地层厚度分析法

不同的地层，由于组成的岩性不同，在地震剖面上表现为不同的地震反射特征，利用地震反射特征和钻遇地层的岩性组成进行综合分析，即可进行钻井地层的初步划分。安参1井下侏罗统与下伏石炭—二叠系的划分即使用了这一方法。
由于安参1井下侏罗统与下伏石炭—二叠系都没有发现化石。因此，下侏罗统与下伏石炭—二叠系地层界面，即印支面的划分成为一个难点。
过安参1井地震剖面显示，印支面以上由两个平行的同相轴夹空白反射构成，分析其形成反射的原因，可以推测其上下地震发射同相轴均应是由于一定厚度的岩性变化造成，而两个同相轴内部的空白反射应是巨厚的砂岩或泥岩构成（图8-7）。

图8-7　安参1井地质剖面、地震剖面、声波测井曲线综合对比图

根据录井资料，井深3700～3996m完全为一套砂岩，其上、下均为泥岩或砂质泥岩，应在地震剖面上形成两个同相轴夹空白反射的地震反射特征。两同相轴之下还存在两个相对较弱的同相轴，录井显示为砂泥岩互层，恰好形成较弱的同相轴；再向下为一套厚层的空白反射，与钻遇的视厚度近1000m的浅变质泥岩、泥灰岩相吻合。同时声波曲线上，在3996m处也存在一个明显的拐点。
综合以上分析，将下侏罗统与下伏石炭—二叠系的分界划分在3996m处。
以上地层划分的技术和方法，是在没有化石和其他资料的前提下使用的，若能利用以上三种方法联合分析，其效果会更加明显，结论更加可靠。

地层之间的接触关系及厚度变化反映一个时期构造运动的性质、延续时间及影响范围。这些变化被记录在地层剖面中，因此，研究背斜横剖面的这些变化就可定性地了解其发展史。例如，陕甘宁盆地南部某背斜构造的横剖面图(图13.17)。从图上可以看出三叠系上统延长组与侏罗系下统延安组为假整合接触关系。侏罗系下统延安组与侏罗系中统直罗组亦为假整合关系，而直罗组与安定组为整合接触关系。侏罗系中统安定组与白垩系下统志丹组为不整合接触关系。志丹组与第四系应为区域性不整合关系。从这些地层之间的接触关系及地层厚度相对变化中可清楚地看到，印支运动已使该背斜具有雏形，这是因为延长组与延安组之间为假整合接触关系，且延长组的背斜形态已对延安组沉积时的地层产生了影响，致使其顶部地层厚度较薄，而向翼部则逐渐加厚。这一发展趋势一直延续到燕山运动早期而达到顶峰，使得安定组遭到强烈剥蚀，形成了不整合，同时使该背斜基本定型。白垩系下统志丹组与第四系之间显然存在着地层缺失，但在本构造上志丹组的产状几乎是水平的，且厚度大致相等，说明晚期燕山运动和喜马拉雅运动的性质基本上是升降运动，没有改变该背斜的基本面貌。由此可见，该背斜在印支运动末期具雏形，发展至燕山运动早期基本定型。

图13.17 陕甘宁盆地某构造横剖面图

(据朱世新等，1983)
Q—第四系；K1z—下白垩统志丹组；J2a—中侏罗统安定组；J2c—中侏罗统直罗组；J1y—下侏罗统延安组；T3y—上三叠统延长组

地层厚度分析法是目前被广泛采用的一种研究构造发展史的方法。该方法在20世纪初期已被提出，后来逐步推广应用，特别是近二三十年来，该方法得到不断的改进，尽管还存在着一些问题，但它已成为石油地质研究中最基本的方法之一。其基本原理是：当水盆接受沉积时，在水波浪作用的影响下，各类沉积物在水体中的沉积深度始终保持不变。当地壳持续下沉时，沉积物相应地补偿了地壳下沉的幅度，也就是说，沉积物的厚度与地壳下降幅度相一致。因此，人们研究沉积地层厚度变化，就可以确定当时地壳变动幅度，即构造的发育历史。这种情况，对较浅的水体和较稳定的地区来说是正确的，但对补偿差异悬殊和地壳活动剧烈的地区来说，就可能或多或少地歪曲了原来构造的真实面貌，因此，有人研究恢复地层初始沉积厚度的方法，以便提高厚度法的可靠性。但在定量研究构造发育史还没有一种更完善的方法以前，厚度分析法还是最主要的方法。

