层序地层学教案-理论.ppt

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1、中国地质大学(武汉)石油系,层序地层学理论篇,2023/5/31,1,石 万 忠,课 程 内 容,1、层序地层学基本概念与原理,2023/5/31,2,3、层序地层学应用,2、层序地层学研究手段,1.0 绪论,Deepwater Exploration,BP is a world leader in the exploration of Tertiary Deepwater Basins.Our strategy is to be Number One or Number Two in the Basins we choose to explore by being in the“right

2、places”in these Basins.Current activity is focussed on the Gulf of Mexico,the Atlantic margins,Central Asia/Egypt,Indo-China and Russia.We believe the key to success is a sound understanding of the stratigraphic fill,the petroleum system,and the application of geophysical excellence.We will not dril

3、l any dry holes.,2023/5/31,油气圈闭,生油岩,保存,储层,盖层,圈闭,运移,层 序 地 层 学,层序地层学代表了地质学领域里的一场新的革命，是一种划分、对比和分析沉积岩系的新方法，其理论指导的地层研究极大地改变了人们对地层形成过程和盆地建造控制作用的认识，其模式分析对地层格架的建立和数字模拟研究提供了一个强有力的手段，使地层学的研究前进了一大步。层序地层学创立的基础是被动大陆边缘，并在活动大陆边缘加以推广,学 科 性 质,层序地层学的支撑学科,层序地层学与地震地层学、生物地层学、年代地层学、沉积学等地质学科理论有着密切的关系，它们构成了层序地层学的支撑学科体系。层序地

4、层学与以岩性相似性为依据的岩性地层学没有什么本质上关联。,1.1 层序地层学的发展史及研究现状,层序地层学改变了分析地层记录的基本原则，是地质学的一次革命,1、消除了地层学中长期存在的年代地层学、岩石地层学 与生物地层学单位的三重命名的混乱现象2、第一次提出了全球统一的成因地层划分方案（成因地层表，中、新生代年代地层与海平面变化周 期表）3、建立了地层分布模式4、提高了对地层分布预测的能力5、将地球科学的研究从定性推向定量,层序地层学发展历史（Background）,概念萌芽阶段19491977孕育阶段19771988理论系统化阶段1988年现至,层序概念建立阶段地震地层学形成和发展阶段层序地

5、层学综合发展阶段,三大发展阶段,现代层序地层学是由其主要创造者 LSloss(1988a)提出来的。他和他的同行及学生通过对北美克拉通野外沉积地层的研究，将北美克拉通从前寒武纪晚期到全新世地层划分成以区域不整合面为边界的六套地层层序，并以北美印第安部落的名字对这些层序进行了命名(1963)。,一、层序地层学萌芽阶段(19491977),Sloss(1963)指出在这些海进一海退期中，每一期均与北美克拉通东部边缘和西部边缘的造山活动期交替出现相对应，并将层序定义为“一个大的构造旋回的岩石记录”，还强调层序边界大规模不整合的重要性。,一、层序地层学萌芽阶段(19491977),先于地震地层学出现的

6、一段时期里(60年代和70年代中期)，其他一些研究者热衷于全球地层对比、全球海平面变化的可能性研究以及对在海平面变化控制下形成的地层单元几何形态等学术问题研究。例如Frazier(1974)将密西西比三角洲序列进一步划分为前积相、退积相和加积相，讨论了自旋回作用(如三角洲的迁移)和冰川对海平面的控制作用。,一、层序地层学萌芽阶段(19491977),在整个六、七十年代，层序地层学一直停留在相对狭小范围的学术兴趣上，直到1977年Exxon工作组发表了一系列学术论文后，层序地层学才有了飞速的发展。这项工作是由 Sloss早期毕业的研究生 领导的。在六、七十年代十多年的时间里，Vail和他的同事们

7、研究了地震反射资料，并将这些方法和研究成果最终于1977年发表在AAPG第26期论文集地震地层学：在油气勘探中的应用中。,二、层序地层学形成阶段地震地层学形成与发展(19771988),地震地层学利用了地震反射层平行于地层反射界面、并且具有年代地层意义的概念，因此能广泛的用于地层对比。同时，这种方法不同于野外露头研究中使用的常规的盆地分析对比方法，因为在这些常规的研究方法中，岩相界面是明显穿时的。,二、层序地层学形成阶段地震地层学形成与发展(19771988),地震地层学在盆地分析中有两个主要的实用性发展，一是能相当详细地定义复杂的盆地格架；二是能在长距离范围内识别、对比不整合面，并对其作图。

