層序地層編圖系列

層序地層編圖系列是指對沉積盆地進行精細的層序地層分析，並編制“點、線、面、體、時”的分析圖件。

從而更詳細、全面和科學地再現盆地的層序地層學特徵，並能更好地為油氣勘探和預測服務。

基本介紹

• 中文名：層序地層編圖系列
• 外文名：Sequence stratigraphic map series
• 研究方法：點、線、面、體、時
• 圖件：盆地充填、岩芯分析圖等
• 學科：層序地層學
• 指導思想：相互結合，相互對比

圖件編繪的指導思想

編圖是野外（露頭）層序地層學的重點研究內容之一。“一圖抵萬言”正說明了編圖工作的重要性。野外層序地層學編圖的基本指導思想可以歸為：

① 地上資料和地下資料相互結合，相互對比，相互映證。地上資料主要是野外（地表）露頭和現代沉積，地下資料主要是岩芯和測井。二者的相互結合強調研究的整體性和互補性。野外露頭只是反映地表出露的信息，其方法手段不利於地下信息的完整反映，而地下研究則可以彌補這一不足。

在一個研究區，不可能發育有齊全、不間斷的野外地表露頭，因而其反映的信息是不完全的，而地下研究也存在同樣的問題，因而二者的相互結合和相互補充便可構成一個相對完整的實體，從而可以更精確地接近真實；野外露頭研究和地下研究的特徵是不一樣的，首先是二者本身所反映的尺度、採用的方法手段等都存在差異，再者研究所產生的結果或許也具有很大的不同，而這種差異是可以對比總結的，其結果具有深刻的意義，因此野外露頭研究和地下研究的結果理應能夠反映同一實體，具相互映證性；

② “點、線、面、體、時”系列圖件的結合。

前面的各項分別是後面各項得以建立的基礎，比如“點”是“線”的基礎，“點”和“線”是“面”的基礎。“點”是指在野外露頭上選取若干個點，以每個點上進行實測，照相，取樣等，提取各種岩相標誌，包括岩石顏色、岩石類型、碎屑顆粒結構、沉積構造、古生物、地球化學標誌等，建立每個點的垂直剖面，繪製觀測點上代表層段的相層序充填序列圖；“線”是指野外地質剖面的精細解釋，包括其全景照片、古生物、各具體觀測點的柱狀圖對比等等，以確定各級地質界面，根據這些界面劃分各級別的地層單元，從而達到層序地層劃分和沉積相解釋的目的；“面”是指在區域內多條地質剖面精細解釋的基礎上，根據各地質界面（包括最大湖泛面和初始湖泛面）的特點，對重點區塊各層序內的沉積體系域類型及其在空間上的展布和變化特徵予以描述、識別和分析；“體”首先是指典型儲集體的三維展布關係，再就是各種三維實體的地質模；“時”是指野外地質實體隨時間的演化特徵描述和分析；

③ 類比方法的廣泛使用。在地表露頭條件好、研究成熟的地方可以相對容易地描述沉積過程並可以進行定量描述，然後利用這些數據來預測沒有取樣地區的沉積相、成岩特徵和裂縫分布等。鑒於目前的野外層序地層學研究的進展，這種類比知識庫的建立還需要更多的實例加以豐富和補充。在上面三條指導思想中，第一條是進行研究的基礎，第二條是進行研究的具體實施路線和方法手段，最後一條是前兩條的延伸和拓展。

