Характеристика секвенций и их элементов (парасеквенций, системных трактов)?

        Стратиграфия секвенций (секвенс-стратиграфия, секвентная стратиграфия, Sequence Stratigraphy) представляет собой геологическую дисциплину, которая изучает внешнюю форму, внутреннее строение и закономерности формирования осадочных тел, образующихся при колебаниях уровня воды в бассейне седиментации. В современном виде эта дисциплина оформилась к концу семидесятых – началу восьмидесятых годов прошлого века, когда американские ученые при поддержке нефтяной компании Exxon начали разрабатывать концепцию научного подхода к геологической интерпретации сейсмических данных для прогноза морфологии, структуры и свойств нефтегазопоисковых объектов.

      В секвенс-стратиграфии можно выделить два основных направления.

1. Событийная стратиграфия; она базируется на допущении о существовании глобальных колебаний уровня Мирового океана, поэтому может служить основой для хроностратиграфической корреляции. Однако это направление вызывает наибольшие споры, поскольку основной постулат – единовременные глобальные изменения уровня Мирового океана – имеет слабое теоретическое обоснование.

2. Познание закономерностей формирования и строения геологических тел, образование которых связано с изменением относительного уровня моря в бассейне седиментации независимо от того, какими причинами оно было вызвано.

Стратиграфия секвенций представляет интеграцию различных дисциплин и различных типов данных (рис. 10.1):

 сейсмических

 промыслово-геофизических

 биостратиграфических

 литологических

 геохимических

 

Рис. 10.2. СООТНОШЕНИЕ ХРОНО- И ЛИТОСТРАТИГРАФИЧЕСКИХ ГРАНИЦ (The sedimentary record…, 2003):

В нефтяной геологии применение секвенс-стратиграфического анализа позволяет решать две очень важные задачи: во-первых, прогно-зировать распределение в структуре осадочно-породного бассейна коллекторов, покрышек и очагов генерации углеводородов (т.е. нефтяных систем); во-вторых, этот анализ является основой для геологического моделирования структуры и свойств природных резервуаров, содержащих УВ флюиды.

Широкое привлечение стратиграфических и седиментологических материалов способствует созданию новых моделей, объясняющих геологическую сущность сейсмически разрешаемых геологических комплексов.

                 Границы секвенции (SB) представлены поверхностями несогласий и коррелятивных им согласий. Под несогласием понимается поверхность, разделяющая более древние слои от более молодых, между которыми установлен значительный перерыв в осадконакоплении и имеются признаки субаэрального срезания или вывода осадков на поверхность (субаэральная экспозиция).

Признаками границ секвенций могут служить:

 Наличие слоев, несущих следы субаэральной переработки осадков: рис. 10.4 – палеопочвы; рис. 10.5 – крупные каверны, заполненные глинистыми перекрывающими осадками; рис. 10.6 – субаэральная брекчия, в которой неокатанные карбонатные обломки цементируются рыжей глиной; рис. 10.7 – корневые системы наземных растений.

 Эрозионное срезание подстилающих отложений, фиксируемое по различной стратиграфической полноте разрезов (рис. 10.8) или по выходу под поверхность размыва различных по возрасту отложений; о наличии крупного перерыва в осадконакоплении могут свидетельствовать также эрозионные формы, отображаемые в сейсмическом волновом поле: рис. 10.9 – карстовые воронки, рис. 10.10 – врезанная долина, заполненная, по-видимому, глинистым материалом, в карбонатном субстрате.

       Границы секвенции (SB) представлены поверхностями несогласий и коррелятивных им согласий. Под несогласием понимается поверхность, разделяющая более древние слои от более молодых, между которыми установлен значительный перерыв в осадконакоплении и имеются признаки субаэрального срезания или вывода осадков на поверхность (субаэральная экспозиция).

       Признаками границ секвенций могут служить:

 Наличие слоев, несущих следы субаэральной переработки осадков: рис. 10.4 – палеопочвы; рис. 10.5 – крупные каверны, заполненные глинистыми перекрывающими осадками; рис. 10.6 – субаэральная брекчия, в которой неокатанные карбонатные обломки цементируются рыжей глиной; рис. 10.7 – корневые системы наземных растений.

