层序地层学绪论.

《层序地层学》绪论sequencestratigraphy胡忠贵长江大学地球科学学院课程安排学时：32授课内容：三部分（学时）一、绪论（1）二、层序地层学概念体系（10）三、层序地层学理论体系及应用（23）授课方式：讲授、讨论学习要求与成绩组成遵守课堂纪律，自觉关闭移动通信工具！不定时进行考勤，有事请假（请假单）！上课时善于听、记、问，积极回答问题!学习中碰到问题，通过答疑等方式及时向老师提出！成绩组成：平时成绩(提问、作业、考勤、讨论，40%)+结课论文（60%）！上课严禁迟到、早退，抽查中3次旷课取消成绩！参考教材①朱筱敏编著《层序地层学》，中国石油大学出版社，2006.②姜在兴等编著《层序地层学原理及应用》，石油工业出版社，1996③池秋鄂等编著《层序地层学基础与应用》，石油工业出版社，2001④纪友亮主编《层序地层学》，同济大学出版社，2005⑤宋万超等编著《层序地层学—概念、原理、方法及应用》，石油工业出版社，2003⑥邓宏文等编著《高分辨率层序地层学—原理及应用》，地质出版社，2002；⑦郑荣才等，《高分辨率层序地层学》，地质出版社，2010；⑧张尚锋等，《高分辨率层序地层学理论与实践》，石油工业出版社，2007；⑨期刊网上查阅国内外最新研究进展和应用的文章。本章学习要点：1、层序地层学的概念2、层序的概念3.层序地层学的发展阶段4、了解学习《层序地层学》的意义层序地层学——根据露头、钻井、测井和地震资料，结合有关沉积环境和岩相古地理解释，对地层层序格架进行地质综合解释的地层学分支学科。层序地层学是一种划分、对比和分析沉积岩的一种新方法，当它与生物地层学及构造沉降分析相结合时，便提供了一种更为精确的以不整合面或与之可对比的整合面为边界的地质时代对比、岩相古地理再造和钻前预测生储盖地层的方法。层序地层学地层划分与对比是地质工作的基础生物地层Biostratigraphy年代地层Chronostratigraphy岩石地层Lithostratigraphy层序地层Sequence地层对比的困惑：等时与穿时Synchronousanddiachronous层序地层学“绪论”提纲第二章层序地层学面临问题和展望第一章层序地层学的形成和发展一、层序地层学的发展历史二、层序地层学的研究现状三、层序地层学获得高度评价的原因第一章层序地层学的形成和发展一、层序地层学发展历史概念萌芽阶段1949－1977孕育阶段1977－1988理论系统化阶段1988年－至今层序概念建立阶段地震地层学形成和发展阶段层序地层学综合应用发展阶段三大发展阶段层序地层学是在20世纪70年代地震地层学的基础上发展起来的。一、层序地层学发展历史1、层序地层学的萌芽阶段1949－1977，层序概念建立阶段2、地震地层学形成发展阶段3、层序地层学综合发展阶段20世纪70年代以前，主要建立了层序地层学赖以发展的地质基础，包括以生物地层学、岩石地层学、年代地层学及动力地貌学为依据建立的一些层序、旋回及均衡剖面理论等。1、层序地层学的萌芽阶段地质学的核心－地层学地层学，存在的多种分支学科年代地层学、生物地层学、岩石地层学、磁性地层学、同位素地层学、旋回地层学、事件地层学、生态地层学以及定量地层学地层学的核心——国际地层表（或国际地质年代表）成了讨论任何与沉积地质学有关问题的准绳和尺度。为了维护这一准绳和尺度的权威性，地层学家于20世纪30年代就推出了国际地层命名和分类指南，为了完善这些地层命名和分类方案，国际地质科学联合会还在世界各地寻找地层标准剖面（例如，中国的“金钉子”工程），作为最完善的地层对比标准。地质学的核心－地层学国际地层表的根本问题：①地层表中各代、纪、世、期的命名没有反映出各地质时代的地质特征和它们内在成因联系，存在人为的主观因素。部分“系”是两分的，部分是的三分的。②地层划分指南中提出的生物地层、年代地层和岩石地层是一个三元分类系统。