地震地层学-总结
一、地层界面和地震反射面 二、地震层序的概念
三、地震层序的划分
一、地层界面和地震反射面
1、地层界面 (Stratum Interface)
岩性地层界面(litho-interface) 以岩石或岩性特征作为划分标志,它是岩性相对一致 的一套地层与另一套地层的分界面。 参数:岩石的粒度、颜色、层理、结构、矿物成分、 沉积构造、电性特征等 生物地层界面(biological-interface) 以生物化石或化石群为划分依据,它是一套生物组合 与另一套生物组合的分界面。是勘探阶段地区统层的 基本依据。 时间地层界面(time-interface) 某一特定地质时期内所沉积的一套地层与其他地层 的分界面。就是沉积等时面或同时沉积作用面。
① 实际上属地层学范畴 ② 是介于地质与勘探地球物理之间的交叉学科
一、地震地层学的兴起和发展
“地震地层学是近20年来发展起来的一个新的地学分支,它是地球 物理学方法与地质学概念紧密结合的综合勘探方法”(张万选、张厚 福等,1990)
“地震地层学”是发展最快的一个地学分支 ——Payton(1977)
因此反射界面不能与地层界面一一对应,地震反射也不能与反射界面一一对 应,地震上所划分的界面信息远没有地质上的信息多。
地震反射界面总体代表时间界面,具年代地层意义,这是地震地层学的基础。
二、地震层序的概念
1、基本概念(Basic Concept)
沉积层序(Depositional Sequence):成因上有关联的连续沉积的一套地层组合,
成为一门独立学科。
随后,全球进入地震地层学时代。
一、地震地层学的兴起和发展
3、地震地层学的发展历史
第三阶段——深化阶段(20世纪80年代以后) 1、地震勘探技术快速发展 (子波处理;地震反演 ;高分辨率地震;三维地震) 2、地震地层学朝两个不同的方向发展
(1)从区域性沉积相向局部储集层分布和参数发展;
但也有不是等时面的地震反射面: ①不整合面,由于侵蚀或无沉积作用的时间长短和时间跨度不同,同一不整合的不 同段的起止时间不同,但此时不妨碍它作为上下不同时代地层分界面的地质意义。 ②由于地震处理过程造成的地震同相轴相连,出现不等时的反射面,但从理论上讲 对大段地层的同时性不会产生大的影响。 ③油水界面、岩相界面、冻土层面、低角度的断层面等
因此只有沉积表面是连续分布的具有波阻抗差的界面,才是真正意义的地震反射面,它基 本上是追随地层沉积表面的年代地层界面。
一、地层界面和地震反射面
同时还应认识到:受地震分辨率的限制,并非所有层面均能产生一个单 独的反射,也并非每个反射同相轴只是一个层面的反射。地震反射可以 代表某特定的地层界面也可能是几个地层界面的综合响应
——“储层地震地层学” ( Lindthy,1984,Neidell,1989) (2)从静态层序分析向动态体系域演化成因模式发展; ——“层序地层学”(Vail, Posamentier,1989;Van Wagoner,1990;)
一、地震地层学的兴起和发展
3、地震地层学的发展历史 地震地层学中国的引进和发展
3、地震反射面(Seismic ห้องสมุดไป่ตู้eflection plane)
地震反射面就是能形成连续反射的波阻抗界面,因此从根本上讲它是追随地层沉积表面的 物理界面,但同时又是年代地层界面。 其次,地震反射面不一定是岩性界面。 ①由于层内的侧向变化是渐变的,不易形成波阻抗界面,因此穿过层面的岩性界面不形成 反射。
因此地震地层学研究需要坚实的地质学理论和地震学理论,必须学 会利用模型进行地震地层学解释。
2、应用范围(Application range)
找油、气、煤、水、沙及其它沉积式矿产,甚至工程、水文地质等 ① 查明地层界面,接触关系并划分地层。
② 研究区域构造、沉积、海面升降和热演化发育史。
③ 恢复古水流体系、古沉积体系,推断古沉积环境。 ④ 研究古地貌,确定古河道、三角洲等,并研究其成因和分布。
1、70年代末期引进地震地层学;
2、80年代初期在东部盆地应用地震地层学; 3、80年代后期走入低谷;
4、90年代开始引进层序地层学
二、成为独立学科的三个条件
1、理论基础(Theoretical basement)
地层学理论(含沉积学)[Stratigraphy]:各种地层界面的形成机制、 展布特征,各种沉积体系及类型,与油气圈闭及其它沉积矿产有关 的地质异常体的形成规律和沉积特征等。 地震理论 [Seism]:弹性波的产生、传播、反射、吸收、衰减和干扰 特征,地震反射波的动力学(速度)和运动学参数(振幅、频率、 相位、极性等)特征。 把它们紧密结合并把结合点放在与油气及其它矿产有关的各种地质 异常体或异常界面的地震反射特征上。
2、地层界面与不整合(interface and unconformity)
层面一般代表一相对短的时间间断。 表明无沉积作用或沉积作用发生变化 只在划分特征地层时可以识别 须存在速度-密度差异才能反射地震信号 不整合指间断或缺失某时间段的沉积,时间间断较长。 侵蚀或无沉积作用造成时间记录上的间断
一、地层界面和地震反射面
Chapter 2 地震层序分析
Seismic Sequence Analysis
地震层序分析是地震地层学的基础;
