，缺乏细粒沉积物。一般在冲积扇、陡崖浊积扇和扇三角洲上容易发育这种构造。图14 下超型前积构型（）斜交型前积层均不存在，前积层分别以顶超和下超的方式终止于地层单元的顶、底界面之上（图15）。根据前面的分析可知，它是在水平面相对静止时期由较粗的碎屑物质进积所造成的，它所对应的沉积体性质与下超型前积构造相同，区别仅在于水平面相对变化的状态不同。图15 斜交型前积（）叠瓦型前积构型其特征与斜交型很相似，区别仅在 于前积层的倾角更平缓，所对应的地层更薄，通常仅相当于12个同相轴的间距，从而形态上就如同叠在一起的瓦片一样（图16）。它是在水平面相似静止时期，于水深较浅、坡度较缓的背景下由沉积物进积而形成的。通常发育于浪控三角洲、拗陷湖盆三角洲、碳酸盐台地缓坡等环境中。叠瓦状前积构造由于规模较小，故在地震剖面上较难识别，但在湖盆中最常见的恰恰是这种构造，因此在我国陆相含油气盆地研究中具有格外重要的意义。图16 叠瓦型前积构型（）杂乱前积构型在前面介绍的各种前积构型类型中，如果同相轴不平整呈起伏状，并且连续性较差，则可称之为杂乱前积构型（图17）。它的地质意义与其对应的前积构型类型相似，区别在 于其岩性界面横向上不稳定，变化大，这可能是高能条件下沉积所造成的。如冲积扇等常具此种前积构型；也可能是由于重力滑动或构造变动使岩层发生强烈变形，如盆底扇、陆坡扇等可具此种构造。应注意不要把杂乱前积构型的概念与杂乱反射结构的概念相混淆。前者强调的是同相轴之间的排列方式，是几何地震学信息。而后者强调的是同相轴的物理地震学特征。具有杂乱前积构型的沉积体一般都具有杂乱反射结构。然而具杂乱反射结构的岩层如果不具进积的条件，就不会具有杂乱前积构型。图17 杂乱前积构型（）复合前积构型以上介绍的各种基本类型都与一定的地质条件相对应，如水平面的相对变化状况、沉积物的粒度性质、沉积时的稳定程度等等。在实际情况中，这些条件往往是在不断变化的，从而在不同时期就形成不同的前积构型类型，它们的共生组合就是所谓复合前积构型（图18），我们不难将其分解为各种基本类型，进而可分析其地质条件的演化。图18 复合前积构型（）双向前积构型其特征是同相轴在中间呈丘形上拱，其两侧依次下超于地层单元的底界上，表现为双向的进积（图19）。这与前述朝着一个方向的进积有截然不同。但它实际上只不过是那些具有无底积层前积构型的沉积体的横切面，从而地质意义也与之相同。当在地震剖面上发现双向前积构型之后，应从与其正交的剖面上找出相当于沉积体纵剖面上的前积构型，并对其进行深入分析。图19 双向前积构型前积反射构型在沉积体识别、古水流分析、古水深分析、水平面相对变化分析等方面都具有非常重要的意义，因此应很好掌握。5退积反射构型一般发育在陆棚边缘，由于海平面快速上升，岸线大幅度向陆移动，造成陆棚边缘附近沉积物的欠补偿，形成密集段，地层叠置模式为退积模式，即下部界面为上超，准层序向盆地方向减薄尖灭，随地层时代变新，尖灭点向陆移动，从而上部界面为视削截。该反射构型是海进体系域的典型特征（图20）。图20 退积反射构型6上超充填反射构型有两种成因，一种是在由区域性不整合面所造成的地形洼地上由新地层上超充填沉积而成（图21），它除了表明这是在一个新的沉积旋回初期的产物外，无明显指相意义。另一种是在陆坡下部由海底扇向上上超向下下超所形成。是低水位体系域的典型特征。图21 上超充填反射构型7丘形反射构型其特征是同相轴之间的间距厚、两边薄，从而向两侧倾斜，总体上表现为丘形正向隆起（图22）。它表明沉积速率为中间大、两边小。通常在各类扇体和三角洲沉积体的横切面上容易见到此类反射构型。它与双向前积构型的区别在于两侧无下超现象，这表明沉积体发育有底积层，泥质沉积较丰富。有时这种构型规模很小，仅见于很少几根同相轴之间，这往往是滩、沿岸砂坝的表现。