地震地层学(共13页)

1、PAGE PAGE 23地震(dzhn)地层学二、 定 义 “地震(dzhn)地层学是近20年来发展起来的一个新的地学(dxu)分支，它是地球物理学方法与地质学概念紧密结合的综合勘探方法”至少能够完成以下八项任务： 1、进行等时地层对比 ； 2、预测沉积环境； 3、预测和评价储集层； 4、预测和评价烃源岩； 5、进行盖层识别和分布预测； 6、识别和预测岩性地层圈闭； 7、预测地层压力； 8、描述油气输导系统的结构。地震地层学的产生是全球油气勘探不断发展的结果。主要体现在四个方面1、油气勘探从露头区向覆盖区发展；2、 勘探目的层日益加深；3、 地层岩性油气藏勘探的促进；4、 地球物理勘探技术本身

2、的飞速发展一、 树型结构 地震地层学 区域地震地层学 储层地震地层学 层序地层学 地震地层学层序地层学体系： 海平面升降控制沉积地震沉积学地震层序分析是地震地层学的基础；地震层序分析核心任务是识别沉层序这种地层单元，然后进行层序的对比和追踪； 地震层序分析包含一整套概念和方法一、地层的概念1、定义 碎屑物沉积成层状，通常称之为地层或层。2、解释 这种成层性是由水或风等地质营力在相似地质环境时期将相当薄的席状沉积物散布在一较广阔的地区中造成的。 包含(bohn)三个基本要点。3、沉积过程中的三种(sn zhn)不同变化 当沉积(chnj)区的沉积环境发生变化时,可同时出现以下三种情况： （1）在

3、原生沉积地层的顶部继续沉积其他类型的沉积物； （2）或会有一段时间没有沉积物沉积； （3）或者原来的沉积物遭受剥蚀。 二、地层概念的引申 由于沉积环境相似,所以层内的沉积物比不同层的沉积物更相似。这很容易理解，但问题往往却很复杂。1、层内渐变性（1）虽然层内沉积物比不同层的沉积物更相似,但其横向延续性有一定限度。（2）一个层横向有可能变薄或者尖灭，在尖灭地区会出现这段时间内无地层记录。（3）或者,同一地层内的层状沉积物横向上由一种类型逐渐递变为另一种类型,表明区域沉积环境也已经出现 (发生了)渐变的形式。2、层内突变性 沉积环境的特定组合导致相似沉积地层明显的不连续。（1）由于反复的水道化作用

4、和多次的河水泛滥，河道砂岩和页岩通常是不连续的；（2）深海盆地中的深水浊积岩体分布局限。 三、地层面的概念 1、定义; 地层面是分隔沉积岩层的物理沉积面。 2、常见的地层面类型 纹层； 岩层； 大型地层单元的界线。四、地层面的类型划分地层面分三种类型 层面； 不连续面；穿时面。 1、层面 （1）连续的物理沉积面； （2）由纹层、岩层等组成； （3）沉积间断或沉积环境变化相当小，如气候变化引起地层颜色的改变；水动力变化造成岩层粒度变化等。 2、不连续面 ：由剥蚀作用或沉积间断作用产生。 包括： （1）不整合(角度不整合) ； （2）假整合(平行不整合)； （3）沉积间断（图示）： 1）上超；2）

5、下超；3）顶超3、 穿时面 ：通常穿越地层界面并不受地层界面的限制，一般它不是地层界面，但它经常与地层面相混淆。 流体接触面， 地层倾斜之后，气水层面，保持水平； 永久冻土层，随寒冷地温带分布，受地形(dxng)产状控制。 低角度断层面，或顺陡角度断层走向分布的地层(dcng)剖面。 （4）火成岩墙；沙漠(shm)深部分化面；喀斯特溶蚀基准面等 层序的概念定义： 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。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

6、蚀。 成因：构造抬升后遭受剥蚀或河道下切，冲蚀面。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（Sedimentory bynassing）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。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。

7、 整一时可以是连续面，也可以是不连续面！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。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。 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； （

8、2）反射(fnsh)同相轴延续范围比较大；四、地震反射的年代(nindi)意义具有相对性 地震反射的波阻抗差成因说是绝对(judu)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。 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)。 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，

9、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。 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。一、地震层序概念1、定义 地震层序是沉积

10、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。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。三、地震层序划分的级别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。2、层序 至少(zhsho)在一个凹陷可以追踪，以不

11、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(fy)的主要构造运动幕或水进水退旋回。 层序叠加在一起(yq)组成超层序。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。地震相分析地震相分析的目的：是根据地震资料解释沉积环境背景和沉积相类型及分布。 一、相和沉积相的概念 1、相的定义 相是一种具有特定特征的岩石体。 2、沉积相的概念 在理想情况下，沉积相是在一定的沉积条件下形成的一种有特色的岩石，这种沉积条件反映一种特定的沉积作用或沉积环境。简单地讲

