地震相分析3(地震地層學(xué))

第三章地震相分析地震相的概念地震相的四大標(biāo)志：外部形態(tài)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、頂?shù)捉佑|關(guān)系、動(dòng)力學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)志及地質(zhì)意義地震相分析方法：盆地邊界分析、古流向分析、特殊沉積體系分析、沉積中心分析、古隆起類型及對(duì)沉積體系控制的分析、微相分析地震相圖制作方法碳酸鹽地震相分析：各相區(qū)反射特征、礁的反射特征、斜坡帶反射特征、巖溶反射特征、刺穿反射特征一.地震相概念巖相：指巖石符號(hào)及巖性比例反映出的沉積與環(huán)境特征。沉積相：指沉積物特征及其所反映的環(huán)境。地震相：沉積相在地震資料上的響應(yīng)。包括在地震剖面上的響應(yīng)，在水平切片或?qū)诱穹矫鎴D上的響應(yīng)，在反演速度剖面上或正演模型上的響應(yīng)等。地震相分析：指用地震資料分析沉積相的過(guò)程。包括區(qū)域地震相分析和地震微相分析。區(qū)域地震相分析：往往以層序?yàn)閱卧?。研究單元厚度不薄?個(gè)同相軸，或100ms，適合于盆地分析或區(qū)帶評(píng)價(jià)研究中的沉積體系分析。如據(jù)河谷、前積等反射確定某些大型沉積體系，利用層速度研究砂比，利用振幅、頻率、連續(xù)性研究相組合的變化等。地震微相分析：通過(guò)研究一根同相軸的振幅、頻率、波型等變化，確定某種巖石，如儲(chǔ)層砂巖的厚度變化、尖滅、物性、連通性等特征及其與沉積微相的關(guān)系。如在辮狀河沉積區(qū)利用窄帶狀強(qiáng)振幅異常確定主河道微相，利用振幅減弱或終止確定某種巖性的尖滅等。地震相分析需要的基礎(chǔ)知識(shí)：沉積相、地震勘探原理。二者均很熟練，才能做好地震相分析。地震相的四大標(biāo)志及地質(zhì)意義：外部形態(tài)內(nèi)部結(jié)構(gòu)頂?shù)捉佑|關(guān)系動(dòng)力學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)志(振幅、頻率、連續(xù)性及速度)(一)地震相或?qū)有虻耐庑危?/p>

它直接反映了沉積體的外形，因而可據(jù)其解釋沉積體。同一沉積體不同方向具不同的外形。席狀：薄、廣、頂?shù)灼叫小⑵街?、也可稱板狀席狀披蓋：頂、底面呈波狀，中間稍薄，其它同上以上兩種形態(tài)最常見(jiàn)，很多湖泊、沖積平原均具有此形態(tài)特征，反映大范圍近等速加積的特點(diǎn)。楔狀：盆地邊緣差異升降造成的沉積體外形。扇的傾向剖面，可向盆地邊緣減薄(古隆起的緩坡)，也可向盆地邊緣加厚(前陸或斷陷陡坡、斷崖)。灘狀：向某一個(gè)方向快速減薄尖滅的席狀稱灘狀。透鏡狀：多指雙凸形透鏡狀，河道、三角洲、含氣或高孔隙礁易形成此形態(tài)。前兩者是由于早期下蝕、后期堆積和差異壓實(shí)而形成，后者則有低速眼球效應(yīng)的結(jié)果。丘形：常見(jiàn)于扇三角洲的橫切面、底平上凸，具側(cè)積下超。不規(guī)則滑塌體、扇體等多具丘形，各種礁可具丘形。充填形：包括河谷充填、盆地充填(陸相)和海相的斜坡?tīng)畛涮睢Ｒ陨闲螒B(tài)中，除席狀外，其它并不十分多見(jiàn)，但一旦識(shí)別出這些形態(tài)，在沉積相和古流向分析中具重要作用。(二)內(nèi)部反射結(jié)構(gòu)：指沉積體內(nèi)部地震反射延伸狀況和彼此關(guān)系。