識別最下方二維碼,回復“地震相”,獲取本文word文檔。 不同沉積體系的各級界面、巖性及幾何特征在地震剖面上的綜合表現。 地震相分析就是識別每個層序內獨特的地震反射波組特征及其形態組合,并將其賦予一定的地質含義,進而進行沉積相的解釋。 因此對有利層序內陸震相的研究,可以確定砂 巖儲集體的沉積相及橫向的分布范圍,從而為有利儲層的綜合預測奠定了基礎。 2、識別標志 (1)地震反射基本屬性與結構 (2)內部反射構造 (3)外部幾何形態 (4)邊界關系(包括反射終止型和橫向變化型 (5)層速度等。 3、描述原則 地震內部反射構造是指地震地層單元內部多個同相軸的形態組合 而外部幾何形態則 是地震地層單元的外觀形體特征,反映上、下兩個同相軸所構成的幾何形態。 前者屬于地 震相的內部屬性,而后者則為地震相的外觀形態,因此在描述的語言上應有明顯的區別。 4、地震反射基本屬性與結構 地震反射屬性是指地震剖面各組成部分(即同相軸)的 物理地震學特征,其基本屬性包括振幅、視頻率、連續性三個要素。 4.1 基本屬性 (1)振幅(Amplitude) 振幅是質點離開其平衡位置的位移量。
反射系數的大小 由界面上下巖層的波阻抗差所決定,波阻抗差越大則反射系數就越大。 波阻抗與巖性有著密切的關系,一般說來泥巖的波阻抗較低,砂巖的波阻抗中等,而碳酸鹽巖的波阻抗較高。
(2)視頻率(Frequency) 視頻率反映了相鄰反射界面之間間距的大小。 間距越大,上、下界面處產生的反射波之間的時間間隔就越大,即視頻率越小; 反之,間距越小則視頻率越大。 當界面間距小于 入射地震波的 1/4 主波長時,兩個界面形成的反射波將相互疊加成為一個復合波; 從而無法將兩個界面區分開,這就是所謂的地震波垂向分辨率(能確定出兩個獨立界面而不是一 個界面所需的最小反射面間距,這里為 1/4 主波長)。 (3)連續性(Continuity) 連續性是指同相軸的視振幅與視頻率在橫向上的延伸狀況,反映界面上、下巖性差別 或界面間距在橫向上的穩定程度。 4.2 反射結構 地震反射結構(Seismic Re?ection Texture)與后敘的地震反射構造明顯不同; 反射結構主要是指地震單元內部多個同相軸的振幅、頻率及連續性三者或者是振幅本身在剖面所 表現出的強弱、好壞之差異,它代表著巖性的差異、沉積時水動力條件的強弱與穩定性; 而反射構造則是指地震單元內部多個同相軸在剖面上的排列與組合方式,它是沉積作用和過程的響應結果。 在地震相的標志中,反射結構通常有兩種描述和命名方法: ① 當地層單元內部上述 三個方面的上、下界面特征都比較均勻時,可直接按“視振幅 + 視頻率 + 連續性”的順序 進行描述和命名,例如“強振幅、高頻、高連續性地震反射結構”。
(1)雜亂反射結構(高振幅低連續性結構) 雜亂(Chaotic)反射結構的基本特征就是振幅很強,但又不連續,波形顯得雜亂無章,無規律可尋。 振幅強意味著界面上、下巖性差異大。不連續則意味著巖性或巖層厚度橫向變化快,從而反射系數橫向上變化很大。 這種反射結構代表其是水動力條件動蕩不定,且能量相對較高環境下形成的產物,也可能是原生連續地層遭受后期改造變形后的結果; 往往發育于沖積扇、陡崖濁積扇、海底扇等扇體中,或者由于重力滑動或構造變動而發生強烈變形的地層。 (2)空白反射結構(極低振幅結構) 空白反射的基本特征就是振幅極低,幾乎看不出同相軸的存在。導致無反射結構的根本原因是巖性均一、難以形成反射界面,此時代表能量相對穩定的沉積環境。 可能是巨厚的砂巖、泥巖或石灰巖,也可能是生物擾動改造后的似均勻沉積層。 從沉積學角度上來說,它可以是薄層細粒沉積,也可以是厚層粗粒沉積。 