层序地层学的研究进展及发展方向

层序地层学研究进展及方向摘要：本文介绍了序列地层学的研究现状，从陆地和海洋方面分析了序列地层学的研究现状和进展，分析了当前海洋序列地层学研究中存在的问题，纠正了其问题，从序列地层学和流域分析、序列界面的遗传分类、序列填充力学的兴起几个方面探讨了海洋序列地层学的发展方向，并探讨了序列地层学的发展方向。关键词：研究现状、研究进展、研究方向1、层序地层学的演变和基本思想Sequence stratigraphy是20世纪70年代末美国Riee大学VailP R和Exxon的Carter research center的同事Mitchum RM和Sargree JB等在地震地层学基础上建立的新地层学分学科学1。Vail提出的序列地层学建议，序列发展的主要控制因素是全球海平面上升，受侵蚀表面、沉积面或相应的不均匀性限制，重复，有原因关系，研究特定时代地层框架内限制的岩石关系，反映遗传地层学的本质另外，鲍尔等的呈现顺序是序列地层学研究的基本单位，序列定义为其顶部、底部不均匀或由相应的整合面限定的、本质上相关的、内部相对连续的地层学单位。由于序列界面的等时性和序列内沉积的连续性，序列反映了年代地层学和岩石地层学的双重特征。现在得到大多数地质学家的认可，广泛用于石油勘探和流域分析，获得了巨大的经济效益2。2、序列地层学研究现状2.1陆地地层学的研究现状大陆盆地层序地层学研究成为20世纪90年代以来发展为海洋沉积研究的层序地层学发展史上的一大亮点。目前国外都在大规模利用传统的层序地层学理论及方法进行大陆湖泊盆地层序地层学研究。高分辨率层序地层学及油田层序地层学也广泛用于陆地沉积研究。美国Cross(1994)提出的高分辨率序列地层学理论是近年来新挖掘的序列地层学神学派，引入我国以后，在我国大陆盆地储层预测研究中发挥了重要作用，大大提高了大陆盆地储层预测的准确度。在田径顺序研究中，中国学者根据这一领域的领先地位。陆相沉积系统层序地层学研究早期引入中国后，国内学者开始探讨大型大陆盆地的层序地层学研究方法。特别是古加油建立了大陆凹陷盆地的序列模型和大陆裂谷盆地陡坡和缓坡两种地层序列模型，为油气勘探提供了有益的理论指导。陆地上的沉积物能适应空间变化，与海平面上升没有内部直接关系，因此陆地序列地层学不形成一定的模式。但是随着新技术的不断应用，陆地湖泊、沙漠、河流上的序列地层学研究继续深入，得到了新的理解。2.2海洋层序地层学研究进展在海上序列研究方面，与17、克里斯托弗、肯德尔等(1989)一起研究了全球海平面变化，斯科特、怀默、理查德、鲍尔(1991)等在墨西哥湾沿岸、阿拉伯东南早期白垩质的海平面变化，加拿大北极群岛三叠纪的海平面变化事件总之，与海平面变化相结合的序列地层学研究是Vail等学者的卓越贡献，为全球海平面变化和海洋地层的全球对比做出了很多努力。还提供了全球海平面变化的证据。利用当前的计算机手段模拟允许空间变化，查明了序列变化的原因，为序列地层学的量化研究做出了贡献。目前海洋层序地层学的研究进展主要表现在以下几个方面：2.2.1层序地层学和盆地分析目前，分散耦合和分散转换已成为盆地与造山带相互作用和大陆动力学探索的热点和尖端思想增长点。沉积地质学家和构造地质学家结合盆地和造山带之间的构造型，从盆地内的序列结构中揭示造山带的反应，从造山带探索盆地边缘的性质，研究地壳的形成、演化和动力学，作为恢复古代大陆和古代海洋的重要基础。