有點(diǎn)類似于野外露頭的層理，但規(guī)模要比后者大得多。1.平行和亞平行結(jié)構(gòu)：又可分平坦和波狀的，多見(jiàn)于席狀、席狀披蓋和充填單元中?？蓳?jù)振幅、連續(xù)性或周期寬度，對(duì)這種簡(jiǎn)單的反射結(jié)構(gòu)進(jìn)一步劃分。這種類型一般代表陸棚或平原地區(qū)的均速沉積作用。2.發(fā)散結(jié)構(gòu)；對(duì)應(yīng)于楔型單元。大多數(shù)橫向加厚是由于頻變?cè)斐桑贁?shù)則是由于加厚帶側(cè)向非系統(tǒng)性終止造成的。某些終止現(xiàn)象可能是由于地層逐漸減薄到低于分辯率而造成的。發(fā)散的地質(zhì)意義是沉積速度的橫向變化，和古沉積表面的傾斜。3.前積反射結(jié)構(gòu)：攜帶沉積物水流將沉積物依次向前堆積形成的一種反射結(jié)構(gòu)。按結(jié)構(gòu)可分為：S形前積反射結(jié)構(gòu)：具透鏡狀外形，薄的上段(頂積層)、下段(底積層)和厚的中段(前積層)。前積傾角通常小于1°。反映能量較低。斜交前積：無(wú)頂積層和底積層，傾角可高達(dá)10°。又分：切線斜交：前積體頂界斜交頂超，底界切線收斂下超，本身形成上凹的地層。整體為楔形。平行斜交：即板狀前積，向下游可漸變?yōu)榈徒嵌刃苯磺胺e。斜交總體反映了充分的沉積物供應(yīng)，較小或不變的可容空間。S-斜交復(fù)合型：水平的S型頂積層反射與具頂超終止的斜交結(jié)構(gòu)段的復(fù)合交替。段頂超指示了許多小規(guī)模的沉積層序，一般解釋為前積沉積單元的獨(dú)立朵葉。疊瓦狀前積反射結(jié)構(gòu)：特點(diǎn)為薄，首尾相接，頂?shù)灼叫校瑑?nèi)部斜交層也平行、且角度緩。多見(jiàn)于低能平坦環(huán)境，如遠(yuǎn)源濁積。前積體的形態(tài)與側(cè)積的區(qū)別假前積4.亂崗狀斜波反射結(jié)構(gòu)：(Hummokyclinoformreflectionconfiguration)：不規(guī)則、不連續(xù)、亞平行，無(wú)系統(tǒng)的反射終止和分裂。前三角洲、三角洲間，干旱扇中形成的指狀交互的分散朵葉地層。5.雜亂：不連續(xù)、不平行、無(wú)次序排裂。準(zhǔn)同生滑塌、高角度斷裂褶皺或扭曲的地層、切割充填的河道綜合體等。6.無(wú)反射(空白)：均質(zhì)的、非層狀、高度扭曲的?；蛘邇A角很陡的地質(zhì)單位的反射，例如大型火成巖體、鹽體、厚的地震上可認(rèn)為均質(zhì)的頁(yè)巖或砂巖的反射。(三)動(dòng)力學(xué)(dynamic)和運(yùn)動(dòng)學(xué)(kinetic)標(biāo)志1.振幅：振動(dòng)離開(kāi)平衡點(diǎn)的幅度，有正有負(fù)，通常取波峰-波谷最大振幅、或均方根振幅，以消除負(fù)值影響。相面法取強(qiáng)、中、弱三級(jí)振幅，一般把背景振幅稱中振幅。振幅大小一般反映了薄層厚度變化和巖性(波阻抗)的變化。常用振幅異常的平面形態(tài)、延伸、規(guī)模、組合等可確定沉積相類型，振幅大小確定砂厚與尖滅等。2.頻率：與相鄰?fù)噍S之間的間距(周期)成反比、低速、均一或含氣地層一般頻率較低。地震剖面上根據(jù)同相軸疏密程度判斷的頻率為視頻率。一般可分強(qiáng)、中、弱三級(jí)，中頻指背景頻率。3.波形：可指多個(gè)同相軸的排列形態(tài)，也可指一個(gè)同相軸的形態(tài)變化(對(duì)稱、尖、向上或下的拉長(zhǎng))。前者主要反映前述的結(jié)構(gòu)性標(biāo)志，后者則與垂向巖性界面的漸變與突變有關(guān)。