 Эрозионное срезание подстилающих отложений, фиксируемое по различной стратиграфической полноте разрезов (рис. 10.8) или по выходу под поверхность размыва различных по возрасту отложений; о наличии крупного перерыва в осадконакоплении могут свидетельствовать также эрозионные формы, отображаемые в сейсмическом волновом поле: рис. 10.9 – карстовые воронки, рис. 10.10 – врезанная долина, заполненная, по-видимому, глинистым материалом, в карбонатном субстрате.

ВРЕМЕННАЯ МОДЕЛИ СЕКВЕНЦИИ (Van Wagoner et al., 1990):

SB – граница секвенции (SB1 – I типа, SB2 – II типа), DLS (MFS) – поверхность подошвенного прилегания (максимального затопления), TS – трансгрессивная поверхность; системные

186

тракты: TD (TST) – трансгрессивный; HSD (HSТ) – верхний, или высокого стояния ОУМ; LST – нижний, или низкого стояния ОУМ; SMD (SMST) – окраинно-шельфовый; lsw – клин низкого стояния, ls f – конус выноса низкого стояния

        Три основных фактора определяют структуру секвенции:

1. изменения уровня Мирового океана (эвстатика);

2. вертикальные движения земной коры (включая тектонику, изостазию, уплотнение и т.д.);

количество поступающего осадочного материала (производное

3. от рельефа, климата, растительного покрова, интенсивности потоков и т.д.).

Парасеквенция – это относительно согласные последовательности генетически связанных слоев, ограниченных поверхностями морского затопления (рис. 10.17). Последние определяются как поверхность, отделяющая более молодые слои от более древних, фиксирующая внезапное увеличение глубины осадконакопления (Van Wagoner et al.,1988).

Парасеквенции в разрезе системных трактов образуют различные ассоциации (пачки парасеквенций), отражающие изменение положения относительного уровня моря. Так, проградационная пачка парасеквенций (рис. 10.18 А) образуется при смещении суши в сторону моря и характеризуется «обмелением» каждой последующей парасеквенции в заданной точке; ретроградационная (рис. 10.18 Б) – при смещении моря в сторону суши и ей свойственно «углубление» каждой последующей парасеквенции в заданной точке; в агградационной пачке парасеквенций каждая последующая парасеквенция практически повторяет предыдущую (рис. 10.18 В).

Ключевые термины, используемые в лекции, вынесены в таблицу.

 

ПРИНЦИПИАЛЬНОЕ СТРОЕНИЕ ПАРАСЕКВЕНЦИЙ

 

 

ПРИНЦИПИАЛЬНОЕ СТРОЕНИЕ ПРОГРАДАЦИОННОЙ (А), РЕТРОГРАДАЦИОННОЙ (Б) И АГГРАДАЦИОННОЙ (В) ПАЧЕК ПАРАСЕКВЕНЦИЙ

Ключевые термины

Определения (перевод Е.О.Малышевой)

Sequence Stratigraphy

Изучение

взаимоотношения

пород

в

пределах

хроностратиграфического каркаса, где толща пород

Стратиграфия секвенций

циклическая и сложена генетически связанными элементами

Sequence

Относительно

согласная

последовательность

генетически

связанных слоев, ограниченная в кровле и подошве

Секвенция

несогласиями и коррелятивными им поверхностями

согласного залегания (Vail and others, 1977).

Sequence boundary

Поверхности несогласий и коррелятивных с ними согласий.

Граница секвенции

Поверхность, отделяющая более молодые слои от более

Unconformity

древних,

фиксирующая

длительный

перерыв

в

осадконакоплении, и вдоль которой имеются признаки

Несогласие

эрозионного срезания (а в некоторых районах

коррелятивной подводной эрозии) или субаэральной

экспозиции.

Paresequence

Относительно согласная ассоциация генетически связанных

слоев и пачек, ограниченных поверхностями морского

Парасеквенция

затопления и коррелятивными им поверхностями.

Depositional System

Трехмерная ассоциация литофаций, генетически связанная с

современными

или

древними

седиментационными

Седиментационная система

процессами или обстановками (дельта, река, барьерный

остров и т.д.) (Brown, Fisher 1977).

Латеральный

ряд

или

связка

синхронных

Systems Tract

седиментационных систем. Каждый ряд охарактеризован

определенной геометрией напластования, положением

Системный тракт

внутри секвенции, типом парасеквенций и их пачек.

Каждый из них связан с определенным положением

относительного уровня моря.

Condensed section

Тонкий слой морских отложений, характеризующийся очень

Конденсированный разрез

низкими скоростями.