露頭層序地層學圖件的編制

“點”式圖件的類型與繪製

① 樣品解析圖：樣品照片及其描述（包括其顏色、厚度、類型、結構、構造等），為沉積相的判別提供依據。

② 觀測點素描寫實圖（垂向剖面圖）：包括岩性、厚度、結構和構造等。

③ 觀測點上單個結構或構造的放大圖：如大型交錯層理顯示、平行層理、生物擾動構造等。

④ 與地質界面相關的剖麵點圖件（包括物化探、測井資料的綜合使用）：如微量元素變化與層序邊界關係；層序界面附近地層傾角矢量圖；剖麵點伽瑪能譜曲線的變化特徵圖等等。

⑤ 觀測點沉積充填序列圖：主要包括地層名稱、層序名稱、體系域、旋迴分析、岩性柱狀、沉積相（或沉積微相、沉積亞相）分析等內容。

“線”式圖件的類型與繪製

① 野外露頭實測剖面圖：包括地形、岩性、傾角等要素。

②露頭剖面某層序段全景照片及其地質解釋圖：含實物照片（可拼接）、地質界面、地層代號等內容。

③地質體的二維展布特徵寫實圖：包括沉積相、單個觀測點岩性柱狀、展布範圍等要素。

④井間對比圖（與地下測井有關）：含電性或岩性曲線等，比如說地表露頭觀測點用伽瑪儀得到的伽瑪能譜曲線與一鑽井所得到的測井曲線的互相對比和映證。

⑤區域地質界面示意圖：包括剖面方向、岩性等要素。

⑥各級地質界面的剖面追索圖。

“面”式圖件的類型和繪製

① 野外露頭或現代沉積的地質體平面（示意）圖：注意要含比例尺、方向等內容。

② 各種沉積體系的平面展布圖（可用照片或航片顯示）。

③ 各種沉積相的平面展布圖（分野外露頭資料、地震資料和鑽測井資料三類，或是二者或三者的綜合）。

④ 岩相古地理圖；

⑤ 各級別的地質界面平面展布圖。

“體”式圖件的類型和繪製

主要包括典型儲集體的三維展布和各類沉積體系的三維模式圖：如各類扇三角洲及其有關體系成因和沉積模式；蛇曲河的經典曲流沙壩模式圖等。

“時”式圖件的類型和繪製

此類圖件實際上是野外露頭研究和地下研究的綜合。主要是對比地震和鑽測井資料，尋找地表露頭證據來研究地質實體，反映包括斷層等構造在內的隨時間演化規律的系列圖件。如可依據露頭多期河道的相互切割關係，來判別河道的發育歷史；反映盆地充填序列特徵和層序地層格架演化特點的圖件等。

需要說明的是，就層序地層學而言，僅僅研究野外地表露頭是不夠的，這既有露頭本身的原因，也有人為的因素（李文漢，1993）。前者主要是指露頭不能完整地反映層序，既不能觀察到地層沿傾斜方向的變化，也不能全面地看到層序各界面的變化；後者是指不同的研究者可主觀地選擇不同的不整合面在相同盆地中進行對比，甚至不用相同的原則來進行層序界線的選擇。這些人為的差別，在露頭研究中屢見不鮮。因此，在強調進行野外層序地層學研究的同時，必須把它和室內層序地層學的研究結合起來，只有這樣才能取得符合實際的成果。

室內層序地層學研究的編圖

通過以上對室內層序地層學研究方法的分析，我們就可以清楚地了解室內層序地層學研究需要編制的圖件。

自從層序地層學發明以來，隨著將其在各個研究範圍的套用，其研究需要編制的圖件也在不斷的變化。最初層序地層學研究的目的主要是為了編制海平面變化曲線（Wilgus et al.，1988），直到80年代中期，全球海平面的變化和旋迴圖還是統治著層序地層學，甚至在Posamentier和Vail （1987）、Vail 等（1990）的文章中，仍可見層序地層中的體系域是由它們與海平面變化曲線的關係來確定的。在這期間，最著名的莫過於 Haq 曲線（Haq et al.，1977, 1987）。在陸相盆地的層序地層研究中，海平面變化曲線轉化為湖平面變化曲線，但由於陸相盆地與海相盆地的差別，使得湖平面變化對陸相層序的控制作用不如海平面變化對海相層序地層形成的控制作用明顯。但海（湖）平面變化曲線還是很有用的一種層序地層學研究方式。

隨著層序地層學研究的不斷深入，現在海平面變化曲線已經作為一張基礎圖件，在任一層序地層研究中都會將其編入，並作為基礎資料參考。現在新發展的高精度層序地層學中（Posamentier et al.，1987；鄧宏文等，1995），還產生了許多新的編圖、表的要求。在室內層序地層學研究中需要編繪大量的直觀、精細、簡明的圖件及表。

盆地的充填序列演化圖（表）

編繪該類圖件的主要目的是對研究區基本的地質資料的收集匯總。在這張表中包括研究區內地層發育、地層年齡、地層單位、地層深度、岩性剖面、岩性描述、地震層序界面、生物地層、沉積環境分析、海平面變化、構造層序、控制層序發育的主要因素、盆地演化階段等要素，為將要進行的層序地層學研究提供基礎資料。其中有條件的地區（已開發的油田）還可以配上已確定的生、儲、蓋組合。

