層序地層學(xué)第三章

1、,彭 軍,二零零二年十二月,層序地層學(xué),緒論 第章 層序地層學(xué)理論框架 第節(jié) 理論基礎(chǔ)和概念體系 第二節(jié) 全球海平面變化周期 第二章 層序地層學(xué)研究方法 第一節(jié) 層序地層學(xué)研究基礎(chǔ) 第二節(jié) 層序地層學(xué)研究方法 第三章 海相層序地層學(xué) 第節(jié) 碎屑巖層序地層樣式 第二節(jié) 碳酸鹽巖層序地層樣式 第四章 陸相層序地層學(xué) 第一節(jié) 陸相湖盆地質(zhì)特征 第二節(jié) 陸相湖盆層序地層學(xué) 第五章 高分辨率層序地層學(xué) 第一節(jié) 理論基礎(chǔ)和研究方法 第二節(jié) 在油氣勘探和開發(fā)中的應(yīng)用 結(jié)論,講 課 提 綱,第三章 海相層序地層學(xué),第節(jié) 碎屑巖層序地層樣式 一、I型層序地層樣式 1具陸棚坡折邊緣的I型層序地層樣式 2具緩坡邊緣

2、的I型層序地層樣式 二、 II型層序地層樣式 1II型層序邊界和體系域構(gòu)成 2II型層序體系域特征 三、海相碎屑巖層序地層與油氣勘探 1層序地層學(xué)在油氣勘探開發(fā)中的應(yīng)用 2體系域的成藏條件分析 3層序地層中的成藏組合類型分析,第二節(jié) 碳酸鹽巖層序地層樣式 一、碳酸鹽巖沉積背景和沉積控制因素 1.碳酸鹽巖沉積背景 2. 碳酸鹽巖臺(tái)地和斜坡沉積相帶 3. 碳酸鹽巖沉積的控制因素分析 二、層序界面和體系域類型 1.層序類型和層序邊界 2.體系域類型及其特征 三、碳酸鹽巖層序地層模式 1.碳酸鹽巖緩坡層序地層樣式 2.碳酸鹽巖斜坡層序地層樣式 3.孤立碳酸鹽巖臺(tái)地層序地層樣式 四、海相碳酸鹽巖層序地層

3、與油氣勘探 1.碳酸鹽巖層序地層與油氣勘探的關(guān)系 2.碳酸鹽巖層序成藏條件分析,第節(jié) 碎屑巖層序地層樣式,一、I型層序地層樣式 1具陸棚坡折邊緣的I型層序地層樣式 1)具陸棚坡折邊緣的盆地特點(diǎn) (1)存在著明顯地形分異的陸棚、陸坡和盆地地形。陸棚坡度小于05度， 陸坡坡度36度，海底峽谷坡度為10左右。 (2)具有明顯分割陸棚沉積物與陸坡沉積物的陸棚坡折，在這陸棚坡折兩側(cè)存在突然的淺水到深水的過(guò)渡。 (3)具有傾斜的斜坡沉積地層樣式。當(dāng)海平面下降到沉積濱線坡折帶以下時(shí)，河流深切形成峽谷以及斜坡扇和盆底扇。 (4)存在能夠形成深切峽谷并向盆地輸送沉積物的、足夠大的河流體系。 (5)具有足夠大的可

4、容空間將準(zhǔn)層序組保存下來(lái)。 (6)海平面下降幅度足以使低位體系域在陸棚坡折或在其外側(cè)不遠(yuǎn)的地方發(fā)生沉積。,2)具陸棚坡折邊緣的I型層序地層樣式,(1)低位體系域： 低位體系域是在全球海平面快速下降速率大于沉積濱線坡折帶構(gòu)造沉降速率時(shí)，以及海平面相對(duì)緩慢上升時(shí)形成的同期沉積體系組合，其底為I型不整合界面及其對(duì)應(yīng)的整合面，其頂為首次越過(guò)陸棚坡折帶的初次海泛面。在具陸棚坡折的盆地中，低位體系域常由盆底扇、斜坡扇和低位前積楔狀體組成,在陸架坡折背景中，低水位體系域由盆底扇（bf）、斜坡扇（sf）、低水位楔狀體（lsw）和下切谷充填物（iv）所組成（Vail，1987）。,盆底扇(Basin floor

5、 fan)是指沉積在盆地底部或大陸斜坡下部的海底扇，其形成與斜坡上的峽谷侵蝕以及陸棚暴露地表發(fā)生河流回春下切作用密切相關(guān)。即在形成I類層序界面時(shí)，由于陸棚部分或全部出露地表遭受剝蝕，沉積物越過(guò)陸棚和大陸斜坡，通過(guò)深切谷和斜坡峽谷以點(diǎn)物源的供應(yīng)方式在盆底形成盆底扇。 盆底扇底界面與低位體系域底界一致，頂界面為一下超面，常被斜坡扇和低位前積楔狀體下超。 盆底扇作為重力流沉積物可用鮑瑪序列的AB，AC段組合或被截切的A段描述。 盆底扇內(nèi)扇為序列不明顯的、互層的砂礫巖，中扇為向上粒度變細(xì)、砂層厚度減薄的水道化沉積序列，外扇為向上粒度變粗、砂層變厚的非水道化沉積序列，在外扇部位可能存在較大規(guī)模的砂質(zhì)朵狀

6、體。,斜坡扇(Slope fan)指位于大陸斜坡中部或底部的重力流沉積體，它是在全球海平面下降晚期或上升早期形成的。 斜坡扇可沉積于盆底扇之上，也可沉積在比盆底扇更近源的地方，其頂被低位前積楔狀體下超。斜坡扇可以與盆底扇同期沉積，也可與低位前積楔狀體同期沉積。 由于斜坡扇形成時(shí)，陸棚上河流下侵趨于停止，粗粒物質(zhì)往往優(yōu)先充填在深切谷內(nèi)，因此斜坡扇粒度和砂泥比均比盆底扇沉積物更細(xì)更低。 典型的斜坡扇呈開闊裙邊狀，以發(fā)育有堤活動(dòng)水道和溢岸席狀韻律濁積砂為沉積特征。,低位前積楔狀體(Lowstand prograding wedge)是在海平面相對(duì)上升期間形成的，由進(jìn)積到加積準(zhǔn)層序組構(gòu)成的楔狀體，它主

7、要位于陸棚坡折向海一側(cè)，并上超在先前層序的斜坡上。 楔狀體的近源部分有深切谷充填沉積物及其在陸棚或陸坡上伴生的沉積物組成，遠(yuǎn)源部分由厚層富泥的楔狀體前積單元組成，在低位前積楔狀體早期沉積物中可包含有互層的薄層的濁積巖。 一般來(lái)說(shuō)，低位前積楔狀體沉積物較先期層序高位體系域沉積物富含更多的砂質(zhì)，并可被上覆海侵體系域頁(yè)巖所封堵，形成地層圈閉。,深切谷(1ncised valley)是指因海平面下降、河流向盆地?cái)U(kuò)展并侵蝕下伏地層的深切河流體系及其充填物 。 在海平面大幅度下降期，陸棚因暴露受到河流體系的侵蝕形成深切谷地并構(gòu)成沉積物的搬運(yùn)通道。在低位或海侵體系域形成期，因海平面相對(duì)上升，深切谷可與下伏陸

8、棚泥巖呈突變接觸，并具有典型的電測(cè)曲線響應(yīng)特征。 依賴于河流規(guī)模和河網(wǎng)疏密程度，較粗粒的深切谷充填物可呈單一河道，也可呈網(wǎng)狀河道分布，但總的來(lái)說(shuō)側(cè)向變化快、常被低位或海侵體系域的泥質(zhì)沉積物所包裹，易形成能富集油氣的巖性油氣藏,(2)海侵體系域 海侵體系域底界為首次海泛面，頂界為最大海泛面，由一系列較薄層的、不斷向陸呈階梯狀后退的準(zhǔn)層序組構(gòu)成。其水體向上不斷加深，依次堆積的較新的準(zhǔn)層序向陸方向上超在層序邊界之上。 海侵體系域完全是退積的，幾乎沒有前積沉積物，主要的沉積體系有陸棚三角洲、濱岸平原、富煤的海陸交互沉積、沖積和越岸沖積以及瀉湖和湖泊沉積，潮汐影響可能是廣泛的。 海侵體系域較低位和高位體

