层序地层学研究进展:国际层序地层学研讨会综述

结合"国际层序地层学研讨会"的相关内容,阐述了层序地层学理论和技术方法研究的进展;内容包括碎屑岩层序地层学(涉及海相、湖相、河流相等)、碳酸盐岩层序地层学、煤和其他沉积物层序地层学、层序地层标准化等领域的重要研究成果及其在常规油气与非常规油气勘探中的应用。最后指出了层序地层学未来的发展趋势,主要为研究方法标准化及应用地区特殊化,尤其要加强深水层序、碳酸盐岩层序、层序模拟等方面的研究。     

前陆盆地层序地层学研究简介

前陆盆地层序地层学是将层序地层学理论应用于构造活动的前陆盆地分析的一个特例。前陆盆地三级层序成因并非受全球统一的海平面变化控制，而是与盆缘造山带区域本报特约记者运动、盆内沉积作用和相对海平面变化的联合作用有关，代表了前陆分地一个成盆期的不同发育阶段。层序界面是相对海平面下降和区域构造隆的联合作用面。在盆地演化的不对称沉降阶充填阶段，邻造山带区为低水位浊积扇沉积层序；远离造山带区，低水位体系域不发育     

论层序地层学与含油气系统在油气勘探中的联系——以鄂尔多斯中生代盆地为例

虽然层序地层学与含油气系统理论的各自研究对象和研究方法不同，但由于层序地层学研究对象(沉积岩)是含油气系统研究对象(油气)的载体，二者可以由含油气盆地分析有机的结合起来。层序地层分析包含了对含油气系统的地质要素及成藏作用载体的分析，因而沉积层序的组成单元与含油气系统的地质要素有必然的联系：在一个沉积盆地的数个沉积层序中，成熟烃源岩往往是地史中具一定埋深、分布广、厚度大、有机质含量高的凝缩层，这个凝缩层往往是一个构造超层序的最大海(湖)泛面；储集岩往往是成熟烃源岩之上层序的低水位体系域或紧邻成熟烃源岩的高水位体系域；有效盖层为储集岩之上层序的水进体系域及凝缩层；成熟烃源岩之上的沉积层序为上覆岩层；低水位体系域储集岩有可能沿上倾方向尖灭，被层序界面及其上层序的水进体系域岩性圈闭；除构造裂缝外，低水位体系域下切谷可作为油气向上运移通道；一个含油气系统往往跨越不同的沉积层序甚至构造超层序。     

陆相前陆盆地层序地层学研究——以塔里木盆地北部下白垩统地层为例

陆相层序地层学是层序地层学今后进一步发展的一个重要研究领域和方向。因此,探索不同构造背景下、不同类型陆相盆地层序的边界性质、内部结构特征、控制因素及其模式将极大地丰富和完善层序地层学的理论与方法。本文通过对塔里木盆地北部早白垩世陆相前陆盆地地层进行层序地层分析,确定出4个层序边界,划分出1个超层序和3个三级层序,识别出冲积体系域(AST)、湖泊扩展体系域(EST)和湖泊萎缩体系域(CST),并探讨了陆相前陆盆地层序地层的特征及其控制因素。研究表明,构造作用是控制该陆相前陆盆地层序形成与发育的首要因素;远离和邻近南天山造山带的盆地南、北两侧构造作用的不均一性,造成层序边界性质、体系域特征等在南、北两侧存在很大差异;层序内部体系域发育的不完整性(即由两个层序界面限定的一个三级层序在全盆范围内仅发育一种或两种体系域),反映了陆相层序的复杂性和特殊性。     

焉耆盆地中生界层序地层和沉积体系分析

利用层序地层学原理和方法，建立了焉耆盆地中生界层序地层格架，将其划分为4个层序，继而分析了各个层序的地层特征、层序演化及各个体系域的沉积体系展布。研究表明，焉耆盆地中生代存在南北两大物源体系，盆地总体上以河流－湖泊沼泽相的浅水沉积为主，湖泊水体深度不大且分布范围有限；层序Ⅲ的水进体系域是湖盆发育的鼎盛时期，构成了本区良好的盖层；通过层序构成分析，探讨了隐蔽圈闭发育的有利层位及区带。     

