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地质学基础第三章 地层分析

▪沉积层在垂向上的堆叠是由于下沉作用或压实作用,或者由于 两者的联合作用所造成。
西南石油学院--代宗仰,2002年8月
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2. 穿时普遍性原理 “穿时”——指在持续地海侵或海退的情况下,地质时代 因地而异的一个岩石地质体及其界线与地质时间面或化石 带斜交的现象或关系。这种穿时的现象是由沉积环境随时 间的迁移和侧向堆积作用所造成的。
穿时普遍性原理可概括为:全部侧向上可以识别和追索的 非火山成因的陆表海沉积物的岩石地层单位都必然是穿时 的。
在分析和对比岩石地层单位时,不采用穿时普遍性原 理作指导,而只采用叠覆原理,必然歪曲事物的真相,颠
倒地层和古地理的解释,也无法搞清岩层的真正侧向关系
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表1-3-1 塔里木石炭系地层划分方案对比表
种生物共生在一起组成一个生物群体(组合)。生物 群及其变化,在一定程度上反映了地层形成时期的自 然地理环境的改变和时代的变化。
化石组合法可以避免因个别标准化石在特殊沉积 环境中,由于穿时现象造成地层对比的错误。
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3、种系演化法
生物地层法的局限性:化石鉴定的分歧 地质环境地复杂多变:相变与古生物
δ ( ‰)=(R样品-R标准)/R标准 ×103
R样品为上述三个比值之一, R标准 为国际标准对比样品。 氧同位素,选SMOW和PDB;硫同位素,选CDT;碳同位素,
PDB
SMOW、CDT和PDB分别是标准平均洋水氧、亚利桑那某峡
谷某一陨石铁中的硫、南卡罗莱纳州晚白垩Peedee组中箭石
化石的碳和氧。
绝大部分的沉积层或厚的沉积物楔形体是由沉积 物通过侧向加积或进积型式在倾斜面上堆积而成的。 该原理认为:
▪堆积沉积物的沉积面或等时面一般是倾斜的
▪地层主要通过进积或侧向加积堆积在这种面上,成为有成因联 系的单元,结果形成一个次要的垂向堆积组分;
▪由于进积或侧向加积,沉积物一般是在搬运方向上堆积的。沉 积斜坡可能变陡,不稳定的沉积体可以通过滑塌、蠕动或滑动 顺坡变形。
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•对比的结果
栅状图 剖面图
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穿时普遍性 西南石油学院--代宗仰,2002年8月
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•地层学的图件
•时代地层图 •古地质图 •等深线图 •等厚度图 •相图:
标准化石在海相地层对比时,化石带往往可以作 洲际对比。而陆相地层由于沉积环境复杂、相变剧烈、 红层较多,化石稀少,对比较困难。
奥陶系的笔石带,渤海湾盆地下第三系沙三的华 北介和沙二的椭圆拱星介等都可作全国甚至洲际对比。
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2、化石组合法 地史中,同一生活环境中不止一类生物,而是多
油气勘探中,微体化石及超微化石的鉴定和对比 更显得重要。
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1、标准化石法
运用标准化石来进行地层划分和对比的方法叫做 标准化石法。
标准化石--一个地层单位中所特有的生物化石, 只在该段出现,而上下层位中基本没有。具有生存时 代短、分布范围广、数量多,易于发现,保存完好, 易于鉴定等特点。
(四)同位素方法
同位素地层学研究的是地层中的稳定同位素。同位素是原
子核内质子数目相同而中子数目不同的原子。同位素分为稳定 同位素和不稳定(即放射性)同位素两种。
同位素地层研究用的最多的是氧、硫和碳同位素。 氧同位素:16O、17O、18O, 主要参数为18O/ 16O 。 碳同位素:12C、13C,主要参数为13C/12C 硫同位素:32S、33S、34S 、36S , 主要参数为34S /32S
(三)地球物理学方法
建立在物理因素相似基础上的对比-覆盖区 地层划分对比的主要手段 •追踪地震波组实现地层对比
•根据测井电测曲线实现地层横向对比
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(三)地球物理学方法 西南石油学院--代宗仰,2002年8月
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•古生物学方法(生物地层学方法) •岩石学方法 •地球物理学方法 •同位素地质年龄法 •古地磁学方法 •事件地层学方法
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(一)古生物学方法
基本原理: 18世纪末英国工程师史密斯发现不同岩层中所含
的化石各不相同,可以根据相同的化石来对比地层并证 明属同一时代。---化石层序律。
地层层位标定技术
反射贡献分析
油页岩90米
静1井
潜山的标定
油页岩
玄武岩137米
去砂实验
因此在利用合成记录开展潜山层位标定中,重点通过反射系数贡献分析和