12、，沉积相是沉积环境的产物。 3、沉积相标志包括八种类型： （1）颜色； （2）岩石类型； （3）自生矿物； （4）颗粒结构（粒度参数曲线，形态，圆度，颗粒定向，颗粒表面结构）； （5）原生构造（层理，层面，生物扰动，其它沉积构造）； （6）岩性组合； （7）韵律； （8）化石。二、地震相的定义地震相是一个可以在区域上圈定的、由地震反射层组成的三维单元；其反射结构、外形、振幅、连续性、频率和层速度等要素与邻近相单元不同。三、地震相参数1、反射结构 揭示地下总的层理模式。根据反射结构可以解释沉积过程、沉积现象和古地形。另外，流体接触面（如 平点）也可通过反射结构识别出来。 2、几何外形 地震相单元

13、的总体形态，反映古地形、沉积作用等。 3、反射连续性 与地层的连续性密切相关，连续反射表示了分布广泛、均一成层的沉积。 4、反射振幅 包含了单个界面的速度和密度差以及它们顶底间隔(jin g)（距）的信息。它反映侧向的层理变化和烃类的赋存条件。 5、频率(pnl) 与反射层的间距或层速度的变化有关，并且(bngqi)与气体的赋存有关。 6、层速度 岩性（砂泥含量），物性（孔隙度），含烃性（流体成分）影响层速度。是一个定量的相参数。第二节 反射结构类型一、平行和亚平行结构 1、基本特征： 内部反射相互平行或大致平行。2、地质解释：这种结构意味着在均匀沉降的陆棚或稳定盆地平原背景上的匀速沉积作用。

14、二、发散结构 1、结构特征 以楔形单元为特征，其中的每个地层单元向盆地深部逐渐增厚，而在收敛方向，楔形体内部地震反射出现非系统性侧向终止现象。 2、地质解释发散结构意味着沉积速度上的侧向变化，或者沉积表面的逐步倾斜。三、前积反射结构前积反射结构是由于沉积物侧向加积造成的。前积反射结构包括以下五种类型： 1、S形前积结构（1） 结构特征这种前积结构分为三段：即较薄的，较平缓的上段和下段，以及较陡的中段。（图示）1）上段 一般是水平的，或者倾角很小，与地震相单元的上界面呈整一关系。实质上，上段就是“顶积层”。 2）中段 一般比较厚，由叠置的透镜体形成。实为“前积层”。沉积的角度很低（通常小于1）。

15、 3）下段以极低的角度逼近地震相单元的下界面，随着地层的尖灭或变薄，在地震上表现出下超终止。（2）地质解释 1）S形反射结构的最大特征是解释出来的上段地层（顶积层）的平行性和整一关系，说明了它的垂向加积与中段的前积作用是协调一致的。 2）这种结构意味着相对低的沉积物供应速率，相对快的盆地沉降或海平面快速上升，使顶积层得以沉积和保存下来。 3）一般(ybn)解释为相对低能量的三角洲沉积环境。 2、斜交前积反射(fnsh)结构由许多相对陡倾的地层组成(z chn)，上倾方向的终止表现为顶超，而下倾方向的终止表现为下超。向盆地一方，各前积单元可以过渡到比较薄的底积段，或以较高的角度在底界面处突然终止

16、。（1）结构特征 缺乏顶积层； 前积层具有明显的顶超终止现象； 与S形结构相比，沉积倾角特别高，可以高达10。 斜交前积结构又分为两类： 1）切线斜交前积； 2）平行斜交前积。2、沉积条件解释 1）相对高的沉积物供应速率，盆地缓慢或者没有发生沉降，并且海平面静止不动。 2）沉积物迅速地充填了盆地，并且后来的沉积水流路过或者冲刷上部的沉积表面。 3）它代表一种相对高能的环境。（1）结构特征 水平的S形顶积层反射与具有顶超终止的斜交结构呈复杂的交替。层序内有短的顶超段。3、 S形斜交复合型前积结构（2）沉积条件解释 顶积层代表的垂向加积作用与顶超点代表的沉积过路作用相互交替的历史。它们处于一种高能