图22 丘形反射构型8谷形反射构型其特征与丘形反射构型恰为镜象对称关系，即总体上为谷形负向凹陷（图23）。它表明除了沉积速率是中间大、两边小之外，沉降速率也是中间大、两边小。通常在盆地凹陷轴的横切面上容易形成这种反射构型，而这一构造部位上又恰好是水流汇聚的地方，容易发育河流或三角洲，虽然相互之间对应关系程度不是非常高，但毕竟是很有参考意义的。有时这种构型规模很小，仅见于很少几根同相轴之间，这往往是河道砂体的表现。图23 谷形反射构型9透镜形反射构型其特征为前两种反射构型的叠加，上部为丘形、下部为谷形，总体上为一中间厚、两边薄的透镜形（图24）。其中间下凹表明沉降速率中间大、两边小。而地层中间厚、两边薄则有两种原因；一是中间沉积速率大；二是中间砂岩发育、两边泥岩发育，从而在后期差异压实的作用下中间后、两边薄。这种原因一般是共生的。因此这种构造往往是海底扇上的叠置扇或三角洲、继承性主河道的表现，具有重要的指相意义。另一种情况是规模较小，一般发育在准层序组内部。特征是同相轴上凸下凹，形如眼球，宽度一般在几百米至几公里范围之内，厚度多为几根同相轴左右。一些规模不大的河道砂体、沿岸砂坝和叠置扇朵叶等容易形成这种反射构型。图24 透镜形反射构型10块状凸起形反射构型其特征是地层单元在局部突然增厚，向上凸起而被上覆地层所围绕。其同相轴的间距、数量均比同期周围地层要大得多，地震反射结构一般也有显著不同，其间的突变界限十分显著（图25）。这种反射构型有两种成因：一种是由于生物礁的生长作用而截然高于同期地层之上，随后被后期不同性质的沉积物所掩盖；另一种是由于塑性地层或侵入岩体所形成的底辟构造。它们的形态特征一般较相似，需结合速度资料和重、磁资料，以及区域地质背景资料来区分。此外围岩的牵引构造是底辟构造独具的特点，可帮助区分二者。此种反射构型对于识别生物礁具有重要意义。图25 块状凸起形反射构型11侵蚀充填反射构型其特点是地层局部突然增厚，向下侵蚀充填于下伏地层之中，其地震反射结构与围岩有明显区别，同相轴的间距也往往不同，与围岩之间有明显的分界线，但地层的产状与围岩并无很大区别，不具典型的上超关系（图26）。它是局部性的水下侵蚀河道的典型标志，通常发育于陆棚、陆坡和海底扇上，反映了海平面的相对下降。图26 侵蚀充填反射构型12披盖反射构型其特征是上覆地层为平形构造，但弯曲地盖在下伏的不整合地形之上（图27）。其形态与不整合地形的形态完全一致，且其间无上超关系存在。它是在深水环境中由悬浮沉积物均匀地垂向加积起来的，否则将出现上超关系。因此这是深水、尤其是远洋沉积的显著标志。综上所述，各种反射构型特征明显，易于识别，与沉积相大多有密切的对应关系。同时它作为几何地震学信息，受资料采集和处理中假象的影响较小，可造性较强，因此在地震相分析中具有特别重要的意义。图27 披盖反射构型四、地震相划分所谓地震相划分就是在地震地层单元内部，根据地震相标志划分出不同的地震相单元，从而为地震相分析，即根据地震相特征进行沉积相的解释推断，打下必要基础。根据在划分时所利用的地震相标志的不同，可分为单因素和综合划分两种不同方法。1单因素划分这种方法在划分时每次都只考虑一种地震相标志。例如根据地震反对构造进行地震相划分或根据振幅进行地震相划分等，由此编制出各单一地震相标志的相图。其优点在于可以细致地刻划出各种地震相标志的空间变化特征，而缺点是每种地震相标志在单独应用时都只具有有限的沉积相意义，其多解性较强，因此不便于进行沉积相解释推断。在实际应用中，一般仅把它作为一种辅助手段。2综合划分这种方法在划分时间时综合考虑各种地震相标志，由此划分出的每一个地震相单元都具有最丰富的地震相信息，便于进行沉积相解释推断。