地震地层学第二章(层序分析二)

1、地震地层学地震地层学 主 讲 人： 刘 震 任课单位：资源与信息学院 2007 年 3 月地质工程专业地质工程专业20042004级专业课级专业课 （第三次课）2021/8/62第二节第二节 层序的概念层序的概念一、定义一、定义 一个沉积层序是一个地层单元，它由一套整一的、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。不整合面或者与之可以对比的整合面为界。2021/8/63层序概念示意图层序概念示意图2021/8/64 定义的要点：定义的要点：三层含义三层含义首先它是一个地层

2、单元首先它是一个地层单元，或者说是一套地层，很具，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。断陷的东营组层序。内部内部由一套相对整一的、连续的、成因上有联系的由一套相对整一的、连续的、成因上有联系的 地层组成。地层组成。边界边界：顶和底界面为不整合面或者与之可以对比的：顶和底界面为不整合面或者与之可以对比的 整合面。整合面。 不整合面具有相对性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）不整合面之间时间间断的长短不同，可造成不同的 不整合面；不整合面；2）不整合面延伸范围的不同，

3、形成区域性的不整合面）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。和局部性的不整合面。第二节第二节 层序的概念层序的概念2021/8/65 二二 、沉积层序顶界类型、沉积层序顶界类型 1、削蚀（削截，或截切）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。水下的侵蚀作用产生的削蚀。 成因成因：构造抬升后遭受剥蚀或河道下切，冲蚀面。：构造抬升后遭受剥蚀或河道下切，冲蚀面。第二节第二节 层序的概念层序的概念2021/8/662021/8/672、顶超（顶部超覆）顶超（顶部超覆）在一个沉积层序的上界

4、面处的超覆尖灭现象。其逆倾向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（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。部边界。成因：成因：顶超是无沉积作用沉积间断的证据。它是由于沉积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基准面（如海平面）太低了，致使地层不能逆倾向伸展的更远。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顶超发育期间，在基准面之上发生了沉积物的过路情况（Sedimentory bynassing）和小的侵蚀作用。）和小的侵蚀作用。顶超顶超通常与三角

5、洲复合体相伴生通常与三角洲复合体相伴生。但也可见于深海沉积中，。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。作用控制的。 二二 、沉积层序顶界类型、沉积层序顶界类型2021/8/682021/8/69 3 3、整一、整一 地层对一个原始水平面、倾斜面或不整合面的平行。地层对一个原始水平面、倾斜面或不整合面的平行。 注意：注意： 整一强调的是产状的平行性。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！整一时可以是连续面，也可以是不连续面！ 二二 、沉积层序顶界类型、沉积层序顶界类型202

6、1/8/6102021/8/6111、上超上超 是一套当初是水平的地层对着一个原始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地层对着一个原始倾角更大的斜面逆倾向的超覆尖灭。的超覆尖灭。三、沉积层序底界类型2021/8/6122021/8/613三、沉积层序底界类型 2、下超、下超 是一套原始倾斜地层对着一个原始水平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。或者倾斜面顺下倾方向的底部超覆。 （1 1）上超和下超都属于底超。）上超和下超都属于底超。 （2 2）下超可以演变为远

7、端上超）下超可以演变为远端上超2021/8/6142021/8/615三、沉积层序底界类型3 3、整一、整一 在一个层序的底部，整一现象可在一个层序的底部，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部界面上，该界面可以平整也可以不规则。不规则。 2021/8/616第三节第三节 地震反射的年代地层意义地震反射的年代地层意义 一、一、 基本概念基本概念 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。年代地层的界面而不是追随跨时代的岩性地层界面。

8、 1 1、主要地震反射、主要地震反射 （1）反射同相轴明显；反射同相轴明显； （2）反射同相轴延续范围比较大；反射同相轴延续范围比较大；第二章第二章 地震层序分析地震层序分析2021/8/618主要地震反射主要地震反射2021/8/619主要地震反射主要地震反射第三节第三节 地震反射的年代地层意义地震反射的年代地层意义 一、一、 基本概念基本概念 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。年代地层的对比关系而不是以跨时代的岩性地层单元。 2 2、年代地层意义、年代地层意义 年代地层意义指界面具