8、在地层格架研究的工作中，发展并定义了与地层界面的形状和特征有关的一系列特殊的术语。尤为实用的是集中在地层终止方式的特征方面。这是因为不同的地层终止方式携带着与沉积地层的进积作用、加积作用和侵蚀作用过程有关的重要信息。,二、层序地层学形成阶段地震地层学形成与发展(19771988),基本层序地层模式，说明了地层几何体及术语,由 Vail和他的同事所进行的地震资料解释工作最终形成了用于解释地震资料和区域及全球地层组合的层序地层学模式。,二、层序地层学形成阶段地震地层学形成与发展(19771988),层序地层学概念是由B.U.Haq、J.Hardenbol和P.R.Vai1(1987)在“三叠纪以来

9、海平面变化”的文章中正式公开提出。系统的层序地层学论著是国际沉积学会(SEPM)第42集特刊(1988)“Sea Level ChangeAn Integrated Approach层序地层学原理(海平面综合分析)”，这本文集系统、全面地讨论了层序地层学的理论、方法，厘定了名词和术语的定义。,三、层序地层学综合发展阶段(1988至今),九十年代以来，层序地层学已成为油气勘探开发各个阶段不可缺少的内容。“以最大的跨国石油公司Exxon为例，从盆地分析到圈闭的成因解释，从油藏描述、数值模拟到后续动态模拟，从勘探开发各个阶段的软件开发到油藏管理，都直接或间接地运用到层序地层学的理论、方法或研究成果，

10、甚至还以己知油气田与层序的关系为基础编制了指导新区勘探开发的指导模式(钱凯，1996)”。正因为如此，从1988年至今，层序地层学一直是全世界地学界的一个研究热点，同时也是争议的焦点。,三、层序地层学综合发展阶段(1988至今),层序地层学研究现状(Present Situation),层序地层学的概念体系建立三大理论体系和方法体系,层序地层学的概念体系建立,三大不同学派层序及层序边界的概念三大体系域概念的建立全球海平面和相对海平面变化可容纳空间概念,三大层序学派：1、Exxon公司以 P.Vail为代表的 经典层序地层学派 2、Galloway的成因层序地层学3、的高分辨率层序 地层学,EX

11、XON 学派A 海平面是控制层序形成和相分布的主要控制因素B 层序为以不整合和与其对应的整合为界所限制的一套成因上有联系的地层C 构造运动、全球海平面变化、沉积物供给、气候变化为层序发育的主要控制因素D 层序内部地层的分布样式，体系域的划分E 准层序和准层序组概念的提出,Galloway学派A 沉积幕以区域海泛事件为标志，沉积层序为最大海泛面之间的地层单元B 建立了沉积幕形成的成因地层层序的地层构型（退覆部分、上超海侵部分和代表最大海泛的界面）C 强调海平面变化对地层特征的普遍控制作用D 沉积幕和成因层序形成的三个要素：海平面升降、沉积速率和沉积物补给,学派A 以过程-响应动力学原理为指导，以

12、多级次基准面旋回为参照格架B 层序地层学与沉积学紧密结合，以露头、岩心、地震、测井资料为基础C 依据A/S比值变化趋势识别多级次基准面旋回D 旋回内部相域的二分特征，地层分布样式依据沉积环境E 海相盆地与陆相盆地均可以应用,当前，层序地层学已成为国际地质科学研究的热门课题，1989年以来的历届AAPG年会上，以及1992年第29届国际地质学大会上，它都成为重要的讨论内容。充分展示了它在理论上、实际上以及在研究的深度和广度上所取得的长足进展。这些进展主要表现在：在石油勘探领域，应用这一新的理论体系和方法，已经为储集体的预测带来战略性的变化，取得了重要的成就。特别是低水位体系域底界面上的深切谷充填

13、砂体的预测和发现。,如Amoco石油公司根据层序地层研究，在Beaufort海和阿拉斯加发现了新的靶区；在尼日尔三角洲地区应用墨西哥湾盆地的模式和经验，在新的地震、钻井资料的基础上完成了一系列层序地层大剖面，从而发现了丰富的有经济价值的油气圈闭；联合太平洋公司在东科罗拉多和西堪萨斯州的工作中，应用层序地层学的方法重新进行整体评价，发现了长距离延伸的深切谷充填砂体，从而在找油目标上进行了战略上的转变。因此，前AAPG主席P.Weimer指出：自层序地层学应用以来最重要的找油新领域之一是层序界面上的谷地充填砂体。,在层序地层学的基本理论研究方面，对北美西欧及其它地方经典露头地层进行细致的层序地层分

14、析，对碳酸盐岩层序地层以及混积的层序地层的深入研究，对高频旋迥的地面及地下分析，以及对海平面变化的认识和精确计算等方面，都有了长足的进展。在被动大陆边缘条件下，沉积层序的计算机模拟也取得了很大的进展，如对密西西比三角洲以东地区的计算机模拟结果，与真实断面有相当高的拟合度，表明对控制层序形成的主要因素、海平面变化、构造沉降、沉积物补给速度以及初始深度的分析和参数的选择是正确的。,层序地层学的思路和方法，也正在不同类型的盆地中加以应用，并证明其有效性。这些盆地既包括被动边缘盆地，也包括活动边缘盆地（如日本Boso半岛上Kazusu群中的前弧盆地）；既有伸展型盆地（北海裂谷，Neuqwen弧后盆地）