不同的地震相标志在平面分布范围上以及所对应的沉积相单元的级别上均有很大差别，例如一种地震反射构型可与一个或多个二级沉积相单元相对应，有 时亦可与一个一级沉积相单元相对应。地震反射结构的分布范围最小，在同一地震反射构型的分布范围内可以出现多种地震反射结构。一种地震反射结构可与多个三级沉积相单元或一个至多个二级沉积相单元相对应。由于存在以上差别，因此在划分地震相时不应把它们等同看待，而应根据它们之间的层次关系采用三级划分的方法，即首先根据地震反射构型划分一级地震相单元，最后根据反射结构划分二级地震相单元。对所划分出的地震相单元可根据地震反射构型+地震反射结构（视振幅、视频率、连续性）的顺序来命名。综合划分方法充分利用了地震资料中的地震相信息，且能较好地反映各种地震相标志之间的内在有机联系，故作者推荐这种划分方法。五、地震相编图地震相划分的结果要编制成地震相图以便于分析。有两种基本的地震相图，即剖面图和平面图，其中前者又是后者的基础。1地震相剖面图最简便的方法是在地震时间剖面上直接进行地震相划分，从而得到地震相剖面图。当最终目的是只需要得到地震相平面图时可采用这一方法。而如果想得到正规的地震相剖面图，则应当在由地震时间剖面经过时深转换得到的深度剖面上进行。2地震相平面图这是地震相分析中最重量的基础图件。将各地震剖面上同一地层中的地震相单元投影到平面图上，并将它们连结成为平面相区，就可以得到某一时期地层的地震相平面图。在编图时必须注意解决好以下几个重要问题。（1）地震相特殊的各向异性问题大量的实践表明，地震向特征常常具有明显的各向异性，即在同一地区同一地层位中，不同方向的地震剖面可以表现为不同的地震向特征。例如从地震反射构造上看，当主测线上为前积构型时，联络线上可能为丘形反射构型，也可能为双向前积构型，甚至可能为波状反射构型。这是由于岩层的排列方式在不同方式上不同所造成的。再从地震反射结构上看，垂直沉积相走向的剖面上由于相变剧烈，从而水平叠加的效果一般比较差，故连续性相对较低，振幅相对较弱。而在平行沉积相走向的剖面上由于相变缓慢，从而水平叠加的效果一般比较好，故连续性相对较高，振幅相对较强。这种现象在陆相断陷盆地中表现得尤为突出。地震相特征各向异性问题的存在，给编制地震相平面带来很好困难，在相交地震剖面的交点处会出现两种不同的地震相特征。在编图时应当选用哪一种呢?对比可以采用两方法来处理。一种方法是基本上只要按照主测线的地震相特征编图，对联络线仅用作参考。这样可人为地排除各向异性的影响，方法简便。但此法损失了不少在联络线方向上的信息。另一种方法是将主测线与联络线的地震相特征都投影到平面图上，在勾图时，选择那种反映出垂直沉积相走向的地震相特征。例如，当一个方向为前积构型而另一方向为波状构造时，将该点作为前积构型处理。再如当一方向为高振幅高连续结构，而另一个方向为中振幅中连续结构时，把该点当作后者处理。（2）不同采集、处理条件资料的应用问题当采集、处理条件不同时，地震相特征会有很大不同，尤其表现在对地震反射结构的影响上。而地震反射构型和地震相单元外形因为是几何地震学信息，故对采集、处理条件不太敏感。因此在编制地震相平面图时，应尽可能使用采集、处理条件相同的资料。如果工区内的地震测网是由多期采集、处理条件不同的测线穿插组成的，则应挑选质量最好，覆盖面积最大、密度最大的一期地震剖面为基干剖面。对其它剖面，如果测网密度已足够进行地震相分析时（一般24km或44km测网就基本上可以满足需要），则可以不用。当基干剖面太稀而不得不把不同期地震剖面混合使用时，如果各期地震资料的质量都还不错，仅仅是在振幅、频率、连续性上存在一种系统偏差，则可在地震相划分时分别加上相应的系统偏差，以达到全区剖面的一致性要求。如果某一时期地震资料质量相对较差，信噪比较低，则其物理地震学信息是不可信的，只能利用其地震反射构型和地震相单元外形等几何地震学信息，从而在全区编图中只能当做辅助剖面使用。