基准面旋回的识别标志

综前所述，高分辨率层序地层学是基于基准面旋回的识别和强调相序分析为基础的，在基准面升降所导致的沉积相带迁移和沉积环境变迁过程中，向上逐渐变深的相序代表基 准面上升半旋回相域；而向上逐渐变浅的相序则代表基准面下降半旋回相域。也就是说，从地层记录中所能识别出的只是基准面相对于沉积物表面的距离是增加的（变深）、还是 减少的（变浅）。从这个角度理解Cross所强调的基准面升降运动，应该是选取沉积物表 面为参照系，以此为依据描述基准面升降运动与基准面旋回结构和叠加样式的关系，是正 确理解高分辨率层序地层是基准面相对沉积物表面升、降运动过程中所留下沉积记录的关 键之所在。在数学模型中，可以用可容空间增长率（△A）与沉积物通量增长率（△S）之 间比值（△A/△S）的变化关系，来表述和判断基准面升降过程中所发育的层序级别、结构 类型和叠加样式（表2-2）。因此，深入了解基准面升、降的相对运动过程在沉积层序中 所留下的沉积记录，是正确理解高分辨率层序地层学内涵及其对基准面旋回进行识别和划 分的理论基础。

表2-2 基准面变化与ΔA/ΔS比值的关系

在已发表的文献资料中（邓宏文等，1996、1997；郑荣才等，1998、1999、2000、2003；王嗣敏等，2004），将识别基准面旋回的标志概括为如下几点：

1）保存在地层中的单一相物理性质的垂向变化，如岩性的变化，岩石结构和物质组 分的变化，沉积相序列与相组合的规律性变化（图2-24中的A）；

2）地层旋回的对称性变化（图2-24中的B）；

3）地貌要素、沉积构造及其组合的规律性变化（图2-24中的C）；

4）不同级次的地层旋回结构和叠加样式（图2-24中的D）；

5）地层几何形态与相互间的接触关系（图2-24中的E）。

上述特征均反映着基准面旋回过程中的可容纳空间（A）和沉积物补给通量（S）之 间的比值（A/S比值）的周期性变化，是控制基准面旋回结构和叠加样式的主要因素。

（1）岩性剖面上的识别标志

钻井岩心、地表露头、测井和地震剖面，特别是三维露头和钻井岩心剖面相对测井和 地震反射剖面具有更高的时间-地层分辨率，因而是多级次旋回识别的基础。在岩性剖面 上，旋回识别标志如下：

1）地层剖面中的冲刷现象及其上覆地层底部的滞留沉积物，其产出位置或代表基准 面下降于地表之下引起的侵蚀冲刷作用，或代表基准面上升时的水进冲刷面，后者与前者 的区别是水进冲刷面之上多见盆内碎屑，且幅度小。需指出的是，不同成因和规模级别的 侵蚀冲刷面或不整合面，是划分不同级次的基准面旋回层序的最重要依据（表2-1和2-2）；

2）作为层序界面的滨岸上超和向盆地迁移的下超作用，在钻井剖面中常表现为浅水 沉积相类型朝盆地方向移动，如浅水沉积物直接覆于较深水沉积物之上，河流或浊流砂砾 岩直接覆于深水泥岩之上，分别代表浅水和深水环境的两类沉积之间往往呈缺失过渡环境 沉积作用的岩性突变关系；

3）岩相类型或相组合在垂向剖面上的转换，如向上变细变深的相序或相组合转换为 向上逐渐变浅变粗的相序或相组合，转换处代表基准面上升达最高点位置的洪泛面，反之 则代表基准面下降达最低点位置的层序界面；

4）砂、泥岩厚度旋回性变化，如层序界面之下，砂岩粒度向上变粗，砂泥比值向上 变大，单层厚度减薄；层序界面之上则反之。这种旋回的变化特征常以叠加样式的改变表 现出来。