17、和相对低能交替变化的沉积环境中。 4、叠瓦状前积反射结构（1）结构特征 是一种薄的前积地震模式。通常具有平行的上、下界面，并且有缓倾的，相互平行的斜交内部反射面，它们终止以视顶超和视下超。（2）地质解释 ：浅水环境的前积作用形成5、乱岗状斜交反射结构（1） 结构特征 由不规则的，不连续的，亚平行的反射段组成，表现为杂乱无章的乱岗状模式。 反射终止无规律，侧向上常常递变为较大的更明确的斜交前积，并且向上递变为平行反射。（2）沉积解释 多指在前三角洲或三角洲之间，形成小的，指状交互的斜坡朵叶地层。四、 杂乱反射(fnsh)结构1、结构特征 为不连续，不整一的反射，一种(y zhn)无次序排列的反射

18、面。2、地质(dzh)解释 两种成因： 1）是在一变化不定、相对高能环境下沉积的地层。 2）原来低能环境形成连续的地层，后遭受变形后破坏了连续性。五、无反射（结构）1、结构特征 空白，或极弱振幅射。2、地质成因 （1）均质的、（2）非层状的、（3）高度扭曲的或倾角很陡的地质单元在地震资料上基本上无反射同向轴。 如厚层均质泥岩（块状泥岩）或砂岩、盐体、某些大型火成岩体。第三节 地震相外形的类型一、席状、楔状和滩状外形 为大型的常见陆棚地震相单元。 1、席状：多分布于盆地的中部，如半深深海（湖）区（反映均一，低能的环境）。 2、楔状：多分布在盆地边缘。 3、滩状：分布在滨浅海（湖）部位。二、透镜状

19、外形 多出现在前积斜坡的地震相单元上，或出现在深水浊积扇上。 三、 丘状外形（丘形） 特征：底平顶凸。 沉积环境： （1） 深海浊积扇、三角洲朵叶、滑塌块体；（2）碳酸盐岩隆和礁、火山锥等均能产生丘状外形。 四、充填型外形 指充填在下伏地层的负向地质单元。下伏的反射可以是侵蚀削截，也可以是沿充填单元底面的整一关系。 1、上超充填（侵蚀河道，海底峡谷） 2、丘形上超充填 3、 发散充填（盆地充填） 4、 前积充填（斜坡前缘） 5、杂乱充填（滑塌构造） 6、复合充填（前积+丘形上超充填） 充填外形代表了成因不同的充填构造，如 （1） 侵蚀河道； （2） 盆地充填； （3） 斜坡前缘充填。地震相分析

20、步骤分为五步：第一步：寻找前积反射结构 首先找那些特征明显，容易(rngy)解释的地震相。 在地震剖面上，最容易识别、环境意义(yy)最明显的反射结构是前积结构。 大型前积结构一般与三角洲伴生(bn shn)，能指示盆地主要物源和主要水流方向。 在陆相盆地中，一些中小型前积结构，反映冲积扇、近岸水下扇和浊积扇。 前积结构常常构成盆地的地震相骨架。 第二步：划分非前积结构除前积反射结构外，地震剖面上还有大量的其它反射结构需要划分： 平行； 亚平行乱岗状结构； 发散结构； 杂乱结构； 无反射结构。第三步：确定反射结构的空间形态 即使是相似的反射结构，往往因为外形不同，而反映了完全不同的沉积环境。外

21、形确定之后，地震相单元的地层解释方案就进一步定型了。 席状； 楔状； 丘状； 充填； 透镜状。 第四步：反射结构与外形组合的合理性分析同一相单元的组合，沿走向和倾向进行结构与外形组合分 析的一般原则是：能量水平必须匹配，即同一沉积体的反射结构与外形，必须是同一能量级。代表高能环境的反射结构和外形不能与代表低能环境的反射结构和外形匹配。反射结构一般能量水平是： 平行结构低能（或高能） 亚平行乱岗状低能到高能变化 发散结构高能 杂乱结构高能到极高能 无反射结构低能或高能第四步：反射结构与外形组合的合理性分析 相单元外形的一般能量水平： 席状从低能到高能变化 楔状从低能到高能变化 丘状高能 透镜状高

22、能（或低能） 充填低能（或高能）能量组合举例： 席状外形可与平行结构、前积结构组合，但不能与发散结构和杂乱结构组合。 丘状外形可与乱岗状结构和杂乱结构组合(zh)，但不能与发散或平行结构组合。 第五步：连续性、振幅(zhnf)和频率分析 在结构、外形和组合关系分析之后，就要在相单元内进一步进行(jnxng)反射物理特征的分析。 连续性与地层本身的连续性有关。连续性越好，表明地层越是与相对低的能量级有关。反之，连续性越差，反映地层横向变化越迅速，沉积能量越高。连续性用高、中、低来描述。 振幅直接与波阻抗差有关。振幅大面积的稳定暗示上覆、下伏地层的良好连续性，反映低能级沉积；振幅变化迅速，常表示上

