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1、油层对比原理与方法1第二章 地层划分与对比的依据一、古生物化石二、对比标志层三、沉积旋回性四、关键等时界面2一、古生物化石1.古生物演化与化石 古生物（paleobios）：地史时期中存在的生物。 化石（fossil）：保存在地层中的古生物遗体或者遗迹。38亿年前格陵兰岛Isua地区岩石中可能由生物聚集形成的石墨34-35亿年前西澳大利亚瓦拉乌那群（Wara Woona Group）叠层石生物沉积建造6.3亿年前澳大利亚南部元古宙伊迪卡拉（Ediacara）动物群1.3亿年前我国辽西地区的热河生物群3一、古生物化石1.古生物演化与化石 生物演化具有前进性 单细胞多细胞 菌藻植物 水生陆生 蕨类
2、植物 变温恒温 裸子植物 卵生胎生 被子植物 生物演化具不可逆性 一旦灭绝 决不再现4一、古生物化石1.古生物演化与化石 生物演化具有阶段性 古生代：三叶虫、笔石 中生代：恐龙、菊石 线性渐变论：进化论 间断平衡论：灾变论 生物扩散具有瞬时性 欧洲海岸滨螺咋在美国东海岸的传播，12年时间内迁移580km。 生物扩散和传播极为迅速 浮游、暴风、鸟类携带地史中的五次生物大灭绝5一、古生物化石2.生物地层单位（生物带） 是指具有相同的化石内容和特征的一种地层单位，即根据化石的特征来定义和描述的岩石地层分带。1902年由Buckman首次提出生物带的概念（Biozone），用以表示某一种古生物存在时间
3、段形成的地层单位。 延限带（Range zone） 间隔带（Interval zone） 谱系带（Lineage zone） 组合带（Assemblage zone） 富集带（Abundance zone）6一、古生物化石A剖面B剖面C剖面D剖面末现面首先面t tt tt t时间面延限带界线最高存在位置最低存在位置a aa aa aa aa a分类单元分类单元延限带（据salvador，1994修改）延限带： 代表一个特殊的生物类别（种、属、科）从出现到灭绝期间（时间延限），其分布范围（空间延限）内的地层体。 延限带具有一定的时间和环境指示意义。7一、古生物化石8一、古生物化石间隔带（最低存在
4、带）（据salvador，1994修改）A剖面B剖面C剖面t tt tt t时间面延限带界线最高存在位置最低存在位置a aa aa aa aa ba b分类单元b bb bb b间隔带（最高存在带）（据salvador，1994修改）A剖面B剖面C剖面t tt tt t时间面延限带界线最高存在位置最低存在位置a aa aa aa ba b分类单元b bb bb b间隔带： 位于两个特定的生物面（最高和最低存在面）之间的化石地层体。 位于两个生物面之间的不含化石的哑层不能定义为间隔带。 间隔带的划分对于钻井地层剖面的地层划分与对比具有重要意义。9一、古生物化石谱系带（据salvador，1994
5、修改）bcaM剖面N剖面R剖面S剖面xyzxyzttttt t时间面延限带界线最高存在位置最低存在位置a b c x y za b c x y z分类单元组合带（据salvador，1994修改）t t 时间面 延限带界线 最高存在位置 最低存在位置a b c da b c d 分类单元tt谱系带： 含有代表进化谱系中某一特定片段生物化石的地层体。它可以是生物类别的总延限，也可以是在其后裔出现之间的阶段延限地层。10一、古生物化石3.古生物化石在地层对比的应用 A.标准化石(index fossil)对比法 标准化石是指在地质历史上存续时间短、演化迅速、特征明显、分布广泛的古生物化石。 典型的