15、，也有挠曲型盆地（如Alberta、DenVer等前陆盆地）。,层序地层学四大方法体系,地震层序地层学分析露头层序地层学分析测井层序地层学分析层序地层学模拟分析,陆相盆地与海相盆地层序地层学研究的差异性,续 表,陆相地层与海相地层的差异,现代海相地层的沉积特征,以海相层序地层学为例讲述,层序地层学的经典定义,“研究以侵蚀面或无沉积作用面、或者与之可以对比的整合面为界的、重复的、成因上有联系的地层的年代地层框架内岩石间的关系。”（J.C.Van Wagoner(1988)）,层序地层的基本控制因素（变量）,层序地层的基本控制因素,SEDIMENT SUPPLY,CLIMATE,1.1 层序地层学

16、的基本概念,层序（sequence）是一套相对整一的、成因上有联系的地层，其顶和底以不整合和可以与之对比的整合为界(Mitchum，1977)。层序是层序地层分析中的基本单位，它是由一套体系域组成。Mitchum等人在“不整合”一词中，最初包括了海相沉积间断和密集段。但是，作为由相对海面变化导出的旋回沉积模式，必须将盆地边缘的陆上不整合与盆地中心的海相沉积间断区别开.,1、层序（sequence）,一、层序的定义,LST,HST,TST,陆,海,层序地层单元基本展布特征示意图,依据层序底部的界面（不整合）类型，层序可分为两种类型：型层序和型层序。,二、层序分类,具有陆架坡折的盆地内沉积的类层序

17、的体系域构成,(据Van Wagoner等，1988),型层序的体系域构成,(据Van Wagoner等，1988),三、层序分级,准层序组（parasequence set）则是由成因上相关的若干小层序所组成的序列，其垂向上构成一个特征的叠加型式。准层序（parasequence）是由相对整合、成因上相关的层或层组所组成的序列，它们以海(湖)泛面和与之可以对比的面为界。相当于四级或五级沉积旋回。,准 层 序,碎屑滨岸环境向上变粗的准层序特征,(据Van Wagoner等，1988),潮坪环境向上变细的准层序特征,(据Van Wagoner等，1988),准层序组内的各小层序的叠加型式有前积、

18、退积和加积三种(Van Wagoner，1985)，前积准层序组(progradational parasequence set)中，逐渐变年轻的准层序逐层向盆地方向沉积并可延伸较远，即反映了沉积体系不断向盆地方向进积的过程，其沉积速率比可容纳空间增长速率大。,准层序组类型及其特征,退积准层序组(retrogradational parasequence set)中，逐渐变年轻的准层序，以阶梯状后退方式逐层向陆方向沉积和延伸，其沉积速率比可容纳空间增长速率小。尽管在退积准层序组中，每个准层序是向前加积的，但该准层序组在“海侵型式”中是向上加深的。,加积准层序组(aggradational pa

19、rasequence set)中，逐渐变年轻的准层序，层层向上沉积而没有大的侧向移动，即反映了沉积体系不断地垂向加积的过程，其可容纳空间增长速率接近或等于沉积速率。,不整合（Unconformity）：一个分开新老地层的界面，沿着这个面存在陆上侵蚀削截（在某些地区为可与之对比的海底侵蚀面）的证据，或者存在明确重要沉积间断的陆上暴露的证据，并具有的明确的沉积间断。,2、不整合（Unconformity）,一、不整合定义,识别以不整合面为边界的层序是大范围内利用不整合面的作图的重要前提。以不整合来确定地层层序，主要基于如下两个关键性的特征：(1)沉积间断比记录更重要，即地表上任何地方的沉积，只是漫

20、长地史史时期微小而零星的记录(Ager，1981)。不整合代表了一个恒定的、最大时间范围内沉积作用的中断。(2)不整合面之上的沉积物较其以下地层年轻。通常，这种类型的不整合是由于陆上暴露产生的侵蚀作用而形成的，绝大多数不整合属此类型。,沉积盆地的不整合使地层记录呈非连续性，不整合的时空型式可以反映出不整合的成因。不整合的成因分析不仅是对不整合形成的主要方式一侵蚀(包括陆上暴露侵蚀和水下侵蚀)和非侵蚀作用的研究，而且包括对其控制因素如大陆抬升、海平面变化以及盆地构造活动等的分析。,二、不整合成因分析,(1)与侵蚀作用有关的不整合 从各级不整合形成方式上，绝大多数不整合是侵蚀作用形成的。侵蚀作用包

