地震剖面上基准面旋回的识别 基准面旋回的识别方法
地震资料的横向分辨率高于钻井和测井资料的横向分辨率是众所公认的事实。因此，利用地震资料的这一优势可标定地质层位界面。目前，用于地震地质层位标定的主要技术是采用VSP资料和利用地震反射波的正演模型——制作测井曲线合成地震记录，并与之对比。
地震反射界面基本是等时面或平行于地层内的等时面，而地层基准面旋回与界面具有成因单元和时间界面的含义，地震反射界面应平行于或相当于基准面旋回界面，因而可以运用地震反射剖面进行层序地层分析和旋回界面的识别。但受地震信息的垂向分辨率的限制，地震基准面旋回的识别精度与地震资料的品质和分辨率密切相关（B.A.Burns，1997）。由于本区下石盒子组的河流相沉积在地震剖面多表现为水平、近于平行的强弱振幅交互的反射特征，用来识别旋回界面的地震反射几何形态及反射终止现象不太发育，给运用地震资料识别和划分较短期旋回带来困难，但可以利用高分辨率地震剖面识别和追踪无钻井区的较长周期的基准面旋回及其界面，对建立区域高分辨率等时地层格架具有重要的作用。地震剖面上基准面旋回的识别可按以下步骤进行。
（1）合成地震记录及地质属性标定
首先利用归一化处理后的校正测井曲线制作合成记录，然后在过井剖面上和井曲线上分别选取易于识别的标志层，利用钻井层序分析及VSP资料标定合成地震记录标志层的地质属性及层序界面属性，为地震剖面反射波地质属性标定和高分辨率地震层序分析奠定了基础。图3-12为通过大16井钻井资料和VSP标定的合成地震记录的地质属性，反映了合成地震记录的地质属性（表3-1）及其与层序界面的对应关系。
图3-12 合成地震记录的地质标定与层序界面的对应关系
表3-1 合成地震记录的标志层特征、地质属性及与层序界面的对应关系
（2）地震反射波（波组）属性标定
地震波（波组）属性标定是连接井孔资料（地质信息）与地震资料的桥梁，通过对VSP与合成记录及地震资料的连续性进行拉伸及压缩，使合成地震记录的标准层对应在地震剖面的层位上，将合成地震记录及地质属性标定在地震剖面上，并结合地层旋回界面的地震标志和地震相的区域变化可以进行较大规模旋回的识别（图3-13，图3-14；表3-1），并在此基础上通过高分辨率层序地层反演剖面揭示层序的内幕特征，对开展井-震层序对比及将钻井一维层序信息转化为四维层序信息具有重要意义（图3-15）。
图3-13 地震剖面反射波的地质标定及层序界面的识别
图3-14 地震剖面上旋回界面的识别及追踪
（3）地震旋回界面的识别
经地质标定后的地震剖面识别旋回主要依靠以下标志：
1）根据主要反射波追踪长期或中期旋回界面。测井曲线或岩心剖面观察到的区域相变对应的地震反射常表现为振幅、连续性、频率、地震相在区域上的重大变化，也反映出基准面旋回的界面。如图3-13和图3-14，T9f反射波为砂泥岩界面的响应，反射能量中等，较易追踪，对应于MSC5顶界面；T9e反射波为砂泥岩界面的响应，反射能量较强，波形变化大，连续性差，反映MSC3与MSC2的界面；T9d反射波反映LSC2与LSC1的界面，即下石盒子组底部河道砂与山西组顶部分流间湾泥岩的接触界面，其振幅中等，连续性较好，在剖面上可以连续追踪；T9c反射波为煤层与砂泥岩界面的复合响应，振幅强，连续性好，反映LSC1底界面，在剖面上可以连续追踪；T9b反射波是振幅最强、连续性最好的标准波，为煤层与砂泥岩界面、砂泥岩与碳酸盐岩界面的复合响应，反映奥陶系风化面，在剖面上很容易追踪。
图3-15 过DK24 和DK4井井-震层序对比剖面