总之，一定不要把不同时期的采集、处理挑剔不同的地震剖面混杂在一起使用，这样将引起严重的失误。（3）倾斜的地震相单元分界面的表示方法目前通用的方法是根据“优势相”的概念，将界线取在该线的中点上，这种方法虽然简便，但不能很好地刻划各地震相单元的空间展布特征。在计算各相单元体积时误差较大。本文推荐的方法是将地震相分界面与层序顶面的交点投影到平面上，用细线表示，而分界面与层序底面交点投影到平面上，用粗线表示。在勾绘地震相单元平面分布时，将粗、细线分别相连接，由此可在某种程度上用二维平面图表现出地震相单元的三维展布特征。其中由细线指向粗线的法线方向相当于地震相单元分界面的倾向。根据地层厚度和粗、细线之间的距离可换算出该界面的顶角。粗、细线之间的地区是地震相单元逐渐尖灭的部位。当某一地震相单元的内侧为粗、外侧为细线时，表明它是向上逐渐尖灭的，反之则为向下逐渐尖灭的。采用这种表示方法，当把平面相图与地层等厚图相配合计算生油岩或储集岩的体积时，就可得到更为准确的结果。（4）前积构型的表示方法前积构型是所有地震反射构型中最为重要的一类构造，它可以反映沉积体的性质、古水流方向及沉积-沉降之间的补偿状况。因此在编制地震相平面图时，应当尽可能对前积构型的类型加以细致划分，并且将各剖面上前积构型的推进方向投影到平面图上。当前积构型表现为多期推进的特点时，应尽可能将各推进期划分开，并在图上加以注明。在有条件情况下，应计算储前积层的视倾角并标注在平面图上。（5）.地层接触关系的表示方法为便于进行综合分析，应当将地层单元的削蚀边界和超覆边界表在地震相平面图上。六、地震相单元外形地震相单元外形是指在三度空间上具有相同反射结构或反射构型的地震相单元的外部轮廓。大多数地震相单元外形都是沉积体外形的良好反映，例如扇状外形是扇体的反映，丘状外形是礁体的反映等等。显然它对沉积相解释有重要意义。在以露头为基础的沉积相研究中，由于受观察视野的限制，一般看不出沉积体的外形，正所谓“只见树木，不见森林”。对其外形只有当相图和等厚图编完之后才能从图上认识，因此没有把沉积外形当作沉积相标志，这是一件十分可惜的事，因为沉积体外形特征显著，对沉积相解释极为有效。而在以地震剖面为对象的地震相分析中，由于可在三度空间上连续观测，视野开阔，从而可以较容易地掌握沉积体的外形特征，这为沉积相研究引入了一个特别有效的相标志。常见的地震相单元外形有八种类型（图28），它也是一种几何地震学信息。图28 地震相单元外形1席状外形这是分布最广泛的一种外形，其特征是地震相单元的厚度相对稳定，上下界面与其间的同相轴大体平行，其横向范围比地层厚度大得多，剖面上一般与平行（亚平行）构造或波状构造相对应。它是以垂向加积为主的沉积作用的表现。2披盖状外形其特征与席状外形相似，但弯曲地盖在下伏的不整合地形之上。其形态与不整合地形的形态完全一致，且其间无上超关系存在。它是在深水环境中由悬浮沉积物均匀地垂向加积起来的，否则将出现上超关系。因此这是深水、尤其是远洋沉积的显著标志。3楔状外形其特征是地震相单元沿倾向上厚度增大，具发散反射构型。而在走向上厚度变化不大，具平行（亚平行）构造或波状构造。其地质意义与发散反射构型相同。4锥状外形其特征是地震相单元沿倾向上厚度减小，具前积构型、或以杂乱结构、无反射结构为特征的波状构造。在走向方向上中间厚、两边薄、具双向前积构型或丘形反射构型、平面上呈扇状。它是扇体、三角洲等沉积体的典型标志。5扇状外形其特征是地震相单元在平面上呈扇状，但地层厚度在各个方向上都变化不大。与相邻的地震相单元厚度相同，区别仅在 于它以具杂乱反射结构或无反射结构的波状反射构型为特征。