6、标准化石 早寒武世：莱氏三叶虫 奥陶-志留纪：笔石类 石炭-二叠纪：蜓类11一、古生物化石12一、古生物化石3.古生物化石在地层对比的应用 B.微体古生物化石组合对比法 微体古生物化石具有个体小，数量丰富、种属繁多、生物群分区现象明显等特点，利用其组合共生关系，在油区地层对比中具有重要意义。（覆盖区靠钻探资料，而大型化石难以获取）。 常用微古化石： 介形虫 轮藻 孢粉 13一、古生物化石3.古生物化石在地层对比的应用 C.谱系演化对比法 根据化石出现的顺序和个体发育特征，恢复化石的谱系演化关系，并用以进行地层对比。 一般是在化石丰富的地区首现进行详细的分层，然后研究各层的化石五种之间的演化关系
7、和个体特征差异性，建立化石生物的演化谱系。14碎屑岩剖面中的稳定泥岩段碎屑岩中夹有的致密薄层灰岩 薄的黑色页岩层 煤层 碳酸盐岩的石膏夹层和泥岩夹层:事件沉积层 岩性标志层：具有等时性、分布广泛、容易识别的岩性层。电性标志层：测井显示特征明显的岩性标志层1.对比标志层的概念二、对比标志层15二、对比标志层 标志层对比法：利用岩性标志层或者其电性特征即电性标志层进行地层对比。标志层实例 松辽盆地的白垩系嫩江组黑色叶支介页岩 四川盆地三叠系嘉陵江组绿豆岩 济阳坳陷沙三段灰白色生物灰岩 滨里海让那若尔油田高伽马泥灰岩16 让那若尔油田，KT-II含油层系，根据稳定标志层和辅助标志层划分为2个油层组1
8、1个油层（砂层组）25个小层。四套对比标志层3底部的高伽玛泥质灰岩6顶部的高伽玛泥质灰岩3底部的高伽玛泥质灰岩43底部的高伽玛泥质灰岩2.实例分析碳酸盐沉积岩性对比标志层二、对比标志层17含油层系油层组油层小层小层名称小层个数Kt2111、122221、222331、322441、422551、522661、622111、122221、222331、322441、42、43、444551、52、533二、对比标志层18二、对比标志层19二、对比标志层20克拉玛依油田六中区克下组标志层 克下组上部发育一段特征明显的泥岩，其电阻率值偏低、自然伽马值也相对偏低。岩心和电性对比分析表明，在该旋回内部，
9、自然伽马呈现明显的异常，即泥岩自然伽马低，一般为6075 API，与其它旋回的砂砾岩自然伽马值相当，而砂岩自然伽马值相对较高，一般大于75 API，与其它旋回的泥岩自然伽马相当。 该异常段在六中区全区分布稳定。 2.实例分析冲积扇沉积岩性对比标志层二、对比标志层21二、对比标志层22 该段自然伽马低的主要因素是其内部的微粒长石含量低。 通过对取心井S6砂组和S7砂组泥岩的化验分析，发现S7砂组中钾长石的含量比S6砂组中的高，分析认为是由于湖侵抑制了高伽马碎屑的供给，泥岩主要是湖侵的产物，而砂岩中的高伽马碎屑则是在湖侵间隙期由径流从母岩区搬运而形成的。因此，S6砂组自然伽马异常段为一等时地质体，
10、可以作为地层对比的标志层。 二、对比标志层23第一套标准层第二套标准层辅助标准层油组砂层组小层T1下油组I砂组28、29、30II砂组31、32、33、34III砂组35、36、37、38、39、402.实例分析三角洲沉积岩性对比标志层二、对比标志层24二、对比标志层25事件沉积层的等时性问题从均变论 到突变论 到灾变论： 新灾变论由德国著名的古生物学家schindewolf最早提出，他将地史中的大灭绝（mass extinction）与宇宙中的超新星爆发“飞来横祸”相联系。 新灾变论 （neo-catastrophism）：在宇宙和地球演化过程中，曾经出现过一系列的灾变事件，其特点是短时、高