2）根据反射集合形态及反射终止特征识别旋回界面。T9d反射波（LSC2与LSC1界面）反映的下石盒子组底部河道砂是本区的区域性标志波，在垂直河道走向的地震剖面上可以见到侵蚀、削截及河道的充填现象（图3-16）。
图3-16 地震剖面上T 9d界面上侵蚀削截及河道充填反射
小结：基准面旋回的识别是层序划分和建立等时地层格架的基础，在基准面旋回识别过程中必须综合岩心、测井及地震等各种揭示基准面变化的地质信息，任何单一资料的识别结果都是片面的，可能存在误差的，也无法满足储层精细描述的需要。因为每种资料既具有其独特的优势，也有其局限性。尽管岩心具有较高的分辨率，但却受取心数量及连续性的局限；经岩心资料刻度的自然伽马曲线的形态及其组合，以其垂向高分辨率特征提供了岩性、岩相的叠置形式，同时也提供了识别高频层序界面、划分准层序组、准层序以及研究准层序叠置样式的基础，但毕竟是一孔之见。地震资料尽管分辨率低，无法满足小规模旋回识别的需要，但却为较大规模旋回的识别及井间旋回界面追踪提供了重要的依据。因此，在基准面旋回识别过程中要注重多资料信息的综合利用，及岩心、测井及地震资料的相互标定，反复拟合，才能准确识别不同级次的基准面旋回。
基准面旋回的识别~
地层记录中不同级次的地层旋回记录了相应级次的基准面旋回。高分辨率等时地层对比的关键是识别地层记录中这些代表多级次基准面旋回的地层旋回。根据基准面旋回和可容纳空间变化原理，地层的旋回性是基准面相对于地表位置的变化产生的沉积作用、侵蚀作用、沉积物路过不留时形成的非沉积作用和沉积欠补偿作用随时间发生空间迁移的地层响应。因而，每一级次的地层旋回内必然存在着能反映相应级次基准面旋回所经历的时间中A/S值变化的“痕迹”，以露头、钻井、测井和地震资料为基础，根据这些“痕迹”识别基准面旋回是高分辨率层序划分和对比的基础。
一、基准面旋回识别方法
首先要提到的是，基准面旋回在变化过程中，可以穿越地表运动。穿越地表的基准面旋回所经历的时间由基准面位于地表之上时形成的岩石记录与基准面下降到地表之下时产生的不整合界面组成。基准面也可以只在地表之上运动，这种情况下，基准面上升期和下降期的沉积物均得以保存。沉积间断面，特别是不整合面在地层记录中并不发育，但基准面相对于地表的升降仍能在地层记录中反映出来。因而与EXXON经典层序地层学中“层序”的概念不同，高分辨率层序地层单元（时间单元）的界面并不一定是不整合面，它可以是不整合面或沉积作用间断面，也可以是沉积作用的转换面。在不整合或沉积间断面不发育的地区，基准面旋回的界面通常是通过沉积作用的转换识别出来的。
一维剖面层序地层分析是通过不同级次的基准面旋回的识别与划分来实现的。多级次基准面旋回的划分首先要从识别构成地层旋回的最基本的成因地层单元开始，然后分析连续的成因地层单元在纵向上的排列或叠加样式，逐步合并较短期旋回为较长期地层旋回。
无论短期地层旋回或较长期地层旋回的识别都是通过A/S值变化的趋势分析进行的。短期旋回中A/S值的变化趋势可以通过能指示沉积物形成时的水深、沉积物保存程度的相序、相组合和相分异作用进行。更长期基准面旋回中A/S值的变化趋势可以通过短期旋回的叠加样式、旋回的对称程度变化、旋回加厚或变薄的趋势和地层不连续界面性质及界面出现的频率、岩石与界面出现的位置和比例等来实现。概括起来，用来识别不同级次基准面旋回的沉积学与地层学特征包括以下几个方面：①单一相物理性质的垂向变化；②相序与相组合的变化；③旋回对称性的变化；④旋回叠加样式的变化；⑤地层几何形态与接触关系（图2-1）。
图2-1 基准面旋回的识别标志