这表明横向上沉积速率相近但沉积作用有显著差别，一般在泥质沉积很丰富的断陷湖盆中，由阵发性的陡崖浊积扇所构成的沉积体容易形成这种外形。6丘状外形其特征是地震相单元在正交的剖面上均表现为块状凸起反射构型，平面上为圆形或条形。它是生物礁或各种刺穿构造的典型标志。7条带状外形其特征是地震相单元在横剖面上为侵识充填构造或眼球形构造，平面上则为条带状。它是水下侵蚀河道或砂坝等砂体的典型标志。8透镜状外形其特征是地震相单元在横剖面上为眼球形构造，平面上则为朵状。它是叠置扇、河道砂体的典型标志。综上所述可知地震相单元外形在成因意义上与地震反射构型和地震反射结构有着密切的关系，但又有其特殊意义。三种相标志相互配合进行沉积相解释将可以大大排除多解性问题，得到较满意的结果。从分布面积上看，大多数地区的地震相单元外形都是席状外形，其指相意义很差。但是在少数地区中所发育的其它各种地震相单元外形则一般都与某种沉积体有密切联系，因此具有重要的指相意义，一定要将其识别出来并标记在地震相平面图上。地震相单元外形虽然只有在三度空间上才能确定，但除席状外形以外的其它外形一般都在剖面上有特殊的表现，例如锥形外形在剖面上表现为丘状凸起，而纵剖面上表现为楔状等。因此可以从剖面上所观察到的特殊现象出发，通过对相交多条测线的空间追索确定出地震相单元的外形。在实际研究中，可先编制出只包括地震反射构型和结构体关系较为密切的构造或结构的部位，应进一步深入研究其地震相单元的外形。此外还可以利用地层等厚图，在地层厚度变化较剧烈的地方，往往是可能出现特殊地震相单元外形的地方。经过对地震相单元外形的深入研究之后才可能得到最终的地震相平面图。七、地震相分析的思路地震相分析就是根据地震相进行沉积相的解释推断。要实现这目标，就必须搞清地震相的特点，进而建立一个正确的研究方法。1地震相与沉积相之间的联系和区别（1）地震相是沉积相某些特殊物质表现的物理响应沉积相是一定沉积环境的产物，而岩相、生物相、化学相是沉积相的不同物质表现。在传统的沉积相研究中，都是首先对岩相、生物相和化学相进行细致的观察，由此确定沉积时期的物理、生物和化学条件，进而重塑古沉积环境，并由此确定沉积相的类型。在地下相分析时，为了弥补钻井取心的不足，发现了测井相分析的方法。而测井相本质上是岩相的一种物理响应。地震相与测井相有某种相似之处，它也是对沉积相的某种物质表现的物理响应。但这种物质表现不是岩相，更不是生物相和化学相，而是某种在传统的沉积相研究中基本上没有加以利用和考虑的新的物质表现这就是沉积体的外形、岩层的叠置模式以及岩性差异的组合方式（它们分别与地震相单元的外形、地震反射构型和地震反射结构相对应）。正由于它引入了这些全新的沉积相的物质表现形式，因此它不同于测井相那样仅仅成为岩相研究的一种辅助手段，而是成为地下沉积相研究中不可缺少的一个重要方面。换言之，如果有了连续的全井取心则可把测井相弃之不用，因测井相与岩相本质上是一样的；然而不论钻井中的资料有多么丰富，地震相分析仍然是十分必要的，因为它反映了沉积相另外一个不同侧面，正好弥补了传统的沉积相研究中的不足。（2）地震相具有卓越的三度空间观测能力在传统的沉积相研究中，不论在露头上还是在钻孔中，都只是对三度空间中一个点的研究，而对点与点之间的沉积相特征只能是进行推断。正由于这种研究手段的限制，人们对于具有很强指相意义的沉积体外形和岩层叠加模式等沉积相特征一直没能加以利用。当钻孔数量少、井距稀时，对于沉积相的平面展布特征岩浆就束手无策。地震相研究恰好能弥补这一不足，由于地震测网一般都能覆盖整个盆地，从而能对地下沉积相单元进行三度空间上的连续观测，对于刻划其空间展布特征具有其它资料所不可比拟的独到能力。（3）地震资料对于控制沉积的背景因素具有独到的观测能力沉积环境与构造活动性质和强度、距物源区的远近嘎地形特征等均有密切联系，而地震资料则对以上因素具有独到的观测能力，这决定了它可以沉积背景控制因素出发开展研究。