層序地層學剖析

1、層序地層學緒論第章 層序地層學理論框架 第節(jié) 理論基礎和概念體系 第二節(jié) 全球海平面變化周期 第二章 層序地層學研究方法 第一節(jié) 層序地層學研究基礎 第二節(jié) 層序地層學研究方法 第三章 海相層序地層學 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 第一節(jié) 陸相湖盆地質特征 第二節(jié) 陸相湖盆層序地層學第五章 高分辨率層序地層學 第一節(jié) 理論基礎和研究方法第二節(jié) 在油氣勘探和開發(fā)中的應用結論講 課 提 綱第四章 陸相層序地層學 第一節(jié) 陸相湖盆地質特征 一、湖盆構造作用和氣候變化1湖盆構造作用及其對層序的控制1)陸相湖盆成因機制2)陸相湖盆結構特征 3)陸相湖盆的

2、構造演化特征 4)盆地構造演化對層序發(fā)育的控制作用 2陸相盆地氣候特征1)中國陸相盆地中新生代氣候特征2)氣候對陸相盆地層序的控制作用 二、湖平面升降變化 1湖平面升降變化的確定依據 2湖平面升降變化曲線的特征三、湖盆的沉積旋回特征 第二節(jié) 陸相湖盆層序地層學 一、拗陷湖泊層序地層樣式 1層序界面特征 1)層序界面在構造和古生物資料上的響應特征2)層序邊界在巖心資料上的響應特征3）層序邊界在地球物理資料上的響應特征2體系域類型及特征 1)首次湖泛面 2)最大湖泛面 3)體系域類型及特征3拗陷型湖盆層序地層樣式與油氣勘探 二、斷陷湖盆的層序地層樣式 1層序和體系域邊界特征1)層序邊界特征2)體系

3、域邊界特征 3)層序和體系域的劃分 2體系域特征和層序地層樣式 1)陡坡層序地層樣式 2)深洼層序地層模式 3)馬北斜坡帶層序地層樣式4)馬家鋪高壘帶層序地層樣式 5)盆地層序地層樣式 3湖平面升降曲線特征1)湖平面升降變化曲線的制作2）湖平面升降變化曲線特征 4斷陷型湖泊層序地層樣式與油氣勘探 第一節(jié) 陸相湖盆地質特征 一、湖盆構造作用和氣候變化1湖盆構造作用及其對層序的控制1)陸相湖盆成因機制2)陸相湖盆結構特征 3)陸相湖盆的構造演化特征 4)盆地構造演化對層序發(fā)育的控制作用 2陸相盆地氣候特征1)中國陸相盆地中新生代氣候特征2)氣候對陸相盆地層序的控制作用 二、湖平面升降變化 1湖平面

4、升降變化的確定依據 2湖平面升降變化曲線的特征三、湖盆的沉積旋回特征 由于湖泊等陸相沉積環(huán)境的異旋回沉積作用由于湖泊等陸相沉積環(huán)境的異旋回沉積作用與受控于海平面相對變化的海相盆地沉積作用具與受控于海平面相對變化的海相盆地沉積作用具有相似性，所以起源于被動大陸邊緣的海相碎屑有相似性，所以起源于被動大陸邊緣的海相碎屑巖層序地層學原理能應用于陸相地層的研究。巖層序地層學原理能應用于陸相地層的研究。陸相湖盆受構造和氣候作用影響大、盆地類型和結構復雜、湖盆水域淺小、近物源和多物源供源方式、湖平面升降變化頻繁、沉積體系類型多且相變快、湖盆缺少明顯的地形坡折等特征明顯不同于海相沉積盆地，所以，海平面升降變化

5、曲線對湖泊層序研究無指導意義。要在陸相地層中運用層序地層學的基本概念，要在陸相地層中運用層序地層學的基本概念，就必須要對陸相盆地構造活動、氣候變化以及基就必須要對陸相盆地構造活動、氣候變化以及基準面和沉積物的供給進行全面研究，才能作出能準面和沉積物的供給進行全面研究，才能作出能反映陸相盆地地質特征的層序地層研究成果。反映陸相盆地地質特征的層序地層研究成果。 一、湖盆構造作用和氣候變化 1湖盆構造作用及其對層序的控制 1)陸相湖盆成因機制人們普遍接受的有兩種沉積盆地形成機制。第一種盆地形成機制是洼地內沉積物按地形法則發(fā)生堆積，由于巖石圈的負載作用，巖石圈發(fā)生并不流動的彈性變形。巖石圈憑借其彈性可

6、承受寬度等于其深度量級的負載，這種均衡下沉可以導致沉積物的總厚度達到初始地形異常的23倍，從屬這種成因機制的盆地主要分布在大陸邊緣和大陸裂開的地區(qū) 。第二種盆地形成機制就是熱沉降作用。由于地幔深部物質上涌，在大陸巖石圈之下形成熱點，大陸巖石圈受熱被拉張變薄。隨著均衡上隆，在地殼上部足以產生斷裂的裂陷盆地，從而導致盆地的沉降和沉積物的沉積 。這種斷陷盆地的沉降受多種因素的控制 ，隨著盆地中沉積物負載作用的加大，盆地區(qū)域下沉作用就顯得更加明顯，此時，盆地就由斷陷向拗陷轉化，構成一個盆地演化和沉積充填發(fā)展旋回。這種由斷陷向拗陷轉化的盆地發(fā)展過程在中國東部中新生代斷陷盆地中是非常普遍的。 關于中國東部