含煤岩系沉积学和层序地层学研究现状和展望

在对含煤岩系沉积系研究历史进行回顾的基础上,论述了含煤岩系层序地层学方法以及海平面变化与聚煤作用的关系。注重强调分布广泛的厚煤层实际上是在基准面或海平面的抬升过程中堆积的,煤层底面代表海泛面。     

陆相盆地层序地层研究特点

陆相盆地具有多物源、物源近、相带窄、相变快、多沉积中心等特点,因而陆相盆地层序地层研究与大陆边缘盆地相比具有较大的差异。本文分别从层序形成的控制因素、层序界面、小层序组和体系域特征等方面论述了陆相盆地层序地层研究的特殊性。     

准噶尔盆地侏罗系露头层序地层及沉积学特征

在经典层序地层学理论以及成因地层学和河流沉积体系构成单元等级界面分析方法指导下，通过准噶尔侏罗系陆相盆地露头层序地层和沉积学的实际调查和综合研究，依据研究区沉积地层特征、层序和界面识别与划分、凝缩沉积、体系域和层序格架发育特点等，提出了陆相环境中层序地层研究以及层序界面、层序及凝缩层、体系域和层序格架识别与划分的若干标志及实际操作的指导原则和具体方法。     

塔里木盆地北部库车坳陷白垩系层序地层与体系域特征

结合露头和钻井资料对库车坳陷白垩系进行了层序地层划分,共分出1个一级层序、3个二级层序、8个三级层序,对其体系域的构成及其纵、横向变化特征进行了讨论.结果表明,沉积物主要来自北部的天山造山带;盆地及其充填层序的南北不对称性,反映了白垩纪库车坳陷的性质具有前陆盆地的特征.在苏善组的2个层位发现了厚度达 10~20 m的暗色泥岩,反映本区白垩纪的干热型气候曾间歇性出现过短暂的潮湿时期.     

库车前陆盆地前渊带层序地层分析--以白垩系卡普沙良群为例

库车前陆盆地的白垩系由卡普沙良群(自下而上包括亚格列木组、舒善河组、巴西盖组)和巴什基奇克组组成.盆地北部克孜勒努尔沟的白垩系亚格列木组和巴什基奇克组底部均发育一大套泥石流沉积,表明白垩系卡普沙良群为一期构造活动幕的产物,为一个完整的二级层序,根据沉积演化特征可将其细分为7个三级层序.亚格列木组与舒善河组之间,扇三角洲平原相突变为滨浅湖相沉积,且舒善河组滨岸沙坝微相持续稳定发育,反映前陆盆地楔顶带的发育抑制了构造活动期源于造山带的粗碎屑的供给,使前渊带的沉积物供给速率趋于稳定.此外,克孜勒努尔沟卡普沙良群地层厚度远大于前缘隆起带,与上、下地层呈整合或平行不整合接触.研究表明,克孜勒努尔沟卡普沙良群为一套临近造山带的前渊带沉积.     