他们以研究中国西部大盆地的分散系统为整体对象，以地球结构活动论和沉积-结构地质学、对比沉积学、序列地层学为指南，选择各种性质的盆地进行分析，找出各种冲积物的模式、序列中消失的古代动力学和古代结构环境指标，恢复了各盆地的相对位置。这方面的研究已经发展成具有中国特色的地质革新。2.2.2序列接口的遗传分类陈红德、许晓松等是在研究中国南部海洋地层的过程中，以分散转换和海平面对结构活动的叠加效应为指导，将手动大陆边缘和活动大陆边缘从盆地到前陆盆地的开发过程中划分为分层次系统的： a .盆地新生的上升侵蚀顺序的非统一方面。b .代表盆地扩大的侵略表现出超级序列不均匀性。c .标志盆地稳定发展和最海扇水下不连续序列不匹配面；d .从表现型盆地转换而来的水下侵蚀切割顺序不一致。上述几个遗传序列界面代表了大陆边缘盆地演化为前陆盆地、盆地形成、分散转换等的一系列过程，这一成果将顺序界面的成因研究与盆地演化阶段紧密结合，扩展和丰富了序列地层学理论。2.2.3序列填充动力学的兴起金红德等(2000年)以地球系统科学的角度，以序列-盆地-地球系统科学理论为指导，从序列界面和地质事件、序列顺序和流域填充格、序列开发和流域结构活动、序列填充过程以及流域进化史四个方面对乌江流域进行了初步序列填充力学研究，结果表明3360右江盆地是不同性质的等表。由不同层次的油田地层学单位组成的复合建筑块，其空间形态、内部结构和结构剖面由盆地特性、地壳活动、沉积机制和海平面变化综合控制，乌江盆地的序列填充过程包括大陆裂谷、大陆裂谷、弧形裂谷和前陆盆地四个阶段，经过完整的结构旋转。陈红德教授等研究表明，基于地球系统科学的序列填充力学在流域分析中具有很强的生命力。3、序列地层学研究问题在引入序列地层学理论的过程中过于依赖海外的海上序列地层学研究，导致概念混淆，对不同学派的理论名称有一定偏差的情况下，Vail序列被认为是高序列地层学，Cross序列是现代序列地层学，Vail序列是低分辨率序列地层学，Cross序列被认为是高分辨率序列地层学，是不正确的。Vail序列理论源于地震序列地层学，考虑到地震数据分辨率的限制，因此有些人把Vail序列视为低分辨率序列地层学，将Cross序列视为高分辨率序列地层学，这种说法也不正确。Vail sequence stratigraphy并不意味着地震序列地层学，理论上还可以使用露头、岩心、测井等数据进行高水平序列分析。Cross sequence理论是可用于高级序列分析的“高分辨率序列”，但“高分辨率”不等于“高频”或“高精度”4。由于对这些序列理论的理解不正确，现在一些研究项目中经常出现混合序列理论的现象。在低频序列研究用Vail序列地层学、高频序列研究用Cross序列地层学，甚至是由Vail序列理论建立的序列格中，使用上升和下降反旋转这个专业术语也是不对的。Vail序列理论强调，序列界面不集成相应的统一表面，序列开发主控制因素是海洋(湖泊)平面升力；Cross sequence理论强调了海洋(湖泊)平面、结构沉降、沉积负荷补偿、沉积物补给、沉积地形等复合因素形成的地层标准的升降变化。地层标准不是相对于海洋(湖泊)平面或海洋(湖泊)平面一步一步延伸的水平面，而是相对于地球表面向波状、连续、略分支倾斜的抽象面(非物理面)。基准上的侵蚀作用和基准下的沉积作用5(图1)；基准由完整的上升和下降旋转构成序列。因此，Vail序列中海洋(湖泊)平面的上升和下降与Cross序列中基准面的上升和下降并不完全相同。也就是说，海洋(湖泊)平面上升和下降变化只是基准变化的影响因素之一，有时结构沉降、沉积物供应等其他因素的影响比海洋(湖泊)平面变化范围更大，因此基准变化趋势将向与海洋(湖泊)平面变化趋势相反的方向移动(图2)。