地層對比

地層對比

地層對比是指在一個勘探或開發的區域將收集到的地震、鑽井、錄井和測井等各項地質資料,通過單井地質剖面的綜合分析和對比,找出層位相當的地層,把各井地質剖面聯繫起來,整體上認識沉積地層在縱橫向上的分布與特徵。

其目的是建立具有等時性各級地層格架單元。

基本介紹

  • 中文名:地層對比
  • 外文名:stratigraphic correlation 
  • 決定方式:火成岩侵入等
  • 劃分方法:地層層序律法等
  • 定義:一個油區範圍內進行全井段的對比
  • 目的:建立具有等時性各級地層格架單元
簡介,目的,方法,岩性對比法,古生物對比法,礦物對比法,沉積旋迴時比法,

簡介

地層劃分與對比的主要方法有地層層序律法、岩石地層學方法、化石層序律法、構造學方法、同位素地質年齡法等。 比較化石是否相同,是地層對比最初利用也是最可靠的方法之一,含有相同化石的地層其時代也大致相同。化石是以前生物的遺骸,可以是一個生物殼體,可以是矽化的木頭,也可以是石化的魚類骨骼,或者是生物在砂岩上留下的腳印等。由於生物不斷演化,在不同的地質時代的生物都略有不同,特別是那些生存期限很短而分布極廣而多的生物,更是地層對比的重要化石。

目的

區域地層對比是在勘探過程中利用古生物、岩性、礦物、沉積旋迴、測井資料、地震剖面、化學元素、古地磁、岩石礦物的發光現象等進行區域的地層劃分及對比。目的是建立標準剖面,並通過不同的剖面對比找出地層(包括含油層系)的區域變化規律,確定生、儲、蓋的組合。

方法

岩性對比法

岩性包括岩石類型、成分、結構、顏色等特徵。
利用岩性或岩層組合特徵進行地層劃分與對比的基礎在於:同一沉積盆地中,同時期形成的岩石,若沉積環境和沉積物來源基本一致,其岩石性質和岩層組合也相似;反之,隨沉積環境變化,岩性和岩層組合也會變化。利用岩性對比,首先應該研究在穩定沉降階段所形成的特徵明顯、分布廣泛的岩層,如穩定的黑色頁岩,砂泥岩組合中的灰岩、白石岩等。在岩性變化大的地區,應考慮岩性、岩相變化規律,依剖面間的相對關係,並藉助於其他標誌,如古生物等,即可以將不同岩性的同時期沉積物對比出來。圖為岩性對比示意圖。從圖中可以看出,岩性對比工作中,首先是確定各個剖面中的標準層(即岩性特殊、岩層穩定、厚度較薄、分布廣泛的岩層作為標準層),其次是依標準層將各剖面連線起來,然後再根據相似或相同的岩性段逐層進行對比。
岩性對比法只適用於具有相同地質條件的較小範圍,就是限制在一定的岩性、岩相範圍內。因為不同沉積盆地地質條件經歷不同,沉積特徵就不相同,缺乏對比基礎。同盆地、不同地區,因沉積條件的差異,沉積物來源不同,造成沉積物的特徵和成分也不一致。在盆地的邊緣地區沉積物為礫岩、砂岩,而盆地的中央則橫向變化為細粒的粘土岩類。盆地邊緣地區地層多為紅色、黃色等氧化色,而盆地的中央地區多為黑色、綠色、灰色等還原顏色。因而在使用岩性資料對比地層時,應綜合多方面的資料,進行綜合判斷對比。
值得提出的是,在覆蓋區,岩性對比大多數是使用地球物理測井資料,因為電性是岩性的反映,不同岩性的剖面,測井的曲線特徵不同。利用測井資料進行地層對比時,首先必須搞清岩性與電性的關係,作出各類岩性的定性解釋。即在全取心井或取心井段長的井、收穫率較高的井中進行全套測井,對照取心並段、井壁取心井段或岩屑,研究它們在測井曲線上反映的特徵,作出定性和定量的解釋,並經過多口井的研究之後,編出典型曲線圖版,根據圖版上各類岩性曲線特徵去解釋其他不取心的測井曲線,得出岩性剖面,即可以用來對比。
在對比大地層單位時,主要考慮曲線的大幅度變化和組合關係,而小地層單位進行對比時,則主要考慮單層曲線形狀、厚度、組合變化及電性的方向性升高或降低等。在連線相同層位時,還應考慮相鄰地層電測曲線的特徵,因不同地層具有相似的電性和放射性,若孤立地進行對比,會造成錯誤的判斷。除此之外應儘量參照岩心、岩屑、試油等第一手資料。