7、中新生代陸相盆地的成因機制，目前比較一致的看法就是熱沉降作用，即由于太平洋板塊向歐亞板塊俯沖和印度板塊向北擠壓，造成東部地殼向東蠕散、拉張減薄，拉張作用造成軟流圈上拱，盆地早期以裂陷為特征，晚期因熱流擴散巖石圈冷卻收縮，盆地下沉，以拗陷為特征。陸相斷陷盆地的拉張裂陷作用具有階段性、旋回性的特點，是一個不連續(xù)的冪式沉降過程，這個階段沉降作用控制了盆地充填物的旋回性 2)陸相湖盆結構特征根據盆地構造成因，以賀蘭山、六盤山為界將中國陸塊沉積盆地劃分成三種類型以西的擠壓性沉積盆地，如塔里木、準噶爾、柴達木盆地，盆地結構受控于印度洋板塊和西伯利亞板塊的相互作用，盆地往往呈不對稱狀，發(fā)育了明顯的中新生代山

8、前拗陷，無明顯巖漿活動，盆地邊界受逆沖斷層控制，盆地局部構造多呈線狀或雁列式排列。以東的拉張型沉積盆地，如松遼、渤海灣和珠江口盆地，盆地內基底斷裂發(fā)育，盆地均以正斷層為界，盆地的演化經歷了燕山期、喜馬拉雅期的演化過程，都具有明顯的斷陷一拗陷雙層結構。由于盆地內部正斷層的差異活動，造成了盆地凹凸相間的盆地結構，盆地一側為陡坡，另一側為緩坡，有時盆地中央發(fā)育隆起帶。以及處于上述兩類盆地之間的過渡型盆地，如四川和鄂爾多斯盆地，過渡型沉積盆地的基底堅硬，盆地結構表現(xiàn)為東西不對稱的特點，西緣多發(fā)育逆沖斷裂帶 2)陸相湖盆結構特征中國中新生代陸相盆地受基底性質、斷裂構造運動的影響，盆地結構類型多樣且復雜。

9、根據盆地基底差異沉降的特點，可將中國中新生代陸相盆地結構劃分成三種類型，即單斷箕狀盆地、雙斷裂陷盆地和斷層活動很弱的坳陷盆地 。在不同結構類型的陸相盆地中，由于盆地基底差異沉降作用，形成了具有不同堆砌樣式的盆地充填序列 4)盆地構造演化對層序發(fā)育的控制作用 不連續(xù)的、間歇的或幕式的盆地構造演化是形成陸相層序的最主要控制因素。一般來說，一個盆地構造演化的階段包括基底沉降的快速期和基底沉降的靜止或上升期，從而形成了與百萬年至千萬年旋回相對應的構造層序。盆地范圍的階段性構造作用控制了沉積層序的形成，該層序的邊界往往是在盆地范圍內可追蹤對比的構造不整合界面。在盆地構造演化的某個階段，由于盆地基底沉降速

10、率的變化形成了陸相層序的不同體系域類型，一個階段的盆地沉降可被劃分成早期較快速的沉降和晚期趨于停止的沉降 3)陸相湖盆的構造演化特征 中國中新生代陸相盆地構造沉降演化歷史表現(xiàn)出明顯的階段性。一般來說，在盆地演化的早期，盆地基底沉降明顯、沉降幅度大；在盆地演化中期，盆地基底沉降速率明顯降低，沉降幅度變?。旱搅伺璧匮莼耐砥冢璧鼗壮两底饔泌呌谕Ｖ?，盆地萎縮直至消亡。與盆地基底沉降歷史相對應，中國中新生代陸相盆地的構造演化歷史均可被劃分成三個演化階段，既早期斷陷階段、中期坳陷階段和晚期萎縮消亡階段。 假定沉積物供給速率不變，盆地基底剛開始下沉，此時沉積物供給速率大于或等于構造沉降速率(t0至t1

11、)，沉積堆積速率與沉降曲線基本一致，形成低位體系域或沖積體系域。隨著盆地基底沉降速率、可容空間或水深明顯加大(t1至t2)，形成退積式的湖侵體系域。后來盆地構造沉降趨于停止，沉積物充填前期殘存的可容空間，形成高位體系域(t2至t3)。當殘余可容空間被完全充填以后，就形成了層序的頂界面侵蝕不整合面或沉積作用間斷面(t3至t4) 構造層序與構造沉積幕基本相當，即代表在基本相同的構造機制作用下形成的一組相關的層序，指示盆地的一個構造演化階段。沉積盆地充填演化受控于不同序次的幕式構造運動。一級構造運動直接控制盆地形成和消亡，控制了構造層序的形成，具有持續(xù)時間長、波及范圍廣的特點二級構造運動(百萬年級)

12、導致沉降速率的變化，控制了盆地范圍的層序形成三級和四級構造運動對準層序組和準層序的形成有一定的影響 一、湖盆構造作用和氣候變化2陸相盆地氣候特征 1)中國陸相盆地中新生代氣候特征中生代：晚三疊世廣大地區(qū)為潮濕氣候區(qū)。早侏羅世早期川滇地區(qū)為干旱一半干旱氣候，其他地區(qū)多呈潮濕氣候。中侏羅世早期，中國南方為干旱一半干旱氣候區(qū)，而華北和西北地區(qū)為潮濕氣候區(qū)。晚侏羅世至早自堊世時期，干旱一半干旱氣候帶進一步向北擴展，潮濕氣候區(qū)萎縮到東北和內蒙古東部地區(qū)。呈現(xiàn)從早侏羅世開始，干旱和半干旱氣候帶向北逐漸擴大，潮濕氣候帶不斷向北退縮的特征。早第三紀：東南、中南和西北地區(qū)為干旱一半干旱氣候帶，華北北部和東北地區(qū)

