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1、石油大学资源与信息学院,朱 筱 敏,层序地层学-6,湖泊：大陆地形相对低洼和流水汇聚的地区,第六章 陆相湖盆层序地层学,巴厘岛火山湖泊,蒙古UVS淡水湖,蒙古Khargus咸水湖,（据Chris,2000）,起源于被动大陆边缘海相碎屑岩层序地 层理论适用于湖泊盆地，但海平面升降 曲线对湖泊沉积层序研究无指导意义,控制陆相地层叠置样式的主要因素 据Shanley,1994,自旋回与异旋回沉积,需要区分自旋回与异旋回沉积作用,浅湖,异旋回沉积作用,需要区分自旋回与异旋回沉积作用,自旋回沉积作用,河流沉积与海平面变化的关系，据Shanley,1993,河流沉积的层序地层模式，据Wright,1993
2、,LST,TST,HST,风成沉积环境 潜水面变化与海平面变化之间的关系,湖盆湖水面的变化与海平 面变化具有一定的相似性,（据Kevin,2000）,过充填盆地,平衡沉积盆地,欠充填盆地,过补偿盆地沉积特征（据Kevin,2000）,起源于被动大陆边缘海相碎屑岩 层序地层理论适用于湖泊盆地,起源于被动大陆边缘盆地的海相层序地层学的基本原理和方法能够应用于陆相盆地层序地层学研究。尽管海相盆地与陆相盆地还存在多种差异,起源于被动大陆边缘海相碎屑岩 层序地层理论适用于湖泊盆地,全球海平面变化对湖盆层序研究无指导意义 湖泊层序构型的主要控制因素是构造和气候变化 体系域命名存在多样性 层序边界和凝缩层特
3、点有别于海相层序,第一节 陆相湖盆地质特征,一、湖盆构造作用和气候变化,1、湖盆构造作用及其对层序的控制 1）陆相湖盆成因机制,沉积物沉积负载作用 热沉降作用,2）陆相湖盆结构特征,三种构造应力场背景，形成三类沉积盆地,2）陆相湖盆结构特征,不同类型沉积盆地，具有多种盆地结构,3）陆相湖盆 构造演化特征 演化的阶段性,断陷湖泊不同演化阶段层序地层模式,4）陆相湖盆构造演化控制 沉积物可容空间的变化 幕式构造运动,陆相湖盆气候特征 1）中国陆相盆地中新生代气候,T: 潮湿气候 J：南方干旱，北方潮湿 K：主体干旱 E: 东干西潮,陆相湖盆气候特征 2）气候对陆相盆地层序的控制作用,气候变化的周期
4、性； 气候的直接影响：湖平面变化； 气候的间接影响：河流的地貌， 降雨量，植被发育,Van Houten旋回(VHC)，偏湿型 20ky（岁差周期）（1962） Short Modulating旋回 1-3个偏湿+1-4个偏干VHC组成 100ky (短偏心率周期) McLaughlin旋回（1933、1946） 常见4-6个VHC 404ky (长偏心率周期) Long Modulating旋回(MLC) 由1-4个偏湿+1-4个MLC组成, 1.75my Laskar旋回（1999） 3.5my,不同级别旋回,气候变化影响湖平面变化,3） 湖平面变化的周期性和不对称性,2 陆相湖盆地质特点
5、,1）陆相盆地类型多样，构造背景复杂,2 陆相湖盆地质特点,2）陆相盆地缺少像海盆一样 的陆棚和陆棚坡折,2 陆相湖盆地质特点,3）陆相盆地水浅、能量弱、 无明显水深变化,2 陆相湖盆地质特点,4）陆相盆地可容空间小， 缺少内生沉积物,2 陆相湖盆地质特点,5）陆相盆地近物源、多物源 汇聚式供源,2 陆相湖盆地质特点,6）陆相盆地发育演化受构造活动 和气候影响大，湖进湖退敏感,湖平面变化,2 陆相湖盆地质特点,7）陆相盆地沉积速率高，沉积相变快,据Scholz,1990,裂谷盆地沉积体系分布模式,据Olsen,1990,裂谷盆地沉积体系分布模式,物源多,物源中,物源少,2 陆相湖盆地质特点,8