Vail序列由Cross sequence和其他理论形成的序列接口不一致，不能混用6。4、层序地层学发展方向4.1陆地地层中的沉积程序模型对于陆地环境的沉积顺序，学者们已经做了很多研究。陆相层序地层学的研究具有更多的特殊性和难度，陆相盆地和海洋盆地存在较大的差异，但有很多研究结果表明，原层序地层学的研究思路和原理可以在陆相盆地地层学研究中实现，海洋沉积顺序和系统区域的划分原理也可以在陆相地层中同样使用。但是，还应进一步细化陆地部分的基准标准确定和沉积顺序的影响控制因素等具体工作方法和工作重点。4.2序列地层学的研究正向高分辨率方向发展通过对不同岩石、岩石、商圈的叠加特性、分布、相互分化和联系，以及它们对石油储存的物理特性和油气的发生、储存、运输、积累、保存条件的影响的研究，进行更准确的油气预测和定量分析。高分辨率层序地层学研究需要高分辨率地面研究、测井数据、高分辨率地震数据等，因此，需要提高研究的强度，提高测井数据的准确性，提高地震数据的分辨率。也就是说，为了推进高分辨率序列地层学，相关学科必须能够进一步发展。4.3岩石序列地层学研究长期以来，在连续地层学研究中，人们往往只注重测井、地电、现场露头资料的宏观分析，忽视了沉积记录中各种微观现象的内在意义。通过近几年的研究，发现沉积岩颗粒间的连接、二次增加角、二次矿物及充孔矿物准确地记录了当时地球动力学和理化条件、各种自然变迁的信息。90年代以来，一些具有先见之明的沉积学学家意识到了进化显微镜数据在序列地层学研究中的重要性，很快进化作用和序列研究有机结合，形成了成岩序列地层学。成岩层序地层学的研究内容主要包括：沉积相和层序与区域演化之间的关系。进化与序列边界的关系；不同遗传顺序、进化物理、化学特性和变化；岩石形成事件的区域比较和连续性；序列边界表示胶凝晶体的生长不连续研究。节理结晶生长过程中的一系列沉积，岩石形成顺序作为增加事件的总和；孔隙和孔隙流体阶段性演化与海平面周期性变化的关系。4.4微细碎屑岩的层序地层学层序地层学的概念主要用于研究有利的储层分布。但是，在很多勘探地区，水库不缺乏，有利的烃源岩和封闭条件不足，导致勘探失败，烃源岩和开层与泥岩和页岩等微细岩石有密切关系。因此，从序列地层学的角度研究三维空间中的分布规律，从有机地球化学的角度研究三维空间中有机结晶标志的变化规律，将大大提高油气系统的研究水平。另外，综合层序地层学的概念和沉积学原理，建立准确的地层学模型，对预测山柳岩和开层的分布，降低勘探风险具有重要意义。4.5层序地层学与油气勘探层序地层学代表了强烈的地质研究方法，尽管有其局限性。层序地层学证明在油气勘探中很有用。正确应用层序地层学的原理和分析方法，可以对生储层、储层、开层进行更准确的预测，提高勘探成功率。在油田开发阶段，通过高分辨率层序地层学研究，可以更好地掌握和预测水库的可辨识性，有效地选择完成和开发井目标，达到提高回收率、增加储量、降低勘探开发成本的目的。5结论序列地层学的研究相互促进必然带来序列地层学的新发展。序列地层学是现代沉积学的重大进展和研究热点，在Vail等(1987)开始于北美被动大陆边缘盆地的经典序列地层学模式问世20年来，序列地层学在认识地球演化历史的尺度和全球内陆层对比、序列沉积模式、矿产资源评价、石油和天然气勘探等方面取得了重大进展，本身的理论研究未来将是层序地层学蓬勃发展的时期，人类也面临着“人口、资源、环境、可持续发展”的问题，层序地层学如何为解决这一问题做出贡献将是一个新课题。参考文献：1罗利敏。江湖沉