9、系域具有更低的砂泥百分比值，因而它可構(gòu)成廣泛分布的蓋層和烴源巖層，現(xiàn)今世界大多數(shù)陸棚均被海侵體系域占據(jù)，主要的三角洲都是陸棚三角洲，扇不太發(fā)育。河口灣、潮汐海、障壁島和瀉湖都是常見的沉積體系，而深海沉積作用主要為大陸斜坡滑塌形成的濁流沉積。,SB1,密集段（Condensed section，凝縮層，緩慢沉積段）。 海侵體系域頂界同上覆高水位體系域底部的斜積層可能合并，而且厚度非常薄，這種沉積即密集段。它缺少陸源物質(zhì)，是由薄層的半遠(yuǎn)洋或遠(yuǎn)洋沉積物所組成，分布于外陸架、大陸坡和深海環(huán)境，含豐富的深水生物化石及與成巖作用有關(guān)的海綠石、黃鐵礦、菱鐵礦、白云石、磷灰石及油頁(yè)巖等。盡管密集段一般很薄，沉

10、積物聚集速率很低，且經(jīng)歷了很長(zhǎng)時(shí)間，但其沉積作用卻是連續(xù)的。,凝縮層在區(qū)域性或全球性地層對(duì)比中以及層序地層學(xué)研究中起著重要作用。,凝縮層分布范圍很大，可以由盆地延伸到陸棚，成薄層、穩(wěn)定的沉積單元將濱淺海沉積與較深水的遠(yuǎn)海沉積地層聯(lián)系起來(lái),(3)高位體系域 高位體系域是在海平面上升末期及下降早期形成的，或者說(shuō)是在可容空間增長(zhǎng)小于沉積物供給速率時(shí)形成的。 它廣泛分布于陸棚之上，其下部以加積準(zhǔn)層序的疊置樣式向陸上超于層序邊界之上，向海方向下超于海侵體系域頂面之上。高位體系域是以一個(gè)或多個(gè)加積式準(zhǔn)層序組，繼之以一個(gè)或多個(gè)具前積斜層形態(tài)的前積準(zhǔn)層序組為特征。 高位體系域形成期間，隨著相對(duì)海平面上升速率的

11、降低，潮汐作用也隨之降低，煤、越岸沉積、瀉湖、湖泊沉積減少，三角洲沉積和河道砂體發(fā)育連片,3)體系域類型與海平面升降變化的關(guān)系,I型層序地層樣式為預(yù)測(cè)層序內(nèi)沉積體系類型及疊置樣式提供了概念模型，為預(yù)測(cè)有利的烴源巖、儲(chǔ)集巖和蓋層的分布以及有利的地層巖性圈閉發(fā)育區(qū)發(fā)揮了指南作用,第節(jié) 碎屑巖層序地層樣式,一、I型層序地層樣式 2具緩坡邊緣的I型層序地層樣式 1)具緩坡邊緣的盆地特點(diǎn) (1)盆地坡度低而坡折均一，地形坡度小于1度，不存在從緩坡到陡坡的地形和淺水至深水的突然變化。 (2)盆地緩坡沉積物成疊瓦狀至“S”型傾斜形態(tài)廣泛分布于盆地緩坡及其他地區(qū)。 (3)海平面下降時(shí)伴生的河流深切作用可下切至

12、低位濱岸沉積，但不會(huì)繼續(xù)向下進(jìn)行。 (4)由于海平面下降而形成低海平面三角洲和其他濱岸砂巖，但不發(fā)育盆底扇和斜坡扇。 (5)海平面下降速度和幅度足以使具緩坡邊緣的I型層序低位體系域在沉積濱線坡折帶或其外側(cè)不遠(yuǎn)的地方發(fā)生沉積。,2)具緩坡邊緣的I型層序地層樣式,在具緩坡邊緣的沉積盆地中，低位體系域是由厚度相對(duì)薄的低位楔所構(gòu)成的。海侵和高位體系域類似于具陸棚坡折的I型層序的海侵和高位體系域，但高位體系域中缺乏明顯的前積斜層沉積。,在具緩坡邊緣的沉積盆地中，低位體系域是由厚度相對(duì)薄的低位楔所構(gòu)成的。這個(gè)薄層低位楔包括兩部分沉積物，第一部分位于向陸側(cè)，以深切谷(被河流和潮控三角洲沉積充填)和海岸平原沉

13、積物過(guò)路作用為特征，這一部分沉積物是在海平面相對(duì)下降、同時(shí)岸線快速向盆地遷移直至海平面下降處于穩(wěn)定時(shí)期形成的。第二部分位于向海一側(cè)，是在緩慢的相對(duì)海平面上升時(shí)期形成的，由上傾的深切谷充填沉積和下傾的一個(gè)或多個(gè)前積準(zhǔn)層序組構(gòu)成,在相對(duì)海平面不斷下降期間，緩坡邊緣盆地底部也發(fā)生沉積物的過(guò)路作用，沉積了一組向下逐步前積的楔狀體，Posamentier(1992)將具稱為“強(qiáng)制性海退楔狀體”，這些楔狀體可以被高位和低位前積楔狀體保護(hù)起來(lái)。這些強(qiáng)制性海退楔狀體常是富砂的可形成被頁(yè)巖包裹的令人感興趣的地層圈閉,總的來(lái)看，具有陸棚坡折邊緣和緩坡邊緣的I型層序均由低位體系域、海侵體系域和高位體系域組成。但是，

14、在具有陸棚坡折邊緣的盆地中，海平面相對(duì)下降到陸棚坡折以下；而在具緩坡邊緣的盆地中，海平面相對(duì)下降到沉積濱線坡折以下，加之地形平緩缺少明顯地形坡折，所以具有緩坡邊緣的I型層序低位體系域僅由相對(duì)較薄的楔狀體組成，而根本沒有峽谷和盆底扇,第節(jié) 碎屑巖層序地層樣式 一、I型層序地層樣式 1具陸棚坡折邊緣的I型層序地層樣式 2具緩坡邊緣的I型層序地層樣式 二、 II型層序地層樣式 1II型層序邊界和體系域構(gòu)成 2II型層序體系域特征 三、海相碎屑巖層序地層與油氣勘探 1層序地層學(xué)在油氣勘探開發(fā)中的應(yīng)用 2體系域的成藏條件分析 3層序地層中的成藏組合類型分析,二、II型層序地層樣式 1II型層序邊界和體系

15、域構(gòu)成 II型層序底界為II型層序邊界，頂界為I型或型層序邊界。II型層序地層樣式似乎有些類似于具緩坡邊緣的I型層序地層樣式，它們的下部體系域最初都是在陸棚上沉積的，都缺少盆底扇和峽谷。但是II型層序與具緩坡邊緣的I型層序存在成因機(jī)制上的不同。型層序形成時(shí)，在沉積濱線坡折帶處沒有發(fā)生相對(duì)的海平面下降，因而型層序就不發(fā)育深切谷地，也沒有河流回春作用造成的明顯截切和向海方向的遷移。 型層序自下而上由陸棚邊緣體系域、海侵體系域、高位體系域組成 它可以沉積在陸棚的任何地方，并由一個(gè)或多個(gè)進(jìn)積到加積準(zhǔn)層序組構(gòu)成,2II型層序體系域特征 1)陸棚邊緣體系域 陸棚邊緣體系域是II型層序最下部的一個(gè)體系域，其

16、底界是一個(gè)以覆蓋河流沉積的海相平原或以覆蓋河流沉積的濱岸和三角洲沉積物為特征的侵蝕不整合或與之可對(duì)比的整合面。在底界面為整合的地方，它只表現(xiàn)為準(zhǔn)層序疊置樣式的變化，即從快速前積到緩慢前積到加積的變化。陸棚邊緣體系域的頂界為首次海泛面，它將前積至加積的陸棚邊緣體系域與上覆退積的海侵體系域分隔開來(lái),陸棚邊緣體系域是在一個(gè)海平面相對(duì)上升時(shí)形成的海退地層單元，它以逐漸減弱的進(jìn)積、繼之以加積的準(zhǔn)層序疊置樣式為特征。它上覆在前一層序的高位體系域之上。陸棚邊緣體系域是在陸棚外部沉積的，自下而上巖相的垂向疊置有加厚的趨勢(shì)，沉積相逐漸由非海相向海相轉(zhuǎn)化，其頂部也可能有廣泛的煤的沉積。與高位體系域相反，陸棚邊緣體

