层序地层基本概念
2020-01-17 · 技术研发知识服务融合发展。
随着石油工业的发展和油气勘探业的需要,层序地层学作为一种新的技术和方法应运而生,对于生储盖的研究可以提出更为详细、可靠、有价值的信息,目前正越来越广泛地应用于含油气盆地分析中。
层序地层学是根据地震、钻井和露头资料以及有关的沉积环境和岩相,对地层型式作出综合解释。它将建立以地层不连续面或相关的整合面为界的、成因上有联系的旋回性年代地层体系,在年代地层体系中,将解释出沉积环境及其岩相组合。
从层序地层学看,控制沉积岩分布和发育的有4种主要因素:构造沉降、海平面的全球性变化、沉积物的供应量和气候。地层模式和沉积相的分布都受海平面相对变化的速度所控制,即一种沉积相带的分布被解释为处于海平面变化周期的特定阶段沉积的产物。
层序地层学以层序作为分析的基本地层单位。层序(sequence)是一套以其顶和底的不整合面或与其可对比的整合面为界的、相对整合、彼此有成因关系的地层。层序界面是由于海平面相对升降而形成的。
准层序(parasequence)和准层序组是层序的基本构成单位。一个准层序是一套相对整一的、成因上有联系的、以海泛面或与之可对比的整合面为界的岩层(bed)或岩层组(bedset)。准层序的叠置方式可以是进积型、退积型和加积型。准层序组是一套成因上有联系的准层序,它形成一种在多数情况下以大的海泛面和与之可对比的整合为界的独特的叠置方式(J.V.Van Wangoner,1985)。
层序内部由若干个体系域组成。体系域(system tract)是指一套成因上相关的同期的沉积体系。沉积体系是指三维的岩相组合。体系域的划分主要依据层序界面类型、准层序组的分布及其在层序中的位置、沉积相组合等因素。体系域可分为4种;低水位体系域(LST)、陆棚边缘体系域(SMST)、海侵体系域(TST)和高水位体系域(HST)。
低水位体系域(lowstand system tract):如果沉积在具有陆架坡折带的盆地中,通常可以分成3个独立的单位,即海底扇、陆坡扇和低水位楔。低水位楔以陆架上的下切河谷充填为特征,它通常上超于层序界面之上,并且以具有楔形几何形态的前积充填方式覆盖于陆坡之上,通常下超于盆地扇或陆坡扇上,低水位楔由前积到加积准层序组组成。低水位楔顶面与低水位体系域顶面重合,是一个海泛面,称作海进面。低水位楔沉积是海平面缓慢相对上升时期发生的。低水位体系域如果在具有缓坡边缘盆地中沉积,其低水位以海平面缓慢相对上升,下切河谷充填、滨线的连续前积等为特征,造成一个由逆倾向的下切河谷充填沉积物和顺倾向的一个或多个前积准层序组构成的低水位楔,顶面是海进面,底面是层序底界面。
陆架边缘体系域(shelf margin system tract)以一个或多个微弱前积到加积的准层序组为特征,这些组在朝陆地方向上超到层序边界之上,在朝盆地方向下超到层序边界之上,陆架边缘体系域顶面是海进面,底面是Ⅱ型层序界面。
海进体系域(transgration system tract)以一个或多个退积型准层序组为特征,底面位于低水位或陆架边缘体系域顶面处的海进面。内部的准层序在朝陆方向上超到层序边界上,朝盆地方向下超到海进面之上。顶面是下超面,这个下超面是个海泛面,上覆高水位体系域内的前积层是上部下超其上。这个面以从退积式准层序组变为加积型准层序组为特征,并且是个最大海泛面。
高水位体系域(highstand system tract)是Ⅰ型或Ⅱ型层序中的上部体系域,通常广泛分布在陆架上,并且以一个或多个加积型准层序组,继之以一个或多个具有前积斜层几何形态的前积准层序组为特征。内部的准层序在朝陆方向上超于层序边界之上,在朝盆地方向下超于海进或低水位体系域顶面之上。高水位体系域在顶部以Ⅰ型或Ⅱ型层序界面为界,在底部以下超面为界。
凝缩(密集)段(condensed section)主要产于海进体系域内部和高水位体系域向陆远端。它是一个相带,由极缓慢速度(<1~10mm/ka)下沉积的半远洋或远洋的薄层的海相岩层组成。分布于中部至外部陆架、陆坡、盆地中,在滨线的区域性海进时期分布最广。通常视为与海相沉积间断伴生。
碳酸盐岩凝缩段常居迅速变深的环境中,为泥晶质微晶灰岩,包含薄的潜穴化泥晶灰岩到泥粒灰岩和大量海底石化的硬地。因凝缩段沉积缓慢,所以也是有机质堆积的场所,但有机质的保存则取决于上覆水体的海洋学条件。
海泛面(marine-flooding surface)是一个把较新地层与较老地层分开的面,跨过这个面有水深突然增加的证据,这种加深通常与小的水下侵蚀作用和无沉积作用相伴生,并且以一个小的沉积间断为指示。