我們認為在一張盆地充填序列綜合柱狀圖至少包括以下的幾種項目類型：地層年齡、地層單位、深度、岩性剖面、地震層序界面、沉積環境分析等。

“點”分析圖

1、岩芯沉積環境和沉積相分析圖

該類圖件的主要內容包括：岩芯的沉積環境分析、沉積相分析、岩芯照片、岩石學分析、沉積旋迴分析等。目的主要是為了從微觀上建立沉積環境的認識，為巨觀的層序地層研究提供直觀的證據和精細的沉積環境分析。在具體的高解析度層序分析中，還包括岩芯照片分析、柱狀圖描繪、沉積旋迴分析、沉積相識別（在大背景下的識別）岩芯岩性的文字描述、對應的典型測井曲線分析、明顯的沉積結構、構造的識別（層理的識別、蟲孔、超微化石、生物擾動、植物碎片、不整合面識別、重礦物鑑定、滑塌變形構造、油氣顯示等）。作這種圖需要做的主要工作是觀察大量的岩芯，並根據前人工作的成果確定沉積環境，並分析岩芯高頻旋迴，與測井曲線所顯示的選回特徵做對比、印證。

2、鑽井柱狀分析圖（測井曲線分析）

鑽井分析主要是根據測井曲線特徵和岩性變化特徵，並結合其他的物性分析資料，精細的劃分三級甚至四級層序，並進行體系域分析。近年來，許多研究成果提供了精細的層序劃分和體系域分析的範例（Howell et al.，1996；James et al.，1998；Plint et al.，1996；Brown et al.，1995；Cross et al.，1993；Bryant et al.，1996）。在這張圖中包括地質層位、地質年代、典型測井曲線、岩性柱狀圖、高頻旋迴劃分（長旋迴、中旋迴、短旋迴）、層序地層劃分、沉積相分析（相、亞相、微相）等。其中最重要的是根據測井曲線和岩性分析得到的層序地層和體系域劃分，在高解析度層序地層學中還要求高頻旋迴劃分。有時根據生產要求，要配上岩芯分析的資料，作為鑽井測井層序、體系域劃分、定沉積相、定沉積體系的證據。

在測井曲線分析中，我們主要套用的曲線是：自然電位測井曲線（SP）、視電阻率測井曲線（Rt）、自然伽瑪測井曲線（GR）、聲波時差測井曲線（AC）。一般是自然電位測井曲線-視電阻率測井曲線組合、自然伽瑪-電阻率測井曲線組合，聲波時差測井曲線作為輔助手段（在以上三種測井資料缺損時）。在具體套用是為了使測井曲線直觀，可以將測井曲線的表現形式多樣化，包括鏡像、不同曲線的相對組合。

在工業製圖時還包括：地層中的結構、構造含有物；岩礦資料（成分、自生礦物、生物碎屑等）；重礦（含量、成分）；微量元素（Sr/Ba、B/Ga、V/Vi 等）；古生物（超微化石、有孔蟲、孢粉等資料）。

“線”分析圖

1、聯井層序地層分析對比圖

將鑽井層序分析得到的結果，並列在一張聯井剖面上。對其進行三級或四級層序、體系域、中、短旋迴的對比。主要目的是在二維縱向剖面上解釋研究區的沉積相和沉積體系域的分布，為平面的沉積相、沉積體系展布作圖提供幫助。在聯井剖面的對比中，需要與過聯井中各井或臨近各井的地震剖面相對照並隨時進行調整。在國內外這樣的作圖是很普遍的、也是一個層序地層學研究的必要的步驟。聯井對比在現在的生產中要求的精度越來越高，不僅有傳統的各級層序、體系域的對比。在現在的高解析度層序地層學研究中，不僅要對比傳統層序地層學中的層序、體系域，而且還要對比高解析度層序地層分析中的高頻旋迴。

2、地震剖面的解釋圖

具體的方法是將井的岩性剖面和測井曲線，放在地震剖面上，將井的各種分析結果（層序劃分、體系域識別、沉積體系和沉積環境分析）和地震剖面上的地震相相互對比、驗證，以便更精確的解決二維沉積相和沉積體系的識別和劃分。為無鑽井區域內的地震剖面上的層序地層分析提供可類比的實例，並為下一步研究區平面上的沉積相、沉積體系分析提供基礎。

另外，可以將地震解釋的沉積體系和沉積相的結果和單井解釋的結果相配合表示在一起，得出二維剖面的沉積斷面圖，其中既包括鑽井曲線的高頻旋迴分析，又包括地震剖面上高級別的層序地層分析，同時還包括沉積相、沉積體系的分析。

“面”分析圖

1、沉積相圖（包括構造對沉積的控制作用）

在研究區內，將在以上鑽井相分析、地震剖面分析等結果進行總結與提煉，並結合其他合成地震等資料的信息，按各個不同的層序進行作圖，建立沉積相分析平面圖

沉積相平面圖一般以三級層序的體系域為成圖單元進行圖件的編繪，有時以準層序組為成圖單元進行編圖。同樣在三維空間上完成的立體圖則可以很清晰地展示同沉積期的古地貌環境和古沉積分區。

王華、陸永潮等（2000）研究了構造對層序地層的形成、沉積相分布的控制作用，林暢松等人（2000）研究了斷坡帶對盆地沉積相、沉積體系的展布的控制作用。

2、沉積體系圖（岩相古地理圖）

在沉積相作圖的基礎上，根據鑽井測井曲線的沉積體系分析和地震剖面得層序地層解釋儲的沉積體系資料，一般是分在平面上一體系域為單元作（岩相古地理圖）。沉積體系圖在一般的沉積學分析中也有人做，但在層序地層以體系域為單位做圖，可以更精確地給沉積環境定位，因為在不同的體系域中，沉積體系的相對近似的，而且不會存在一般沉積學分析中出現的穿時現象。

“體”分析圖

1、層序地層模式圖

將以上的各種圖件進行分析，並對其特徵進行總結。因為層序地層學研究歸根結蒂是為油氣勘探服務的，所以到最後要做的是一張成藏模式圖，這張圖是對研究工作的總結，同時也是對今後的油氣勘探工作的一個指導。成藏模式圖是在以上幾種圖件的綜合分析的基礎上綜合提煉總結出來的，所以其包含的內容是抽象的、綜合的、高度概括的。既包括成藏要素（生油岩、儲集層、蓋層、輸導體系），又包括了地質要素（地層展布、構造特徵、沉積相分布、沉積環境特徵、層序地層格架等）。它可以是立體圖也可以是剖面圖或平面圖。它是指導油氣勘探的綱領性圖件，但又是模糊的不能具體的指導油氣的生產。在這方面很多人作了工作，在陸相和海相的地層中。

具體的做法是選擇若干典型的過盆地中心的地震剖面，通過對這些地震剖面層序地層的劃分，建立盆地的層序地層格架。總結出盆地中地層的一般發育演化特徵，將盆地地層發育的特徵抽象、簡化，表示出層序地層研究需要的地質要素。

2、同沉積期古地貌圖

利用回剝軟體所作的同沉積期的沉積速率圖和古地貌圖對重建沉積相展布和古地貌分布有極其重要的意義。在現今等 T0 界面的古地貌圖，並不能很準確地反映同沉積期的古地貌，利用回剝技術，結合古水深的合理估算，考慮成岩壓實、構造抬升剝蝕等因素所完成的某個界面在同沉積期的古地貌圖，則更能接近真實的古沉積環境、古地貌。其中古地貌立體圖可以直觀的反映同沉積期的地貌環境（溝谷的分布、剝蝕區的範圍、沉積中心、坡折帶），為儲集砂體的預測提供理論基礎。對不同沉積期的古地貌分別作圖，可以反映古地貌的演化，間接反映沉積環境的變遷，包括構造運動、湖平面升降、剝蝕區、沉積區等。

“時”分析圖

1、等時地層格架圖

選擇若干典型的過盆地中心的地震剖面，通過對這些地震剖面層序地層的劃分，建立盆地的層序地層格架。在這些層序地層格架圖的基礎上，將主要的沉積間斷面或不整合面拉平，就可以做出等時地層格架圖。等時地層格架可以表明層序地層沉積序列、沉積砂體的時空展布特點、沉積間斷時間等。等時地層格架圖的主要作用是表明盆地中層序地層的發育演化過程，是一個四維的“時”分析。