11、能、突发、剧变，同时引起生物的大灭绝并可能导致事件层（ event bed ）和灾变成矿等。二、对比标志层2.实例分析事件沉积对比标志层26二、对比标志层27事件层实例沉积事件层：华南二叠系-三叠系界线层火山爆发事件华南地区普遍存在凝灰岩层或者蒙脱石化的凝灰岩沉积层。化学事件层：全球二叠系-三叠系界线层化学异常事件13C稳定同位素值突然出现强烈的负偏，而且全球变动趋势一致。复合事件层：全球二叠系-三叠系界线层海洋缺氧事件大量厌氧底栖生物的存在、富含有机质和黄铁矿、正常生物的大灭绝。二、对比标志层28利用沉积事件层作为对比的优点： 灾变事件可以作为地史重要阶段的划分依据 灾变事件具有能量大、范围
12、广、时间短特点 灾变事件可以大大提高地质界限对比的精度 灾变事件有利于不同岩相地层界限的对比二、对比标志层29泥岩颜色和构造特征是反映古气候变化的重要指标。在冲积沉积体系（河流、冲积扇等）地层对比中可以发挥较大的作用。古土壤性质泥岩颜色泥岩构造泥岩纯度其他特征测井特征高成熟度紫红色块状纯度高钙质结核少平直特征低成熟度杂色微细层理发育富含粉砂质含钙质结核齿化明显2.实例分析古土壤特征二、对比标志层30岩屑录井资料是地层对比的基础。 岩心录井可以确定岩性突变接触面 岩心录井剖面可以发现很薄的事件沉积层 岩屑录井剖面可以辅助确定地层对比界线 泥岩颜色和特征反映古气候古环境的变化 二、对比标志层3.录
13、井资料在油层对比中的重要性31三、沉积旋回32三、沉积旋回33正旋回反旋回三、沉积旋回34概念：在沉积剖面上岩性有规律的变化， 表现在岩石的颜色、岩性、结构、构造等方面。正旋回：由下而上岩性由粗变细反旋回：由下而上岩性由细变粗三、沉积旋回35 沉积物供应速度可容空间周期性变化沉积旋回区域性等时性三、沉积旋回36三、沉积旋回37三、沉积旋回38三、沉积旋回39三、沉积旋回4001020304050051015202530354045Md (mm)Lijiayuan sectionXinzhuangyuan SectionDepth(m)S0L1-1L1-2L1-4L1-3L1-5S1-1S1-2
14、S1-3S1-4S1-5L2-1L2-2L2-3L2-4L2-5S2504030201005101520253035404550556065Md (mm)Depth(m)S1-1S1-3S1-5L1-1L1-2L1-4L1-3L1-5S1-2S1-4L2-1L2-2L2-3L2-4L2-5S2S0三、沉积旋回41三、沉积旋回沉积旋回对比法优点： 地壳运动和海平面升降涉及的范围比较大，因此虽然不同地区虽然岩性有差别但是旋回具有一致性。 沉积旋回有不同的级别，根据不同级别的沉积旋回进行“旋回对比分级控制”可以提高地层对比的精度。 沉积旋回是进行含油地层单元划分的主要依据。42四、关键界面 关键界面
15、对比法：利用一些特殊的具有时间意义关键地层界面开展地层划分与对比工作。 这些关键界面是层序地层划分与对比的基础。不整合面洪泛面关键界面构造沉降海平面升降湖平面升降气候旋回43不整合分类：按照上下地层的产状关系四、关键界面44不整合分类：按照其形成的机制构造成因褶皱块断抬升岩浆岩体侵入塑性岩体底辟 沉积成因河道下切海底峡谷下切淹没沉积过路沉积间断 四、关键界面45四、关键界面46四、关键界面47四、关键界面48四、关键界面49洪泛面（flooding surface） 是一个将较新地层与较老地层分开的面，跨过这个面水深突然增加(Van,wagoner et al.,1991)。包括湖泛面、海泛面。四、关键界面50关键界面进行地层对比的优势： 地层接触关系是地壳运动状况的直接反映，两个不整合之间的地层是两期构造运动之间形成的产物。 不整合面在地震剖面上比较容易识别，是进行区域地层（层序）划分和对比的重要依据。 不整合面上下一般存在岩性或者岩相的突变，在钻井和测井中一般均有比较直观的显示。 一般认为，洪泛过程往往形成稳定分布的泥岩层或者油页岩层，是等时地层对比重要的重要标值层。四、关键界面51