古生物對比法

地層剖面中保存的生物化石反映了地史中的古生物群的面貌。古生物學研究的成果揭示了地球上不同地質時代各種生物的分布,因此可以利用地層中古生物化石類型、化石組合及含量的不同,鑑別地層時代和劃分、對比地層。這就是古生物對比法。
在地質歷史中,生物是不斷演化發展的。生物演化的規律和階段反映了自然發展階段,生物界演化所具有的這種不可逆性和階段性,是地史階段的劃分和確定地層相對時代的主要依據。實踐證明,不同時代的地層往往含有不同種類的生物化石;不同地區的地層所含的化石或化石組合如果相同,它們的地質時代就相同和大致相同。這就是利用古生物劃分、對比地層的基本原理。常用的古生物對比方法有2種:
1.標準化石對比法
一般利用地理上分布廣泛,地史上存在時間短、演化快、標誌清楚、數量多、保存較好的化石作為對比地層的主要依據,把這種化石叫做“標準化石”。利用標準化石劃分對比地層的方法叫標準化石對比法。
利用標準化石對比地層,方法簡便、可靠,不受岩性變化的影響,可以進行大區域的對比。但是,在石油鑽井的岩心、岩屑中很難得到完整的標準化石,通常只見到微體古生物化石。而微體古生物化石單個種屬符合標準條件者甚少,因此,標準化石在地面地質工作中套用廣泛,而在油礦地質工作中進行鑽井剖面地層對比時使用受到限制。微體古生物的體積小、分布廣泛,所以在鑽井剖面地層對比中,使用微占生物組合效果比較好。
2.微體古生物化石對比法
岩心和岩屑中的微體古生物化石具有個體小、數量多、利,屬繁多、演化快、生物群分區現象明顯的特點。
微體古生物化石包括古動物、古植物,類型很多,各地區研究的重點不同。當前在我國各油區地層對比中,常採用介形蟲、輪藻和抱粉。
介形蟲化石是·種個體很小(一般為0.4~4 nm)的雙殼動物。它的特點是種類與數量多。演化的階段短,分布廣。它在地史上延續的時間長。每個地區不同地質時期的介形蟲具有獨特的特徵。因此是一種廣泛套用的分層對比標誌。

礦物對比法

這種方法是利用沉積岩中所含礦物組合及某些礦物含量的多少來進行對比。因為同一地區的沉積物來源、搬運條件及沉積環境是近似的,其礦物的組成基本不變,或在平面上呈有規律的變化。
礦物對比法主要根據下列特徵進行對比:
①礦一物成分的變化。用不同礦物組合作為對比標誌。
②礦物含量的變化。用各種礦物含敏的百分數作為對比特徵。
③特殊的標準礦物。即將沉積岩中具有特殊顏色、形狀的礦物作為對比標誌。
在沉積岩石中把礦物按相對密度大小,分為重礦物(相對密度大於2. 75)及輕礦物(相對密度小於2. 75)兩類。按礦物成因,又分為陸源礦物、自生礦物、粘土礦物等幾類。在一定條件下均可用於地層對比,其中以重礦物對比使用最廣泛。因為它在指示沉積母岩的成分、沉積時水流方向等方面比一般礦物更有效。
為了提高礦物對比成效,必須正確地選擇標誌礦物群(即分布範圍廣泛,根據它的變化能清楚地劃分地層的礦物群),同時要掌握剖面中各層系的礦物特徵,如某地層含角閃石很多,另外的層位含量很少等。
採用這種方法對比時,先把礦物分析的結果繪製在帶岩性的柱狀圖上,其表示方法有2種,一種以柱線方式來表示,左邊表示重礦物量篩分百分數(簡稱重篩百分數),右邊表示礦物組合情況。另一種是以曲線來表示,將標誌礦物的百分含量繪成礦物含量變化曲線(也有的將自生礦物和陸源礦物分別表示來劃分地層)。其目的就是把礦物分析結果用剖面表示出來,便於分層對比。

沉積旋迴時比法

沉積旋迴(或稱沉積韻律)是指垂直地層剖面卜具相似岩性的岩石有規律地重複出現。
值得指出的是,沉積岩的形成,最根本的控制因素是地殼運動,絕大多數沉積旋迴也是由於地殼周期性升降運動引起的。當地殼下降,發生水進,水體逐漸加深,就形成由粗到細的沉積。反之,當地殼上升,水體變淺,發生水退,則形成由細到粗的沉積。在同一盆地內,地殼升降運動的過程大致是相同的。因而,反映在沉積岩的旋迴性質上也大致相同。而地殼運動的發展是不可逆的,不同時期形成的沉積旋迴可能具有相似性,卻不可能相同,在垂直方向上每個沉積旋迴是有差異的。在確定了某一剖面上的旋迴特徵及順序後,便可以作為同一沉積盆地範圍內進行地層對比的標準。
旋迴的界限通常都是以水進開始部分,即粗粒沉積或間斷面為界。在含油層系中,為了突出儲油層,通常將連續旋迴的砂岩、礫岩放在韻律的中部;以開始水退部分,相當於岩性開始變粗層位的底界,作為韻律的起點。
沉積旋迴依其是否連續可以分為連續旋迴及間斷旋迴。在間斷旋迴中又將粒度變化從下而上由粗到細的稱為正旋迴。反之。由細到粗的稱為反旋迴。頂部及底部細,中間粗的稱為複合旋迴。
正確地劃分旋迴是對比工作能否順利進行的關鍵。在覆蓋區,因取心井少,多數情況下利用測井資料即1:500或1:200的標準電測資料。

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