21、括陆上暴露侵蚀和水下侵蚀。(2)与侵蚀作用无关的不整合 在地层记录中，存在与侵蚀作用无关的不整合间断，如“加深饥饿不整合”是由于环境突然变深，沉积物供应滞后而形成的间断。,一个分割新老地层的间断面,不整合 Unconformity,在Exxon模式中，层序界面常常是以不整合面来代表的(图中常用SB表示)。Vail等人识别出三种类型的不整合，但后来的工作(如Van Wagoner等人，1987)将这三个界面简化成两个。根据陆相侵蚀的范围和相带向海迁移量的大小，这些界面之间存在着差异。,三、不整合与层序边界类型,型不整合(type I unconformity)发育于快速的海平面下降、更迅速的构造

22、沉降期。海岸线可能移至陆架边缘，伴随着陆架下切谷的发育和海底峡谷的深切作用，陆表遭受广泛的侵蚀作用。碎屑岩块沿着峡谷体系被搬运至陆架斜坡的底部，形成了广泛的低水位体系域。,型不整合,在I型不整合中，沉积相迅速地向盆地方向迁移。不整合面之下的高水位体系域遭受广泛的侵蚀作用。在碳酸盐岩体系中，由于台地边缘遭受严重的侵蚀及碳酸盐角砾岩和浊积岩向盆迁移，暴露的台地可能导致发育广泛的喀斯特体系和内部溶蚀作用(Sar8，1988)。,型不整合 Unconformity,具有陆架坡折的盆地内沉积的类层序的体系域构成,(据Van Wagoner等，1988),型不整合(type unconformity)发育

23、于相对海平面缓慢下降时期，其结果导致相域逐渐向海迁移，并伴随少量的陆上暴露和侵蚀作用。根据Vail等人(1987，1991)的观点，陆架边缘体系域形成型不整合。由于型不整合没有发育明显的侵蚀或大的相带迁移，因此在地震资料和露头中极难识别。,II 型不整合,型不整合 Unconformity,型层序的体系域构成,(据Van Wagoner等，1988),地层终止方式(stratigraphic terminations)的识别是层序分析方法的关键部分。搞清这个问题有助于解释为什么层序地层学的发展起源于地震资料的研究。这是因为基于露头和钻(测)井资料的常规盆地分析方法无法提供对地层终止方式有关的任

24、何信息，而这些信息在地震反射横剖面上显示得十分清楚。,3、地层终止方式,一方面，地震反射同相轴的结构特征直接反映了各个层序界面（等时面）的特点。同时由地震反射的空间连续性，可以方便地在二维或三维空间上追踪这些不规则分布的层序界面。另一方面，地震反射同相轴之间的终止关系可以反映层序内部的地层特征，为体系域研究提供了方便。,1削蚀(削截、侵蚀)：层序的顶部反射终止，既可以是下伏倾斜地层的顶部与上覆水平地层间的反射终止，也可以是水平地层的顶部与上覆地层沉积初期侵蚀河床底面间的终止。它代表一种侵蚀作用，说明在下伏地层沉积之后，经过强烈的构造运动或者强烈的切割侵蚀。,2顶超：下伏原始倾斜层序的顶部与由无

25、沉积作用的上界面形成的终止观象。它通常以很小的角度，逐步收敛于上覆层底面反射上。这种现象在地质上代表一种时间不长的、与沉积作用差不多同时发生的过路冲蚀现象。顶超与削蚀的区别在于它只出现在三角洲、扇三角洲沉积的顶积层发育地区。顶超与削蚀属地层与层序上界面的关系。,3上超：层序的底部逆原始倾斜面逐层终止。它表示在水域不断扩大情况下逐层超覆的沉积现象。根据距离物源远近，上超又可以区分为近端上超和远端上超。靠近物源称近端上超，远离物源称远端上超。只有当盆地比较小而物源供应充分时，沉积物才可能越过凹陷中心而到达彼岸，形成远端上超。,4下超：层序的底部原始倾斜面，向下倾方向终止。下超表示一股携带沉积物的水

26、流在一定方向上引力的前积作用。,可容纳空间(accomodation)是指可供沉积物堆积的空间(Jervey,1988)。可容纳空间是海平面升降变化和构造沉降二者的函数。可容纳空间增量全球海面变化增量+盆地沉降增量+沉积压实增量,4、可容纳空间(accomodation),沉积物可容纳空间与海平面变化及构造沉降的关系,(据Jervey，1988),5、海平面变化,全球海平面变化（Eustasy）：海面和固定基准点（通常指地心）间的海面变化,相对海平面变化（Relative Sea-level Changes）：相对海面变化是海面和一个局部的运动基准点（沉积基底或早期地层表面）间测量的海面变化。