深湖相泥巖、濱海相砂巖、陸棚相灰巖以及泥質沉積很貧乏的辮狀河砂巖中都可發育這種反射結構,它們的巖性差別很大但其內 部相對較為均一。 空白反射的形成與單元頂部的波阻抗差也有關系,當頂界面反射系數很 大時,透射能量較低,可以屏蔽下伏地層的地震反射,使得反射振幅極弱,甚至變成空白 相。 (3)三高反射結構(高幅高頻連續性好結構) 地震反射具有高振幅、高頻及連續性好的三高反射特征。 振幅高意味著界面上、下巖性差異大; 頻率高意味著層厚較小且巖性交替變化頻繁; 連續性好或高則意味著巖性和巖 層厚度在橫向上十分穩定。 三高組合通常是濁積砂發育的深水相或薄煤層穩定發育的濱湖沼澤相的典型地震反射特征。 (4)向上增強或減弱反射結構 向上增強反射結構基本特征是振幅在下部較弱,而向上顯著增強。這表明在下部巖性較均一,而向上巖性差別增大。 這種反射結構通常發育在下降半旋回(即高位體系域)的沉 積相組合中,三角洲、海退型進積海岸或陸棚沉積等常常形成這種組合特征。 同樣也可出現 與此正好相反的反射結構,即向上減弱的反射結構,它通常發育在上升半旋回(即水進體系 域)的沉積相組合中,三角洲、海進型退積海岸或陸棚沉積等常常形成這種組合特征。 由此可見,通常振幅強弱與界面上、下巖性差別大小相對應;頻率高低與巖層厚薄相 對應;連續性好壞與巖層的橫向穩定性相對應。 抓住這些特點,再通過對不同沉積相單元 中的巖性差異特點、橫向變化規律和旋回性的分析,就可進一步對沉積相加以分析和解釋。 4.3 地震內部反射構造 地震內部反射構造是指地震剖面中的各個組成部分(即同相軸)在空間上的排列與組合方式,是巖層疊加形式的直接體現,反映沉積作用的性質和沉積補償狀況等。 地震反射構造討論的是地震地層單元內部同相軸間的幾何形態與相互關系,屬于形態或幾何地震學范疇。 不同的反射構造特征都具有明顯的沉積作用意義(下表)。 1)平行或亞平行形(Parallel or Subparallel) 平行或亞平行形反射構造以同相軸彼此平行或微有起伏為特征。 它是沉積速率在橫向上大體相等的均勻垂向加積作用的產物,在陸棚、深海盆地、深湖或淺湖、沼澤等許多相帶中 都可發育。 此反射構造中的連續性一般較好,振幅和頻率則可以視情況的不同而有所差異。 2)波形(Wavy) 波形反射構造的特征是各同相軸之間在總體趨勢上相互平行,但在細微結構上有一定程度的波狀起伏。 它是不均勻垂向加積作用的產物,也就是說從準層序或成因層序這一地層單元的級別上來看,總體上表現為垂向加積作用,從而同相軸之間在總體上相互 平行。 但從更細的級別上看沉積速率在橫向上并不相同,甚至還存在次級的側向加積作 用。 通常在沖積平原、淺海至半深海(湖)以及總的沉積速率相對比較緩慢的扇體等相 帶中容易產生這種構造。另外,等深流也可形成此種反射特征。 3)發散形(Divergent) 發散形反射構造表現為同相軸之間的間距朝著一邊逐漸減小,其中一些同相軸逐漸消失,從而使同相軸的個數也朝一邊減少,與之對應的地層單元厚度相應減薄,形似楔狀。 這種地層厚度減薄并不是由于在地層單元頂、底界發生削蝕或上超所造成的,而是由于各同相軸的間距向一邊減小所致。 它是在差異沉降的背景下,由于沉積速率在橫向上遞減, 導致巖層厚度向一方變薄。 4)前積形(Prograding Clinoforms or Forset) 若以準層序組的頂、底界為參照平面,則其間的同相軸相對傾斜并朝一方側向加積。 標準的前積構造具有頂積層、前積層和底積層。根據其內部反射構造差異、前積層的形態 特點以及頂積層、底積層的發育程度,可進一步將前積形構造細分為 S 型、頂超型、下超 型、斜交型和疊瓦型。 雖然它們之間有著種種差別,但都具有前積 層,都是沉積物順流加積的產物,反映了古水流方向。