地震地层学第二章(层序分析二)

地震地层学 主讲人 刘震任课单位 资源与信息学院2007年3月 地质工程专业2004级专业课 第三次课 06 50 第二节层序的概念 一 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 06 50 层序概念示意图 定义的要点 三层含义 首先它是一个地层单元 或者说是一套地层 很具体的地层单元 如冀中坳陷的沙三段层序 辽东湾断陷的东营组层序 内部由一套相对整一的 连续的 成因上有联系的地层组成 边界 顶和底界面为不整合面或者与之可以对比的整合面 不整合面具有相对性 1 不整合面之间时间间断的长短不同 可造成不同的不整合面 2 不整合面延伸范围的不同 形成区域性的不整合面和局部性的不整合面 第二节层序的概念 二 沉积层序顶界类型1 削蚀 削截 或截切 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 第二节层序的概念 06 50 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 二 沉积层序顶界类型 06 50 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 二 沉积层序顶界类型 06 50 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 三 沉积层序底界类型 06 50 三 沉积层序底界类型 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 06 50 三 沉积层序底界类型 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 06 50 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 第二章地震层序分析 主要地震反射 主要地震反射 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对比关系而不是以跨时代的岩性地层单元 2 年代地层意义年代地层意义指界面具有区分地层时代新老的作用 界面以下的地层比界面以上的地层时代更老 有时 也可简单理解为 界面具有等时性 年代地层意义 年代地层意义 1 产生地震反射的物理界面主要为具有速度 密度差异的层面和不整合面 公式 2 岩层面就是较大的层理面 因而代表了古老的沉积面 3 不整合面代表有意义的年代地层间断的侵蚀面或无沉积面 3 地震反射的成因 一 基本概念 第三节地震反射的年代地层意义 1 地震反射机理是最基本物理解释 是绝对的 即 地震反射都是界面波阻抗差的反映 2 主要地震反射的年代地层意义是通过界面波阻抗差表现出来 即 年代地层意义与反射机理是一致的 二 年代意义与地震反射机理的关系 显然 地震地层学经典描述与地震学基本原理不完全一致 这是地震地层学与地震勘探技术长期争论的焦点之一 第三节地震反射的年代地层意义 地层单位类型 地层划分类型 划分依据不同 1 岩石地层单位岩性 粒度 颜色 层理 电测曲线特征等 2 生物地层单位化石种属 化石组合 标准化石 3 地震层序反射不整一边界 三 等时界面与波阻抗差界面的局部冲突 前积图示和退积图示 岩石地层单位 岩石地层学 与年代地层单位的差别 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 四 地震反射的年代意义具有相对性 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 连续界面情况 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 四 地震反射的年代意义具有相对性 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 四 地震反射的年代意义具有相对性 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 四 地震反射的年代意义具有相对性 06 50 分辨率的影响 第四节地震层序划分原则及划分方法 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 一 地震层序概念 第四节地震层序划分原则及划分方法 2 尺度在目前地震分辨力较好条件下的地震资料中 一个地震波的周期代表了一个厚度至少为几十米的地层单元 如前文所谈的至少20米 因此 地震层序仅代表较大 厚 规模的沉积层序 小级别 如十几米到几毫米 的沉积层序地震上无法鉴别出来 一 地震层序概念 第四节地震层序划分原则及划分方法 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 二 划分原则 第四节地震层序划分原则及划分方法 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 三 地震层序划分的级别 第四节地震层序划分原则及划分方法 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 三 地震层序划分的级别 第四节地震层序划分原则及划分方法 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 三 地震层序划分的级别 06 50 上超 四 地震层序边界识别 实例 06 50 上超 四 地震层序边界识别 实例 06 50 上超 四 地震层序边界识别 实例 06 50 上超 上超 四 地震层序边界识别 实例 06 50 上超 四 地震层序边界识别 实例 06 50 上超 上超 06 50 削蚀 四 地震层序边界识别 实例 削蚀 06 50 削蚀 四 地震层序边界识别 实例 06 50 削蚀 削蚀 四 地震层序边界识别 实例 06 50 削蚀 四 地震层序边界识别 实例 06 50 顶超 四 地震层序边界识别 实例 顶超 06 50 顶超 四 地震层序边界识别 实例 顶超 06 50 顶超面 顶超面 第二章思考题 1 地层的基本特征是什么 2 地层面的实质是什么 有哪几种地层面 3 不连续面的地质成因有哪几种 4 不整合面以及与之相对应的整合面 的真实含义是什么 5 为什么说层序边界分类时要区分顶面和底面 6 穿时面有哪几种类型 7 地震反射的年代地层意义包含哪些主要观点