露头/岩心资料通常是识别短期基准面旋回的基础。测井曲线分析是通过短期旋回的叠加样式分析识别较长期基准面旋回的最好手段。地震资料除了可以通过反射终端的性质分析识别三级层序界面外，精细井-震标定后的地震剖面还可以在三级层序内进一步识别较高级次的基准面旋回。无论以哪种资料为主确定的基准面旋回，都要经过岩-电-震之间的相互标定与验证才能提高旋回识别的精度与可靠性（图2-2）。
二、基准面旋回的识别标志
1.岩性剖面上的识别标志
岩心、钻井，特别是三维露头剖面较测井、地震反射剖面具有更高的分辨率，因而是基准面旋回，特别是较短期基准面旋回（成因层序）识别的基础。
地层剖面上最短期的地层旋回（成因层序）是在相序分析的基础上识别出来的，因为相序特征及其在纵向上的相分异直接与短期基准面旋回变化过程中可容纳空间的变化相关。在岩性剖面上识别基准面旋回首先要搞清剖面的沉积体系类型和相构成，相和相序变化与水深变化的相对关系，然后通过相序和相组合特征识别A/S值变化趋势。岩性剖面上旋回界面识别标志如下：
（1）地层剖面中的冲刷现象及其上覆的滞留沉积物，或代表基准面下降于地表之下的侵蚀冲刷面，或代表基准面上升时的水进冲刷面。后者与前者的区别是冲刷面幅度较小，且其之上多见盆内屑。
图2-2 多种资料综合的层序地层分析方法
（2）作为层序界面的滨岸上超的向下迁移，在钻井剖面中常表现为沉积相向盆地方向移动，如浅水沉积物直接覆于较深水沉积物之上，河流、浊流砂砾岩直接覆于深水泥岩之上，两类沉积之间往往缺乏过渡环境沉积。
（3）岩相类型或相组合在垂向剖面上转换位置，如水体向上变浅的相序或相组合向水体逐渐变深的相序或相组合的转换处。
（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，砂泥比向上变大；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短期基准面旋回（图2-3）。
2.测井曲线识别标志
测井曲线的高分辨率特征为各级次基准面旋回识别与划分提供了良好的资料基础。测井曲线基准面旋回的确定，特别是旋回界面的确定，是在对取心井段分析的基础上进行的。也就是说，首先要利用取心井段建立短期旋回及界面的测井响应模型，用于指导区域非取心井测井曲线的旋回划分。
此外，运用测井信息识别和划分基准面旋回时，为了避免测井曲线所代表地质意义的多解性，选择合理的测井组合序列十分重要。选择出的测井组合系列中的每一种测井曲线对能用来识别和划分基准面旋回的地质信息，包括地层界面特征、地层旋回性、地层结构、岩石成分、岩性变化和岩相组合等，各种信息的敏感程度可能不同，但可以通过相互补充、综合分析确定旋回界面，划分旋回。对以陆源碎屑沉积为主的砂泥岩剖面来说，经验表明，自然电位测井、自然伽马测井、电阻率测井组合序列能比较清楚地反映地层的岩相组成和旋回性特征，因此是砂泥岩为主的剖面旋回识别和划分较好的测井组合选择。但也有例外，如辽河西部凹陷，由于受物源补给中母岩成分中放射性物质的影响，对岩石含砂量较敏感的自然伽马曲线在这里对砂泥岩和由于含砂量变化产生的旋回性并不十分明显，而感应曲线常是选择的测井序列之一。当陆源碎屑地层中含有机岩，如煤、泥炭、煤炭较多时，除了电阻、自然电位、自然伽马曲线外，可能还要增加密度测井、中子测井等曲线。当陆源碎屑地层中含有碳酸盐岩、蒸发岩时，声波测井、氢-中子测井显得更重要。
图2-3 不同沉积环境中短期旋回的识别