6、）陆相盆地发育特有的凝缩层,可容空间、 沉积物供给 与地层叠置 样式之间的 关系,陆相坳陷湖泊可容空间变化特征,第二节 陆相湖盆层序地层学,陆相盆地的分类：断陷和坳陷 考虑：气候、盐度和地理位置,第二节 陆相湖盆层序地层学,陆相盆地的分类：断陷和坳陷 考虑：气候、盐度和地理位置,第二节 陆相湖盆层序地层学,一、坳陷型湖泊层序地层样式 1、湖盆基本特点,一、坳陷型湖泊层序地层样式 1、湖盆基本特点,盆地均一整体下沉； 盆地地形平缓简单； 盆地面积大，深湖面积可达80,一、坳陷型湖泊层序地层样式 2、湖盆层序界面识别原则,界面间断原则，各级层序内部不应存在 比层序边界更为重要的沉积间断面； 等时性
7、原则，各级层序均为同期沉积物 的组合体； 统一性原则，划分的层序应在盆地范围 内统一； 一致性原则，据不同资料划分的层序边界 是一致的，能相互验证。,界面间断原则； 等时性原则； 统一性原则； 一致性原则；,层序边界划分原则,坳陷型湖盆层序边界特征,一、坳陷型湖泊层序地层样式 3、湖盆层序界面识别标志,1）在构造和古生物资料上的响应,古构造运动面、构造应力场转换面、 大面积侵蚀不整合面和地层超覆界 面。 古构造运动代表盆地的基底面 或盆地消亡阶段的古风化剥蚀面， 通常代表一定规模的构造运动形成 的区域不整合面,一、坳陷型湖泊层序地层样式 3、湖盆层序界面识别标志,1）在构造和古生物资料上的响应
8、,古生物化石出现明显的断带现象. 丰度和分异度发生变化,辽河盆地下第三系古生物组合的变化,层序边界 岩性变化,一、坳陷型湖泊层序地层样式 3、湖盆层序界面识别标志,2）在岩心资料上的沉积响应,一、坳陷型湖泊层序地层样式 3、湖盆层序界面识别标志,2）在岩心资料上的沉积响应,古土壤和沉积相的突然变化,据邹才能，2004,层序边界 沉积序列变化,2）在岩心资料上的沉积响应,3）在地球物理资料上的响应,测井和地震资料,准噶尔盆地层序界面,T2,T3U,LD5-2-1,LD5-2-3,前积,Ng,E3d2u,E3d2L,削截,顶超,下超,LD5-2-3- LD5-2-1-SZ36-1-16井连井地震剖
9、面,层序边界辽东湾盆地,层序边界辽东湾盆地,层序边界辽东湾盆地,辽东湾下第三系层序划分,4、体系域边界特征 最大湖泛面和首次湖泛面,首次湖泛面特征,4、体系域边界特征 1）首次湖泛面,在坳陷型盆地缓坡确定首次湖泛面 或确定象海盆那样的“陆棚坡折带” 是困难的 。 并不是都能确定首次湖泛面,陆相湖盆结构特征与地形坡折带,4、体系域边界特征 1）首次湖泛面,存在古地形坡折 孤立湖泊连成一体 湖泊边缘滩礁 准层序叠置样式变化,能够确定首次湖泛面的坳陷型层序地层样式,首次湖泛面及其识别标志(开鲁盆地),4、体系域边界特征 2）最大湖泛面,是指湖平面达到最高、湖岸上超点达到 向陆最远时期对应的湖泛面，常
10、形成分 布范围广的、色暗质纯的、较深水凝缩层,最大湖泛面特征,据邹才能，2004,最大洪泛面 松辽盆地,据邹才能，2004,层序边界和 最大洪泛面,最大湖泛面开鲁盆地,一、坳陷型湖泊层序地层样式 5、坳陷型湖盆层序地层样式 层序地层样式包括： 能够确定首次湖泛面 不能确定首次湖泛面,顾家裕，1994,一、坳陷型湖泊层序地层样式 5、坳陷型湖盆层序地层样式 1）能够确定首次湖泛 面的层序地层样式 三分体系域,能够确定首次湖泛面的坳陷型层序地层样式,1）能够确定首次湖泛面的层序地层样式,沉积特征 出露地表处发育冲积扇、河流沉积，可形成深切谷； 低位湖岸线附近可出现小型三角洲或扇三角洲沉积； 低位湖
11、盆中，可发育由洪水作用形成的洪水型浊积扇 或由三角洲前缘滑塌形成的浊积扇，,形成背景 湖平面相对下降,低位体系域,1）能够确定首次 湖泛面的层序地层样式,低位体系域,1）能够确定首次湖泛面的层序地层样式,沉积特征 湖平面缓慢上升，发育水进型三角洲和滩坝； 湖平面快速上升，发育湖侵碳酸盐岩、洪水 浊流和深水暗色泥岩,形成背景 湖平面相对 上升达到最大,湖侵体系域,1）能够确定首次 湖泛面的层序地层样式,湖侵体系域,1）能够确定首次湖泛面的层序地层样式,沉积特征 早期可容空间大，可发育浊流沉积； 中晚期可容空间变小，发育水退型三角洲,形成背景 湖平面相对 静止和下降,高位体系域,1）能够确定首次