27、,全球一级海平面变化旋回,(据Vail等，1990),基准面（Base level）：基准面是分割侵蚀作用与沉积作用的理论均衡面，“在该面之上，沉积物不能停留；在该面之下，可以发生沉积作用和埋藏作用”。许多人将基准面理解成海平面，或是海平面向陆方向延伸一个水平面。H.E.Wheeler（1964）提出，基准面是个相对于地球表面波状升降的、连续的、略向盆地方向下倾的抽象面（非物理面），其位置、运动方向及升降幅度不断随时间变化。,6、基准面（Base level）,基准面与地表的关系,岩性地层剖面及侵蚀作用、沉积物的路过、沉积作用和非补偿沉积作用的时空迁移对比图（据Wheeler图解法）,河流搬运

28、是碎屑物质从大陆内部向沉积盆地搬运的主要方式。现代河流研究显示沉积物对大陆边缘的供应与分配有巨大的变化。据Summerfield(1991)的统计70%的沉积物被沉积在10%的大陆面积中。亚洲的三大河流:黄河，布拉马普特拉河，恒河的沉积物输送量便可占全球河流总负载的20%.,7、沉积物供应与可容纳空间的充填,供给盆地各处的沉积物总量，是沉积物注人盆地的总速率和靠近活跃的沉积物输送地带程度的函数。1.低沉积物注人速率：可容纳空间总是超过沉积物的堆积，因此发育相当大的水体深度。偏泥的海相地层沉积发育，堆积速率受沉积物供应速率的控制，而不能反映可容纳空间发育速率的变化。,可容纳空间的充填,2.中等沉

29、积物注人速率：沉积物可加积到海面，相序发育非常复杂，随不同阶段有所不同。3.快速的沉积物注人速率：沉积物供给总是超过可容纳空间，堆积作用速率是可容纳空间的函数。,沉积物供应速率和顶积区可容纳空间体积间的关系控制了沉积物的结构：进积结构(progradational geometries)加积结构（aggradtional geometries）退积结构（retro-gradtional geometries）。,盆地地层结构,不同类型准层序组内部地层叠覆方式及其测井响应特征,(据Van Wagoner等，1988),体系域(depositional systems tracts)是同一时期内具

30、成因联系的沉积体系组合(Brown和Fisher，1977)。在层序地层学中，体系域作为层序构成单元，每个体系域都解释为与全球海水面变化曲线的某一特定间段。,8、体系域,具有陆架坡折的盆地内沉积的类层序的体系域构成,(据Van Wagoner等，1988),LST,HST,TST,陆,海,层序地层单元基本展布特征示意图,现代海相地层的沉积特征,密集段（凝缩段）(condensed section)是指在极缓慢速度下沉积的地层段。密集段可能以丰富的、多种多样的浮游和底栖微生物组合、自生矿物(如海绿石，磷灰石和菱铁矿)、有机物质为特征。密集段代表大陆边缘饥饿性沉积时期内的缓慢沉积作用，并且能够与下

31、超面相对应。,9、密集段（凝缩段）,密集段分布范围很大，可以由盆地延伸到陆棚，薄层状稳定的沉积单元将滨浅海沉积与较深水的远海沉积联系起来，从而成为地层划分对比以及恢复古环境的一个关键沉积层段。密集段尽管沉积厚度很薄，但却占有相当大的时间变化范围。在区域性或全球性地层对比、以及层序地层学研究中，密集段起着重要作用。,具有陆架坡折的盆地内沉积的类层序的体系域构成,(据Van Wagoner等，1988),1.2 体系域的划分及其基本模式,依据层序底部的界面（不整合）类型，层序可分为两种类型：型层序和型层序。型层序是指那些海面相对下降超过退覆坡折点后形成的层序，其相对海面下降较大，使层序的早期顶积层

32、上超在早先层序的坡积层上。型层序指那些海面相对下降没有超过退覆坡折点后形成的层序，最低部位体系域称为陆架边缘体系域(Posamentier等，1988)。该体系域可沉积于陆架的任何位置。陆架边缘体系域的底界为型层序边界，而顶界是陆架的首次大的泛滥面。,层序的分类,层序的内部结构,层序可划分为若干个体系域体系域是根据界面类型，它们在层序内的位置，以及准层序及准层序叠置模式客观地加以定义的。在任何一个相对海面变化周期中（层序），都可发育三种主要的体系域类型。,型层序,I 型层序Type I Sequence,型层序边界以与河流复壮作用、岩相的向盆地方向转移、海岸上超的向下转移以及上覆地层的上超伴生