13、和南嶺以南粵桂地區(qū)為潮濕氣候帶。晚第三紀，干旱氣候帶整體向北遷移，退縮到內蒙古和河北北部地區(qū)，其他地區(qū)均為潮濕氣候帶。 2)氣候對陸相盆地層序的控制作用氣候對陸相層序的影響是多方面的，首先是一種間接的影響。氣候的變化會造成植被和降雨量的變化。若氣候溫暖潮濕，則植被發(fā)育、降雨量多，母巖的風化作用較顯著，網狀河流發(fā)育，沉積物供源較多且湖平面易于上升，利于陸相盆地層序的發(fā)育；反之，氣候干旱炎熱，植被不發(fā)育，降雨量少，辮狀河系較發(fā)育，粗粒物源短距離供給，湖平面易下降，不太利于層序的發(fā)育。氣候的變化也會導致河流地貌的巨大變化。地貌變化又使得河流系統(tǒng)處于不均衡狀態(tài)，而不均衡條件是以快速地形變化為特征的。據

14、此觀點，保存的河流沉積可解釋為代表穩(wěn)定的地形變化，而層序邊界的存在則代表了快速的地形變化。所以說，氣候是任一系統(tǒng)的驅動力。氣候變化對形成陸相層序的直接影響是湖平面的變化。氣候影響了湖泊的蒸發(fā)量和注入量，進而影響了湖平面的升降變化，湖平面的升降變化控制了地層的疊置樣式和沉積相的分布 當氣候由干旱向潮當氣候由干旱向潮濕轉化時期，湖平面快濕轉化時期，湖平面快速上升，水體加深，沉速上升，水體加深，沉積了積了湖泊擴張體系域湖泊擴張體系域；在潮濕期湖平面達到最在潮濕期湖平面達到最高最大時形成最大湖泛高最大時形成最大湖泛面，之后形成了面，之后形成了高位體高位體系域系域；高位期湖盆沉積；高位期湖盆沉積物快速堆

15、積水體變淺，物快速堆積水體變淺，加之氣候由潮濕向干旱加之氣候由潮濕向干旱轉化，湖平面較大幅度轉化，湖平面較大幅度降低，早期沉積物出露降低，早期沉積物出露水面，遭受剝蝕，水面，遭受剝蝕，形成形成層序邊界層序邊界，此時水位達，此時水位達到最低，形成分布范圍到最低，形成分布范圍較小的較小的低位體系域低位體系域 在陸相層序地層研究中，與氣候相關的三級、四級和五級周期控制或影響了層序的形成發(fā)育。例如，松遼盆地下白堊統(tǒng)泉頭組泉一段、泉二段、泉三段分別經歷了干熱到潮濕的干濕交替的氣候變化，氣候周期頻率約4Ma。塔里木盆地陸相三疊系米蘭科維奇旋回周期的沉積厚度為248737m，周期頻率為0298-0776 M

16、a，相當于米蘭科維奇地球偏心率的長周期。氣候變化具有周期性和旋回性，不同級次的氣候變化對不同級次的層序產生了不同的影響。層序地層成因驅動力分析表明，陸相層序的形成常受構造沉降和氣候周期的雙重驅動。第一節(jié) 陸相湖盆地質特征 一、湖盆構造作用和氣候變化1湖盆構造作用及其對層序的控制1)陸相湖盆成因機制2)陸相湖盆結構特征 3)陸相湖盆的構造演化特征 4)盆地構造演化對層序發(fā)育的控制作用 2陸相盆地氣候特征1)中國陸相盆地中新生代氣候特征2)氣候對陸相盆地層序的控制作用 二、湖平面升降變化 1湖平面升降變化的確定依據 2湖平面升降變化曲線的特征三、湖盆的沉積旋回特征 二、湖平面升降變化 1湖平面升降

17、變化的確定依據 湖平面相對上升的可靠標志是湖岸上超向陸的遷移；湖平面相對靜止的可靠標志是湖岸沉積物的頂超現(xiàn)象；湖平面相對下降的可靠標志是湖岸上超向湖盆中央的遷移。顯然湖盆緩坡高分辨率地震剖面是確定湖岸上超、湖岸沉積物頂超遷移規(guī)律的最好資料 。湖平面相對變化曲線的編制與海平面相對變化曲線的編制方法 。2湖平面升降變化曲線的特征中國中新生代湖盆湖平面相對變化具有明顯的旋回性或周期性。根據湖岸上超點遷移規(guī)律編制的湖平面升降曲線應是湖平面絕對升降、盆地基底沉降以及沉積物供給速率等多種因素綜合影響的產物。湖平面升降變化曲線的對稱性或不對稱性可以反映湖平面升降變化的規(guī)程。 第一節(jié) 陸相湖盆地質特征 一、湖

18、盆構造作用和氣候變化1湖盆構造作用及其對層序的控制1)陸相湖盆成因機制2)陸相湖盆結構特征 3)陸相湖盆的構造演化特征 4)盆地構造演化對層序發(fā)育的控制作用 2陸相盆地氣候特征1)中國陸相盆地中新生代氣候特征2)氣候對陸相盆地層序的控制作用 二、湖平面升降變化 1湖平面升降變化的確定依據 2湖平面升降變化曲線的特征三、湖盆的沉積旋回特征 三、湖盆的沉積旋回特征中國中新生代陸相湖盆沉積物的垂向演化存在明顯的旋回性，這些沉積旋回主要受控于盆地構造活動的多期性、階段性，受控于湖平面相對變化和沉積物供給的周期性。如根據遼河盆地下第三系巖性組合，沉積相垂向演化、古水深變化特點，可以將下第三系劃分成周期為