17、系域一般沒有被廣泛的河流沉積所覆蓋。,在實(shí)際工作中，在露頭區(qū)或依據(jù)鉆測(cè)井資料是難以識(shí)別陸棚邊緣體系域的，這是因?yàn)樗鼉H以一個(gè)隱藏的不整合面或準(zhǔn)層序疊置樣式的變化將其與下伏的高位體系域區(qū)分開來(lái)。也難以根據(jù)露頭資料和鉆測(cè)井資料來(lái)表明海岸上超向盆地方向的遷移。地震資料的分辨率也不足以區(qū)分上超地層傾角的細(xì)微變化。,2）海侵體系域和高位體系域 I型層序邊界伴隨著明顯的河流下切作用和陸棚的廣泛暴露，當(dāng)海平面開始上升并形成I型層序海侵體系域時(shí)，深切谷首先被充填，后來(lái)的大面積陸棚海泛形成了廣泛的海侵沉積物。而型層序邊界形成時(shí)，陸棚未完全暴露地表，也沒有形成深切谷，所以II型層序海侵體系域一開始發(fā)育就表現(xiàn)為沿層序

18、邊界廣泛的海侵沉積，這是I型層序與型層序海侵體系域的不同之處。 型層序高位體系域與I型層序類似，均以加積至前積準(zhǔn)層序組為特征。,第節(jié) 碎屑巖層序地層樣式 一、I型層序地層樣式 1具陸棚坡折邊緣的I型層序地層樣式 2具緩坡邊緣的I型層序地層樣式 二、 II型層序地層樣式 1II型層序邊界和體系域構(gòu)成 2II型層序體系域特征 三、海相碎屑巖層序地層與油氣勘探 1層序地層學(xué)在油氣勘探開發(fā)中的應(yīng)用 2體系域的成藏條件分析 3層序地層中的成藏組合類型分析,三、海相碎屑巖層序地層與油氣勘探 1層序地層學(xué)在油氣勘探開發(fā)中的應(yīng)用 運(yùn)用層序地層學(xué)理論可以比較可靠地預(yù)測(cè)生儲(chǔ)蓋層的分布，了解油氣生成、運(yùn)移和聚集的過(guò)

19、程，確定富有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的地層圈閉，發(fā)現(xiàn)新的油氣成藏組合，減少勘探開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，提高油氣勘探效率和成功率。 層序地層學(xué)直接應(yīng)用于油氣勘探開發(fā)時(shí)強(qiáng)調(diào)三個(gè)基本概念，即地層幾何形態(tài)與沉積物分布的關(guān)系；巖石物性、生物地層和地震資料的詳盡綜合研究；分析構(gòu)造沉降和地層學(xué)與海平面旋回之間的可容空間模式，最終通過(guò)生儲(chǔ)蓋和成藏綜合研究，指出有利的油氣勘探區(qū),層序地層學(xué)應(yīng)用： 層序地層學(xué)概念在勘探和開發(fā)上均有廣泛的應(yīng)用。這些概念為測(cè)井資料的年代地層學(xué)對(duì)比提供了技術(shù)；為地質(zhì)制圖和相對(duì)比提供了更準(zhǔn)確的界面；為提高產(chǎn)層的分辨率，尤其為地層圈閉解釋提供了高分辨率的年代地層學(xué)依據(jù)。 這些概念同時(shí)也為測(cè)井資料的巖石地層對(duì)比提供了方法

20、技術(shù)：為確定儲(chǔ)集層砂巖連續(xù)性和分布方式提供了更有效的方法，比常規(guī)的砂、泥巖項(xiàng)面對(duì)比法簡(jiǎn)便得多；使井間潛在儲(chǔ)層、生油層、蓋層的預(yù)測(cè)方法得到改進(jìn)；產(chǎn)生了新的勘探概念，比如對(duì)濱外砂壩儲(chǔ)層可以作出更精確的走向預(yù)測(cè)。 最后，這些概念為老盆地的新認(rèn)識(shí)提供了手段，從而圈定了新型產(chǎn)層，揭開了已大量上鉆的老盆地的勘探新領(lǐng)域；提高了判斷與圈定隱蔽而有利的地層圈閉的能力；有助于老油田重新評(píng)價(jià)，增加儲(chǔ)量，延長(zhǎng)壽命；為探測(cè)新圈閉提供了更完整的地層格架。,1)未成熟勘探區(qū)中的應(yīng)用 未成熟勘探區(qū)是指勘探資料稀少的勘探新區(qū)，僅有少量的鉆井資料以及地震資料且尚未進(jìn)行有效的生儲(chǔ)蓋評(píng)價(jià)的地區(qū)。在未成熟勘探區(qū)層序地層學(xué)的研究可在下列

21、方面發(fā)揮積極作用 在盆地骨干測(cè)網(wǎng)上建立層序界面框架，確定較準(zhǔn)確的年代地層等時(shí)界面，用于地層對(duì)比和沉積相研究，并為制作多種圖件提供年代地層框架和作圖單位 在骨干測(cè)線的層序框架內(nèi)細(xì)分體系域 在年代地層框架內(nèi)，主要依據(jù)儲(chǔ)集層和蓋層的分布，確定含油氣遠(yuǎn)景區(qū)帶 確定或預(yù)測(cè)圈閉類型，進(jìn)行油氣勘探,2)成熟勘探區(qū)中的應(yīng)用 成熟勘探區(qū)是指具有豐富的油氣勘探資料并具有油氣勘探成果的地區(qū)。在成熟勘探區(qū)應(yīng)用層序地層學(xué)能夠降低勘探風(fēng)險(xiǎn)、提高油氣勘探成功率。即： 為預(yù)測(cè)沉積體、生儲(chǔ)蓋分布提供了很好的概念模型； 評(píng)價(jià)砂巖儲(chǔ)集層的產(chǎn)狀和連續(xù)性，并以海泛頁(yè)巖作為次級(jí)地層對(duì)比的標(biāo)志層； 預(yù)測(cè)井間潛在的生儲(chǔ)蓋組合，確定更為準(zhǔn)確的

22、油氣勘探方向或趨勢(shì)，更好地確定富有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的隱蔽性地層圈閉； 建立更為綜合的地層框架來(lái)探索新的成藏組合,3)油田開發(fā)期中的應(yīng)用 油田開發(fā)區(qū)是指具有豐富的鉆測(cè)井和地震資料的地區(qū)，層序地層學(xué)理論在增加油田產(chǎn)量、提高采收率以至延長(zhǎng)油田壽命等方面可發(fā)揮作用。即； 更好地了解儲(chǔ)集層非均質(zhì)性、流體連通性、流體壓力系統(tǒng)等油田開發(fā)面臨的問(wèn)題；充分地利用鉆測(cè)井資料，預(yù)測(cè)儲(chǔ)集層層理和連續(xù)性、預(yù)測(cè)碳酸鹽巖原生孔隙度和層序界面滲流淋濾帶；通過(guò)詳細(xì)的地震層序分析，預(yù)測(cè)含水層體積和連續(xù)性，預(yù)測(cè)斷層面和流體滲漏點(diǎn)；研究巖石物理性質(zhì)，估算油氣田儲(chǔ)量；在了解地層形式及其對(duì)流體單元影響的基礎(chǔ)上，更好地制定注水驅(qū)油和提高采收率的開

23、發(fā)方案等；通過(guò)層序和海泛面的精細(xì)層序地層對(duì)比，確定儲(chǔ)集層和隔層的分布情況及其儲(chǔ)集層和含油氣性，為編制高效的油氣田開發(fā)方案提供地質(zhì)基礎(chǔ),4)層序地層學(xué)在油氣勘探開發(fā)中的應(yīng)用條件 當(dāng)把層序地層學(xué)理論體系和研究成果應(yīng)用于油氣勘探開發(fā)工作中時(shí)，除了要消除地震資料及其他資料的層序地層解釋陷阱以外，還要收集充足的品質(zhì)良好的露頭、鉆測(cè)井和地震資料，通過(guò)綜合分析和類比研究，利用層序地層學(xué)的研究思路對(duì)含油氣遠(yuǎn)景區(qū)作出評(píng)價(jià)分析,2體系域的成藏條件分析 1）有利烴源巖和蓋層分析 對(duì)于評(píng)價(jià)一個(gè)含油氣遠(yuǎn)景和進(jìn)行油氣勘探來(lái)說(shuō)，在導(dǎo)致油氣勘探的失敗原因方面，缺乏充足的生油巖和蓋層往往比缺乏儲(chǔ)集層更嚴(yán)重，因此應(yīng)該根據(jù)層序地層