4.連續(xù)性：指同相軸延續(xù)的長(zhǎng)短或穩(wěn)定程度。它直接與地層或巖性本身的連續(xù)性和穩(wěn)定性有關(guān)。根據(jù)具體情況，可將連續(xù)性分為好、中等、差。5.層速度：不同巖性、孔隙度對(duì)應(yīng)于不同的速度。因而用層速度可研究砂比、孔隙度等。(四)層序的頂、底接觸關(guān)系上超可反映沉積邊界退積可反映水進(jìn)下超可指示古流向同心上超反映古隆起頂超反映沉積過(guò)路面等平面上將多種接觸關(guān)系組合，還可判斷相帶的展布。地震相分析方法：盆地邊界分析古流向分析特殊沉積體系分析沉積中心分析古隆起類型及對(duì)沉積體系控制的分析微相分析1.盆地邊界類型及其反射特征侵蝕邊界：所研究的地層朝某一方向被削截，這時(shí)可稱削截線為被削截地層的侵蝕邊界。該邊界反映的盆地范圍比原始盆地小，且在削截邊界上多不發(fā)育邊緣相，或發(fā)育不全。沉積邊界：指盆地原始沉積邊界，可發(fā)育邊緣相，但僅在主物源口才有扇體發(fā)育?？捎蒙铣从尺@一邊界類型：既可是緩坡上超，也可是斷坡(陡坡)上超。斷裂邊界：又可分原生斷裂邊界：地層向斷裂陡坡帶上超，可有邊緣相。后生斷裂邊界：地層被斷裂切割，且在上升盤缺失。邊緣相缺失或發(fā)育不全。若上升盤不缺失，則可能成為另一種邊界類型。2.古流向分析直接確定古流向:前積或下超間接確定古流向：

河谷沉積背斜上超帶振幅異常的延伸結(jié)合砂比或地層厚度的平面變化間接確定。3.特殊沉積體系分析：所謂特殊沉積體系指那些規(guī)模比較大，在地震剖面上具明顯的形態(tài)或結(jié)構(gòu)方面的反射標(biāo)志。丘形透鏡形河谷前積由大型的扇、三角洲河流形成。結(jié)合區(qū)域沉積相背景則可大致推斷其沉積體系類型。各種扇、三角洲的橫切面均可出現(xiàn)丘形、透鏡形和前積，底界面形態(tài)取決于是否存在早期下切(基準(zhǔn)面大幅下降而升起)或是否含氣，頂界面形態(tài)則取決于河口堆積速度和差異壓實(shí)作用。4.沉積中心分析：多個(gè)不同位置古流向標(biāo)志所指示的匯水中心確定了一個(gè)盆地或盆地某個(gè)區(qū)塊的古流向、盆地邊界之后，則可大致推斷沉積中心沉積中心由于泥巖厚、純，因而具反射弱特點(diǎn)。夾有特殊巖性如灰?guī)r，鹽巖等，則可能有連續(xù)的強(qiáng)反射存在。不過(guò)，顆粒灰?guī)r多沉積于淺水區(qū)。5.隆起類型分析：根據(jù)隆起與所研究地層之間的關(guān)系，可將隆起分為：古隆起：所研究地層在隆起周圍上超缺失。這種隆起規(guī)模大時(shí)，可提供邊緣相、如扇或?yàn)I岸淺灘。若隆起規(guī)模小，則其周圍較少發(fā)育三角洲或扇沉積體系。同生隆起：地層厚度朝隆起上減薄，同相軸收斂減少。對(duì)于湖、海相等水下沉積，同生隆起上一般沉積較粗，同生坳陷沉積較細(xì)，因?yàn)槌练e粗細(xì)受水深控制。對(duì)于沖積相來(lái)說(shuō)，同生隆起與同生拗陷的沉積特征差異不十分清楚。但從準(zhǔn)噶爾盆地侏羅系的地震相分析結(jié)果看，與物源區(qū)連接的同生隆起上沖積相也較粗，但弧立的同生隆起上沉積物要比坳陷中的沉積物細(xì)，這可能是由于河道易沿構(gòu)造線方向上的低部位發(fā)育的緣故。后生隆起：所研究地層雖位于隆起之上，但隆起已停止活動(dòng)，且無(wú)殘留古隆起高地形。對(duì)于所研究地層來(lái)講，隆起內(nèi)外的厚度無(wú)變化，這樣的隆起屬于后生隆起，它不控制沉積作用。6.地震相分析指用地震手段研究地震可分辯的最小單元儲(chǔ)層的沉積相，而不是研究沉積微相，主要包括以下研究?jī)?nèi)容：1.