19、百萬年級的6個沉積旋回，即沙三段、沙二段、沙一二段、東二下段、東二上段和東一段沉積旋回 第二節(jié) 陸相湖盆層序地層學 一、拗陷湖泊層序地層樣式 1層序界面特征 1)層序界面在構造和古生物資料上的響應特征2)層序邊界在巖心資料上的響應特征3）層序邊界在地球物理資料上的響應特征2體系域類型及特征 1)首次湖泛面 2)最大湖泛面 3)體系域類型及特征3拗陷型湖盆層序地層樣式與油氣勘探 二、斷陷湖盆的層序地層樣式 1層序和體系域邊界特征1)層序邊界特征2)體系域邊界特征 3)層序和體系域的劃分 2體系域特征和層序地層樣式 1)陡坡層序地層樣式 2)深洼層序地層模式 3)馬北斜坡帶層序地層樣式4)馬家鋪高

20、壘帶層序地層樣式 5)盆地層序地層樣式 3湖平面升降曲線特征1)湖平面升降變化曲線的制作2）湖平面升降變化曲線特征 4斷陷型湖泊層序地層樣式與油氣勘探 中國自中生代以來，發(fā)育了大量的大規(guī)模湖泊，目前已探明的石油儲量和產量有90以上均來自中新生代的湖盆沉積。所以，從石油地質學和層序地層學觀點出發(fā)，研究不同類型湖相盆地沉積特征對于探討有利烴源巖和儲集層發(fā)育地區(qū)，預測有利的地層圈閉都是很有意義的。根據盆地構造性質、氣候特征以及湖泊的地理位置將陸相湖泊劃分成12種類型 ，氣候對湖泊的影響以湖水含鹽度表示，分為淡水湖和鹽湖。在不同類型的湖泊中，由于控制湖泊層序地層構型的主控因素不同，所以就會形成具不同疊

21、置樣式的層序地層格架。顯然，應在充分考慮控制層序地層主要控制因素的基礎上，結合盆地結構和充填物的特征，研究不同類型湖泊的層序地層樣式。 一、拗陷湖泊層序地層樣式 拗陷湖泊盆地以拗陷式構造為特征，是裂后盆地深部均一整體沉降而成的，因而整個沉積盆地地形較為平緩和簡單。盆地邊緣斜坡缺少活動性同生斷層，地形較緩，盆地長軸端常發(fā)育規(guī)模較大的寬緩斜坡，使湖區(qū)相對遠離物源區(qū)。拗陷型湖泊水域整體特征明顯，湖泊面積大，深湖區(qū)位于拗陷湖泊的中央，雖湖泊深度不及斷陷型湖泊，但深湖區(qū)面積大?？梢运蛇|盆地為例來說明近海拗陷湖盆的層序地層特征。1層序界面特征 確定拗陷型湖盆層序地層樣式的關鍵是如何準確地將相互嵌套的不同級

22、次層序界面劃分開來。在覆蓋區(qū)，常以鉆測井和地震資料，綜合考慮構造運動界面、巖性巖相突變以及不整合等標志，來識別不同級次的層序邊界。在層序邊界識別過程中，應遵循下述幾個原則：界面間斷原則，即所劃分的各級層序內部不應存在比層序邊界更為重要的沉積間斷面；等時性原則，既所劃分的各級層序內部均為同期沉積物的組合體；統(tǒng)一性原則，既所劃分的層序應在盆地范圍內統(tǒng)一；一致性原則，既據不同資料劃分的層序邊界是一致的，能相互驗證。1)層序界面在構造和古生物資料上的響應特征階段性的構造運動是形成高級別層序或稱之為構造層序的主控因素。沉積盆地演化過程中的構造運動可劃分為兩個級別。一級構造運動控制了盆地形成和消亡，構造作

23、用持續(xù)時間長、波及范圍廣，相應的沉積記錄為構造層序；二級構造運動是指導致沉降速率變化的構造事件，相應的沉積記錄為層序以松遼盆地為例，將上侏羅統(tǒng)至第四系劃分成三個構造層序和11個層序。層序邊界在構造資料上的響應分別為古構造運動面、構造應力場轉換面、大面積侵蝕不整合面和地層超覆界面與較大規(guī)模的構造活動界面相一致，古生物化石也回出現(xiàn)明顯的斷代現(xiàn)象，如松遼盆地上自堊統(tǒng)嫩江組發(fā)育的較咸水溝鞭藻Dinogymniopsis到了四方臺組沉積期已滅絕，并被淡水溝鞭藻Adinium所代替。這種古生物化石種屬的斷帶現(xiàn)象反映了沉積環(huán)境的突然變化 古構造運動界面代表盆地的基底面或盆地消亡階段的古風化剝蝕面，通常代表一

24、定規(guī)模的構造運動形成的區(qū)域不整合面，該不整合面可以在同一區(qū)域地質背景的盆地中進行等時對比，如松遼盆地上侏羅統(tǒng)與下伏變質古生界之間的區(qū)域不整合面 構造應力場轉換面是由于盆地應力作用方式改變而導致盆地沉降速率、盆地充填物發(fā)生變化的界面，該界面常與盆地內部的局部不整合界面相一一致，如松遼盆地下白堊統(tǒng)登婁庫組與泉頭組之間的不整合界面 大面積侵蝕和超覆界面是在盆地邊緣出現(xiàn)沉積間斷、遭受侵蝕，后期又被上覆地層上超的界面，這種界面往往是個局部性的不整合界面，有時與構造應力轉換面相一致 2)層序邊界在巖心資料上的響應特征 在巖心上層序邊界的特征有：古土壤層或根土層；湖泛滯留礫巖和鈣質結核；沖刷面及沖刷底礫巖；