前積構造是三角洲、扇三角洲、各 種扇體以及坡折轉化的典型標志(圖 3-36)。 ① S 型(Sigmoid)。 S 型是標準的前積構造,具有頂積層、 前積層和底積層。 內部發育一組相互疊置的反 S 型反射同相軸,在反 S 型的上端為近水平的頂積層,中部為傾斜的前積層, 向下同相軸逐漸變的平緩,形成底積層。 頂積層發育表明當時該地區的水平面處于相對上升狀態,可容納空間增大,從而陸源物質得以向上垂向加積。 底積層發育表 明在沉積體的前方也沉積了大量物質,而根據沉積分異原理,較粗的碎屑物質應在 前積層及頂積層的部位上卸載,在與底積層對應的地區則主要為細粒沉積物。 因此,可以把底積層發育看作陸源物質粒度較細、泥質沉積特別豐富的表現。通常在大陸坡和泥 質豐富的三角洲中容易發育這種反射構造。 ②頂超型(Tangential) 頂超型譯為切線斜交型,其特征是缺失頂積層,前積層向上方以頂超方式終止于地層單元的頂界上。 頂超的存在表明,頂積層不是因后期構造侵蝕而缺失的,而是由于在水平 面相對靜止時期可容納空間保持不變,使水平面以上無法發生垂向加積作用; 路過的沉積物只能在沉積體前緣帶加積,從而缺失頂積層,其底積層發育的地質意義同 S 型前積構造 相同。 通常在水平面相對靜止時期泥質豐富的三角洲中容易發育這種反射構造。 ③下超型(Complex Sigmoid-Oblique) 下超型又稱為 S- 斜交復合型,其特征是缺失底積層,前積層向下方以下超的方式終止于地層單元底界上。 頂積層發育表明它是在水平面相對上升時期形成的,而缺失底積層則表明陸源碎屑物質粒度較粗,缺乏細粒沉積物。一般在沖積扇、陡崖濁積扇和扇三角洲 上容易發育該構造。 ④斜交型(Parallel) 從英文而言應譯成平行型,但從中文上很容易混淆,故多數人將其譯成斜交型。 其特征是頂積層和底積層均不存在,由一組相對陡傾的反射同相軸組成,在其上傾方向表現為頂超,而在其下傾方向出現下超。 它是在水平面相對靜止時期由較粗的碎屑物質側向加積造成的,其前積方向一般與斷陷盆地的長軸方向大體一致,通常解釋為三角洲或扇三角洲 環境的產物。 ⑤ 疊瓦型(Shingled)。 疊瓦型反射構造在形態上如疊在一起的瓦片一樣,其特征與斜交型相似, 但前積層傾角十分平緩,所對應的地層較薄,通常僅相當于 1 ~ 2 個同相軸的 間距。 它是在水體相對靜止、水深較淺、 坡度較緩的背景下,由沉積物側向加積而成,通常發育于緩坡河控三角洲、坳 陷湖盆三角洲中。 疊瓦型前積構造由于 規模較小,故在地震剖面上較難識別, 但在湖盆中最為常見,因此在我國陸相含油氣盆地研究中具有格外重要的意義。 ⑥亂崗形(Hummocky Clinoforms) Hummocky Clinoforms 本意為丘型斜交,主要由不規則、連續性差 的反射段組成,常有非系統性反射終止 和同相軸分叉現象,波動起伏幅度小,接近地震分辨率的極限。 亂崗形反射構 造反映弱水流沉積,常見于三角洲、扇 三角洲沉積中。 ⑦ 雙 向 下 超 形(BidirectionalDownlap) 雙向下超形反射構造的特征是同相軸在中間向上凸起,其兩側依次下超于 地層單元的底界上,表現為雙向的側向加積。 這與前述朝著一個方向的側向加積在外觀上有著截然不同,實際上與那些無底積層前積構造沉積體的橫切面地質意義相同。 ⑧眼球形(Eyeball) 眼球形反射構造的規模較小,一般發育于準層序組內部。特征是同相軸上凸下凹,形如眼球,厚度多為幾個同相軸左右。 一些規模不大的河道砂體,沿岸沙壩和疊置扇朵葉等 容易形成這種反射構造。 綜上所述,各種反射構造特征明顯,易于識別,與沉積相大多有密切的對應關系。 因此,在地震相分析結合其構造背景和區域沉積特征,可進行沉積體的識別和判斷。 