较长期基准面旋回的确定可以通过短期旋回的叠加样式分析得到，测井曲线对于这一分析优为有效。这是因为组成较长期旋回的短期旋回特定的叠加样式是在较长期基准面旋回上升与下降过程中向其幅度的最大值（最大可容纳空间）或最小值（最小可容纳空间）单向移动的结果，这些叠加样式常常有鲜明的测井响应（图2-4）。向海（湖）盆方向进积的叠加样式形成于较长期基准面旋回下降时期，此时A/S值＜1，上覆短期旋回与相邻下伏旋回相比，在沉积学、岩石学方面表现出可容纳空间减小的特征；向陆推进的退积叠加样式形成于较长期基准面旋回上升时期，此时A/S值＞1，上覆短期旋回与相邻下伏旋回相比，在沉积学、岩石学方面表现出可容纳空间增大的特征；短期基准面旋回呈加积叠加样式则出现在较长期基准面旋回上升到下降或下降到上升的转换时期，此时A/S=1，相邻短期旋回形成时可容纳空间变化不大。图2-5说明了如何用短期旋回的叠加样式确定中期基准面旋回。
3.地震剖面上的识别标志
地震反射界面追随的是时间界面，因而可以运用地震反射剖面进行层序地层分析。但受地震信息的垂向分辨率的限制，地震基准面旋回的划分精度与地震资料的品质和分辨率密切相关。一般来说，地震反射剖面通常只能用来识别较长期的基准面旋回。地震地层学中用来识别地震层序界面的标志同样适合于旋回界面的分析，如区域分布的不整合面或反映地层不协调关系的地震反射波终止类型，即顶超、削截、上超等。
基准面相对于地表运动过程中，存在四种沉积作用过程，即沉积作用、侵蚀作用、沉积路过冲刷作用和沉积非补偿作用。基准面位于地表之下的侵蚀作用，在地震剖面上表现为削截现象，是地震层序界面，也是较长期基准面旋回界面。基准面与地表重合时，后期沉积物对前期沉积物表面产生路过冲刷作用在地震剖面上常表现为顶超现象。这种沉积间断作用在具有前积作用的三角洲、扇三角洲区常常发育。基准面位于地表之上，沉积物供给相对不足产生的非补偿作用在地震剖面上则表现为下超。因此根据地震反射终端性质可以识别基准面旋回中的重要界面。此外，用来识别旋回界面的主要地震标志还包括：
图2-4 短期旋回的叠加样式及其测井响应
（1）与较长期基准面旋回上升到下降转换位置（最大可容纳空间位置）相对应的地震反射常为高振幅、高连续的反射或一组反射。
（2）测井曲线或岩心观察到的区域相变相对应的地震反射常表现为在振幅、连续性、频率、地震相在区域上发生重大变化。
（3）测井曲线和岩心中可观察到的地层叠加样式变化在地震剖面上可表现为地震反射几何形态的变化，如由高振幅、水平反射到低振幅S型反射。
对于某些沉积环境形成的地层，如以河流—冲积平原沉积为主的地层，由于能用来识别旋回界面的地震反射终止现象不太发育，给运用地震资料识别和划分旋回带来困难。如何用地震反射信息识别冲积相基准面旋回将在本书第二篇中论述。
4.井—震结合的高分辨率层序划分与对比
图2-5 利用测井资料将短期旋回组合成中期旋回
多级次基准面识别与划分是高分辨率地层格架建立的基础，而高分辨率的地层格架建立的最终目的是将在钻/测井中的一维信息变为对三维地层关系的预测。虽然钻/测井的纵向分辨率高，但毕竟是一孔或几孔之见，在横向上的探测范围很小。地震在横向上可以连续地采集地层与沉积信息，但其纵向分辨率却受到记录频带的限制而远远低于测井。因此，如何将根据测井曲线划分的旋回标定到地震剖面上，充分利用两者的优势是高分辨率层序准确划分和对比的关键，也是确定研究区层序地层平面作图单元的基础。