25、巖性和顏色的突變面以及相向盆地方向的遷移；鮞?；?guī)r和生屑灰?guī)r泥巖接觸；較深水區(qū)發(fā)育的濁積巖等等。其次還有地球化學指標的突變；微量元素含量的明顯變化；古生物化石種屬和含量的突然變化；有機碳含量的突然變化3)層序邊界在地球物理資料上的響應特征 利用測井資料進行層序地層分析時，要考慮地層的突變接觸方式、測井曲線上的疊置樣式的變化、地層傾角矢量模式的無序特點、井下電阻和微電阻率掃描成像識別不整合界面等。 地震資料是識別層序邊界最好的一種資料，它能通過識別削蝕、頂超、上超和下超地震反射終止關系，地震波動力學特征和地震反射同相軸的產狀在盆地范圍識別層序邊界位置、層序不整合面的分布范圍、層序邊界湖岸上超點的

26、遷移規(guī)律以及層序的厚度和空間展布、層序界面之上的深切谷規(guī)模和位置等等，進而可在地震剖面上劃分層序和體系域 可將松遼盆地白堊系劃分成5個層序 2體系域類型及特征在近海拗陷型湖盆層序地層和體系域研究中，重要的是如何在拗陷型盆地緩坡識別出首次湖泛面和最大湖泛面，進而確定出低位體系域、湖侵體系域和高位體系域 1)首次湖泛面根據松遼盆地的沉積特征，可以從以下幾方面來確定首次湖泛面 ；可將相鄰水體連成一片的同相軸之下的上超點對應的界面稱之為首次湖泛面；根據低位體系域和湖侵體系域準層序的疊置樣式來確定首次湖泛面的位置；首次湖泛面往往與層序界面-不整合面重合；首次湖泛面附近常存在火山活動物質，常發(fā)育根土層，首

27、次湖泛面沉積物常由混雜堆積的生物碎屑、炭屑和鈣質結核組成，反映了，較強水動力的湖泛作用 2)最大湖泛面松遼盆地凝縮層具備以下特征：由深灰色、灰黑色泥頁巖、油頁巖組成。暗色泥巖多由伊利石構成，含莓狀黃鐵礦和白云石等自生礦物。微體化石和超微化石豐度高且分異度大。在測井曲線上，生油密集段常以高自然伽馬、低電阻率、平直自然電位為特征。在地震反射剖面上，密集段響應于強震幅高連續(xù)分布廣泛的地震反射，其上往往存在上覆層的系列下超點。密集段有機碳含量有減少趨勢3)體系域類型及特征低位體系域是在湖平面下降速率大于盆地構造沉降速率時，湖平面下降到較低部位，以至于連成一片的水體出現(xiàn)分隔狀態(tài)時形成的體系域。在低位湖平

28、面一側，出露地表的盆地緩坡發(fā)育沖積扇、河流沉積，可形成深切谷；在低位湖岸線附近可出現(xiàn)小規(guī)模的三角洲或扇三角洲沉積；而在低位湖盆水體中，可發(fā)育由洪水作用形成的洪水型濁積扇或由三角洲前緣滑塌形成的濁積扇，進而構成了類似于具陸棚坡折海相盆地低位體系域的盆地扇、斜坡扇、低位楔狀體及陸上暴露不整合界面 湖侵體系域是在氣候溫暖潮濕，洪水頻繁發(fā)生、湖平面升降速率大于沉積物供給速率或由于盆地基底快速沉降、可容空間不斷增大的情況下形成的。形成于兩種沉積背景：一是湖平面緩慢上升，可容空間增加的速度略大于沉積物供給的速度，此時發(fā)育濱淺湖灘壩沉積體系和水進型三角洲沉積體系；二是湖平面快速上升，可容空間增加的速度明顯大

29、于沉積物供給速度，盆地處于缺氧饑餓狀態(tài)，可發(fā)育洪水型濁積扇、廣泛分布的較深水暗色泥巖以及可能的湖侵期碳酸鹽巖 3拗陷型湖盆層序地層樣式與油氣勘探 高位體系域是在湖平面上升速度變緩、保持靜止不動和開始下降時期形成的，此時沉積物的供給速度不斷增加，因而可容空間逐漸變小，形成了一系列進積式沉積。在高位體系域早期，可容空間仍較大，攜帶陸源碎屑物質的洪水入湖后快速沉積，形成濁積扇。高位體系域中最典型的沉積體系是水退型三角洲沉積，由于湖平面相對下降，可容空間減小，三角洲快速向湖盆中央推進，在其前方可發(fā)育三角洲前緣滑塌成因的濁積扇。高位體系域晚期可出現(xiàn)河流和沖積扇沉積 低位體系域缺少良好的烴源巖，但低位三角

30、洲砂體和重力流成因的砂體臨近烴源巖，若埋深較淺，孔隙度和滲透率等儲集物性較好，可形成側向砂體尖滅的地層油氣藏。低位體系域深切谷河道砂巖側向相變快，常上覆湖泛期的泥巖，若有較充分的油源供給，可形成富集油氣的地層油氣藏。低位期大面積出露地表形成的不整合面不但是良好的油氣運移通道，而且可以形成次生溶孔發(fā)育的儲集層，進而形成與不整合面相關的地層油氣藏高位體系域代表性的沉積體系是進積型三角洲，以沉積速率快、砂體發(fā)育為特征。其前緣砂體受河流、湖泊等多種河流作用改造形成儲集物性良好的儲集體，且下伏優(yōu)質生油密集段，上覆湖泛面泥巖，易形成地層油氣藏以及地層與構造配置的油氣藏。另外，由于進積三角洲不斷向湖盆中央推