9、有区分地层时代新老的作用，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。界面以下的地层比界面以上的地层时代更老。 有时，也可简单理解为有时，也可简单理解为“界面具有等时性界面具有等时性”2021/8/621年代地层意义年代地层意义2021/8/622年代地层意义年代地层意义（1 1） 产生地震反射的物理界面主要为具有产生地震反射的物理界面主要为具有 速度速度密度差异的层面和不整合面。密度差异的层面和不整合面。（公式）（公式）（2 2） 岩层面就是较大的层理面，因而代表了岩层面就是较大的层理面，因而代表了 古老的沉积面。古老的沉积面。（3 3） 不整合面

10、代表有意义的年代地层间断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。的侵蚀面或无沉积面。3、地震反射的成因一、一、 基本概念基本概念第三节第三节 地震反射的年代地层意义地震反射的年代地层意义 1 1、地震反射机理是最基本物理解释，是绝对的，、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；即，地震反射都是界面波阻抗差的反映； 2 2、主要地震反射的年代地层意义是通过界面、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，波阻抗差表现出来， 即，年代地层意义与反射机理是一致的。即，年代地层意义与反射机理是一致的。 二、二、 年代意义与地震反射机理的关

11、系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致。这是地震地层学与地震勘探技术长期争论的焦点之一。一。 第三节第三节 地震反射的年代地层意义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。地层单位类型（地层划分类型）划分依据不同。 1 1、岩石地层单位、岩石地层单位 岩性，粒度，颜色，层理，电测曲线特征等。岩性，粒度，颜色，层理，电测曲线特征等。 2 2、生物地层单位、生物地层单位 化石种属，化石组合，标准化石。化石种属，化石组合，标准化石。 3 3

12、、地震层序、地震层序 反射不整一边界。反射不整一边界。 三、等时界面与波阻抗差界面的局部冲突三、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2021/8/626岩石地层单位岩石地层单位( (岩石地层学岩石地层学）与年代地层单位的差别）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。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，层面产生的反射与层面平行，

13、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这时的地震反射毫无疑问几乎是等时界面( (基本上基本上 等时等时) )。 2021/8/628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。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

14、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 3、进一步讲，年代地层意义本质上也是相对的。、进一步讲，年代地层意义本质上也是相对的。 （1 1）有时把沉积了很薄地层的）有时把沉积了很薄地层的某个期作为同一年代某个期作为同一年代，而有，而有 时在更长的地质年代中又把时在更长的地质年代中又把某一个纪作为同一个年代某一个纪作为同一个年代。 （2 2）一般情况下，）一般情况下，地震垂相分辨率在地震垂相分辨率在20米左右米左右，凡是薄，凡是薄 于于20米的地层单位在地震剖面中，只表现为一个干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。涉后的复

15、合波同相轴。 （3 3）如果以每年沉积速度为）如果以每年沉积速度为2毫米，沉积毫米，沉积20米厚需要一万米厚需要一万 年时间。年时间。一万年在地质历史长河中也许是一瞬间一万年在地质历史长河中也许是一瞬间的事的事 件，故不论这件，故不论这20米厚的地层水平方向上沉积有先后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。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、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，低分辨

16、率条件下，一个等时同相轴， 在高在高分辨率条件下，变得不等时。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四、地震反射的年代意义具有相对性 2021/8/632分分辨辨率率的的影影响响第四节第四节 地震层序划分原则及划分方法地震层序划分原则及划分方法 1 1、定义、定义 地震层序是沉积层序在地震剖面上的反映。地震层序是沉积层序在地震剖面上的反映。它是以它是以地震条件地震条件（特征）为依据所划分的一种（特征）为依据所划分的一种特别的地层单元。其特别的地层单元。其顶和底也均以不整一顶和底也均以不整一反射反射终止为基本特征，同时包括终止为基本特征，同时包括与之可以对比的整与之可以对比

