层序地层学中的层序边界识别.pdf

层序地层学中各级层序边界的识别方法 前言 层序地层学可视为 “地质学中的一场革命”。作为一种成功的全球性理论,它在油气资源 [1] 勘探开发中正发挥着巨大的作用 。层序界面、层序结构和体系域及沉积体系展布是层序地 [2] 层学研究的三个重要内容 。其中以层序界面的识别最为重要,堪称层序地层学研究的灵魂和 [3] 生命 。在常规的层序地层学研究中,层序界面的识别主要依据地震剖面、野外露头、录井岩 性、测井曲线等资料所展现的不整合面或沉积间断面[4～7] 。但大量实践证明,有许多层序界面 [8] 在宏观上是难于辨别的,但并非不存在,这就有碍正确划分层序 。这种现象已成为层序格架 建立中的一大难题,长期没有得到解决。 本文针对这种现状，同时根据地质、地球物理信息. 由于受外界条件的干扰，在不是层 序边界的地方也可能出现一定的异常而造成层序边界存在的假象。因此在判断层序边界存在 与否时，不能单纯根据某一信息的异常变化，而要同时在地震特征上、测井曲线上和钻井剖 面中的岩性、岩相特征上、古生物组合上、徽量元素的变化上找尽量多的证据，以期划分准 确。 一、 层序分级 1．一级层序或超层序代表相似构造背景下沉积的整个地层序列，地层规模相当于系或统。 在时间跨度上大于 50Ma 。 2 ．二级层序为同一个二级构造幕控制下的沉积序列，与过去所说的二级沉积旋回相当， 边界为明显的不整合面。在时间上的跨度在 3--50 Ma 。陆相盆地二级层序纵向可区分出沉积 类型明显不同的 2—4 个体系域，二级层序下部(特别是盆地沉降初期)往往发育缺少稳定水 体的陆上红色沉积地层，在陆相断陷盆地主要为主的冲积扇沉积体系，在陆相坳陷盆地发育 辫状河沉积，可称为 “冲积体系域”或 “低位体系域”；随着二级构造幕沉降范围的扩大， 沉积物不能充填满构造沉降形成的可容纳空间，遗留下未被沉积物充填的湖侵沉积序列可称 为 “水进体系域”。或 “湖侵体系域”；最大湖侵期之后，主要由于二级构造幕后期沉降速率 的降低，湖盆水体面积减小、深度变浅，发育水退型沉积序列，之后还可能发育曲流河泛滥 平原沉积，可分别称为 “水退体系域”和 “河流泛滥平原体系域”，二者组合一起与海相盆 地的“高位体系域”相当。 3 ．三级层序为三级构造幕沉降过程中沉积的地层序列，地层规模一般当于段，其边界为 沉积间断面或局部不整合，向沉积中心过渡为连续沉积面。在沉积分异程度较高的盆地， 可进一步划分出水进和高位体系域。 4 ．四级层序即准层序，由多个单砂层和泥岩层组成，地层规模相当于石油地质研究中的 砂层组， 5.五级层序相当于 VanWagoner(1990)定义的 “层组”，由一个砂层与一个泥岩层组成，五级 层序一般为自旋回沉积地层单元 二、利用钻井资料识别层序边界 任何能够指示沉积环境与相序变化的岩心、岩屑、古生物、地化、测井等钻井资料，都 可以用于钻井层序划分与对比。与地震资料相比，钻、测井资料的地质含义明确且分辨率高， 既可以用于识别大套层序界面也可用于四一五级高分辨率层序划分与对比。钻井层序划分对 比的一般步骤方法是：首先选择位于过渡相带的典型井，在岩心相分析的基础上，根据测井 和录井资料反映的岩电组合特征，分析垂向上沉积相序演变过程，进而通过识别可容纳空间 1 演变趋势的转换面和突变面，识别准层序、准层序组、体系域和层序边界，确定初步的层序 划分方案；然后通过多条基干连井剖面层序对比，调整层序划分结果，并根据地层叠置样式 识别准层序组和体系域边界，建立钻井剖面层序地层格架。在层序地层学中主要是三级层序 边界的识别，以及它所包含的最大洪泛面、初次洪泛面和准层序是关键。下面从这几个方面 陈述其在钻井资料上的特征。 1．三级层序边界的识别 (1)层序边界的典型特征之一，是边界下伏层序的湖岸上超点向盆地中心迁移，其在钻井剖 面中表现为沉积相向盆地方向的迁移，即浅水粗粒的沉积物逐渐覆盖于较深水沉积物之上。 (2) 由于层序边界之下是高位体系域，水体有向上变浅的趋势，反映在粒度上一般是向上逐 渐变粗。而层序界面之上是低位或湖侵体系域，水体向上为变深的趋势，反映在粒度上为向 上逐渐变细。