24、學(xué)研究，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)能充當(dāng)烴源巖和蓋層的細(xì)粒巖的分布。 一個(gè)層序中各體系域均發(fā)育細(xì)粒巖石，但相對(duì)來(lái)說(shuō)海侵體系域，特別是最大海泛面形成時(shí)期，細(xì)粒巖石最為發(fā)育。細(xì)粒巖石既可作為烴源巖，也可成為蓋層,2)有利的儲(chǔ)集層分析 海相碎屑巖層序各體系域都包含著不同成因類型的、利于油氣富集的儲(chǔ)集層 ，不同體系域中的儲(chǔ)集層物性和有效性差別較大。常見的具有較好儲(chǔ)集物性的儲(chǔ)集層類型有以下幾種：,(1)相對(duì)獨(dú)立的低位盆底扇舌狀濁積砂體 (2)低位斜坡扇水道砂體和溢岸砂層 （3）低位前積楔狀體前緣疊瓦狀濁積砂體、進(jìn)積楔狀體上部三角洲和臨濱砂體以及充填于海底峽谷的砂體 （4）海侵體系域海灘臨濱砂體 (5)高位體系域的河道和三

25、角洲砂體,3)體系域的成藏條件分析 不同體系域成藏條件不同，在油氣勘探中應(yīng)注意勘探低位盆地扇和斜坡扇地層圈閉、預(yù)測(cè)低位進(jìn)積楔狀體、臨濱砂體的頂超和上超尖滅、勘探低位體系域深切谷砂體的圈閉以及識(shí)別不連續(xù)的高位體系域砂體。 對(duì)于陸棚邊緣體系域來(lái)說(shuō)，三角洲、海灘和臨濱沉積可因加積作用形成疊置的厚層砂體，海灣沼澤環(huán)境可形成厚的煤層。若儲(chǔ)蓋層配置恰當(dāng)，又有下伏海侵體系域供油，則也可形成良好的油氣圈閉,3. 層序地層中的成藏組合類型分析 層序地層學(xué)為我們確定沉積體系類型及其分布、預(yù)測(cè)有利的烴源巖、儲(chǔ)集層和蓋層分布及其組合提供了良好的概念模型，這就允許我們通過(guò)硅質(zhì)碎屑層序和準(zhǔn)層序的詳細(xì)研究，結(jié)合盆地構(gòu)造特征

26、研究，預(yù)測(cè)富有油氣勘探潛力的地層油氣藏和地層一構(gòu)造油氣藏及其組合類型，以提高油氣勘探成功率和油氣經(jīng)濟(jì)效益。層序成藏組合類型研究表明，層序地層學(xué)為人們尋找非構(gòu)造油氣藏提供了新的思路和勘探方法,第二節(jié) 碳酸鹽巖層序地層樣式 一、碳酸鹽巖沉積背景和沉積控制因素 1.碳酸鹽巖沉積背景 2. 碳酸鹽巖臺(tái)地和斜坡沉積相帶 3. 碳酸鹽巖沉積的控制因素分析 二、層序界面和體系域類型 1.層序類型和層序邊界 2.體系域類型及其特征 三、碳酸鹽巖層序地層模式 1.碳酸鹽巖緩坡層序地層樣式 2.碳酸鹽巖斜坡層序地層樣式 3.孤立碳酸鹽巖臺(tái)地層序地層樣式 四、海相碳酸鹽巖層序地層與油氣勘探 1.碳酸鹽巖層序地層與油

27、氣勘探的關(guān)系 2.碳酸鹽巖層序成藏條件分析,第二節(jié) 碳酸鹽巖層序地層樣式,一、碳酸鹽巖沉積背景和沉積控制因素 1碳酸鹽巖沉積背景,碳酸鹽巖臺(tái)地和灘邊緣剖面劃分成三種類型。一是位于盆地邊緣的區(qū)域性碳酸鹽巖臺(tái)地和緩坡剖面，其沉積坡度小于5度。二是鑲在盆地邊緣的區(qū)域性前積臺(tái)地和灘剖面，其前緣斜坡坡度為5-35度。三是淺海臺(tái)地或孤立臺(tái)地剖面,盆地邊緣的區(qū)域性碳酸鹽巖臺(tái)地和緩坡沉積坡度都小于5度，但其沉積厚度可以變化很大，從幾米到幾百米，生長(zhǎng)模式也可以呈從加積到進(jìn)積的型式。碳酸鹽巖緩坡是在正地形區(qū)發(fā)展建設(shè)而成的，并順著平緩的古斜坡向下沉積，斜坡上相帶寬緩、不規(guī)則，也沒有明顯的地形坡折。在地震剖面上，緩坡

28、剖面表現(xiàn)為低角度的“s”型或疊瓦狀前積結(jié)構(gòu),1)盆地邊緣的區(qū)域性碳酸鹽巖臺(tái)地和緩坡剖面,2)盆地邊緣的區(qū)域性前積灘和臺(tái)地剖面 盆地邊緣的區(qū)域性前積灘和臺(tái)地剖面以具有前緣斜坡的前積模式為特征。前緣斜坡的坡度為535度，前積灘的厚度從幾米到幾百米，前積距離可達(dá)數(shù)百千米。它們呈“S”型、“S”型斜交型和斜交型前積模式。在碳酸鹽巖層序剖面中，常見碳酸鹽巖前積灘和臺(tái)地剖面呈緩坡或低角度“S”型前積到斜交型前積形式，這可能是高位沉積結(jié)束時(shí)海平面下降的產(chǎn)物,33）淺海孤立臺(tái)地剖面 作為一種厚層大型復(fù)合建造，淺海孤立臺(tái)地多出現(xiàn)在遠(yuǎn)離區(qū)域性盆地緩坡或臺(tái)地的地方。拉張盆地中地壘式斷塊常常誘發(fā)孤立臺(tái)地的發(fā)育。這些地

29、壘式斷塊可以作為沉積淺海碳酸鹽巖的場(chǎng)所，而地塹內(nèi)往往沉積深水泥質(zhì)沉積物。孤立臺(tái)地常具有陡峭的邊緣，那里可能是臺(tái)地面臨海洋的一側(cè)。在地震剖面上，孤立臺(tái)地常響應(yīng)于明顯的寬緩丘形反射,2碳酸鹽巖臺(tái)地和斜坡沉積相帶,一個(gè)具有代表性的碳酸鹽巖沉積剖面，可識(shí)別出潮上潮間坪相、潮下淺海陸架相、臺(tái)地或?yàn)┻吘壪?、前緣斜坡相、盆地?1)潮上潮間坪相 潮坪相常作為一種向上變淺的、規(guī)模較小的潮下帶到潮上的沉積旋回或準(zhǔn)層序方式產(chǎn)出。沉積厚度數(shù)十米，沉積持續(xù)時(shí)間可達(dá)一百萬(wàn)年。潮坪沉積環(huán)境由潮上、潮間帶和潮下帶三個(gè)次級(jí)沉積環(huán)境構(gòu)成。 潮上帶由泥或粉砂級(jí)顆粒沉積物組成，具有較發(fā)育的風(fēng)暴成因紋層、藻紋層、內(nèi)碎屑層，具有泥裂、

30、鳥眼構(gòu)造。 潮間亞相通常是富含泥質(zhì)和具有潮汐水道的復(fù)合體。在潮汐水道中一般含有內(nèi)碎屑和碳酸鹽巖巖屑的底部滯留沉積，其上覆具有潛穴的骨屑石灰?guī)r。 潮下亞相由灰泥灰?guī)r和顆?；?guī)r組成，缺乏原始沉積構(gòu)造。,2)淺海陸架相 該相帶常由潮下骨屑泥灰?guī)r、粒屑灰?guī)r和砂屑灰?guī)r等巖性構(gòu)成的、向上變淺的準(zhǔn)層序組成。當(dāng)陸棚受限時(shí)，則可能形成廣泛的蒸發(fā)巖瀉湖，并以被石膏或硬石膏覆蓋的泥質(zhì)支撐石灰?guī)r構(gòu)成的、向上咸化的準(zhǔn)層序?yàn)樘卣?3）臺(tái)地或?yàn)┻吘壪?臺(tái)地或?yàn)┯缮靶蓟規(guī)r、泥屑灰?guī)r及生物礁在內(nèi)的巖相復(fù)合體組成，沉積水深從海平面至水下50m 處。 4)前緣斜坡相 位于臺(tái)地或?yàn)┻吘壠抡巯蚝７较虻男逼旅嫔?。坡度可達(dá)35度以上，水深