31、進，三角洲前緣沉積界面不斷變陡，其沉積物易向前滑塌形成規(guī)模不大、但儲集物性良好的、又被烴源巖包裹的地層油氣藏 湖侵體系域中發(fā)育較好的沿岸沙壩儲集層，其向盆地方向和上覆的地層均是與密集段相關的優(yōu)質烴源巖和蓋層，可形成砂體向陸方向尖滅的或灘壩砂體側向尖滅的油氣藏，如松遼地區(qū)斜坡Ta-2井上傾尖滅地層油氣藏。洪水作用形成的重力流在較深水區(qū)形成濁積砂體，該砂體完全位于優(yōu)質烴源巖之中，自身儲集物性較好，易形成地層油氣藏，如松遼盆地古龍凹陷湖泛期濁積砂體己獲得工業(yè)油流。第二節(jié) 陸相湖盆層序地層學 一、拗陷湖泊層序地層樣式 1層序界面特征 1)層序界面在構造和古生物資料上的響應特征2)層序邊界在巖心資料上的

32、響應特征3）層序邊界在地球物理資料上的響應特征2體系域類型及特征 1)首次湖泛面 2)最大湖泛面 3)體系域類型及特征3拗陷型湖盆層序地層樣式與油氣勘探 二、斷陷湖盆的層序地層樣式 1層序和體系域邊界特征1)層序邊界特征2)體系域邊界特征 3)層序和體系域的劃分 2體系域特征和層序地層樣式 1)陡坡層序地層樣式 2)深洼層序地層模式 3)馬北斜坡帶層序地層樣式4)馬家鋪高壘帶層序地層樣式 5)盆地層序地層樣式 3湖平面升降曲線特征1)湖平面升降變化曲線的制作2）湖平面升降變化曲線特征 4斷陷型湖泊層序地層樣式與油氣勘探 二、斷陷湖盆的層序地層樣式 斷陷型湖泊的生成發(fā)展受控于盆地邊界的同生大斷裂

33、活動。若兩側均有同生斷層，則形成地塹型陸相盆地。若一側存在階段性活動的同生斷層，則形成箕狀型陸相盆地，中國中新生代的斷陷盆地多具箕狀結構 。盆地陡坡區(qū)地層的堆砌樣式主要受控于盆地邊界斷層的階段性活動。而緩坡區(qū)和中央深洼區(qū)地層堆砌樣式主要受控于湖平面的相對變化。中央隆起帶的地層堆砌樣式不但受基底構造沉降的影響，而且受湖平面升降變化的影響。斷陷型湖盆臨近物源，盆地內巖性和沉積厚度變化快，相帶窄 ，并且在湖盆的不同發(fā)育階段沉積特征不同。 1層序和體系域邊界特征 1)層序邊界特征常以下述依據來劃分層序：首先依據地震反射終止關系，識別較大面積分布的地層不整一關系，特別是以構造運動形成的不整合界面為層序界

34、面，建立等時地層格架；厚度薄、分布范圍較小的古土壤層、根土層或風化殼； 古生物化石斷代或滅絕之處；地震反射剖面上的上超點向盆地中央的遷移：地層顏色、巖性、粒度、沉積相、電測曲線的垂向突變以及地層產狀的不一致 2)體系域邊界特征 在確定層序邊界的基礎上如何將層序內部的不同體系域區(qū)分開來，其關鍵就是確定體系域的邊界。最大湖泛面和初次湖泛面是在一個層序內部分別將高位體系域和湖侵體系域、湖侵體系域和低位體系域分開的界面 首次湖泛面的確定依據如下：首次越過地形變化帶的第一個湖岸上超點對應的界面。湖泛滯留沉積。沉積相類型發(fā)生突變。準層序的疊置樣式發(fā)生變化。沉積物的顏色、巖性、結構和古生物組合發(fā)生變化等 識

35、別最大湖泛面的依據如下：層序中的最遠湖岸上超點，上覆沉積層的系列下超點，地震反射界面常由2-3個強震幅、高連續(xù)的反射同相軸組成，在全區(qū)穩(wěn)定分布。巖石類型單一，常是厚層質純的暗色泥巖、油頁巖或泥灰?guī)r，常發(fā)育水平層理。沉積物中富含較深水環(huán)境的介形蟲化石。湖盆邊緣沼澤化形成的泥炭層或煤層。上下沉積序列明顯不同。沉積物有機質豐度高，常構成主力烴源巖。具有明顯的電測曲線響應。自然電位多為低值平直基線，視電阻率曲線沉呈低幅尖刀狀、鋸齒狀 3)層序和體系域的劃分根據地震剖面上不整一的反射終止關系以及層序邊界、最大湖泛面和首次湖泛面的綜合識別標志，考慮盆地構造演化的階段性、古水深和古氣候變化的旋回性，將研究區(qū)