33、的陆上暴露及同时发生的陆上侵蚀作用为特征。I 型层序界面被称为 I 型不整合。,I型层序的内部结构,依据沉积物展布范围是局限于陆棚坡折以下，还是陆棚坡折以上，可划分为如下三种体系域：低（水）位体系域(LST)、海进体系域(TST)、高（水）位体系域(HST)。在层序的底部边界上发育有下切谷的特征。,具有陆架坡折的盆地内沉积的类层序的体系域构成,(据Van Wagoner等，1988),低位体系域,低位体系域的沉积物组成在三种边缘背景下差异明显：1 具坡折的陆架边缘低位体系域 2 无明显坡折的缓坡低位体系域 3 同生断层低位体系域,三种边缘背景下的低位体系域构成,(据Van Wagoner等，1

34、990),具有陆架坡折的盆地内沉积的类层序的体系域构成,(据Van Wagoner等，1988),具有缓坡边缘的盆地内沉积的类层序的体系域构成,(据Van Wagoner等，1988),具有陆架坡折的盆地内沉积的类层序的体系域构成,(据Van Wagoner等，1988),低位体系域,I型沉积层序的底部体系域被称为低位体系域(Lowstand Systems Tract)，低位体系域是在以相对海平面下降（亦即全球海面降落速度超过退覆坡折带处的沉降速度）和随后的相对海平面缓慢上升为特点的阶段中沉积的。当海面相对下降到退覆坡折处以下时，海湾线离开陆架降落到陆坡上，由于平衡剖面降低，河流剖面将调整以

35、适应较低的基准面。这就引起河流复壮或者下切，河流将下切到原先沉积的顶积层：即早期层序的冲积平原、湾岸平原和陆棚沉积之中。,与早先的高水位体系域时期相比，这个阶段的沉积负载比较大，并且以较高的砂泥比为特征。这是因为低位扇时期的河流沉积物负载是由下切水流掏挖出来的再搬运沉积物组成的，所有这些沉积负载最终沉积在早期的高位坡积斜坡或退覆坡折带处。而后，由于在这些部位沉积物过分集中带来的不稳定性，导致整体运动作用的开始，而随后这里的退缩性崩塌，可以导致大的陆架边沿槽沟或者海底峡谷的形成。最后，从河流以及同时期海底峡谷侧壁滑塌而来的沉积物被密度流搬运到盆地中，并且在陆坡变得十分平缓的地方沉积下来，形成点源

36、型海底扇。,如果低位体系域是沉积在一个具有陆架坡折的盆地内，通常可以把它分成两个独立的、不同时期的组成部分：低位扇和紧跟着的低位进积楔。低位扇是受沉积物经由陆架通过活跃的下切谷时的海底扇沉积作用控制的。低位进积楔以较细的楔形陆坡沉积为主。它们又称陆坡扇、楔、锥和海底扇。,具有陆架坡折的盆地内沉积的类层序的体系域构成,(据Van Wagoner等，1988),低位体系域低位扇,低 位 扇,低位扇通常可以区分出两个单独的沉积单元：早期的、位于陆坡脚的盆底扇（BF，basin floor fan)；后续的、衔接于陆坡处的斜坡扇(SF，slope fan)。,具有陆架坡折的盆地内沉积的类层序的体系域构

37、成,(据Van Wagoner等，1988),盆 底 扇,它以沉积于下陆坡和盆地底部的海底扇为特征。盆底扇沉积取决于伸入到陆坡的峡谷的剥蚀作用和陆棚上河流体系的下切作用。陆棚和陆坡的硅质碎屑通过峡谷而注入到盆底扇中。盆底扇的底面（与低位体系域底面一致）为1型层序边界，如果低位进积楔的进积范围足够大，盆底扇顶面可能是后续的低位进积楔的下超面，盆底扇顶面也可能是上覆任何斜坡扇的下超面。,海底扇相模式,1、点物源富泥型,（三）深水扇体相模式,点物源砂泥型,点物源富砂型,点物源富砾型,2、多物源富泥型,多物源砂泥型,多物源富砂型,多物源富砾型,线物源富泥型,线物源砂泥型,线物源富砂型,线物源富砾型,斜

38、 坡 扇,斜坡扇（陆坡扇）以陆坡中部或底部的浊积和碎屑流沉积为特征。斜坡扇沉积作用可以是与盆底扇同时期的，或者是与低位进积楔的早期部分同时期的。斜坡扇的顶部是低位进积楔中部和上部的某一个下超面。典型的斜坡扇被认为是由水下河道天然堤沉积复合体（Van Wagoner et al.,1988）。,低位体系域低位进积楔,低位进积楔,低位进积楔是一个在海面相对上升加速时期沉积的顶积坡积层体系。它以海进面（最大进积面,maximum progradation surface）与上覆的海进体系域分隔开，并且以从进积（低位进积楔）到退积（海进体系域）的准层序叠加模式转换标明界线。它以陆架上的下切河谷充填为特