31、從幾十米到百米以上。沉積巖相由伴隨著巨型滑塌的成層灰質(zhì)泥灰?guī)r、透鏡狀或楔狀碳酸鹽巖碎屑或生物碎屑鈣質(zhì)砂組成，此外，概相中準(zhǔn)層序的發(fā)育不明顯，表現(xiàn)為碳酸鹽巖(海進(jìn))和頁(yè)巖(海退)層偶，或者表現(xiàn)為灰泥與碎屑砂層層偶,5)盆地相 該相的巖石成分取決于水深和水的循環(huán)程度。對(duì)于水深達(dá)100 m、水體鹽度正常、含氧豐富和水體循環(huán)良好的盆地環(huán)境，巖性常以潛穴化骨屑石灰?guī)r和含有一些泥質(zhì)顆粒的石灰?guī)r為特征 ，生物群種屬多樣。在水深幾百米、貧氧、水靜的盆底，巖性以薄層和紋層狀黑色泥灰?guī)r為主要結(jié)構(gòu)類型，常見燧石，生物群主要是遠(yuǎn)洋浮游生物,3. 碳酸鹽巖沉積的控制因素分析 1）相對(duì)海平面變化的控制作用 相對(duì)海平面變化

32、是控制碳酸鹽巖沉積首要因素。高碳酸鹽巖產(chǎn)率主要分布在海水上部50m至100m的水體中，因?yàn)樵撋疃葍?nèi)懸浮著大量行光合作用的生物。顯然，碳酸鹽巖產(chǎn)率受控于水體深度或可容空間的變化速率 2）構(gòu)造沉降和沉積背景控制作用 若不發(fā)生構(gòu)造沉降，就不會(huì)發(fā)生長(zhǎng)期的碳酸鹽巖沉積物的沉積和保存，由于地殼變薄、熱冷凝和負(fù)載作用引起的構(gòu)造沉降與海平面升降一道構(gòu)成了可供海洋沉積物沉積的空間?？偟膩?lái)說(shuō)，構(gòu)造背景決定了沉降盆地的基底形態(tài)、淺海碳酸鹽巖沉積區(qū)的初始形態(tài)、海洋影響的范圍和形式等盆地結(jié)構(gòu)也是影響碳酸鹽巖層序幾何形態(tài)的另一關(guān)鍵因素,3）氣候控制作用 氣候決定了水的鹽度、水的循環(huán)和含鹽度。 熱帶海洋淺水比中緯度溫帶海洋

33、具有更高的飽和度，這個(gè)差異影響了碳酸鹽巖沉積物的產(chǎn)率、穩(wěn)定性和早期成巖的潛力。 氣候還決定了沉積層序中的沉積物類型。在干旱氣候和水體循環(huán)較局限的環(huán)境下，在陸棚上盆地、瀉湖、潮上坪等環(huán)境會(huì)產(chǎn)生蒸發(fā)巖沉積物。潮濕氣候利于河流、三角洲硅質(zhì)碎屑沉積物的沉積，而干旱氣候利于風(fēng)成硅質(zhì)碎屑沉積。這些在碳酸鹽巖地層序列中出現(xiàn)的沉積物類型不僅反映了氣候條件，而且也反映了相對(duì)海平面變化。,第二節(jié) 碳酸鹽巖層序地層樣式 一、碳酸鹽巖沉積背景和沉積控制因素 1.碳酸鹽巖沉積背景 2. 碳酸鹽巖臺(tái)地和斜坡沉積相帶 3. 碳酸鹽巖沉積的控制因素分析 二、層序界面和體系域類型 1.層序類型和層序邊界 2.體系域類型及其特征

34、 三、碳酸鹽巖層序地層模式 1.碳酸鹽巖緩坡層序地層樣式 2.碳酸鹽巖斜坡層序地層樣式 3.孤立碳酸鹽巖臺(tái)地層序地層樣式 四、海相碳酸鹽巖層序地層與油氣勘探 1.碳酸鹽巖層序地層與油氣勘探的關(guān)系 2.碳酸鹽巖層序成藏條件分析,二、層序界面和體系域類型 1層序類型和層序邊界,根據(jù)層序邊界類型、海平面升降速率和盆地構(gòu)造沉降速率的變化，可以將碳酸鹽巖層序劃分成I型和型兩種類型。I型層序由低位體系域、海侵體系域和高位體系域構(gòu)成，型層序由陸棚邊緣體系域、海侵體系域和高位體系域構(gòu)成,1)I型層序界面特征 當(dāng)海平面迅速下降且速率大于碳酸鹽巖臺(tái)地或?yàn)┻吘壟璧爻两邓俾?、海平面位置低于臺(tái)地或?yàn)┻吘墪r(shí)，就形成了碳酸

35、鹽巖的I型層序界面。I型層序界面以 臺(tái)地或?yàn)┑谋┞逗颓治g 斜坡前緣侵蝕 區(qū)域性淡水透鏡體向海方向的運(yùn)動(dòng) 上覆地層上超 海岸上超向下遷移 為特征,(1)碳酸鹽巖臺(tái)地或?yàn)┻吘壉┞肚治g的巖溶特征： 碳酸鹽巖臺(tái)地廣泛的陸上暴露和合適的氣候條件為形成I型層序界面提供了地質(zhì)條件，因此風(fēng)化殼巖溶是識(shí)別碳酸鹽巖I型層序的重要特征。常見的巖溶識(shí)別標(biāo)志有： 古巖溶面常是不規(guī)則的，縱向起伏幾十至幾百米 地表巖溶主要特征為古土壤的紫紅色泥巖、灰綠色鋁土質(zhì)泥巖以及覆蓋的角礫灰?guī)r、角礫白云巖 古巖溶存在明顯的分帶性，自上而下可分為垂直滲流巖溶帶，水平潛流巖溶帶和深部緩流巖溶帶,巖溶面和巖溶帶中出現(xiàn)各種巖溶刻痕和溶洞 溶孔

36、內(nèi)可充填不規(guī)則層狀且分選差的角礫巖、泥巖或白云質(zhì)泥的示底沉積、隙間或溶洞內(nèi)氧化鐵粘土和石英粉砂，以及淡水淋濾形成的淡水方解石和白云巖。 鈣質(zhì)殼，溶解后擴(kuò)大的并可被粘土充填的解理，分布廣泛的選擇性溶解孔隙。 巖溶地層具有明顯的電測(cè)響應(yīng)，如明顯的低電阻率、相對(duì)較高的聲波時(shí)差、較高的中子孔隙度、較明顯的擴(kuò)徑、雜亂的地層傾角模式和典型的成像測(cè)井響應(yīng)。 古巖溶面響應(yīng)于起伏較明顯的丕規(guī)則地震反射，古巖溶帶常對(duì)應(yīng)明顯低速異常帶。 另外，古巖溶面上下地層產(chǎn)狀、古生物組合、微量元素及地化特征也有明顯的差別。,(2)斜坡前緣侵蝕特征： 在I型層序邊界形成時(shí)，常發(fā)生明顯的斜坡前緣侵蝕作用，導(dǎo)致臺(tái)地和灘邊緣及斜坡上部

37、大量沉積物被侵蝕掉，造成大量碳酸鹽巖礫屑順坡而下的滑塌沉積作用和碳酸鹽巖砂屑的密度流沉積作用。斜坡前緣侵蝕作用可能是局部性的或區(qū)域性的，向上可延伸到陸棚區(qū)形成發(fā)育良好的海底峽谷。灘前沉積物可被侵蝕掉幾十至幾百米。在碳酸鹽巖臺(tái)地邊緣和斜坡出現(xiàn)的深切谷粗粒充填灰?guī)r、由河流回春作用引起的由海相到陸相、由碳酸鹽巖到碎屑巖的相變沉積物以及向上變淺的沉積序列也是I型層序邊界的標(biāo)志。,(3)淡水透鏡體向海方向的運(yùn)動(dòng)特征： I型層序邊界形成時(shí)發(fā)生的另一種特征作用就是淡水透鏡體向海和向盆地方向的區(qū)域性遷移。淡水透鏡體滲入碳酸鹽巖剖面的程度與海平面下降速率、海平面下降幅度和海平面保持在低于臺(tái)地或?yàn)┻吘壍臅r(shí)間長(zhǎng)短有

38、關(guān)。在大規(guī)模I型層序邊界形成時(shí)期，當(dāng)海平面下降75100m或更多并保持相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間時(shí)，在陸棚上就會(huì)長(zhǎng)期地產(chǎn)生淡水透鏡體，它的影響會(huì)充分地深入地下，井可能深入到下伏層序。若降雨量大，明顯的淋濾和溶解作用就會(huì)出現(xiàn)在剖面淺部，大量的淡水膠結(jié)物會(huì)出現(xiàn)在深部淺水帶中。不穩(wěn)定的文石和高鎂解石顆?？赡軙?huì)被溶解，并以低鎂方解石的方式重新沉淀下來(lái)(Sarg，1998)。Vail的海平面升降曲線表明，在全球海平面下降中，少見大規(guī)模的I型海平面下降。一般的海平面下降幅度不超過(guò)70-lOOm。也就是說(shuō)，在小規(guī)模I型層序邊界形成時(shí)期，淡水透鏡體未被充分建立起來(lái)，只滯留在陸架地層的淺部，沒有造成廣泛的溶解和地下潛水膠結(jié)物