4.4 地震相外部幾何形態 地震相單元外部幾何形態簡稱單元外形,是指在三維上具有相同反射結構或反射構造的地震相單元的外部輪廓或形體特征,它和地震反射構造一樣都屬于幾何地震學的范疇。 但在實際的操作過程中,主要是指地震剖面上由某種地震反射結構或構造組成的外部形態, 它可以提供有關沉積體的幾何形態、水動力、物源及古地理背景等方面的信息。 大多數地 震相外部幾何形態都是沉積體外形直接的、良好的反映,例如丘狀外形是沙壩或三角洲橫 剖面的反映等。 顯然,它對沉積相的解釋有著重要的意義。地震剖面上常見的地震相外部 幾何形態有以下幾種類型(圖 3-37,表 3-20)。 1)席狀(Sheet) 席狀是分布最為廣泛的一種外形。地震相單元的 厚度相對穩定,上、下界面與其間的同相軸平行或亞 平行,其橫向范圍比地層厚度大得多,剖面上一般與平 行(亞平行)構造或波狀構造相對應。 它是以垂向加積 為主所形成的產物。平行席狀外形一般代表深海(湖)、 半深海(湖)等穩定沉積環境,亞平行席狀外形一般代 表濱淺海(湖)、沖積平原、三角洲平原等不穩定環境。 2)披覆狀(Sheet Drape) 披覆狀的特征與席狀相似,但彎曲地蓋在下伏的不整合地形之上。其形態與不整合地形的形態完全一 致,且其間無上超關系存在。 它是在深水環境中由懸 浮沉積物均勻地垂向加積所致,否則將出現上超關系。 因此,這是深水、尤其是遠洋沉積的顯著標志。 3)楔狀(Wedge) 楔狀的特征是地震相單元沿傾向上厚度增大,具發散反射構造,反映沉積時基底的差異沉降作用或沉積速率的橫向變化。 走向上厚度變化不大,具平行(亞平行)構造或波狀構造。其地質意義與發散反射構造相同,代表沉積體常發育于盆地或凹陷邊緣斜坡地帶。 4)灘狀(Bank) 灘狀地震相單元沿傾向上厚度減小,具前積構造,或以雜亂構造、無反射為特征。 在走向方向上中間厚、兩邊薄,具雙向前積構造或丘狀構造,平面上呈扇狀。 它是扇體、三 角洲等沉積體的典型標志。 5)丘狀(Mound) 以“底平頂凸”的外形為特征,底部的同相軸連續平緩,頂部的同相軸上凸,形成沙丘狀。 通常解釋為高能沉積作用的產物,代表沉積物搬運過程中的快速卸載。 大型的二維 丘狀內部常有雙向下超反射,通常為三角洲橫向剖面的特征; 當其規模較小時,結合構造 部位??山忉尀榻端律?、沖積扇等; 湖盆內部的中小型三維丘狀體,特別是在其頂面 有披蓋反射時,是濁積扇發育的極好反映。 另外,當丘狀反射的角度較大時,則通常是由 于生物礁或各種刺穿構造作用造成,一般發育于水體較深的環境中。 6)透鏡狀(Lens) 在剖面上以“雙向外凸”的眼球形為其基本特征,總體上為中間厚、兩邊薄的透鏡狀。 這種外部形態所代表的沉積體可以產生于多種沉積環境中: 一是中間沉降速率和沉積速率 大,兩邊小所造成,即原生成因; 二是中間砂巖發育、兩邊泥巖發育,成巖過程中由于差 異壓實作用而形成,即次生成因,這兩種原因通常共生。 這種構造具有重要的指相意義, 大型的透鏡狀反射往往是三角洲前積作用或繼承性主河道的表現,而小型透鏡狀反射所代 表的沉積體幾乎可以在每一種沉積環境中都可出現。 7)充填狀(Channel-?ll/Trough-?ll) 在剖面上以“頂平底凹”的下凹形為特征,地層局部突然增厚,向下侵蝕充填于下伏地層之中,與丘狀形成鏡向對稱關系。 通常在盆地凹陷軸的橫切面上容易形成這種反射構 造,它是局部性的水下侵蝕河道的典型標志,通常指示海底峽谷或濁流水道沖刷,形成于 海平面相對下降時期,其內部有六種充填模式。 5、地震相分析 地震相劃分是在地震地層單元內部,根據地震相標志劃分出不同的地震相單元,即根據地震相特征進行沉積相的解釋推斷。 