测井与地震所提取的信息在横向上和纵向上的这种不匹配性需要通过测井与地震的结合技术来解决，如时-深转换、合成记录制作与标定、VSP 测井、地震测井、井间地震和地层反演技术等。其中运用VSP资料、合成记录的精细标定以及地震反演技术，特别是井约束下的地震反演技术是将钻/测井资料和地震资料联系常用的有效手段。郑小武等（1999）在对鄂尔多斯上古生界层序地层研究时，采用声波与泥砂比合成的波阻抗曲线为地震反演建立了适用于层序地层分析的初始井模型。利用基于井初始模型基础上的井约束反演技术获得了高分辨率层序地层反演剖面，揭示了层序地层的内幕特征，提高了层序地层划分和对比的精度，并在研究层段识别出5～6个三级层序（前人仅划分出3个三级层序）和10余个四级层序。同时由于采用了测井与地震相互校验，解决了传统小层对比易产生的穿时现象，大大提高了层序划分的准确性。
根据基准面旋回和可容空间变化的原理，地层的旋回性是基准面相对于地表位置变化产生的沉积作用、侵蚀作用、沉积物路过不留时形成的非沉积作用和欠补偿作用随时间发生空间迁移的地层响应（Cross，1993）。基准面旋回在变化过程中可以穿越地表运动，穿越地表的基准面所经历的时间由基准面位于地表之上时形成的岩石记录与基准面下降到地表之下时产生的不整合面组成。
地层记录中不同级次的地层旋回记录了相应级次的基准面旋回，每一次的地层旋回内必然存在着能反映相应级次基准面旋回变化的“痕迹”（邓宏文等，2002）。因此，高分辨率层序地层单元（时间单元）的界面可以是不整合面或沉积作用间断面，也可以是沉积作用的转换面，利用这些界面特征就可以识别出不同级次的基准面旋回。
一维剖面层序地层分析可以通过不同级次的基准面旋回的识别来实现，而不同级次的基准面旋回都可以通过A/S值的变化趋势来识别。短期基准面旋回的识别是高分辨率层序地层分析和建立高精度时间-地层格架的基础（Cross，1993），多级次基准面旋回的划分首先要从识别地层旋回的最基本的地层单元（短期基准面旋回）开始，较长周期的基准面旋回识别是在短期基准面旋回识别的基础上，通过分析连续的成因地层单元在纵向上的排列或叠加样式、旋回的对称性变化、旋回的加厚或变薄的趋势和地层不连续界面的性质及界面出现的频率、岩石与截面出现的位置和比例等来识别标志，逐步合并较短期旋回为较长期地层旋回，遵循“由宏观到微观，再由微观到宏观反复拟合和修正调整”的原则。
尽管“不同类型的沉积盆地及盆地的不同部位所表现的基准面旋回特征是不同的，其识别标志也有所差异”（蔡希源等，1999），但随着基准面及A/S值的变化，成因单元内的地层与沉积学响应则是有规律可循的（贾振远等，1997；林畅松等，2000），因此，地层旋回内地层与沉积学特征的变化是识别基准面旋回的有效标志，而通过露头/岩心、测井、地震资料及其综合分析、对比是识别地层旋回内地层与沉积学特征、并进而识别基准面旋回的有效手段。具体方法步骤为：①根据地震-地质层序标定识别三级旋回（长期旋回）；②进行岩心基准面旋回分析，根据相序垂向变化、相内部岩石物理特征变化、旋回对称性变化等识别地层叠加样式，确定取心井各级基准面旋回；③用岩心标定测井曲线，建立短期旋回（五级旋回）、中期旋回（四级旋回）的测井响应模式；④选取岩-电响应能较好反映基准面变化的取心井测井曲线系列，根据高分辨率高频层序地层学原理，在三级旋回的等时性格架内，识别五级旋回（短期旋回）。根据地层叠置样式和A/S变化趋势，将五级别旋回（短期旋回）归纳合并成四级旋回（中期旋回）。
基准面旋回的识别
答：岩心、钻井,特别是三维露头剖面较测井、地震反射剖面具有更高的分辨率,因而是基准面旋回,特别是较短期基准面旋回(成因层序)识别的基础。 地层剖面上最短期的地层旋回(成因层序)是在相序分析的基础上识别出来的,因为相序特征及其在纵向上的相分异直接与短期基准面旋回变化过程中可容纳空间的变化相关。在岩性剖面上识别基...