藏南古近纪前陆盆地演化过程及其沉积响应

藏南地区从三叠纪至古近纪经历了从洋盆(喜马拉雅特提斯)的形成、扩张、衰减、关闭,直至转换成前陆盆地的过程。被动大陆边缘阶段(T-K),在印度陆块北缘形成了从碎屑岩陆架到碳酸盐台地的沉积序列。从古近纪初开始,西藏特提斯关闭,形成周缘前陆盆地体系(由褶冲带、前渊带、前隆带和隆后盆地等单元构成)。随着褶冲带的上叠式逆冲,形成前渊盆地。当前陆推覆体进一步向印度克拉通推进时,前陆隆起亦随之逐渐向克拉通方向迁移。该带表现出一个海平面相对上升的过程,形成碳酸盐缓坡。随着前陆推覆体进一步逆冲,前陆隆起继续隆升并最终露出水面,导致其后的隆后盆地转变为半局限环境。始新世晚期,前陆盆地回返,海水从东向西逐渐退出西藏地区。生物相和沉积相是盆地沉积环境演化的物质表现,在藏南古近纪沉积中可识别出13种生物相和14类沉积相。藏南古近系的超层序,是在印度板块与亚洲板块碰撞背景下形成的,其沉积环境是一个构造活动极为强烈的前陆盆地。前陆盆地在剖面上具明显的不对称性,靠近褶皱山系一侧为陡坡地形,靠近地台一侧为缓坡。每个大型的三级层序都是非对称的,以发育具有独特的岩性和古生物特征的低水位体系域、海进体系域和高水位体系域为标志。藏南前陆盆地的演化符合通行.     

塔里木盆地柯坪地区中下奥陶统碳酸盐岩露头层序地层学研究

在前人岩石地层、生物地层、年代地层研究基础上,作者运用层序地层学理论结合沉积微相分析,对柯坪地区中下奥陶统露头碳酸盐岩进行了层序地层解剖。研究区共识别出二种界面类型 (暴露层序不整合界面和淹没层序不整合界面 )、三种准层序组构特征 (潮坪、浅滩和滩下陆棚 )和两种主要类型的体系域构成 (海侵体系域和高位体系域 ),在此基础上把该套碳酸盐岩划分为 7个三级层序,其中Sq1～ 2对应于蓬莱坝组地层、Sq3～ 6对应于鹰山组地层和Sq7对应于大湾沟组地层。Sq1～ 2三级层序由潮坪旋回的藻纹层白云岩、细粉晶白云岩和灰岩组成;Sq3～ 4三级层序由潮坪旋回的藻纹层灰岩和颗粒灰岩组成;Sq5～ 6三级层序由潮下浅滩相旋回的颗粒灰岩组成;Sq7三级层序由滩下陆棚环境藻灰岩和泥质瘤状灰岩组成     

陆相前陆盆地沉积充填与层序地层模式探讨——以库车前陆盆地为例

以库车前陆盆地为例,对陆相前陆盆地的形成、沉积充填与层序地层结构、不整合面与层序界面、层序地层组成与其模式、生储盖组合与岩性地层圈闭等关键问题进行了探讨。认为前陆层序是盆缘构造运动的响应,由低位(冲积)体系域、湖侵体系域、高位体系域组成。前陆盆地层序界面表现为构造或沉积不整合面,代表了一次构造幕的发生,其层序地层样式是盆缘造山带构造楔推进作用的结果,是盆地演化的不同阶段的响应,反映了构造运动由强到弱的间歇变化。前陆层序界面代表了沉积结构的大转换,之下为构造稳定阶段的湖相泥岩或膏泥岩,之上为代表构造运动的冲积扇—扇三角洲相的巨厚磨拉石沉积充填。在构造活动期和静止期,盆地不同位置形成不同的沉积充填和地层结构特点。构造活动期以低位(冲积)体系域为主,在毗邻造山带侧以巨厚的冲积扇-扇三角洲-辫状河三角洲相等冲积沉积物为主;构造静止期以湖侵体系域为主,为广泛的河流-湖泊相沉积。沉积厚度从靠近冲断带侧向盆地内逐渐变小。陆相前陆盆地的生储盖组合配置好,储集体广泛分布于低位、湖侵和高位体系域中,以辫状河三角洲和滨湖相为主。其岩性地层圈闭主要分布在前缘斜坡带上,包括沿古隆起边缘的地层超覆不整合圈闭和地层削蚀不整合圈闭,将会成为今后油气勘探的新领域。     