根据上述特征可在不同沉积环境中识别出超短期和短期基准面旋回（图2-25）。

（2）测井曲线识别标志

在含油气盆地的层序地层分析中，非取芯段的测井剖面通常为层序分析的主要对象，因而在测井曲线中进行基准面旋回的分析，特别是旋回界面的确定往往是最基础和最重要 的工作内容。这一工作应该是在对取芯井段标定的基础上进行的，即利用取芯井段建立沉 积相类型和不同级次的基准面旋回及界面和地质体的测井响应模型，用以解释非取芯段的 岩性、岩相、沉积演化序列和进行不同级别的旋回层序划分。已有的众多研究成果表明，建立测井响应模型是对测井剖面中识别超短期、短期，乃至中期旋回层序界面和进行层序 划分最经济和有效的技术方法。特别是在测井剖面中对中、长期旋回层序的分析更加有 效，这是因为在中、长期旋回层序中，较短期旋回层序往往是在较长期基准面旋回上升与 下降过程中单向移动过程中的阶段性产物，对应不同的沉积演化阶段，在大致相似的地质 背景下所形成的较短期旋回层序通常具有特定的旋回结构和叠加样式，大多数为成因上有 联系的岩性和岩相组合，这些组合在垂向剖面上的叠加样式常常具有鲜明的测井相响应特 征（图2-17），如向盆地方向推进的叠加样式（进积样式）形成于较长期基准面下降的晚 期和上升的早期，此时A/S＜1，即沉积物供给速率大于可容纳空间增加速率，叠加的短 期旋回自下而上出现可容纳空间减小，而沉积物增多加粗的变化特征；向陆迁移的叠加样 式（退积）形成于较长期基准面旋回的上升中、晚期，此时由A/S ＜1向A/S＞1转化，即可容纳空间增加速率由小于向大于沉积物供给速率的方向递增，如将上覆短期旋回的性 质与相邻的下伏旋回相比较，在沉积学和岩石学方面均表现出伴随可容纳空间增大而粒度 变细的特征；短期旋回呈加积叠加样式，则出现在较长期基准面旋回上升晚期到下降早期 的转换时期，由A/S≤1向A/S≥1过渡，各相邻短期旋回形成时的可容纳空间和沉积物 供给量变化不大。以鄂尔多斯盆地苏里格庙气田苏6井上古生界为例（图2-26），可说明 如何运用测井曲线中的测井相分析方法进行较短期旋回结构和叠加样式的分析，在此基础 上，确定较长期基准面旋回的划分和区域对比标志。

图2-24 基准面旋回的识别标志 （据邓宏文2002年资料）

图2-25 不同沉积环境中发育的短期和超短期旋回层序特征 （据邓宏文1996年资料补充和修改）

（3）地震剖面识别标志

地震反射界面基本是等时的或平行于地层内的时间面，因而可以运用地震反射剖面进 行基准面旋回分析。但在分析过程中因受到地震信息分辨率的限制，常规的二维和三维地 震反射剖面通常只能用以识别较长期基准面旋回。用于识别旋回界面和层序的主要地震相 标志如下：

1）区域分布的不整合面或反映地层不协调关系的地震反射终止类型，确定层序界面 的产出位置和地质属性，即常规的地震地层分析标志（图2-19）；

2）与中期或长期基准面旋回上升到下降转换位置（最大可容纳空间）相对应的高振 幅连续反射界面或一组反射；

图2-26 不同级别的基准面旋回层序划分和叠加样式测井相解释模型 （实际资料来自鄂尔多斯盆地苏里格庙气田S6井上古生界）

3）与测井曲线、钻井岩心和地表露头中观察到的区域相变面或不整合面可对比的地 震反射特征（削截削蚀面、下超面、上超面、特殊地震相类型等），利用VSP和成地震记 录资料的桥式井-震对比技术，是在地震剖面中标定和追踪此类界面及划分层序最有效的 方法。

4）与测井曲线和岩心中可观察到的地层叠加样式变化可对比的地震反射几何形态的 变化，如由高振幅平行反射到低振幅S形反射、楔状反射、杂乱反射和丘状反射，应用地 震剖面中识别的各种削截削蚀面、下超面、上超面和地震反射几何构形特征划分与追踪对 比的超长期、长期和中期基准面旋回层序。

依据露头、岩心、测井与地震剖面确定的较长期基准面旋回和界面特征要相互验证，其中较低级次的测井旋回的识别须在岩心、露头标定的基础上进行，其划分结果还可以通 过合成地震记录及转换成双程旅行时间的测井曲线，将地震不整合或其他类型界面标定到 钻井中去验证。地震剖面中划分的旋回边界，也要以连井剖面上的测井旋回分析和井-震 对比和层位标定为基础。