去砂实验解决了潜山及上覆地层西的标南定石问油题学。院--代宗仰,2002年8月
Inline 1830
曹12潜山
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第三章 地层分析
一、地层学的基本理论 二、地层沉积作用 三、地层层序与划分 四、地层格架与对比方法 五、层序地层学简介
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一、地层学的基本理论
1. 原始水平原理——沉积层是近于水平地沉积下来的,并 且基本上平行于它们所堆积的表面。现在在野外看到 的地层,如果不是水平的,那就认为它不是原始形成 的样子,而是由后来的构造作用造成的。
•生物相图 •岩相图——岩相总图、某一组分的等厚图、百分比图等
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东河砂岩为砂砾质滨岸相
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地史中地磁场的极性保存在该时期的含有铁磁性矿物组成的 任何岩层中。磁性地层学就是依据岩石层序中的磁学属性所建 立的极性单位,来进行地层的划分与对比的学科。
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岩石中的天然剩余磁性是由原生剩余磁性与次生剩余磁性两 部分组成,而原生剩余磁性的方向就是所属的岩石在形成时期 的地球磁场方向。
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地震反射波组对比地层的局限性: • 断层上下盘地层的追踪,特别是同沉积断裂上下
盘地层的对比较困难。 • 正地形构造高部位、浅层构造,追踪地震反射波
意义。
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7. 变质原理——在任何地方,变质作用晚于地层的沉积 或形成的作用。
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二、地层沉积作用 • 大多数地层是由沉积岩组成的,所以地层
学的许多基本原理和概念的建立就得以对 沉积作用过程的理解和认识为基础。 • “将今论古”或现实主义原则 • 盆地的充填形式至少有三种:垂向加积、 侧向加积和进积
2. 原始侧向连续原理——水成沉积层在侧向上原来是连续 的,只有在沉积盆地的边界处才会尖灭。如果在野外 追索一个岩层时发现了中断,那就说明中断不是原始 沉积时造成的而是后来的构造变动造成的。
3. 叠覆原理或地层层序律——岩层序列自下而上具有从 老到新、从先到后的顺序关系。或者说老地层在下、 新地层在上。
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(四)同位素方法 西南石油学院--代宗仰,2002年8月
(五)磁性地层学方法 古地磁学研究成果是大 陆漂移和板块构造学说 的重要支柱。它是通过 测定岩石中保存的剩余 磁性来追溯过去地质历 史中的磁场方向、强度 变化特征的科学
化石的穿时性、“哑层”、再沉积化石。
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(二)岩石地层学方法 1、岩性法
2、沉积旋回法 沉积旋回-沉积岩按 照一定的生成顺序有 规律地交替出现的现 象。
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(二)岩石学方法 3、标志层法
4、重矿物法
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曲流河的点砂坝的生长
❖ 进积或前积作用progradation——指沉积物从盆地边缘 注入,靠在倾斜面上堆积,造成沉积层向外侧生长。 如三角洲或海滩的沉积作用,结果导致浅水沉积堆积 在向海方向上的较深水西沉南积石物油上学。院--代宗仰,2002年8月
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由侧向加积和进积作用的研究侧向堆积原理 (principle of lateral accumulation).
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古地磁测井 西南石油学院--代宗仰,2002年8月
(六)事件地层学方法 地质事件-火山 爆发、古地磁极 反转、海平面升 降、冰川事件、 生物绝灭、外星 撞地球等。
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三、地层层序与划分
❖地层单元和类型 •岩石地层单元、生物地层单元、年代地层单 元 •地震层序单元 •测井地层单元
❖地层层序的建立 生物—岩性地层层序 地震地层层序 测井地层层序 综合地层层序 西南石油学院--代宗仰,2002年8月
四、地层格架与对比方法
地层对比的标志:岩性标志、古生物标志、岩石 物理或地球物理标志、放射性标志。总体上可分为 等时性标志和非等时性标志 地层对比的方法
上泥岩段
标准灰岩段 石
标准灰岩段
中泥岩段 炭
中泥岩段

生屑灰岩段 统

生屑灰岩段

下泥岩段

下泥岩段

下泥岩段
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