晚三叠世中扬子北缘前陆盆地层序地层特征及沉积演化

应用沉积学和层序地层学的基本原理和方法,对中扬子北缘上三叠统4 条实测露头剖面和1 条测井剖面进行了详细的沉积相分析和层序地层划分,同时阐述了沉积相迁移规律、层序界面类型、层序发育特征及其控制因素。研究结果表明,该地区上三叠统可以划分为4 个三级层序（TS1,TS2,TS3 和TS4）,进一步归为1 个二级构造层序。荆门—当阳盆地上三叠统沉积厚度约为1 200 m,4 个层序发育完整;向东至汉川、鄂州一带地层变薄不足40 m,向西越过黄陵背斜至秭归、利川一带层厚100~300 m,后两者保存残留不全的上三叠统只能归为1 个三级层序。层序界面类型主要有不整合面、河流冲刷侵蚀作用面和岩性岩相转换面等。在露头剖面和测井剖面层序地层划分的基础上建立的层序地层格架表明,中扬子北缘晚三叠世从TS1-TS2 到TS3-TS4 沉积组构发生了由低能到高能的转变。在构造、古地理背景和气候因素共同控制层序发育样式的背景下,研究区经历了从湖沼体系到冲积体系的转变,体现了晚三叠世中扬子北缘前陆盆地发育早期的沉积特征。     

层序地层学在油储勘查研究中的新思维

当前层序地层学面临的问题是不能充分证明所研究的层序具有等时性和可对比性。层序界面和体系域与固，液体矿产的成矿作用存在内在的，有机的成因联系。最大海泛面以上各体系 叠置可构成自生的生储盖组合；具有古喀斯特作用的高水位体系域的溶蚀孔洞和其上的暴露面为成矿流体的运移提供了通道，因此它们不仅是层控型金属矿产的储矿空间，而且也是最有利的储油构造的地层圈闭。     

库车坳陷白垩系巴什基奇克组成岩层序地层特征

充分利用普通薄片、铸体薄片、X-衍射和扫描电镜等资料,对库车坳陷克深地区白垩系巴什基奇克组储层的岩石学、物性和储集空间等特征进行了研究;并结合元素俘获测井ECS等资料,对层序边界附近的成岩作用和成岩矿物组合特征进行了探讨,同时对比分析了巴二段湖侵体系域和巴一段高位体系域内的成岩作用进程的差异。结果表明,层序界面下薄片中普遍可见溶蚀现象,表现在界面附近长石岩屑含量减少,且靠近层序界面储层物性变好。最大湖泛面处由于沉积因素致其具有较高的黏土含量,而层序界面之下与溶蚀伴生的高岭石的成岩转化造就了层序界面之下也具有较高的黏土含量。总体上层序界面和体系域对碳酸盐岩胶结作用的控制并不明显,在层序的各个部位均可见较高或较低碳酸盐岩含量,主要与研究区的碱性成岩环境有关。研究成果有利于研究区有利储层的追踪对比和预测工作,在指导天然气勘探的同时也能促进成岩层序地层学理论的发展。     

川西前陆盆地侏罗纪层序地层格架、沉积体系配置及演化

通过地表露头和钻井岩心的观察, 以及测井曲线和地震剖面的综合分析,对分割川西前陆盆地侏罗系陆相碎屑岩充填实体的层序界面进行了识别和追踪,将该区层序界面划分为两种类型:不整合面及侵蚀沉积间断面和最大湖泛面,据此在全盆侏罗系地层中识别出13个层序界面,将川西前陆盆地侏罗系划分为13个三级层序。据盆地沉积特征,自西向东选择一些有代表性的层序剖面,进行盆地内不同相带间的层序对比,建立了研究区侏罗纪等时层序地层格架。并在川西前陆盆地侏罗系中识别出4种沉积体系:冲(洪)积、湖泊、扇三角洲、三角洲沉积体系。并在层序格架中讨论了各沉积体系的横向展布,大体是从盆地西缘到东缘为冲积扇—冲积平原、三角洲平原—三角洲前缘—湖底扇—滨浅湖—半深湖—三角洲—曲流河的展布方式。其中冲积扇和冲积平原分布范围相对较小,而三角洲—滨浅湖分布范围广阔,且三角洲与浅湖相在垂向上频繁交替。