没有把此三元分类系统统一到带有纵向成因演化特征的“年代地层单元”这一最根本的客观标准上。地质学的核心－地层学层序地层学的出现和发展—说明不同地质时代的地层成因关系层序地层学的诞生和发展，首先得益于“层序”概念的提出。1788，Hutton首次指出“不整合面”是区分隆起、剥蚀和沉积旋回的物理界面；1835，1840，Lyell和Agassiz提出的冰川理论中就初步讨论了海平面变化与构造作用之间的关系；“层序”概念的提出1906，Suess发展了冰川理论并进一步讨论了海平面升降与沉积物上超和下超之间的关系。1909，Chamberlin论述了地壳运动控制了世界范围内海平面变化。从这个意义上说，可以认为Chamberlin是当代层序地层学的先驱。“层序”概念的提出1949，Sloss、Krumbein和Dapples在加拿大Banf国家公园同时提出了地层层序概念—“层序是以主要区域不整合为边界的地层集合体”；1963，Sloss等人将北美克拉通前寒武晚期至全新世地层划分成以区域不整合面为边界的6套地层层序；1975，国际地层分类委员会把“层序”从岩石地层系统中分了出来，命名为构造层序（Synthem）。“层序”概念的提出“层序”概念的提出，为当今层序地层学的发展提供了概念基础。Sloss识别出的北美显生宙克拉通层序（1963）一、层序地层学发展历史1、层序地层学的萌芽阶段2、地震地层学形成发展阶段1977－1988，孕育阶段3、层序地层学综合发展阶段以Vail、Mitchum等EXXON公司的专家在AAPG第26届专题报告《地震地层学：在油气勘探中的应用》的出版为标志。2、地震地层学形成发展阶段（1）新理论和新方法的出现1）精确定年方法同位素年代定年古地磁测量定年超微生物分带定年2）板块构造理论发展成熟深海钻探计划（DSDP）的实施地球物理和盆地分析方法去分析地壳的垂向升降、横向伸缩以及各种构造活动、火山活动、重大地质事件发生的时代和规模（不同板块演化阶段和不同板块部位发育不同沉积类型组合（1）新理论和新方法的出现3）古地理背景研究古沉积：沉积体系的概念和地质与地球物理资料研究古水深：沉积岩性、古生态学、特殊矿物古气候：孢粉组合、沉积岩性以及颜色古水温和古盐度：碳氧同位素、微量元素和包裹体（1）新理论和新方法的出现4）高分辨率数字地震勘探技术的发展地质学家可以得到比较精确的、能够反映地下地层形态、岩性、物性、流体性质的不同维数的图像。这些不同类型的地震图像极大地扩大了人们对地下复杂地质现象的透视视野，为人们提供了以前难以想象的地下地层三维展布及地质体之间的相互接触关系的影像。（1）新理论和新方法的出现4）高分辨率数字地震勘探技术的发展人们在获得三维地震图像的同时，发现地震反射终止关系是有规律变化的变化的原因－海平面变化的周期性满南地区形成的不整合面遮挡圈闭4）高分辨率数字地震勘探技术的发展地震地层学是层序地层学发展的第二个重要时期；以Vail等人提出地震地层学概念体系和出版《地震地层学》（Payton主编，1977）为标志。（2）《地震地层学》的诞生地震地层学是一种利用地震资料进行地质综合解释的学科。岩层中产生地震反射的物性界面主要是具有速度—密度差异的层面和不整合面（大多数情况下），所以可将这类界面作为划分年代地层单位的主要依据。核心是海平面升降旋回变化的周期性；基础是以不整合面为边界的沉积层序的识别。（2）《地震地层学》的诞生侏罗纪—新近纪全球海平面相对变化周期（Vail，1977）“沉积层序是由相对整一、连续的、在成因上有联系的地层组成的，顶底以不整合面或与之相对应的整合面为边界的地层单元”。Thesequenceisdefinedasarelativelyconformable,geneticallyrelatedsuccessionofstrataboundedbyunconformities(Mitchum,1977)Mitchum（1977）的层序定义：一定的沉积层序代表的时间段可以因地而异，但某个层序的范围却限于等时界面（不整合面）之间。