地震层序分析核心任务是识别沉积 层序这种地层单元,然后进行层序 的对比和追踪;
地震层序分析包含一整套概念和方法
Chapter 2 地震层序分析
Seismic Sequence Analysis
地震地层学
Seismic Stratigraphy
野外露头
Vermilion Cliffs National Monument
地下的真实情况
Catalog
Chapter 1 绪论 Chapter 2 地震层序分析 Chapter 3 地震相分析 Chapter 4 应用实例
Chapter 1 绪论
“地震地层学”是新的一个地学分支
——牛毓荃、徐怀大等(1980) “地震地层学”是在数字化的基础上把地震与地质更紧密地结合 ——陆基孟,《地震勘探原理》
一、地震地层学的兴起和发展
区域地震地层学
地震 岩性学
地震地层学
层序 地层学
储层地震地层学
一、地震地层学的兴起和发展
3、地震地层学的发展历史 第一阶段——培育阶段(20世纪70年代以前) 1、全球油气勘探——“以寻找构造圈闭”为核心; 2、只利用简单的地震资料: ——双程旅行时间(T0),或少量速度谱
狭义上的地震地层学,又称“相面法”、“模式对比法”。主要依据地震剖 面上反射波组的产状及组合关系、振幅、连续性和频率等特征划分地震相, 定性研究沉积盆地的地层格架和沉积体系,解释岩性和沉积环境,并预测有 利的油气聚集带和圈闭类型。 主要研究内容: 层序:划分地震层序,进行地震层序分析,建立区域地层格架。 地震相:进行地震相分析,确定地震相类型及分布。 沉积相:结合岩心及测井资料将地震相转换成沉积相,了解区域构造运动规 模,确定地质年代,解释沉积环境和古地理,重塑沉积史。 预测:预测烃源岩和储集岩分布,预测油气远景。
3、主要技术(mainly technique)
野外露头、岩心和测井等资料的地层学、
地质学方面 沉积学研究技术
地震资料的采集、处理和显示技术 三维地震、VSP、 横波地震、井间地震等技术
地震方面
计算机的资料处理、显示、自动解释技术
地震属性研究技术 地震模型技术
三、研究内容和解决的问题
1、区域地震地层学(Region Seismic Stratigraphy)
⑤ 确定有利圈闭特别是地层圈闭的位置、类型、规模等,指导勘探。
⑥ 判断地层的岩性、物性、流体类型,预测油气藏并进行评价。 ⑦ 寻找天然气资源(包括天然气水合物)。 ⑧ 为找水、沙及其它沉积矿产服务。 ⑨ 为工程地质、海底工程等服务。 地震地层学是应油气勘探的需要发展起来的,其中心任务是寻找可能 的储油气的圈闭,尤其是隐蔽圈闭。
一、地震地层学的兴起和发展 二、成为独立学科的三个条件
三、研究内容和解决的问题
一、地震地层学的兴起和发展
1、地震地层学的产生背景
地震地层学的产生是全球油气勘探不断发展的结果 主要体现在四个方面:
1、油气勘探从露头区向覆盖区发展: 油气勘探的目标更多 地被埋在地下,露头区资料与盆地内部的实际情况相差很远。
3、主要是编制构造图。
一、地震地层学的兴起和发展
3、地震地层学的发展历史
第二阶段——诞生阶段(20世纪70年代中后期)
1、1975,格罗和埃蒙发表《地层地震的新方法》;
2、1975 ,Neidell 发表 《直接探测碳化氢的模型》; 3、1977,Exxon公司生产研究组的Vail、 Sangree等人在77年 AAPG年会上发表十几篇论文,推出了“地震地层学”。当年, Payton出版了该论文集——“Seismic Stratigraphy” ,地震地层学
首先,大多数地震反射面大体反映时间地层界面,主要是具波阻抗差异的层面和不整合面。
②与时间地层单元一致的岩性界面可形成反射,但此时具有年代地层意义,不再是单纯的 岩性界面。
③虽然岩性相同但时代不同,其沉积条件和压实程度存在差异,仍会导致波阻抗界面存在, 因此层与层之间可形成连续的反射。
④岩性界面是大体反映岩石集中分布范围的宏观虚拟面,不是实体界面
不变的,角度不整合可变为平行不整合,又可变为整合接触。
在地震剖面上划分地震层序就是寻找剖面上的两个不整合,分别追踪到变为 整合为止,则在这两个不整合之间的全部层序就是地震层序。
2、地震层序的规模(scale of seismic sequence)
沉积层序的厚度一般从几厘米乃至上千米,但受地震分辨率的限制,在地震剖面 上往往只能划分出厚度十几米以上的沉积层序,厚度再小一点的地层只能借助其 它手段才能识别,在横向上地震层序往往可以追踪的较远。 按地震层序规模的大小,可把沉积层序详细划分三级: ①超层序:从水域最大到最小时期沉积的地层层序,往往是区域性,并包括几个 层序,是最高一级的地震层序单元,横向可追踪数百公里以上,反映受两次大的 构造运动控制的完整的盆地发育旋回。 ②层序:超层序的次级地层单元,水域相对扩大和缩小,可是区域性,也可是局 部的,可追踪数十至数百公里,层序至少可在一个凹陷内追踪,以不整合或与之 可对比的整合为界。反映控制盆地发育的主要构造运动带或水进水退旋回。 ③亚层序:层序中最小的地层单元,可是局部的或沉积体的一部分,常在一个凹 陷内可以追踪,仍以不整合或与之可对比的整合为界。其规模小于凹陷面积的一 半,一般分于凹陷的边缘或隆起的周围。反映盆地的次要构造运动带或水进水退 旋回。