Accomodation

Пространство, в пределах которого может происходить

Аккомодация

аккумуляция осадков (Jervy,1988).

Equilibrium Point

Точка

на

профиле

седиментации,

где скорость

эвстатического

изменения равна скорости

опускания

Точка равновесия

(подъема) территории осадконакопления.

Профиль вдоль потока с минимальным градиентом наклона,

при

котором

может

начаться

транспортировка

Equilibrium Profile

поступающего

обломочного

материала.

Обычно

рассматривается как сглаженная параболическая кривая,

Профиль равновесия

полого выгнутая вверх, практически горизонтальная в устье

и становящаяся все более крутой по направлению к

источнику (Gary and others, 1974).

 

Рис. 10.24. КЛЮЧЕВЫЕ ТЕРМИНЫ СЕКВЕНССТРАТИГРАФИИ (Малышева, 2008).

 

Билет №7

Аллювиальные обстановки. Типы речных систем и их характеристика. Архитектурные элементы речной долины и особенности накопления в них осадочного материала. Диагностические признаки русловых аллювиальных отложений.

Аллювиальные обстановки:

-аллювиальные конусы выноса;

-аллювиальные равнины.

Конусы выноса:

Аллювиальным конусом выноса называется принесенного потоком скопление обломочного материала, имеющее форму конуса выноса и простирающееся веерообразно от выхода питающей долины (Седиментология, 1980). Эти конуса представляют собой крупномасштабные структуры, образующиеся там, где река или гравитационный поток выходят из тесной долины во впадину.

Аллювиальный конус выноса включает основное русло, по кото­рому движется поток обломков, и сам конус, состоящий из обломочного материала, прорезанный каналами.

 

 

Аллювиальные равнины:

Мощные водные потоки рек расчленяют огромные пространства суши, осуществляя эрозионную, транспортирующую и аккумулятивную деятельность. Это наиболее динамические системы, преобразующие рельеф.

Формирование речной долины связано с двумя типами эрозии. Первая - донная, или глубинная, она обусловливает врезание речного потока в глубину; вторая - боковая, ведущая к подмыву берегов и в целом к расширению долины.

С физико-географической точки зрения различаются четыре типа рек (а вернее, четыре типа участков рек): это прямолинейные, меандрирующие (извилистые), разветвленные и ветвящиеся (анастомирующие) реки. В плане они различаются формой русел и распределением песчаного и алевритово-глинистого материала.

 

Рис. 2.6. ТИПЫ РЕЧНЫХ СИСТЕМ:

а – меандрирующие, б – разветвленные, в – ветвящиеся (анастомирующие); зеленым цветом показано преобладание в составе накапливающихся осадков алевритово-глинистого, желтым – песчаного материала

Прямолинейным рекам свойственны русла незначительной извилистости на расстоянии, сильно превышающем их ширину. Они текут по одному руслу, вдоль которого тянутся узкие прибрежные отмели (побочни), расположенные то у одного, то у другого берега. Такие реки

встречаются достаточно редко и приурочены, как правило, к участкам с выраженным наклоном поверхности. Обычно прямолинейные реки переносят осадки в виде твердого донного стока, в структуре которых преобладают относительно крупнозернистые фракции (гравий и песок).

Меандрирующие *реки также текут по одному руслу, но они сильно извилисты и имеют хорошо развитую пойму (рис. 2.7). Меандрирование рек происходит чаще всего в областях с небольшим уклоном поверхности. Значительная часть осадочного материала такими реками переносится во взвешенном состоянии.

Русло находится в пределах пояса меандрирования, который представляет собой сложную систему активных и отмерших русел и разделяющих их пойменных участков (рис. 2.8).

В пределах этого пояса наиболее интенсивно накопление осадоч­ного материала происходит вблизи активного русла. Во время паводка берег русла прорывается, изменяя направление течения.

 

 

Рис. 2.7. СХЕМА СТРОЕНИЯ МЕАНДРИРУЮЩЕЙ РЕКИ (Bjorlykke, 1989, с упрощениями)

Рис. 2.8. ЭЛЕМЕНТЫ АЛЛЮВИАЛЬНОЙ РАВНИНЫ С МЕАНДРИРУЮЩЕЙ РЕКОЙ (фото NASA)

Многократно повторяясь, этот процесс за достаточно короткое время может привести к перемещению меандрирующего русла на большие расстояния. Так, на рис. 2.9 показано изменение положения основного русла реки Меймор, произошедшее за 13 лет.