（4）地震相分析的多解性多解性是地质研究中的一个普遍问题，而在地震相分析中表现得尤为明显。一个严重的问题是截然不同的沉积相单元可能产生相同的地震相特征，例如冲积扇与盆缘浊积扇的地震相特征十分相似，都是锥状外形、前积构型或波状构造、杂乱结构；再如浊积砂发育的深海盆地相与内陆淤积湖泊含煤沼泽相都表现为席状外形、平行构造、三高结构。出现以上现象的根本原因在于地震相只是沉积体外形、岩层叠加模式和岩性差异的组合方式的物理响应，而不同沉积相单元在以上三个方面有可能恰好相似。只有根本岩相、生物相和化学相特征才能将它们区分开，而地震相却不能反映这些特征。另一个严重的问题是完全相同的沉积相单元可能产生不同的地震相特征。其根本原因在于地震相特征不仅与沉积相背景有关，还要受地震资料采集、处理因素的影响。为此必须保持地震资料的一致性。（5）地震相分析的分辨率进行地震相分析的地层单位为准层序组，或者为准层序，其厚度一般在一百米以上。而在沉积相研究杂，其三级相的厚度一般在几米至几十米，二级相的厚度一般在几十米至几百米，一级相的厚度则一般在近百米至上千米。由此不难看出，根据地震相分析所解释出的沉积相单位一般最高只能达到二级相。目前一些油田正尝试利用单一同相轴进行波形分析，由此做出微相（即三级相）解释。一般说来，一根同轴大致相当于十几米至几十米厚的地层，规模上可以与三级相大致相对应。必须看到，波形特征反映的只是岩性差异的组合方式，而非岩相本身，因此只能对砂体展布进行追索，但并不能确定它的“微相”。为了不致于与沉积学中的概念相混淆，对这种研究称之为地震砂体追索更为合适，而不宜称之为地震微相研究。2地震相分析的思路根据以上分析，可知在沉积相研究中，地震相有其独到的优点，也有其明显的弱点。我们进行地震相分析时应充分地扬长避短，以满足沉积相研究的需要。目前在进行地震相分析时所采用的思路各不相同，其中在生产单位杂比较流行的一种思路是首先编出地震相平面图，再通过钻井资料进行沉积相解释，进而找出地震相与沉积相之间的对应关系，即所谓地震相模式。据此将地震相图“转相”而形成沉积相图。这种思路粗看起来似乎是很合理的，符合从已知未知这样一种思维逻辑，但仔细分析一下就不难看出它存在一些严重的缺陷。首先，如果钻井数量比较少，不足以在每种地震相区杂都有一口井时，则有些地震相就无法“转”为沉积相。更重要的是，即使每种相区中都有钻井控制，但由于同一种地震相完全可能对应于不同的沉积相，因此这种机械地“转相”的结果很可能导致严重的错误。例如在研究区中有多块席状外形、平行构造、三高结构地震相区，若有一口井揭示它为含煤沼泽相，并全部按此解释的话，就有可能把深海盆地相也解释成为含煤沼泽相。反之，若有两口井分别钻遇含煤沼泽相和深海盆地相，则会给确定“转相”原则造成困难，人们无法确定对这种地震相究竟该按哪种沉积相解释更为合适。这种思路的根本问题在于它把地震相看做相互对应的关系，同时也没有很好地考虑如何发扬地震相的长处，克服其短处。本文推荐的思路是：从沉积体（骨架相）识别着手，从盆地沉积模式着眼，以钻井做为控制点，与岩性地震技术相结合，由此搞清盆地沉积体系和沉积体系域。其中沉积体的识别是地震相分析的核心和精髓。首先从沉积学上看，沉积体是水流体系和物源的最直接的体现，它们构成了沉积体系域中重要的组成部分骨架相。而只要把骨架相的性质和展布规律搞清楚，则充填于其间的其它沉积相单元乃至于沉积体系域的性质也就迎刃而解了，正所谓“纲举目张”。再从地震相的特点上看，识别宏观沉积体是其独到的长处。它可以在三度空间上清楚地刻划沉积体的外形和岩层的叠置模式，而这是识别沉积体的极为重要的依据。由于沉积体的识别主要利用的是几何地震学的信息，因此其受地震资料采集和处理因素的影响比较小，可靠程度比较搞。