基准面旋回的识别方法
答：短期基准面旋回的识别是高分辨率层序地层分析和建立高精度时间-地层格架的基础（Cross，1993），多级次基准面旋回的划分首先要从识别地层旋回的最基本的地层单元（短期基准面旋回）开始，较长周期的基准面旋回识别是在短期基准面旋回识别的基础上，通过分析连续的成因地层单元在纵向上的排列或叠加样式、旋回的...
基准面旋回的识别
答：（4）相序的有规律变化是识别基准面旋回的重要依据。如岩心相序柱状上表现为沉积相朝盆地方向迁移，或向陆源方向迁移，都是识别基准面旋回变化的证据。（5）相组合在岩心剖面上的转换，代表了沉积体制（如水体、深度、盆地沉积特点、水动力条件等）的转变，是基准面旋回变化的标志，如向上变浅的相序或相...
基准面旋回的识别标志
答：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...
岩心剖面上基准面旋回的识别
答：岩心剖面基准面旋回的识别是从短期地层旋回（成因层序）识别开始的。短期地层旋回（成因层序）是在基准面旋回变化期间由侧向上有成因联系的沉积环境中保存下来的地层记录，是符合相序或相组合定律（Walther定律）的进积/加积的地层单元（池秋鄂，1999；池秋鄂等，2001）。由于岩心剖面的高分辨特征，通过岩心...
垛一段基准面旋回分析
答：深凹带以永14井和富38井区为代表分析表明，MSC8中期旋回，基准面上升半旋回系根据短期基准面旋回辫状河道-心滩为主的相组合与叠加样式识别出来的，而基准面下降半旋回则以短期基准面旋回的决口河道与决口扇复合体相组合变化等予以识别，该旋回的转换位置，即最大可容纳空间的沉积为河道洼地泥岩集中发育...
基准面旋回对比
答：因此，基准面旋回的转换点，即基准面由上升到下降或由下降到上升的转换位置可作为时间地层单元对比的优选位置，因为转换点代表了可容纳空间增加到最大值或减少到最小值的单向变化的极限位置，即基准面旋回的两分时间单元的划分界限，因而这一位置具有时间地层对比的意义。基准面升降的转换点在地层记录中的...
基准面与基准面旋回
答：在某些地区可以被基准面上升到下降或下降到上升的整合地层分开,通过旋回对称性、地层结构和相序的变化可以识别出这些转换界面。 二、基准面旋回变化的主控因素 前面已谈到,基准面是抽象的、非物理的界面,而且地层旋回的存在表明的确存在一个变化的势能面,其通过制约可容纳空间变化而控制着地层的沉积与保存作用,这就是...
基准面旋回结构类型
答：一、基准面旋回结构类型和表达方式 1.基准面旋回表达方式 在高分辨率层序地层分析中,不同级次的基准面旋回通常都采用粒度的粗细变化代表基准面的上升或下降(图5-1),如粒度自下而上由粗到细代表了基准面上升(或水进扩展作用,可容纳空间增大),在图形上用正三角形表达,而由细到粗代表了基准面下降(或水退收缩作用...
基准面旋回对比
答：冲积-河流相地层对比是在不同级次基准面旋回识别的基础上进行的，而基准面的识别是依赖于地球物理测井、岩心和地震反射剖面等资料综合分析的结果（详见第三章）。地层旋回记录了可容空间与沉积物供给比（A/S）增大和减小的地层基准面响应。大量的沉积学和地层学性质可以用来识别A/S从增大到减小和从减小...