Русло меандрирующей реки ограничено берегами, внешний из них – вогнутый, обычно размываемый; на внутреннем, выпуклом, берегу отлагается песчаный материал, образуя береговые гряды и прирусловые валы (рис. 2.10).

Рис. 2.9. МЕНЕНИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ОСНОВНОГО РУСЛА ЗА ПЕРИОД С 1990 ПО 2003 гг. (р. Меймор, Боливия, фото NASA):

на нижнем рисунке стрелками показаны положения озер, впоследствии заполненных осадками и исчезнувших

Рис. 2.10. ЭЛЕМЕНТЫ МЕАНДРИРУЮЩЕЙ РЕЧНОЙ СИСТЕМЫ

(Galloway, Hobday, 1983)

Крупная область накопления песка – это меандровые петли, в которых формируются песчаные косы (pointbar). Вертикальный разрез кос сложен последовательностью осадков, наибо­лее грубозернистые из которых расположены в основании косы и лежат на почти горизонтальной поверхности размыва (рис. 2.12). Вверх по раз­резу структура осадков становится все более мелкозернистой.

Рис. 2.11. ФОРМИРОВАНИЕ КОСЫ МЕАНДРИРУЮЩЕЙ РЕЧНОЙ СИСТЕМЫ

 

Рис. 2.12. ТОЛЩИНА ОСАДКОВ ЗАПОЛ­НЕНИЯ КАНАЛА РАВНА ГЛУБИНЕ ВРЕЗА КАНАЛА

В верхней части косы грубая косая слоистость переходит в тонкую косую слоистость со знаками ряби, а затем и горизонтальную слоистость.

Толщина всего разреза косы сравнима с глубиной вреза, а количество и распространенность различных текстур контролируются размерами и изогнутостью русла в петле.

Меандрирующие реки имеют широкую пойму, в пределах которой накапливается различный по составу и структуре осадок.

 

Рис. 2.13. СОВРЕМЕННАЯ МЕАНДРИРУЮЩАЯ РЕЧНАЯ СИСТЕМА (фото NASA)

 

 

Рис. 2.15. СХЕМА СТРОЕНИЯ РАЗВЕТВЛЕННОЙ РЕКИ (Bjorlykke, 1989, с упрощениями)

Для разветвленных рек (рис. 2.15, 2.16) характерно смещение сла­боизвилистых потоков, между которыми расположены песчаные отмели и острова (осередки); вдоль берегов развиты прибрежные отмели – побочни. Русла перегружены осадочным материалом, что обусловлено высокими скоростями осаждения обломков. Поймы не выражены из-за непрерывного перемещения песчаных кос.

К ветвящимся (анастомирующим) рекам (рис. 2.17, 2.18) относятся реки, состоящие из системы ветвящихся рукавов, длина отрезков кото­рых во много раз превосходит ширину русла. Их развитие связывается с участками, имеющими очень малый уклон поверхности; как правило, они встречаются на заболоченных территориях. Русла таких рек обычно ограничены устойчивыми берегами, закрепленными растительностью, а их характерной особенностью является преимущественно тонкодисперсная структура транспортируемого материала.

Рис. 2.17. СХЕМА СТРОЕНИЯ ВЕТВЯЩЕЙСЯ (АНАСТОМИРУЮЩЕЙ) РЕКИ (Bjorlykke, 1989, с упрощениями)

Для диагностики русловых отложений, наряду с литологическими признаками, используются форма кривых электрического каротажа, а также парагенезы песчаников неясного генезиса с пойменными отложениями. Например, если кривые αПС определенных интервалов отличаются блочной или колоколообразной формой с достаточно резкой нижней границей, а перекрывающие и подстилающие породы, охарактеризованные керном, представлены пойменными отложениями, то рассматриваемый интервал может быть проинтерпретирован как русловые отложения. Кроме того, развитие песчаников в виде узких полос и резкая изменчивость их толщин, как правило, свидетельствуют о русловой природе.

Рис. 2.20. OТОБРАЖЕНИЕ РЕЧНОЙ ДОЛИНЫ С СИСТЕМОЙ МЕАНДРИРУЮЩИХ РУСЕЛ НА СРЕЗЕ КУБА СЕЙСМИЧЕСКИХ ДАННЫХ

Предыдущая12345678Следующая

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: