Кіріспе

Шөгінді шөгінділердің топтарын зерттеу және талдау. Тізбекті стратиграфия – геологияның, атап айтқанда стратиграфияның бір саласы. Ол шөгінді шөгінділерді әртүрлі масштабтардағы сәйкессіздікпен шектелген бірліктерге бөліп, байланыстыру арқылы уақыт өте келе тарихи геологияны ажыратуға және түсінуге бағытталған. Әдістің мәні – уақыт сызықтарын көрсететін беттерді (мысалы, құрлық үстіндегі сәйкессіздіктер, максималды су басу беттері) анықтау арқылы қабаттарды картаға түсіру, осылайша стратиграфияны хроностратиграфиялық шеңберге орналастыру және белгілі бір аймақтағы Жер бетінің уақыт өте келегі эволюциясын түсінуге мүмкіндік беру болып табылады. Тізбекті стратиграфия – тау жыныстары бірліктерінің литологиялық құрамының ұқсастығына ғана негізделген, уақыттық маңызын ескермейтін таза литостратиграфиялық тәсілге пайдалы балама болып табылады. Сәйкессіздіктер геологиялық тарихты түсінуде өте маңызды, өйткені олар жазбада айқын үзілістер бар эрозиялық беттерді көрсетеді. Керісінше, тізбек ішіндегі геологиялық жазба салыстырмалы түрде үздіксіз және генетикалық байланысты толық жазба болуы керек. Стратиграфтар тізбек шекараларын және стратиграфиялық бірліктерді негізінен салыстырмалы теңіз деңгейінің өзгеруі тұрғысынан түсіндіреді (жаһандық эвстатиктік теңіз деңгейінің өзгеруінің және тектоникалық шөгінді, термиялық шөгінді және жиналған шөгінділер мен судың салмағы шөгінді алабы толтырылғанда изостатикалық шөгіндіге әкелетін жүктемеге байланысты аймақтық шөгіндінің комбинациясы). Осы тік күштердің нәтижесінде шөгінділер жинақталатын орын шөгінді алабында ұлғаяды немесе азаяды. Екінші фактор – бұл кеңістікті толтыру жылдамдығын анықтайтын алапқа шөгінділердің келу мөлшері.

Тарихи дамуы

Sequence stratigraphy’s origins can be traced to the work of L. L. Sloss on interregional unconformities of the North American craton. Sloss identified six craton-wide sequences representing hundreds of millions of years of Earth history. In the late 1960s, Sloss had several students, notably Peter Vail, Robert Mitchum, and John Sangree, who completed dissertations studying the Pennsylvanian sedimentary rocks of the North American craton and realized that global changes in sea level could have been responsible for the numerous widespread unconformities in those rocks. During their subsequent careers as research scientists at Exxon’s research division, Vail, Mitchum, and others pioneered the practice of seismic stratigraphy – the stratigraphic interpretation of seismic reflection profiles to understand the layering and packaging of sedimentary rocks in the subsurface using acoustic imaging. The advent of seismic stratigraphy made it possible to identify sequences representing shorter periods of time, ranging in duration from tens of thousands to a few million years, and to compare sequence stratigraphic histories around the globe. This, in turn, led to sequence stratigraphy becoming systematized and understood to have widespread application to stratigraphic study of rock outcrops on the Earth’s surface as well. During the 1980s, this ushered in a revolution in stratigraphy based on the delineation of regional physical surfaces that separate sedimentary rocks into packages representing discrete and sequential periods of time and predictable patterns of sediment depositional history. Sequence boundaries are defined as unconformities or their correlative conformities. Sequence boundaries form due to sea level fall. For example, multi-story fluvial sandstone packages often infill incised valleys formed by the sea level drop associated with sequence boundaries. The incised valleys of sequence boundaries correlate laterally with interfluves, paleosols formed on the margins of incised valleys. The valley infills are not genetically related to underlying depositional systems as previous interpretations suggested. There are four criteria distinguishing incised valley fills from other types of multi-story sandstone deposits: a widespread correlation with a regional, high-relief erosional surface that is more extensive than the erosional bases of individual channels within the valley; facies associations reflect a basinward shift in facies when compared with underlying units; the erosional base of the valley removes preceding systems tracts and marine bands, creating a time gap, with the removed units preserved beneath the interfluves; and increasing channel fill and finer-grained units upwards, or changes in the character of the fluvial systems reflecting increasing accommodation space. Sandstone bodies associated with incised valleys can be good hydrocarbon reservoirs. There have been challenges in the correlation and distribution of these bodies. Sequence stratigraphic principles and the identification of significant surfaces have resolved some of these issues.