23、覆和下伏地层岩性快速变化，是高能环境的反映。 振幅由强、中、弱、变振幅四种类型组成。 频率（视频率） 影响因素比较复杂，但在排除埋深和处理参数的影响后，一般也与岩性组合有关。含大量薄砂层的地层通常比泥岩层视频率高。视频率横向上的快速变化，说明了岩性快速变化，因而是高能环境的产物。视频率用高、中、低来划分命名 。第六步： 地震相命名将上述各种参数综合后，就得到每个地震相单元的相标志集。然后对每个相单元的相标志集进行概括，获得主要相标志，并按主要相标志命名。最后，把全部相单元在平面上按原有顺序排列，就得到一张地震相图。地震相分析就完成了。 第四章 地震速度岩性分析 纯砂岩和纯泥岩的速度，一般随埋深

24、变化而变化，所以也称之为压实曲线。 二、砂泥岩压实曲线的类型1、曲线类型划分 （1）正常型: 砂岩速度明显高于泥岩速度 （2）异常型: 泥岩速度明显高于砂岩速度 （3）变速型（波动型）: 砂泥岩速度交替变化 （4）等速型: 砂岩与泥岩速度相差很小三、压实曲线的应用 1、应用压实曲线的目的压实曲线用来对地层速度进行压实程度的校正，并计算岩性指数，因为岩性成分相同的地层可能会因埋深不同而表现出速度的差异，这就是压实作用的干扰。如果在对速度解释时，不对压实作用进行消除，就会把压实带来的速度变化当成为岩性的差异，从而造成错误解释。 第五章 地震相转沉积相第一节 地震(dzhn)相转沉积相的方法与原则

25、一、沉积相恢复(huf)原则 1. 地震资料（图件(t jin)）与地质资料（图件）结合 2. 宏观与微观结合 3. 定性与定量结合二、基础图件 1、 层序（亚层序）等厚图 2、地震相图 3、 砂岩百分比图 4、 单井相分析(测井相岩心相分析图) 5、 区域地质背景（盆地发育阶段和沉积背景） 6、 其它：重矿物、岩石碎屑成分。 三、恢复步骤第一步：分析已知井中的岩心相和单井相，并将其作为标定点（注意：不能外推太远）第二步：根据地震相图和地震相模式确定沉积环境总面貌。第三步：利用速度岩性分析结果砂岩百分比图修正完善各种环境的边界。第四步：在地震信息难以有效应用的复杂构造带，可以用传统的方法从钻井

26、资料外推和内插确定沉积环境。第五步：地震和钻井资料不足时，可根据沉积体系从已知区外推。 一、（陆相断陷）盆地9种主要沉积相类型1. 近岸水下扇：系指由近源的洪水浊流在湖盆陡坡区（偶尔在缓坡区）形成的水下扇形体。2. 浊积扇相：深湖区重力流。3. 扇三角洲：前积到湖泊水体中的冲积扇。4. 滨浅湖相：缓坡区最发育。5. 滨岸沙洲（滩）相6. 冲积扇相7. 深湖、半深湖相8. 河流相（冲积平原相）9. 三角洲相二、测井相分析 1、测井曲线的幅度、形态以及组合特征是地下岩性及其组合的反映，不仅是地层划分和对比，划分油气水层的重要依据，也可作为相分析的标志。 2、目前测井相分析主要使用自然电位曲线和电阻

27、率曲线。 陆相盆地层序地层学分析和储层预测1) 高分辨率层序地层学基本概念高分辨率层序地层学是以露头、测井、岩心和三维高分辨率地震资料为基础，运用精细地层划分和对比技术，在以不整合为界的层序内（长期基准面旋回）识别出高频层序，建立区域、油田乃至油藏级高精度地层对比格架，并对地层，包括生油层、储层和隔层进行评价预测的理论和技术。 短期基准面旋回不同于准层序。准层序反映水体逐渐变浅的沉积序列。严格说来，仅代表基准面或海平面下降的沉积，并不是一个完整的时间地层单元，分布范围很局限。因而，不能将准层序向陆地(ld)和盆地方向长距离对比，否则，会产生对比的穿时现象。层序地层学、储层预测(yc)研究技术路线：渤海湾盆地其他凹陷的资料地震资料处理及解释测井资料岩心及录井资料及分析化验资料、古生物资料地震相分析层序格架的建立沉积相单井相分析沉积相及沉积体系的分析与研究参考古地形、古地貌、湖平面变化构造、气候、物源、湖平面变化等层序发育控制因素研究沉积相有利砂体分布预测前人构造成果及构造图陆相断陷盆地层序地层学及沉积学理论，储层预测技术