39、的沉淀。 在I型層序邊界形成時(shí)期，可發(fā)生不同規(guī)模的混合水白云化和高鹽度白云化作用。,2)II型層序邊界特征 當(dāng)海平面下降速率小于盆地沉降速率時(shí)，多形成II型層序界面。此時(shí)，盆地可容空間擴(kuò)大，僅臺(tái)地潮緣區(qū)和臺(tái)地淺灘較短期出露地表遭受侵蝕,與I型層序界面相比，其不同點(diǎn)為： II型層序邊界缺乏明顯的臺(tái)地斜坡侵蝕作用和沉積相帶向盆地方向的遷移。 在陸棚邊緣， II型界面上覆的地層一般是平行和加積的，而I型層序界面上覆的地層主要是斜向和進(jìn)積的。 型層序邊界形成時(shí)海平面在相對(duì)短的時(shí)間內(nèi)就開始上升并淹沒外臺(tái)地。 II型層序底部臺(tái)地和灘邊緣楔形體將會(huì)在下伏的臺(tái)地邊緣處或稍低的位置發(fā)生沉積并向陸地方向上超,與I

40、型層序界面相比，其相同點(diǎn)為： 在型層序界面形成期間，發(fā)生類似小規(guī)模I型海平面下降時(shí)所產(chǎn)生的淡水成巖作用，其包括顆粒溶解，特別是不穩(wěn)定文石和高鎂方解石的溶解。 也發(fā)育少量滲流和潛水膠結(jié)物的沉淀和混合帶白云化作用。 在II型層序邊界形成時(shí)，也會(huì)發(fā)生超鹽度白云化作用。,2體系域類型及其特征 I型碳酸鹽巖層序由低位體系域、海侵體系域和高位體系域構(gòu)成，型碳酸鹽巖層序由陸棚邊緣、海侵和高位體系域組成。 兩類層序中的海侵和高位體系域具有較好的相似性，而低位體系域與陸棚邊緣體系域則各具特征。,1）低水位體系域 海平面下降時(shí)期的低水位體系域是I型層序的組成部分，其沉積物可來(lái)源于：前緣斜坡侵蝕產(chǎn)生的他生碳酸鹽巖和

41、斜坡上沉積的自生碳酸鹽巖楔以及進(jìn)積碳酸鹽復(fù)合體 (1)他生碳酸鹽巖沉積 他生碳酸鹽巖沉積是在海平面迅速下降并低于碳酸鹽巖臺(tái)地邊緣時(shí)，由斜坡前緣侵蝕作用和重力流作用提供的碳酸鹽巖碎屑沉積而成的，這與硅質(zhì)碎屑I型層序的低位盆地扇成因類似，常呈海底扇和斜坡裙位于臺(tái)地邊緣和深水盆地中。他生碳酸鹽巖沉積呈楔形,(2)自生碳酸鹽巖楔： 在低位體系域沉積的中后期，海平面發(fā)生相對(duì)緩慢的上升，在斜坡上部和外臺(tái)地形成新的可容空間，隨后，低位自生碳酸鹽巖楔將跨過(guò)斜坡和外臺(tái)地向陸棚方向上超。 自生碳酸鹽巖楔狀體的發(fā)育既受盆地水體性質(zhì)的影響，又受下伏層序前緣斜坡角陡緩的影響。若盆地處于正常水體條件且循環(huán)良好，下伏的沉積

42、斜坡平緩，則有大面積的、豐富的淺水碳酸鹽巖沉積，可形成明顯的低位楔。若盆地處于局限的環(huán)境，下伏沉積斜坡又陡，則會(huì)阻止低位楔的發(fā)育。 在不同地質(zhì)特征的盆地中，自生碳酸鹽巖低位楔的沉積物組成和特征差異很大，它們可以是生物礁、丘、臺(tái)緣粒屑灰?guī)r和較深水的泥灰?guī)r，也可以是白云巖或蒸發(fā)巖。,（3）進(jìn)積碳酸鹽復(fù)合體 Jacqujn等人（1991）在阿爾卑斯山斯科爾高原的研究中，提出了低水位期進(jìn)積復(fù)合體的概念。它由淺水顆粒灰?guī)r和半深海泥灰?guī)r組成，意指從盆地方向延伸到臺(tái)地邊緣的進(jìn)積漫灘，其近源部分，由底部具洪泛面的準(zhǔn)層序，和頂部向上變淺的粒泥灰?guī)r到粒狀灰?guī)r組成，朝盆地相變?yōu)榧?xì)?；?guī)r和半深海泥灰?guī)r。進(jìn)積復(fù)合體朝坡

43、積扇的水道和漫灘濁積巖下超，并在前高水位期退覆坡折帶附近，由岸向盆地上超，表明這種純碳酸鹽環(huán)境中的濱線與海岸上超地點(diǎn)一致，并且在陸棚區(qū)于低水位期間發(fā)生了海侵。,2) 陸棚邊緣體系域 陸棚邊緣體系域是型層序界面之上的一個(gè)體系域，它常由一個(gè)或多個(gè)微弱前積到加積的準(zhǔn)層序組組成，朝陸方向上超到層序界面之上，朝盆地方向則下超到層序界面之上。 該體系域形成期間，浮游生物往往形成厚的旋回性沉積，但在海侵體系域期間變?yōu)楸幽s層沉積。 陸棚邊緣體系域楔狀體一般以厚層加積退覆為特征，層序顯示出“S”型進(jìn)積幾何形狀。,I型層序低位進(jìn)積復(fù)合體也是沉積在陸棚邊緣的，但常表現(xiàn)為向上水體變淺、粒度變細(xì)、加積沉積體系逐漸增

44、多的沉積序列，多由薄層狀泥灰?guī)r和泥巖組成 陸棚邊緣體系域楔狀體在陸棚上由整合的、向上變淺的準(zhǔn)層序組成，到外陸坡上轉(zhuǎn)變?yōu)檩^厚的生物碎屑楔狀體，主要由渾圓形骨屑灰?guī)r組成。向盆地方向，該楔狀體表現(xiàn)為由加積退覆或逐漸過(guò)渡到層理發(fā)育的灰?guī)r和半深海泥灰?guī)r組成的平行地層形式。,3)海侵體系域 海侵體系域是在海平面上升速度加快、海水逐漸變深、由一系列退積準(zhǔn)層序組組成。這些退積準(zhǔn)層序組向陸棚方向加厚，然后由于底面上超而減薄。,海侵體系域沉積可表現(xiàn)為追補(bǔ)型(catch up)和并進(jìn)型(keep up)兩種方式，這主要取決于海平面上升速度、盆地水體性質(zhì)和沉積物的沉積速率。 并進(jìn)型碳酸鹽巖沉積常出現(xiàn)于正常的富含海水的

45、陸棚環(huán)境，海平面上升速率相對(duì)較慢，足以使得碳酸鹽巖的產(chǎn)率與可容空間的增加保持同步，其沉積以前積式或加積式顆粒碳酸鹽巖沉積準(zhǔn)層序?yàn)樘卣?，并且只含極少的海底膠結(jié)物。 追補(bǔ)型碳酸鹽巖沉積是在海平面上升速率較快、水體性質(zhì)不適宜碳酸鹽巖生產(chǎn)的情況下形成的，此時(shí)碳酸鹽巖的沉積速率明顯低于可容空間的增長(zhǎng)速率。追補(bǔ)型碳酸鹽巖沉積往往是由分布較廣的泥晶碳酸鹽巖組成的。,海侵體系域的頂?shù)捉缑娣謩e是凝縮層和首次海泛面。 凝縮層通常是由沉積緩慢的、薄層泥至微晶灰?guī)r構(gòu)成，并包含著薄的(厘米級(jí))、發(fā)育生物擾動(dòng)構(gòu)造的、泥灰?guī)r到泥粒灰?guī)r層和大量海底石化的硬地。凝縮層又以分布廣、富含多種生物組合為特征。 首次海泛面是指首次越過(guò)

