地震数据

地震反射界面分析和地震相分析是利用地震资料研究层序地层学的基本方法。沉积地层中形成的地震反射物理界面一般为速度-密度差的层状和不整合(C. E Payton,1977),可作为划分年代地层单位的主要依据,也是地震地层学研究的核心内容之一。由于地震资料分辨率有限,一般进行三级层序及其体系域的界面识别和划分,但地震资料信息丰富,可以进行横向追踪对比,有利于建立区域层序地层格架。在本次研究中,地震资料主要用于识别层序(三级及以上层序)及其体系域界面。

1.序列边界

层序界面一般对应于沉积盆地中的不整合及其对应的整合面(Vail,1977,1984,1987;范瓦格纳,1990).在地震剖面上,通过识别一些特殊的地震反射界面和地震反射构造(或地震相),确定不整合的分布和特征,进而确定层序界面,划分层序。

地震反射界面有多种类型,控制界面上下反射同相轴的几何接触关系也有多种类型。根据地震反射界面上下反射同相轴的反射终止关系,地震反射界面可分为全界面和非全界面。

整个界面上下的地震反射同相轴产状平行或大致平行,一般具有整体接触关系。即使地层中发育平行不整合,也难以识别,因此一般难以识别或划分层序界面。

一般来说,不整合界面上部或下部的地震反射同相轴与界面之间存在角度接触关系,这反映了该界面对应于沉积不连续面或不整合面。因此,这种界面是寻找不整合面或层序界面的关键。根据其具体形态,不整合面可进一步分为侵蚀界面、顶超界面、上超界面和下超界面(钱等,1994)。济阳坳陷古近系沉积地层中存在各种类型的溶蚀界面、顶超界面、上超界面和下超界面,其中溶蚀界面、顶超界面和上超界面可作为层序界面的识别标志。

湖盆边缘层序界面广泛发育侵蚀界面,但界面下地层侵蚀程度与沉积间断时间和不整合规模有一定的对应关系。一般来说,剥蚀程度高,界面以下地层与界面的夹角也大,反映出沉积间断持续时间长,不整合面规模大,一般对应角度不整合面;如果侵蚀程度较低,界面以下地层与界面的夹角也较小,反映了沉积间断持续时间较短,不整合规模较小。因此,不同剥蚀程度的界面一般对应不同级别的层序界面,剥蚀程度低或界面以下地层产状变化小的界面对应三级层序界面,剥蚀程度高或界面以下地层产状变化小的界面对应二级或一级层序界面。图6-1是济阳坳陷车镇凹陷南北地震剖面的地震层序解释图。在盆地南部斜坡带,层序界面下存在明显的剥蚀,尤其是层序1的底界面和层序6的顶界面。

顶部超界面主要发育在陆源碎屑物质供应充足的地区,界面下多发育前积三角洲沉积前驱体,其地震相多为S形前积、斜前积等。特别是在湖平面下降时期,随着降落碎屑向盆地的补给,可形成典型的逆掩不整合面(图6-2)。

超界面常见于断陷盆地陡坡带,一般为断层面(图6-1);缓坡带的上超界面也存在,但有时由于沉积地层较薄,地震反射特征不明显。

在沉积盆地的边缘地区,层序界面的形成往往伴随着底切谷的形成。随着湖面的上升,底切的山谷逐渐被填满。由于底切谷规模较大,在地震剖面上具有明显的特征,往往形成过充填、无序充填的特征地震相,其底界面为典型的切割界面或侵蚀充填上超界面(图6-3)。

2.系统域接口

在地震剖面上,主要根据地震反射同相轴的结构和地震相位特征识别体系域界面,最大的湖泛面最容易识别。由于在最大的湖泛面附近一般形成有特征稳定的细粒深水沉积,因此在地震剖面上具有振幅强、连续性好、分布广的特点。如济阳坳陷的T6和T2反射一般为2-3条强地震反射轴,连续性好,全区分布稳定,分布范围广(图6-4)。如果有下超曲面,下超曲面可以作为最大泛面。湖泊的第一泛水面通常对应于上翘界面上的第一上翘点