39、征。常上超于层序界面之上，以具楔形形态的前积充填方式覆盖于陆坡之上，并常下超于盆底扇或陆坡扇之上。低位进积楔沉积与盆底扇沉积是不同时期的沉积物。低位进积楔由前积到加积准层序组组成。,低位进积楔,低位进积楔的顶面与低位体系域的顶面相重合，是一个海泛面，称为海进面。低位进积楔沉积是海平面缓慢相对上升时期发生的。低位进积楔以覆盖在斜坡扇有堤河道沉积和随后的峡谷充填之上的三角洲沉积体系的前积为特征。作为三角洲前缘的沉积物，浊积岩等深水砂可沉积下来。,海进体系域,具有陆架坡折的盆地内沉积的类层序的体系域构成,(据Van Wagoner等，1988),海进体系域,I型（或型）沉积层序内部中间的体系域被称为

40、海进体系域(Transgressive Systems Tract)。海进体系域沉积在相对海面上升、可容纳空间体积增加较沉积物供应快得多的时期。,海进体系域,海进体系域的底面是位于低位体系域或者陆架边缘体系域顶面处的海进面。海进体系域内部的准层序在朝陆地方向上超到层序边界之上，在朝盆地方向下超到海进面之上。海进体系域的顶面是下超面。这个下超面也是个海泛面，上覆高位体系域内前积斜层的趾部下超其上。下超面以从退积式准层序组变为加积式准层序组为特征，并且是个最大海泛面。,海进体系域,具有最发育的顶积层系和少量的坡积层系，海进体系域中最活跃的沉积体系是顶积层体系：河流体系、滨海体系、湾岸平原和陆棚体系

41、。以发育一个或多个退积式准层序组为特征。此时，发育的每一个三角洲都是陆棚三角洲。这些沉积物可能会显示出欠补偿的证据，它们可能是煤系沉积、漫堤沉积、泻湖沉积或湖相沉积、洪水形成的河口湾等。,海进体系域,海进体系域,相对海面上升的最大速率出现在海进体系域内部。海进体系域末期，当顶积层可容纳空间体积增加减少，并与沉积物供应相匹配时，进积再次出现。这时形成了最大洪泛面（maximum flooding surface）。海进体系域沉积物经长距离迁移进入密集段发育区，形成一套富含有机质的磷灰质页岩或藻灰岩沉积物。因为只有少量泥质沉积物过路顶积层（或大量沉积于此），海进体系域通常具有较其它体系域低的砂岩百

42、分比。因此海进体系域常常是顶积层储层的良好封闭层。,密集段(Condensed Section),它出现在高水位期沉积与海进及低水位期沉积间的下超面上。密集段有两层重要性。一是它所代表高水位期沉积体系域的前三角洲细粒沉积往往作为重要的生油岩覆盖下伏的海进及低水位储油岩上，可以形成各种类型的油藏。一是由于高水位沉积覆盖在年龄不同的海进和低水位沉积上，因此，在朝海或深水方向，同样可以形成年代跨度不等的沉积间断。这点在理解复杂的地层缺失原因上极为重要。,密集段(Condensed Section),密集段主要产于海进体系域内部和高水位体系域远端。在其它的下超面(如海进体系域与低水位体系域之间，低水位

43、前积楔与低水位斜坡扇之间、斜坡扇与盆底扇之间)上，都有密集段存在，但其规模较小。密集段代表时间跨度很长但沉积速度极慢条件下的非补偿缺少物源的沉积。,密集段(Condensed Section),密集段代表时间跨度很长但沉积速度极慢条件下的非补偿缺少物源的沉积。由于沉积物与海水的长期接触引起的各种原生作用与成岩作用，因此，在硅质碎屑岩层系的密集段中，常常出现纸状页岩、丰富的海相微古或超微古生物、自生海绿石、菱铁矿、海绿石、磷灰石、原生的白云岩、极低的电阻，高的自然伽玛，它的部位常常处在大段泥岩的底部,密集段(Condensed Section),密集段主要产于海进体系域内部和高水位体系域远端，是

44、不断前积的细粒沉积。它的外部界面（顶底面）是穿时的，内部界面（纹层面）则是等时的。在滨线的区域性海进时期，密集段分布最广泛。,高位体系域,具有陆架坡折的盆地内沉积的类层序的体系域构成,(据Van Wagoner等，1988),高位体系域,沉积在I型（或型）层序最上部的体系域称为高位体系域。在顶部以 I型（或型）层序界面为界，在底部以下超面为界。高位体系域内部的准层序在朝陆地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。它反映了最大海进面之后、层序边界之前进积的顶积坡积层体系，此时可容纳空间增加的速率低于沉积物供应的速率。,高位体系域,高位体系域以随地史时间的相对海面上升