17、的整一一反射界面。反射界面。一、地震层序概念一、地震层序概念第四节第四节 地震层序划分原则及划分方法地震层序划分原则及划分方法 2 2、尺度、尺度 在目前地震分辨力较好条件下的地震资料中，一个地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震波的周期代表了一个厚度至少为几十米几十米的地层单元的地层单元（如前文所谈的至少（如前文所谈的至少2020米）。米）。 因此，地震层序仅代表较大（厚）规模的沉积层序，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）小级别（如十几米到几毫米）的沉积层序地震上无法鉴的沉积层序地震上无法鉴别出来。别出来。一、地

18、震层序概念一、地震层序概念第四节第四节 地震层序划分原则及划分方法地震层序划分原则及划分方法 地震层序的划分原则为：地震层序的划分原则为： 遵循不整一反射界面划分原则遵循不整一反射界面划分原则。 除应用精确的古生物标志，应除应用精确的古生物标志，应杜绝杜绝完全完全 用钻井岩性分层数据确定地震层序边界用钻井岩性分层数据确定地震层序边界 的做法。的做法。二、二、 划分原则划分原则第四节第四节 地震层序划分原则及划分方法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。和亚层序三级。 1 1、超层序、超层序 是最高

19、一级地震地层单元，相当于是最高一级地震地层单元，相当于SlossSloss的层序。即：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 合面为界合面为界” ” 。超层序反映两次大的构造运动控制的完。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。整的盆地发育旋回。 三、地震层序划分的级别三、地震层序划分的级别第四节第四节 地震层序划分原则及划分方法地震层序划分原则及划分方法 2 2、层序、层序 至少在一个凹陷可以追踪至少在一个凹陷可以追踪，以不整合面或者可与其对，以不整合面或者可与其对 比的整合面为界。比的整合面为界。 层序

20、反映控制盆地发育的层序反映控制盆地发育的主要构造运动幕主要构造运动幕或或水进水退水进水退 旋回。旋回。 层序叠加在一起组成超层序。层序叠加在一起组成超层序。 三、地震层序划分的级别三、地震层序划分的级别第四节第四节 地震层序划分原则及划分方法地震层序划分原则及划分方法 3 3、亚层序、亚层序在一个凹陷内可以追踪在一个凹陷内可以追踪，仍以不整合面或不与其对比的整，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。合面为界，它们一般仅分布在凹陷边缘及古隆起周围。亚层序反映盆地的亚层序反映盆地的次要构造运动幕次要构造运动幕或或水进水退旋回水进水退旋回。一个层序包括一个或几个

21、亚层序。一个层序包括一个或几个亚层序。 三、地震层序划分的级别三、地震层序划分的级别2021/8/639 上上 超超 四、地震层序边界识别四、地震层序边界识别实例实例上上 超超2021/8/640T2T3T4T5T6上超上超 上上 超超 四、地震层序边界识别四、地震层序边界识别实例实例2021/8/641T2T3T4T5T6上超 上上 超超 四、地震层序边界识别四、地震层序边界识别实例实例2021/8/642T2T3T4T5上超 上上 超超 四、地震层序边界识别四、地震层序边界识别实例实例2021/8/643T2T3T4T5T6上超 上上 超超 四、地震层序边界识别四、地震层序边界识别实例实例2021/8/644上上 超超上上 超超2021/8/645T2T3T4T6 削削 蚀 四、地震层序边界识别四、地震层序边界识别实例实例削蚀2021/8/646削蚀削蚀T2T2 削削 蚀 四、地震层序边界识别四、地震层序边界识别实例实例2021/8/647T2T3T4T5T6削蚀 削削 蚀 四、地震层序边界识别四、地震层序边界识别实例实例2021/8/648T6T5T4T3T2削蚀 削削