46、碳酸鹽巖臺(tái)地邊緣的海泛面，常含豐富的生物化石并與下伏地層具有不同的生態(tài)組合；首次海泛面上下沉積物的性質(zhì)、類型和沉積作用方式存在明顯的差異，常表現(xiàn)為沉積相的明顯突變，首次海泛面之下多為向上變淺變粗序列，而海泛面之上多為向上變深變細(xì)序列；在盆地斜坡盆地區(qū)，首次海泛面之下為低位體系域或陸棚邊緣體系域，而在臺(tái)地區(qū)，首次海泛面常與層序界面一致。,4)高位體系域 高位體系域位于層序的最上部，呈“S”型到斜交型的沉積特征，下超在最大海泛面之上。它以相對(duì)較厚的加積至前積幾何形態(tài)為特征，形成寬闊的臺(tái)地、緩坡和,進(jìn)積灘及其淺海孤立臺(tái)地上的對(duì)應(yīng)沉積體。通常認(rèn)為，碳酸鹽巖高位體系域是在全球海平面上升晚期、全球海平面靜

47、止期和下降早期沉積形成的,高位體系域的沉積作用可被劃分成早、晚兩個(gè)階段。 高位早期的可容空間增長(zhǎng)相對(duì)較快，而碳酸鹽巖產(chǎn)率不高，沉積作用緩慢，陸棚上發(fā)生追補(bǔ)型加積作用，并響應(yīng)于地震剖面上的“S”型反射。 高位體系域晚期海平面開始下降，陸棚地區(qū)可容空間增加的速率減小，水體趨于穩(wěn)定且循環(huán)良好，結(jié)果碳酸鹽巖產(chǎn)率增加，形成一段向上變淺的并進(jìn)型沉積序列和相組合，響應(yīng)于地震剖面上的灘或臺(tái)地邊緣的丘形加積到斜交前積模式。,高位體系域經(jīng)歷了兩個(gè)不同的沉積歷史，即早期的追補(bǔ)型沉積和晚期的并進(jìn)型沉積，其特點(diǎn)是臺(tái)地邊緣相的微晶灰?guī)r含量和海底膠結(jié)物含量明顯不同。并進(jìn)型碳酸鹽巖沉積以富粒、貧泥的準(zhǔn)層序?yàn)橹?，在臺(tái)地邊緣沉積

48、中，早期海底膠結(jié)物含量較少。追補(bǔ)型碳酸鹽巖沉積以富泥、貧粒的準(zhǔn)層序?yàn)橹?，在臺(tái)地邊緣沉積中含有大量的早期海底膠結(jié)物。,5)碳酸鹽巖層序中體系域與海平面升降的關(guān)系 碳酸鹽巖層序的形成發(fā)育與全球海平面相對(duì)變化的周期性密切相關(guān)。若假定構(gòu)造沉降速率不隨時(shí)間變化，那么低位體系域是在全球海平面快速下降、靜止和開始上升早期形成的厚層沉積體系；海侵體系域是在海平面快速上升、可容空間快速增大時(shí)形成的薄層沉積體系；高位體系域是在海平面快速上升末期，靜止期和開始下降早期沉積而成的，此時(shí)可容空間開始減小、相對(duì)海平面處于穩(wěn)定和下降階段,第二節(jié) 碳酸鹽巖層序地層樣式 一、碳酸鹽巖沉積背景和沉積控制因素 1.碳酸鹽巖沉積背景

49、 2. 碳酸鹽巖臺(tái)地和斜坡沉積相帶 3. 碳酸鹽巖沉積的控制因素分析 二、層序界面和體系域類型 1.層序類型和層序邊界 2.體系域類型及其特征 三、碳酸鹽巖層序地層模式 1.碳酸鹽巖緩坡層序地層樣式 2.碳酸鹽巖斜坡層序地層樣式 3.孤立碳酸鹽巖臺(tái)地層序地層樣式 四、海相碳酸鹽巖層序地層與油氣勘探 1.碳酸鹽巖層序地層與油氣勘探的關(guān)系 2.碳酸鹽巖層序成藏條件分析,三、碳酸鹽巖層序地層模式 1碳酸鹽巖緩坡層序地層樣式 碳酸鹽巖緩坡(ramp)是指介于濱線和大陸斜坡之間的平緩斜坡，其沒有明顯的斜坡坡折或陸棚邊緣，緩坡的平均坡度小于0.1度。緩坡的沉積相帶與碳酸鹽巖斜坡等有較大差異，因而它具有特征

50、的與海平面相對(duì)變化的關(guān)系和層序地層樣式 緩坡的沉積環(huán)境劃分主要依據(jù)正常浪基面和風(fēng)暴面。正常浪基面(MLS)與平均海平面(FWWB)之間稱之為內(nèi)緩坡，以含疊層石藻和蒸發(fā)巖的潮緣和薩巴哈相、受生物擾動(dòng)的層狀灰泥巖瀉湖相和具交錯(cuò)層理的濱面相為特征。中緩坡介于正常浪基面與風(fēng)暴面(SWB)之間，海底受風(fēng)暴浪影響較大，發(fā)育粒序?qū)永砗颓馉罱诲e(cuò)層理,的粗碎屑風(fēng)暴巖。外緩坡介于風(fēng)暴浪基面與密度躍層(PC)之間，可出現(xiàn)與風(fēng)暴作用有關(guān)的沉積作用，形成分散的、具粒序的遠(yuǎn)源風(fēng)暴巖。緩坡盆地常以紋層狀粉屑碳酸鹽巖、生物擾動(dòng)灰質(zhì)泥巖等沉積為特征。,碳酸鹽巖緩坡層序地層樣式反映了沉積體系對(duì)可容空間變化幅度的響應(yīng)。緩坡層序的基

51、本單元是由一系列相似的、向上變淺的沉積序列構(gòu)成的。三級(jí)緩坡層序的厚度較小，很少超過(guò)200m，反映了碳酸鹽巖緩坡發(fā)育時(shí)，相鄰盆地存在有限的可容空間,1)低位體系域 若海平面相對(duì)下降幅度偏小(4-5級(jí))，碎屑沉積物供給速率較低，則緩坡上部的相帶可能會(huì)以退覆形式向盆內(nèi)遷移，內(nèi)緩坡暴露，中、外緩坡處于淺水環(huán)境。此時(shí)，難以將這種低位體系域與下伏的高位濱面或淺灘沉積區(qū)分開來(lái)。 若相對(duì)海平面下降幅度較大(3級(jí))并低于正常浪基面或緩坡邊緣時(shí)，中緩坡和外緩坡沉積環(huán)境突然變淺以至出露地表，內(nèi)緩坡完全暴露并發(fā)生喀斯特化，河流硅質(zhì)碎屑沉積物可覆蓋或下切下伏的早期高位緩坡沉積物，也可能阻礙中、外緩坡碳酸鹽巖的沉積。,由

52、于緩坡坡度很緩，所以不發(fā)育低位斜坡扇或斜坡裙沉積物。當(dāng)氣候潮濕時(shí)，暴露地表的內(nèi)緩坡沉積可發(fā)育成為古土壤和喀斯特；但若氣候干燥，在暴露的緩坡地區(qū)可形成鈣結(jié)核或廣泛的薩巴哈沉積以至于風(fēng)成沉積,2)海侵體系域 當(dāng)海平面相對(duì)上升發(fā)育海侵體系域時(shí)，海侵體系域沉積物不斷向陸遷移，同時(shí)海岸上超沉積物也向陸遷移，深水沉積物疊置在淺水沉積物之上。此時(shí)，較深水的緩坡區(qū)處于沉積物供給的饑餓狀態(tài)，水體加深，易形成大量的有機(jī)質(zhì)的堆積，構(gòu)成潛在的烴源巖層。 在高能緩坡，長(zhǎng)周期的海平面相對(duì)上升可產(chǎn)生一系列疊置的、厚幾十米的階梯狀退積和上超的準(zhǔn)層序，它們由海灘、障壁島或障壁沙壩顆?；?guī)r和共生的濱面及過(guò)渡帶組成。,在低能緩坡，

53、海侵體系域大多由泥?；?guī)r和粒泥灰?guī)r組成，僅在局部淺灘環(huán)境含有高能的顆?；?guī)r。當(dāng)相對(duì)海平面上升到最大時(shí)，就發(fā)育了以黑色頁(yè)巖、磷質(zhì)泥巖、海綠石或鮞綠泥石質(zhì)鐵質(zhì)巖、或由特殊生物組成的灰?guī)r等為特征的凝縮層,3）高位體系域 在高位體系域發(fā)育的早期，可容空間向陸仍有增加，從而發(fā)育了潮上、潮間和瀉湖沉積物并作為頂積層存在。 在高位體系域發(fā)育的晚期，可容空間不斷減少，此時(shí)幾乎不發(fā)育頂積層沉積物，而產(chǎn)生較明顯的一系列單向前積層。 高位體系域沉積物比海侵體系域更富含碳酸鹽巖顆粒，鱺粒灰?guī)r等淺灘沉積趨于構(gòu)成海灘或障壁島體系的主體部分，局限瀉湖比其他時(shí)期更發(fā)育，構(gòu)成了內(nèi)緩坡的大部分。,高位體系域的垂向剖面可能表現(xiàn)為一