厚度分析法的基础工作是要取各层的厚度。厚度资料可以从实测剖面、钻进剖面和地震剖面上取得。因此，在进行地层对比时，要求地层对比标志清楚，对比结果要准确；否则，用不真实的地层厚度资料作出的图件，其得出的结论就有很大的歪曲。作图的比例尺可视资料点的密度及工作需要而定。

取得数据以后，就可着手编制整套的构造发育史图。这套图由若干个古构造图，即地层等厚线和构造图组成。按照划分的标准层，可根据每个标准层的海拔高程先作一套构造图；再根据各标准层之间的厚度数据，作一套自下而上各标准层叠加厚度图。不同标准层叠加起来的等厚图，就代表这个时期的古构造形态。将这些图有次序地排列起来，便成为一套完整的构造发育史图即宝塔图(图13.18)。

图13.18 构造发育史宝塔图的编制方法

(据朱世新等，1983)

构造发育史图的左侧为各标准层的构造图，自下而上，由老时代至新时代顺序排列。各构造图的右侧为古构造图，自右向左，由老时代至新时代顺序排列。各幅图表示同一层面在不同时期的古构造面貌。而自下而上，由深层至浅层排列的同一时期，不同层面的古构造图表示同一时期，不同层面的古构造面貌变化情况。

因此，横观构造发育史，可以看出同一标准层在不同时期的构造面貌变化情况；纵观构造发育史，可以看出同一时期不同标准层的构造面貌变化情况，因此，这种图比较全面地描绘了构造发育史。

每个构造的发育史可以划分为三个时期：在古构造图上有微弱构造显示，其幅度和面积不超过现今构造幅度和面积的50%时，称雏形期；古构造幅度和面积相当于现今构造幅度和面积的50%～80%时，称为定型期；定型后再度发展或衰退，称为继续发展期或衰退期。现以松辽盆地龙虎泡构造发育史图为例(图13.19)，它是T₀6、T₀3和T₀2三个地震反射层为标准层，它们相应地分别代表嫩江组第二段顶界，嫩江组顶界和明水组第一段顶界，故这三个标准层与地层界面相符合。根据标准层的数目共编制了三幅构造图和三幅古构造图，即嫩江组第二段顶界，嫩江组顶界和明水第一段顶界构造图及嫩江第二组顶界至嫩江组顶界(T₀6—T₀3)，嫩江组第二段顶界至明水组第一段顶界(T₀6—T₀2)及嫩江组顶界至明水组第一段顶界(T₀3—T₀2)三幅古构造图。将这些图按照上述原则排列起来。从图中可以看出在T₀6—T₀沉积后，在龙虎泡地区龙1井附近有一向东南倾伏的鼻状构造，在其北西方向以一向斜相隔发育有另一向东南倾伏的规模较小的鼻状构造。在T₀6—T₀2沉积后，该地区的构造面貌发生了重大变格，即构造的方向由北西向改变向北北东向，在龙2井和杜10井之间出现了一个小的闭合圈，也就是说，龙虎泡构造此时已具雏形。从T₀3—T₀2沉积后的古构造图上可以明显地看出，此时的构造面貌已十分清楚，其闭合幅度约50m，闭合面积相当于现今构造闭合面积的一半多，故可以说该构造在明水沉积后基本定型。

图13.19 龙虎泡构造发育史图

(据朱世新等，1983)

Ⅰ₁—T₀6—T₀3沉积后古构造图；Ⅰ₂—T₀6—T₀2沉积后古构造图；Ⅰ₃—T₀6构造图；Ⅱ₁—T₀3—T₀2沉积后古构造图；Ⅱ₂—T₀3构造图；Ⅲ₁—T₀2构造图