36、上侏羅統(tǒng)劃分為4個周期為百萬年級的沉積層序陸西凹陷上侏羅統(tǒng)各層序的邊界均為區(qū)域性不整合或局部不整一界面，每個層序可由低位體系域、湖侵體系域和高位體系域組成，也可由湖侵體系域、高位體系域組成。一般說來，湖平面相對下降越明顯且后期湖平面又發(fā)生了相對大幅度上升，則易形成低位體系域、湖侵體系域和高位體系域；當湖平面下降幅度較小且后期又發(fā)生了較大幅度的湖平面相對上升，則易發(fā)育湖侵體系域、高位體系域 由于每個沉積層序形成時的地質周期不同，湖平面相對升降不同，沉積物供給多少不同以及古氣候的差異，從而造成了各沉積層序在地層分布、層序厚度和各層序沉積速率等方面存在較為明顯的差異。總的說來，自層序到層序I，隨著盆

37、地構造活動幅度和強度的降低，盆地由斷陷向拗陷轉化，盆地各層序的厚度由厚變薄，沉積速率也隨之降低 2體系域特征和層序地層樣式陸相斷陷盆地復雜的構造運動、多物源和近物源的供源方式、快速的相變以及多變的盆地結構，造成陸相斷陷盆地層序地層堆砌樣式和體系域類型的復雜性和多樣性。由于陸西凹陷幾條主要斷裂的差異活動，使得斷陷盆地在地形上表現(xiàn)出陡坡、深洼和緩坡的三分特征。 1)陡坡層序地層樣式 陡坡地帶沉積界面是盆地邊界斷層面，其下降盤為較深水的湖盆，上升盤為地形起伏的物源區(qū)。該地帶層序地層堆砌樣式主要受控于斷層活動和物源供給，湖平面的升降變化影響屬于從屬地位 。盆地演化早期，斷裂活動強烈，層序發(fā)育近岸水下扇

38、沉積，規(guī)模大；演化中期，斷裂活動趨于平穩(wěn)，近岸水下扇繼續(xù)發(fā)育，但規(guī)模減??；演化晚期，斷裂活動逐漸停止，由濱淺湖沉積、辮狀河三角洲沉積組成 低位期主要由洪水濁流不斷入湖形成的多個近岸水下扇和濁積扇構成，垂向上表現(xiàn)為多個進積式準層序組的疊置樣式 湖侵期近岸水下扇向湖盆中央推進距離較短，濁積扇相對不發(fā)育，形成向上暗色泥巖加厚、砂巖厚度減薄、粒度變細、砂地比值降低的退積式準層序組疊置樣式 高位期山區(qū)洪水攜帶沉積物快速入湖形成進積式或加積式準層序組疊置樣式 2)深洼層序地層模式深洼區(qū)是指位于盆地中央的、缺少斷裂活動的、基底整體下沉作用比較明顯的、地形較平坦的地區(qū)該區(qū)是盆地的沉積中心地帶和湖盆水體相對較深

39、的地區(qū)，以分布廣、易于區(qū)域對比的 較深水的暗色泥巖沉積為特征層序邊界常是整合界面，可以與盆地邊緣地區(qū)的不整一接觸界面相對比，體系域的識別主要依據準層序組的疊置樣式以及體系域邊界與盆地邊緣體系域邊界的對比 低位早時三角洲和近岸水下扇向湖盆中央推進，低位晚時三角洲和近岸水下扇向岸退積，從而形成由進積式到退積式準層序組組成的低位體系域 湖侵期三角洲和近岸水下扇規(guī)模減小且繼續(xù)退積，深洼區(qū)沉積深湖相泥巖，為退積式準層序組疊置樣式 高位期在深水泥巖之上又沉積三角洲和近岸水下扇前緣遠端沉積物和濁積扇，構成進積式準層序組疊置 3) 緩坡帶層序地層樣式盆地緩坡斷裂活動較弱，地形坡度相對較緩，隨著湖平面的大幅度升

40、降變化，緩坡帶可大面積的出露地表遭受剝蝕形成層序界面，也可被后期沉積物不斷上超形成層序界面。緩坡帶層序邊界和層序疊置樣式主要受控于湖平面的升降變化和沉積物的供源速率。層序內部首次湖泛面和最大湖泛面的確定主要依據越過地形坡折帶的第一個湖岸上超點和最遠湖岸上超點的位置 低位期由于湖盆水域小，沉積區(qū)距物源較遠，河流規(guī)模小，沉積物供給不足，主要沉積了濱淺湖相，其沉積序列為互層的灰色泥巖與灰綠色、紅色砂巖或砂礫巖 湖侵期扇三角洲發(fā)育，但在湖平面快速上升造成的湖水頂托作用下，形成垂向上砂巖厚度和泥巖厚度基本不變的加積式準層序組疊置樣式 高位期扇三角洲向湖盆中央推進，其前緣多發(fā)育濁積扇，形成進積式準層序組疊

41、置樣式 4)盆地內部隆起帶層序地層樣式 低位期，三角洲分布局限,沉積物粒度較粗，沉積厚度薄，在馬家鋪高壘帶前端緩坡的地形變化帶以下多分布三角洲前緣滑塌濁積扇，形成退積式準層序組疊置樣式湖侵期，粒度較細，三角洲分布范圍加大，在馬家鋪高壘帶兩側斷層下降盤發(fā)育有大量滑塌成因的斜坡扇 高位期，三角洲不斷向湖盆中央推進，此時三角洲規(guī)模大，分布范圍廣，沉積物供給充足，以進積式和加積式準層序組疊置樣式為主，前緣和兩側的濁積扇發(fā)育 5)盆地層序地層樣式 盆地古地形具有緩坡、深洼、陡坡和高壘帶的分異特點。盆地陡坡區(qū)層序及疊置樣式主要受控于盆地深大斷裂的活動幅度和階段性，沉積類型以近岸水下扇和辮狀河三角洲為主。盆