45、减少为特征，因而早期发育加积结构、晚期发育进积结构。高位体系域以发育前积的三角洲富砂沉积体系为特征。河道砂岩体将变得较普遍和较连续。,高位体系域,高位体系域通常广泛分布在陆架上，并以若干个加积式准层序组、接着为若干个具前积层形态的前积准层序组为特征。,不同类型的三角洲前缘沉积特点有所不同，河控三角洲的河口砂坝沉积厚度较大。波浪控制的三角洲河口坝与海滩砂脊共生，这是由于波浪的改造作用所致，海滩砂脊分选好，具对称波痕。而潮控三角洲前缘沉积无疑应见到潮汐作用的特征层理类型及双粘土层等构造。,三角洲的垂向层序最常见的是三层结构，即顶积层、前积层和底积层，尤其以吉尔伯特型三角洲为典型。,型层序,型层序的

46、体系域构成,(据Van Wagoner等，1988),型层序,型层序边界形成时，相对海面可能在高位顶积层的整个近源部份降落，但没有降落到退覆坡折处。型层序的最低部位体系域称为陆架边缘体系域(Posamentier等，1988)。该体系域可沉积于陆架的任何位置。陆架边缘体系域的底界为型层序边界，而顶界是陆架的首次大的泛滥面。型层序的海侵和高位体系域与类层序相似。型层序没有深切谷，且缺乏由于河流再生及岩相向盆地方向迁移所导致的、有重要意义的侵蚀削截。,型不整合,型层序的内部结构,依据沉积物展布范围及其在层序中的位置，型层序的内部结构也可划分为如下三种体系域：陆架边缘体系域(SMST)、海进体系域(

47、TST)、高（水）位体系域(HST)。除陆架边缘体系域外，另外两种体系域与型层序基本相同。,型层序的体系域构成,(据Van Wagoner等，1988),陆架边缘体系域,型层序的体系域构成,(据Van Wagoner等，1988),陆架边缘体系域,陆架边缘体系域(Shelf-margin Systems Tract)是型层序最低部位的体系域。陆架边缘体系域的顶面是海进面，它同时构成海进体系域的底面，它的底面是型层序界面。陆架边缘体系域由进积的顶积层组成，它最初是前积结构，但向上转为加积结构，进而转化为退积结构，进入海进体系域。,与高水位体系域相反，陆架边缘体系域一般没有被广泛分布的河流沉积覆盖

48、。在露头和钻井资料中识别陆架边缘体系域是非常困难的。通过隐蔽的不整合以及准层序叠加模式的转化，可将陆架边缘体系域与上覆的高位体系域区别开。,陆架边缘体系域,陆架边缘体系域,两类特殊的低位体系域,低位体系域的沉积物组成在三种边缘背景下差异明显：1 具坡折的陆架边缘低位体系域 2 无明显坡折的缓坡低位体系域 3 同生断层低位体系域,三种边缘背景下的低位体系域构成,(据Van Wagoner等，1990),具有缓坡边缘的盆地内沉积的类层序的体系域构成,(据Van Wagoner等，1988),斜坡边缘中的低位体系域,斜坡边缘是一种具缓坡特征（多小于1）的大陆边缘。在斜坡边缘中，Van Wangone

49、r等人认为低位体系域由相对薄的低水位楔（lowstand wedge）组成，它可能包含两个部分：第一部分以河流下切作用和沉积物过路冲蚀海岸平原为特征，是在海平面相对下降时期发生的，在该时期滨线快速地向盆地方向推进，直至相对海面下降稳定下来为止。,斜坡边缘中的低位体系域,低水位楔的第二部分以海面的缓慢相对上升，下切河谷的充填，以及滨线的连续前积为特征，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。低水位楔的顶面是海进面；低水位楔的底面是层序界面。,低位体系域的沉积物组成在三种边缘背景下差异明显：1 具坡折的陆架边缘低位体系域 2 无明显坡折的缓坡低位体系域

50、3 同生断层低位体系域,三种边缘背景下的低位体系域构成,(据Van Wagoner等，1990),生长断层边缘中的低位体系域,生长断层盆地边缘以重力驱动下的同沉积张性断层为特征。断层根部沉降速率较大，形成逐渐增厚的地层层序。生长断层盆地边缘的体系域基本与陆棚坡折边缘处的相同，只是它的低位体系域发育比较特殊。是一种受断层活动控制的高沉积补偿、高沉降速率的阵发式沉积特征。沉积充填主要受生长断层的活动特性控制。一般认为，在生长断层背景下，层序的发育以低位扇的异常发育为特征。这是由于生长断层的多期快速沉陷，使盆地边缘的下切、滑塌等活动极为发育而至。,高分辨率层序地层学,高分辨率层序地层学是利用测井、岩