一個(gè)同相軸內(nèi)所含砂層（或其他儲(chǔ)層〕的厚度變化及尖滅情況。2.一個(gè)同相軸內(nèi)所含砂層（或其他儲(chǔ)層〕的平面展布形態(tài)、井間連通性。3.一個(gè)同相軸內(nèi)所含砂層（或其他儲(chǔ)層〕的物性變化情況。研究手段：1.振幅法：如通過(guò)制作三維層振幅切片，觀察振幅異常的形態(tài)、大小、延伸，從而判斷其為曲流河、直流河、分流河或三角洲等砂體類型。2.正演模型法：通過(guò)正演模型研究振幅與砂厚、尖滅、物性等的關(guān)系，再用實(shí)際振幅推算砂厚平面變化、尖滅及物性變化等。3.反演法：利用反演法獲得一個(gè)同相軸內(nèi)部波阻抗或速度的縱橫向變化、進(jìn)一步研究砂厚、物性、含油性等。4.模式識(shí)別法：用已知砂厚、或孔隙度或含油飽和度資料、通過(guò)人工神徑網(wǎng)絡(luò)或遺傳算法建立它們與地震振幅、頻率、速度等之間的關(guān)系，再用此關(guān)系推斷無(wú)井區(qū)砂厚、孔隙度或含油飽和度方法。振幅法、正演模型法較省時(shí)省錢反演法和模式識(shí)法費(fèi)機(jī)時(shí)，要求約束井資料多，價(jià)格高，但結(jié)果直觀易解釋。它們對(duì)薄層的分辨能力從理論上講應(yīng)都是一樣。用純處理手段獲得的高分辯率反演所得結(jié)論并不十分可信，即使有井約束也是如此，除非同時(shí)使用高分辨率采集資料。四、地震相圖制作方法區(qū)域性大范圍的地震相研究主要用于較厚單元的沉積體系分析，地震相圖制作方法包括多參數(shù)法、特征參數(shù)法等。不同的研究對(duì)象和目的，采用的地震相圖作法不同。油藏描述中所用的小范圍儲(chǔ)層地震相則多用單參數(shù)振幅或反演等地震微相法。1.多參數(shù)作圖法：將振幅、頻率、連續(xù)性綜合起來(lái)、識(shí)別其特征變化、劃分地震相。主要用于宏觀沉積體系研究。缺點(diǎn)是它們的綜合變化與沉積相并無(wú)一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，因而轉(zhuǎn)相(將地震相圖轉(zhuǎn)化成沉積相圖)較難。如在河漫平原中劃分出了hA-hF-hC,mA-mF-mC,mA-1F-hC三種地震相其形態(tài)不規(guī)則，各相地區(qū)均有鉆井控制，為河漫亞相。但從沉積微相上看無(wú)明顯差異，因而無(wú)法轉(zhuǎn)相。2.特征參數(shù)作圖法(最佳參數(shù)作圖法)即在露頭、鉆井沉積相研究基礎(chǔ)上，確定研究區(qū)的背景沉積相，在背景相的基礎(chǔ)上，尋找與背景相不一致的各種異常反射、根據(jù)異常體的形態(tài)、規(guī)模與背景相的關(guān)系及相序等沉積相知識(shí)，確定異常區(qū)的微相類型。如河流背景相上找到的窄帶狀延伸的強(qiáng)(或弱)振幅異常應(yīng)為河道相；小于1km2的舌狀或不規(guī)則振幅異常為透鏡狀河道砂壩；大于1-10km2時(shí)，若又是潮濕氣候，則可能為漫灘沼澤。特征參數(shù)也可以是振幅以外的相標(biāo)志，如前積、河谷、沉積背斜等，以及分式作圖法(或稱接觸關(guān)系、形態(tài)、結(jié)構(gòu)作圖法)。3.單參數(shù)作圖法較常見(jiàn)的是三維層振幅切片，直接用振幅異常的大小、形態(tài)、延伸情況等分析沉積相類型和砂體分布。如區(qū)分河流類型、判斷砂體分布和邊界。利用反演波阻抗資料，如長(zhǎng)慶油田使用的Seislog和Strata反演確定砂