54、系列疊置的、向上變粗、變淺和變厚的沉積序列,2碳酸鹽巖斜坡層序地層樣式,由于海平面的變化引起碳酸鹽巖斜坡帶物理化學(xué)條件、深水生物群落、以及各種沉積作用的變化，使得碳酸鹽巖斜坡的層序地層分析明顯比碎屑巖復(fù)雜得多。,盡管如此，斜坡帶的沉積作用和層序發(fā)育也明顯地受控于相對(duì)海平面的變化，形成特征的層序地層模式,1)低位體系域 當(dāng)海平面下降低于臺(tái)地邊緣時(shí)，臺(tái)地邊緣暴露地表，物理化學(xué)作用的影響加強(qiáng)，從而導(dǎo)致沉積物重力流發(fā)育及滑動(dòng)和崩塌作用發(fā)生，形成了低位體系域或陸架邊緣體系域的碳酸鹽巖斜坡裙和海底扇。低位進(jìn)積復(fù)合體是該時(shí)期的另一主要沉積類型，向陸方向上超，在以前高位體系域的臺(tái)地邊緣退覆坡折附近，向海則進(jìn)積

55、到盆地中。淺水地區(qū)以塊狀顆?；?guī)r為主，隨著水深增加,逐漸變?yōu)榱Ｄ嗷規(guī)r，最終成為泥巖或泥灰?guī)r。低位期的浮游生物往往形成厚的旋回性沉積，并在海侵體系域期間變成薄的凝縮層。低位期碳酸鹽巖斜坡裙主要分布在臺(tái)緣斜坡上部至侵蝕峽谷中，形成鑲邊臺(tái)地斜坡裙和斜坡基底裙,2)海侵體系域 隨著海平面上升速率大于沉積物產(chǎn)率時(shí)，低位邊緣和臺(tái)地沉積物退覆在早期暴露的碳酸鹽巖臺(tái)地上形成海侵體系域。這種短暫的海平面整體上升和向陸上超表現(xiàn)為追補(bǔ)型碳酸鹽巖臺(tái)地沉積。若海侵時(shí)間延續(xù)較長(zhǎng)，則發(fā)育,厚層加積層序，可形成陡的臺(tái)緣斜坡，從而導(dǎo)致海侵期由大量泥質(zhì)內(nèi)碎屑組成的斜坡裙發(fā)育。當(dāng)相對(duì)上升速率接近碳酸鹽巖產(chǎn)率時(shí)，形成最大海泛面發(fā)育的

56、凝縮層,3) 高位體系域 當(dāng)海平面相對(duì)上升速率降低并低于碳酸鹽巖產(chǎn)率時(shí)，發(fā)育進(jìn)積到下伏海侵體系域之上的“S”型或斜交型高位體系域斜坡沉積，其以富含顆粒、貧泥的巖相為,特征。高位沉積期的斜坡加積和進(jìn)積作用使斜坡坡度變陡，促進(jìn)了重力流沉積物的發(fā)育,TST期：海平面上升速率超過(guò)沉積物生產(chǎn)率，邊緣相和臺(tái)地相后退，上超于原來(lái)暴露的臺(tái)地上，泥質(zhì)內(nèi)碎屑組成的斜坡裙發(fā)育。若上升迅速形成饑餓斜坡或沉積作用速率低的凝縮層或段,當(dāng)相對(duì)海平面上升速率接近碳酸鹽生產(chǎn)率時(shí)，形成最大海泛期發(fā)育的凝縮層或硬底,LST期：臺(tái)地邊緣由于重力流發(fā)育及滑動(dòng)和崩塌作用發(fā)生，碳酸鹽斜坡裙和海底扇發(fā)育。同時(shí)也存在低水位進(jìn)積復(fù)合體。,HST

57、期：沉積物生產(chǎn)超過(guò)海平面上升，傾斜形進(jìn)積發(fā)育，以富顆粒、貧泥的巖相為特征。臺(tái)地邊緣迅速向外建造可能導(dǎo)致沉積斜坡和溝蝕斜坡的交替發(fā)育,孤立碳酸鹽巖臺(tái)地是遠(yuǎn)離區(qū)域性盆地邊緣的淺海沉積地區(qū)，其剖面形態(tài)可以是對(duì)稱的，也可以是不對(duì)稱的；可以是鑲邊的，也可以是不鑲邊的。在孤立碳酸鹽巖臺(tái)地沉積區(qū)，由于無(wú)陸源碎屑供給，所以它的層序地層樣式主要受控于海平面相對(duì)升降速率、碳酸鹽巖和生物生長(zhǎng)速率、氣候的變化以及生態(tài)序列、孤立臺(tái)地的基底地形,3孤立碳酸鹽巖臺(tái)地層序地層樣式,1)低位體系域 當(dāng)相對(duì)海平面快速下降并低于孤立碳酸鹽巖臺(tái)地邊緣時(shí)，臺(tái)地出露地表，遭受風(fēng)化剝蝕，碳酸鹽巖的生長(zhǎng)基本停止。若氣候比較潮濕，則在臺(tái)地頂部

58、發(fā)生大面積的喀斯特化作用，形成層序邊界。 在海平面下降期間，孤立臺(tái)地的礁丘灘相的發(fā)育向盆地中央方向發(fā)生遷移，其發(fā)育程度主要取決于臺(tái)地邊緣的地形坡度，若坡度較平緩，則礁丘灘相就比較發(fā)育；反之，礁丘灘相分布范圍就窄，發(fā)育較差。 在較陡的孤立碳酸鹽巖臺(tái)地邊緣，由于快速的海平面下降，臺(tái)地邊緣沉積物處于不穩(wěn)定狀態(tài)，呈碎屑流形式向盆地方向運(yùn)動(dòng)，形成臺(tái)地邊緣低位盆底扇和低位楔狀體。 因此，孤立臺(tái)地低位體系域是以廣泛的喀斯特地貌、臺(tái)地邊緣低位前積礁丘灘和低位楔、盆底扇為特征,2) 海侵體系域 在大多數(shù)情況下，海侵體系域的發(fā)育經(jīng)歷了三個(gè)階段。起始階段，此時(shí)碳酸鹽巖可容空間的增長(zhǎng)滯后于海平面的上升，碳酸鹽巖產(chǎn)率低

59、于初始海侵速率，沉積作用難以追蹤海平面的上升，僅形成初始滯留沉積。追補(bǔ)型階段，此時(shí)可容空間的增長(zhǎng)速率大于海平面的上升速率，一旦水深足以保證水體循環(huán)，沉積作用發(fā)生并追蹤海平面的上升形成細(xì)粒加積型沉積序列。并進(jìn)型階段，可容空間增長(zhǎng)速率基本與海平面上升速率相當(dāng)，孤立臺(tái)地處于或接近海平面，沉積作用速率較快，在臺(tái)地邊緣發(fā)育加積型礁丘灘，這些礁體一般分布范圍較窄，礁體近于直立，造礁生物群落屬于中等水深型，在臺(tái)地內(nèi)部分布少量的補(bǔ)丁礁。在最大海侵期，礁丘灘可以停止生長(zhǎng)，發(fā)育分布較廣、厚度較薄、沉積速率較慢、含有豐富浮游和游泳生物的凝縮層。,3) 高位體系域 高位體系域是在海平面上升末期、靜止期和開始下降期形成的。此時(shí)，淺海碳酸鹽巖沉積速率一般大于盆地沉降和海平面上升速率，從而發(fā)生了臺(tái)地碳酸鹽巖的加積和進(jìn)積作用，造成臺(tái)地的水體不斷變淺。 碳酸鹽巖臺(tái)地的進(jìn)積速率主要依賴于水體能量、水深、沉積過(guò)程及其堆積速率。 孤立臺(tái)地邊緣沉積物的沉積速率往往大于周緣環(huán)境的沉積速率，可容空間迅速地被早期加積和后期進(jìn)積作用沉積物所充填，可造成沉積物向盆地中央方向的進(jìn)積，進(jìn)一步滑塌形成重力流成因的扇體。 在孤立臺(tái)地周緣、迎風(fēng)側(cè)發(fā)育加積型到進(jìn)積型的礁，而在背風(fēng)