12、湖泛面的层序地层样式,高位体系域,一、坳陷型湖泊层序地层样式 5、坳陷型湖盆层序地层样式 2）不能确定首次湖泛 面的层序地层样式 二分体系域,不能确定首次湖泛面的坳陷型层序地层样式,柴达木盆地第四系层序划分,柴达木盆地第四系层序湖侵体系域,沉积特征 岩性细，层理规模小，生物扰动多； 向上砂泥比降低的滨浅湖沉积； 退积式准层序组,柴达木盆地第四系层序湖退体系域,沉积特征 岩性较粗，层理规模较大，虫孔多； 向上砂泥比加大的滨浅湖和沼泽沉积； 进积式准层序组,6、与油气勘探的关系,烃源岩、储层、盖层和圈闭,据邹才能，2004,淡水和微咸水湖盆烃源岩分布-TST,据邹才能，2004,沼泽与湖盆烃源岩分
13、布-TST,HST,据邹才能，2004,含盐湖盆烃源岩分布-TST,HST,据邹才能，2004,坳陷盆地储层类型在层序中的分布,据邹才能，2004,松辽盆地沉积层序与生储盖组合,据邹才能，2004,松辽盆地南部沉积层序与石油储量分布,二、断陷型湖盆的层序地层样式,1、盆地结构的三分性和盆地演化的阶段性,二、断陷型湖盆的层序地层样式,2、层序和体系域边界特点 相似于坳陷型沉积盆地,断陷盆地层序地层模式,断陷型湖盆层序边界特征,二、断陷型湖盆的层序地层样式,3、层序地层样式 三分体系域 考虑（不同地区层序 控制因素不同） 盆地缓坡、深洼和陡坡 三个不同沉积区,断陷盆地体系域的三分性,顾家裕，199
14、4,断陷湖盆发育有“构造坡折带” 并对非构造油气藏有密切控制作用,在断陷盆地中，规模较大的同沉积断裂(系) 常构成断裂坡折带。林畅松（2000）,断裂坡折带,能够确定首次湖泛面的断陷型层序地层样式,二、断陷型湖盆的层序地层样式,3、层序地层样式 1）盆地缓坡层序地层样式,地形坡度缓，存在断裂坡折,缓坡带剖面结构，据李丕龙，2003,断陷湖盆发育有“构造坡折带” 并对非构造油气藏有密切控制作用,在断陷盆地中，规模较大的同沉积断裂(系) 常构成断裂坡折带。据林畅松，2000,断裂坡折带,缓坡带层序地层模式，据李丕龙，2003,沾化凹陷缓坡沉积,东营三角洲缓坡层序地层模式,断陷湖泊断裂坡折带与砂体分
15、布,3、层序地层样式 1）盆地缓坡层序地层样式,LST:扇三角洲、滨浅湖 TST:滨浅湖和较深湖 HST:三角洲或扇三角洲,二、断陷型湖盆的层序地层样式,3、层序地层样式 2）盆地深洼区层序地层样式,断陷湖盆发育有“构造坡折带” 并对非构造油气藏有密切控制作用,在断陷盆地中，规模较大的同沉积断裂(系) 常构成断裂坡折带。林畅松（2000）,断裂坡折带,LST:浅湖 TST:深湖，泥岩色暗质纯 HST:三角洲前缘浊流,3、层序地层样式 2）盆地深洼区层序地层样式,二、断陷型湖盆的层序地层样式,3、层序地层样式 3）盆地陡坡层序地层样式,断陷湖盆发育有“构造坡折带” 并对非构造油气藏有密切控制作用
16、,在断陷盆地中，规模较大的同沉积断裂(系) 常构成断裂坡折带。林畅松（2000）,断裂坡折带,LST:扇三角洲或近岸扇 TST:近岸水下扇，规模小 HST:扇三角洲,3、层序地层样式 3）盆地陡坡层序地层样式,陡坡带层序地层划分，据李丕龙，2003,陡坡带湖泛面，据李丕龙，2003,陡坡带湖泛面，据李丕龙，2003,最大,最大,首次,首次,陡坡带层序地层模式，据李丕龙，2003,4、断陷型盆地层序 地层与油气勘探,烃源岩、储层、盖层和圈闭,断陷湖盆发育有“构造坡折带” 并对非构造油气藏有密切控制作用,在断陷盆地中，规模较大的同沉积断裂(系) 常构成断裂坡折带。林畅松（2000）,断裂坡折带,陆相盆地砂体形成控制因素盆内3因素,据邹才能，2004,断陷盆地储层类型在层序中的分布,断陷湖泊断裂坡折带与砂体分布,5、湖盆层序地层和 油气勘探程序,常规研究内容,发展研究内容