大多数沉积体都有明显的差别，故“同一地震相对应多种沉积相”的问题相对比较小。即使那些多解性较强的沉积体，也可以根据其它标志综合研究而加以区分。因此不论从哪方面看都应当从沉积体识别入手。从盆地沉积模式着眼是地震相分析的另一个重要思路。盆地沉积模式是对沉积盆地的构造背景、气候背景对于沉积环境组合进而对于沉积体系域特征的控制作用，以及它们的时空发育演化规律的全面深入的概括和总结。因此，只要搞清沉积盆地的背景控制因素就可以根据盆地沉积模式对其沉积相特征进行预测和推断，这在资料比较少，质量差时尤其显得重要。在是地震相分析时，因地震资料中所具有的信息毕竟是比较少的，再加上多解性强、分辨率低的问题，深感可用资料的不足。所以完全必要采用盆地沉积模式类比的方法。而地震资料在反映盆地的构造背景、演化规律、古地形特征、物源区远近等背景控制因素方面具有独到的能力，应当充分发掘其潜力。以钻井作为控制点与由钻井出发总结地震相模式有着本质不同，地震相与沉积相之间不具有一一对应关系，因此在其二者关系对照表中，一种是地震相可以与多种沉积相相对应。钻井的作用在于确定该处这种地震相应当属于什么沉积相。至于其它地区相同地震相应当作何解释，应当根据该区与骨架相的相互关系，以及与控制井点的相互关系，根据盆地沉积模式加以推断。最后，与岩性地震技术相结合的意义在 于可以由此对研究层段的岩性分布特点加以把握，进而可帮助发现和识别各种沉积体，并帮助确定地震相单元的沉积相意义。在地形平坦、构造沉降缓慢且水进水退十分频繁的盆地中，沉积体因经常迁移故特征不明显，难以从地震反射构型和外形上加以识别，这时岩性地震技术就显得格外重要。下面将介绍按以上思路进行地震相分布的具体方法。八、典型沉积体的识别当物源性质不同时，沉积体的类型亦有很大不同。在陆源碎屑沉积环境中，沉积体的类型最为丰富，其中规模较大从而易于在地震剖面上识别出来的有冲积扇、近岸水下扇、三角洲、扇三角洲、陆坡和深海浊积扇等。在碳酸岩沉积环境中，由于陆源物质极少，故沉积体的类型亦十分贫乏、大型的沉积体主要为碳酸岩岩隆和台地边缘斜坡。此外在火山活动强烈地区还发育有各种火山喷发岩体。沉积体一般具有明显的地震反射构型特征，此外，在地震相图上，沉积体一般具有特殊的地震相单元外形。地震相单元外形与地震反射构型都是属于几何地震学信息，受非地质干扰因素影响较少，比较可靠，是识别沉积体的主要依据。不同之处在于地震反射构型是单一地震剖面上的特点，而地震相单元外形则是在多条剖面上或地震相平面图上所表现出来的在三度空间上的特征。下面分别介绍各主要沉积体的地震识别标志。1冲积扇冲积扇发育在盆地边缘的陆上沉积环境中，多由阵发性泥石流携带的碎屑物堆积而成，在某些地区亦发育有以辫状河沉积物为主的冲积扇。它们都为近物源沉积体，对于指示盆地边缘以及物源区水流体系具有重要意义。其他震识别标志主要是：（1）与盆地边缘大断裂相伴生。（2）在横剖面上沉积体为丘状，在纵剖在上为楔将，向盆地内部厚度减薄，总体上表现为明显的锥状外形。其规模一般较小，长、宽在数公里的范围之内。但横向上多个冲积扇往往沿着断层边界呈串珠状排列，形成冲积扇裙。（3）多数冲积扇都具有前积构型，在纵剖面上以杂乱前积构型最为常见，亦有下超型前积构型和斜交型前积构型。在横剖面上则可发育双向前积反射构型。其前积构型的共同特点是底积层很不发育，前积层与下伏地层呈下超接触。这是由于在冲积扇上所沉积的碎屑物质粒度很粗，在山口处的局部沉积速率特别高所造成的。在辫状河发育的冲积扇上，由于河流在扇体上的侵蚀和般运作用强烈，使得扇体坡度减小、长度增加，进积束率减低，从而前积构型不发育，而是表现为波状构造，相应地其地震相单元外形也由锥状外形转变为扇状外形。（4）其反射结构主