42、地深洼區(qū)層序的疊置樣式主要受湖平面升降變化造成的古水深的控制，以發(fā)育厚層暗色泥巖和濁積扇為特征。盆地緩坡區(qū)層序地層的疊置樣式受湖平面升降變化以及沉積物源供給的控制。高壘帶的層序地層堆砌樣式受控于湖平面的升降變化。3湖平面升降曲線特征1)湖平面升降變化曲線的制作湖平面相對上升的可靠標志是湖岸上超向陸遷移，湖平面相對靜止的可靠標志是湖岸沉積物的頂超現(xiàn)象，湖平面相對下降的標志是湖岸上超向湖盆中央的遷移 ，顯然，湖盆緩坡高分辨率地震剖面是確定湖岸上超、湖岸沉積物頂超遷移規(guī)律的最好資料 湖平面升降變化曲線的編制應該是在掌握研究區(qū)地質背景的基礎上進行的，具體的編制步驟如下： （1）熟悉研究區(qū)盆地結構、盆地

43、構造演化階段性、盆地古地形劃分等古地理背景資料 （2）選擇那些穿過不同構造單元和不同地形帶的地震測線構成區(qū)域性的地震剖面網 ， 地震剖面網上的地震剖面應具有清楚的湖岸上超記錄，較為簡單的構造變形和較充足的控制井（3）選擇典型地震剖面，結合鉆測井資料，根據地層的不整一關系對陸相地層進行層序劃分和層序的追蹤閉合，特別是追蹤上超點和頂超點的靠近物源方向上的沉積邊界。根據VSP、合成地震記錄、古生物化石組合、同位素測年資料對劃分的沉積層序進行盡可能詳細的年代標定（4）編制層序年代地層對比圖，將地震剖面上解釋的層序地層剖面轉換為縱坐標為地質年代的地層橫剖面，以表示各個層序的持續(xù)地質年代、層序的橫向分布以

44、及層序之間的接觸關系等（5）確定湖平面升降變化周期，測量湖岸上超的垂向分量即湖岸加積量，確定湖平面升降變化與地質年代之間的關系，進而確定各個湖岸加積量的增量，直至計算出每個沉積層序的湖岸加積量，即這個層序的湖平面上升的幅度(忽略地層剝蝕量)，然后測量層序最頂部一個上超點與上覆層序最下面一個上超點的湖岸加積量，這個湖岸加積量反映了湖平面的下降幅度；（6）重復測定每個層序上超點的垂直分量(湖岸加積量)與地質年代之間的關系，其他層序的湖平面升降曲線，從而得到全盆地各個層序的湖平面升降變化曲線 2）湖平面升降變化曲線特征 根據盆地湖岸上超點遷移規(guī)律編制的湖平面升降曲線應是湖平面絕對升降、盆地基底沉降以

45、及沉積物供給速率等多種影響參數(shù)的綜合效應 湖平面升降變化主要受控于構造活動的強度和古水深變化。在湖平面上升最明顯的時期，盆地邊界斷裂活動比較強烈，古水深較大，所以產生大幅度的湖平面升降變化旋回 4斷陷型湖泊層序地層樣式與油氣勘探低位體系域時期，緩坡地帶陸源沉積物通過深切谷搬運到盆地之中形成相對獨立的重力流成因濁積砂體，構成被湖泛頁巖分隔開的相對孤立的砂體。陡坡地帶，的沖積扇或扇三角洲砂體儲集物性較差，難以儲集油氣。深切谷是在湖侵體系域早期，早期河流沉積物被湖浪改造而充填形成的、分選好、泥質含量少的、側向變化快的砂體，易形成地層圈閉。低位期往往不發(fā)育品質良好的烴源巖。湖侵體系域發(fā)育品質良好的烴源

46、巖，以厚度不大、分布廣泛、質純色暗、有機質豐度高為特征。在盆地緩坡發(fā)育濱淺湖或水進式三角洲砂體儲集層。在陡坡發(fā)育洪水型濁積扇砂體，直接被沉積在較深水暗色泥巖之中，易形成良好的巖性圈閉 高位體系域早期，深洼區(qū)仍發(fā)育色暗質純的、分布相對較廣的烴源巖。高位體系域晚期，在盆地緩坡發(fā)育河控型三角洲，在湖盆陡坡發(fā)育扇三角洲，在盆地的斷壘帶之上發(fā)育沿長軸方向的三角洲，在盆地深洼區(qū)發(fā)育滑塌型濁積扇。高位體系域是一個層序中儲集砂體最為發(fā)育、儲集物性最好、油氣資源量最多的層段 第四章結束由于湖泊等陸相沉積環(huán)境的異旋回沉積作用由于湖泊等陸相沉積環(huán)境的異旋回沉積作用與受控于海平面相對變化的海相盆地沉積作用具與受控于海平面相對變化的海相盆地沉積作用具有相似性，所以起源于被動大陸邊緣的海相碎屑有相似性，所以起源于被動大陸邊緣的海相碎屑巖層序地層學原理能應用于陸相地層的研究。巖層序地層學原理能應用于陸相地層的研究。陸相湖盆受構造和氣候作用影響大、盆地類型和結構復雜、湖盆水域淺小、近物源和多物源供源方式、湖平面升降變化頻繁、沉積體系類型多且相變快、湖盆缺少明顯的地形坡折等特征明顯不同于海相沉積盆地，所以，海平面升降變化曲線對湖泊層序研究無指導意義。要在陸相地層中運用層序地層學的基本概念，要在陸相地層中運用層序地層學的基本概念，就必須要對陸相盆地構造活動、氣候變