因此，该等时界面（不整合面）可以为地层对比和沉积相分析提供一个理想的年代地层格架。Vail的地震层序学思想Sloss识别出的北美显生宙克拉通层序（1963）侏罗纪—新近纪全球海平面相对变化周期（Vail，1977）Vail的层序地层学思想起始于在Sloss指导下读研究生期间，他在自己的层序地层学理论中对Sloss（1949）提出的层序作了两个方面的重要修定：①Vail和Mitchum（1977）提出的层序概念比Sloss（1949）的层序概念包容的时间更短，北美显生宙六个克拉通层序可以被划分的更细。②Vail等认为，全球海平面升降变化是层序形成演化的主要驱动机制。1987年，Haq等人再次发表了全球海平面旋回变化图表—海平面升降变化曲线的“锯齿状特征”Vail的地震层序学思想Vail的层序划分更趋细致、合理，理性概念的飞跃地震层序学的缺陷多在盆地规模上利用地震资料，对地层结构、沉积相类型和分布进行盆地综合分析，但很少利用露头、钻井和测井资料进行层序地层综合分析，因此，不能在油气藏范围内为沉积地层分析提供必要的精度；地震地层学虽然解决了层序形成问题，但并未明确层序内部地层的彼此关系和空间展布特征。一、层序地层学发展历史1、层序地层学的萌芽阶段2、地震地层学形成发展阶段3、层序地层学综合发展阶段1988至今，理论系统化阶段1988年，Wilgus主编的《海平面变化综合分析》1989年，相继出版了Sangree和Vail等的《应用层序地层学》以全球性海平面变化为主导因素，系统、全面地阐明了层序地层学的基本理论、关键性术语的定义、解释程序和工作步骤。1991年，Vail等又在Einsele等主编的《层序旋回和事件》发表了“构造运动、全球海平面升降及沉积作用的地层标志综述”强调地层层序是由于构造运动、全球海平面升降、沉积作用及气候变化等地质作用相互作用产生的，突出了不同级别构造作用对地层层序的影响。1991年，Macdonald主编《活动边缘的沉积作用、构造运动和全球海平面变化》进一步把层序地层研究扩展到活动大陆边缘。层序地层学诞生的标志进入20世纪90年代以来，随着层序地层学理论在实践中的应用和发展，出现了多种学派：经典层序地层学（Vail）高分辨率层序地层学派（Cross）以基准面旋回与过程-响应原理为理论依据，以地质、地球物理方法为手段；成因地层学（Galloway）多种层序地层学派的出现层序边界：成因地层学------GallowayExxonCross的高分辩层序地层边界Embery的T-R旋回层序地层学开始深入到油气勘探开发的各个阶段：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给沉积学和地层学研究带来了革命性的飞跃层序地层学理论广泛应用于实践与地震地层学相比，基于以全球海平面变化控制地层沉积的发生和发展为基础的层序地层学理论有两大特点：深入、详尽地使用了地震、测井、岩芯和地面露头等资料；沉积模式具有三维空间的立体概念特别是进入90年代以来。层序地层学进入了理论研究和生产应用全面发展的时期，开始深入到油气勘探的各个阶段与地震地层学对比中国层序地层学研究大事记大批层序地层学专著的引入：1980年“地震地层学”（徐怀大，牛毓荃等，1980）1988年“陆相断陷盆地区域地震地层学研究”（张万选等，1988）1989年“应用层序地层学”（张宏逵等，1990）1993年《层序地层学原理――海平面变化分析》（徐怀大等，1993）1992年底，国家科委正式批准了以我国著名地质学家王鸿桢教授为首的、以层序地层及海平面变化为主要研究内容的国家基础性重大研究课题：“中国古大陆及其边缘层序地层和海平面变化的研究”中国层序地层学研究大事记1995、1997和2001年，全国层序地层学研讨会把我国海陆相沉积层序地层学的研究推向了一个新的高度1996至今，大量《层