總結

層序地層學的新理論、新方法是人們能夠更精確地對比地質時代，並在鑽前預測儲層、生油岩和蓋層，對勘探和開發岩性圈閉中的油氣藏尤為有效。層序在充填形成的不同時期或不同的沉積體系域油不同的充填特徵，因此，在不同階段層序的沉積充填對油氣形成和聚集有不同的作用和影響。陸相盆地構造複雜，具有近物源、多物源的特徵，沉積旋迴周期相對較短，從而決定了湖盆中沉積和層序充填方式的複雜性和多樣性。不同的沉積背景和不同的構造活動帶都具有不同的層序地層模式。

層序地層學理論認為，層序地層單元與油氣生、儲、蓋都有密切的關係。一般，在一個完整的層序中，低位體系域儲層最發育，其次是高位體系域，湖侵域較差。從烴源岩的角度講，認為一個層序中位於最大湖泛面附近的密集斷具有較強的生油能力，既有可能成為高效烴源岩。但是陸相地層和海相地層油存在著較大的差異，特別是在規模較小的內陸沉積盆地，他們的沉積過程基本上不受海侵的影響，而且，在大多數這種類型的盆地中，近物源、多物源的特點決定了他們的沉積具有粗碎屑物質發育的特點。

國外海相地層油氣勘探表明，低位體系域中的低位扇、盆地扇通常是隱蔽油氣勘探的重要目標，它們與上下及側向的深海泥岩一起構成有利的生、儲、蓋組合，形成地層圈閉油氣藏。斜坡扇中的堤岸——水道組合，可以被海進時期的你岩覆蓋，形成有利的勘探對象。海侵體系域在物源供給充足的情況下，也可以形成有利的儲層，但海侵體系域最主要的意義在於它提供了良好的生油鹽。高水位時期則以大型三角洲的進積型沉積為主，與三角洲有關的圈閉類型是主要的勘探目標。與此類似，在陸相地層中，低位期湖盆岸線以上可以發育沖積扇、水下分流河道及下切溝到等沉積類型，岸線之下發育小規模（扇）三角洲，層序充填以低水位扇向盆地方向逐級推進為特徵，多形成進積世、加積式準層序組充填。湖侵起主要形成水進型扇三角洲，遠端發育濁積扇積較深湖泥岩沉積，層序充填以向凹陷邊緣方向超覆為主，發育退積式準層序組。高水位期沉積體系則以水退型三角洲的發育為特徵，前端發育滑塌濁積扇，發育加積、弱進積式準層序組，晚期也可能出現河流沖積扇沉積。

傳統的層序地層學研究有兩個重要的內容，一是建立了全球海平面變化的對比框架；二是在等時的層序地層格架中進行沉積體系域的分析和預測。但由於全球的海平面變化對直接指導油氣勘探的意義不大，所以現在的層序地層學的研究內容主要是利用地震、岩芯、古生物、測井曲線和地化分析資料；採用地球物理資料、計算機套用相結合的技術路線；合理、精確地建立盆地的等時層序地層格架，客觀地重建和預測層序地層格架內的體系域和沉積相的分布。最終目的是對等時層序地層格架的中的油氣藏進行預測。

室內層序地層學的研究方法主要是通過層序界面精細識別、追索和對比，劃分各級層序地層單元，建立其層序地層格架，重建沉積體系域及其演化過程，研究沉積體系分布、構成樣式，確定其發育演化的主控因素，探討盆地充填變化對沉積砂體分布的控制作用，從而建立起對儲集體分布具有重要預測功能的層序地層模式。

每一個地區的室內層序地層學研究，可能由於研究區的具體情況和研究目的的不同，而採取不同的研究方法和編繪不同的圖件。但總的來說，每一個層序地層學研究都包含以上的一種或幾種研究方法和圖件。而層序地層學的研究方法，是採用由點到線，再到面、體、時的基本思路。而高解析度層序地層學的研究不外乎是將層序地層劃分的更精細、對比的更具體。

需要編繪的圖件有：研究流程表、盆地充填和地層發育綜合圖表、岩芯分析圖、鑽井層序地層及體系域分析、聯井層序地層及體系域對比分析、地震剖面的層序地層解釋、層序地層的綜合劃分表、沉積體系和相的平面和立體分布圖、層序地層的發育模式圖、等時地層格架圖。