不同的地震相標志在平面分布范圍上以及所對應的沉積相單元級別上均有很大差別,因此在劃分地震相時不應把它們等同看待,而應根據它們之間的層次關系采用三級劃分的方法。 首先根據地震相單元外部幾何形態劃分一級地震相單元, 進而根據地震內部反射構 造劃分二級地震相單元, 最后根據地震反射參數劃分三級地震相單元。 對所劃分出的地震 相單元可根據地震相單元外形 + 地震反射構造 + 地震反射屬性(視振幅、視頻率、連續性) 的順序來命名,這樣就實現了從地震剖面上識別和劃分地震相,并將其代碼標 定在平面上得到地震相的平面圖。 地震相分析就是根據地震相進行沉積相的解釋推斷,要實現這目標,就必須搞清地震相的特點,進而建立一個正確的研究方法。 5.1 地震相分析的特點 地震相是沉積體外形、巖層疊置形式以及巖性差異在空間上組合的綜合反映,它們分別與地震外部幾何形態、地震內部反射構造相對應。 多解性是地質研究中的一個普遍問題,在地震相分析中表現得尤為明顯。一方面,截然不同的沉積相單元可能產生相同的地震相特征。 例如沖積扇與盆緣濁積扇的地震相 特征十分相似,都是灘狀外形、前積形或波形、雜亂形; 再如濁積砂發育的深海盆地相與內陸淤積湖泊含煤沼澤相都表現為席狀外形、平行形。 這是由于地震相只是沉積體外形、巖層疊加形式和巖性差異組合的物理響應,不同沉積相單元在以上三個方面有可能 恰好相似,這時只有根據巖相、生物相和測井相特征才能將它們區分開,而地震相卻不 能反映出這些特征。 另一方面,完全相同的沉積相單元可能產生出不同的地震相特征, 其根本原因在于地震相特征不僅與沉積相背景有關,還要受到地震資料采集、處理效果 的影響。 為此,必須保持地震資料的一致性。 5.2 地震相分析的思路 由以上分析可知,地震相分析應從沉積體(骨架相)識別著手,以建立盆地的沉積模 式為目的,以鉆井作為控制點,與巖性地震技術相結合,由此搞清盆地的沉積體系和沉積 體系域的空間展布規律。 沉積體的識別是地震相分析的核心和精髓,首先從沉積學上看,沉積體是水流體系和物源供給的最直接的體現,它們構成了沉積體系域中最重要的組成部分——骨架相。 根據骨架相的性質和展布規律可分析充填于其間的其他沉積相單元。 盆地沉積模式是對沉積盆 地的構造背景、氣候背景、沉積體系的展布,以及它們的時空發育演化規律的全面深入概 括和總結。 以鉆井作為控制點的作用在于確定該處這種地震相應當屬于什么沉積相,至于 其他地區相同地震相應當作何解釋,應當根據該區與骨架相的相互關系、與控制井點的相互關系以及盆地沉積模式加以推斷。 最后,與巖性地震技術相結合的意義在于可以由此對 研究層段的巖性分布特點加以把握,進而可幫助發現和識別各種沉積體,并確定地震相單 元的沉積相意義。 5.3 地震相圖及地質相解釋 沉積相分析是建立在地震相劃分的基礎上,主要通過對區域地質特征、海平面變化特 征以及各層序的地震相、地震速度—巖性分析結果以及各相序之間的關系研究,綜合分析 其形成的水動力條件、沉積環境的差異及其特定的沉積作用,確定沉積相。 將地震相轉換為沉積相時,應盡可能將地震、巖性等多種信息綜合解釋,優先對重 點構造剖面進行分析以確定地震相所代表的沉積相。 抓住具特殊反射構造和外形的地震 相,從已有的盆地大地構造性質、巖石學等資料出發,研究各地震相的組合關系,以確定各類沉積體、沉積相及沉積體系的輪廓和分布。 在劃分沉積相和儲集體的邊界時,常 用方法包括利用地震反射構造邊界,特殊外形地震相單元,反射振幅、頻率和連續性變化,含砂率等值線圖等圖件形態以及鉆井資料外推和內插等,最后確定沉積相的平面分布。 |
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