Паратізбелік шекаралар

Парасекуенттік шекараларға салыстырмалы түрде аз мән беріледі, бірақ парасекуенттік шекараларды көрсететін су тасқыны беттері қатарлық шекараларға қарағанда кеңірек таралып, көбірек із қалдыруы мүмкін деген пікір бар, себебі жағалау жазығының градиенті ішкі континенттік шельфке қарағанда төмен. Парасекуенттік шекаралар физикалық және химиялық қасиеттерінің айырмашылықтары арқылы анықталуы мүмкін, мысалы: қалыптасу суының тұздылығы, көмірсутектердің сипаттамалары, кеуектілігі, сығылу жылдамдығы және минералогиясы. Парасекуенттік шекаралар көмірсутектердің жиналуына тосқауыл қоймауы мүмкін, бірақ тік резервуарлық байланыстың бұзылуына әкелуі мүмкін. Өндіріс басталғаннан кейін парасекуендер жекелеген ағызу бірліктері ретінде әрекет етеді, ал су тасқыны беттері, шиферлермен немесе карбонатты цементтелген горизонттармен жабылған, тік резервуарлық байланысқа кедергі келтіреді. Резервуардың масштабты архитектурасы анықталғаннан және жекелеген ағызу бірліктері сәйкестендірілгеннен кейін, стратиграфиялық принциптер өндіріс потенциалын арттыруға мүмкіндік береді.

Жүйелік жолдар

Жүйелік тракттар ұғымы бір мезгілдегі шөгінді жүйелерін байланыстыру үшін дамыды. Жүйелік тракттар реттіліктердегі бөлімдерді құрайды. Жүйелік тракттардың түрлері страталық үйілу үлгісі, реттіліктегі орны, теңіз деңгейі қисығы және шекаралық беттердің түрлеріне сәйкес анықталады. Төменгі жүйелік тракт (LST) теңіз деңгейі қисығының бастапқы кезеңінде шөгінділену жылдамдығы теңіз деңгейінің көтерілу жылдамдығынан асып түскен кезде қалыптасады. Ол төменгі жағында субэральды сәйкессіздік немесе оның коррелятивті сәйкестігімен, ал жоғарғы жағында максималды регрессивті бетпен шектеледі. Трансгрессивті жүйелік тракт (TST) максималды регрессивті бетпен төменде және максималды су басу бетімен жоғарыда шектеледі. Бұл жүйелік тракт шөгінділену жылдамдығы теңіз деңгейінің көтерілу жылдамдығынан басым болған кезде қалыптасады. Жоғары тұрақ жүйелік тракт (HST) базалық деңгейдің көтерілуінің соңғы кезеңінде, теңіз деңгейінің көтерілу жылдамдығы шөгінділену жылдамдығынан төмен түскен кезде пайда болады. Осы кезеңде теңіз деңгейінің жоғарылауы қалыптасады. Ол төменгі жағында максималды су басу бетімен және жоғарғы жағында композиттік бетпен шектеледі. Регрессивті жүйелік тракт бассейнің теңіз бөлігінде базалық деңгейдің төмендеуі кезінде қалыптасады. Су астындағы сәйкессіздіктер бассейнің құрлыққа қарайтын жағында сонымен бірге пайда болады.

Экономикалық маңызы

Сызықтық стратиграфия мұнай және газды барлауға геологияны қолданудағы маңызды құрал, және мұнай геологиясының бір бөлігі болып табылады. Осы ғылыми саланың дамуының көп бөлігі энергия корпорацияларының және олардың геологиялық зерттеу зертханаларының ішінде жүрді немесе олармен қаржыландырылды. Сызық шекаралары экономикалық тұрғыдан маңызды, себебі теңіз деңгейінің өзгеруі теңіз түбіндегі шөгінділердің орналасу схемаларында кең ауысуларға алып келеді. Бұл жақтық ауысулар, жиналу кезінде, жақсы резервуарлық қасиеттері бар тау жыныстарының (кең поры бар және өткізгіш құмдардың) және нашар сапалы балшық тастардың (құмтастарға келген кез келген жинақталған көмірсутектердің ағып кетуін болдырмайтын резервуар "мөрiн" құруға қабілетті) кезектесетін қабаттарын жасайды. Көмірсутектерді іздеушілер әлемдегі кең поры бар және өткізгіш құмдардың үстіне төмен өткізгіштікті тау жыныстары орналасқан жерлерді, сондай-ақ көмірсутектердің пайда болуы және осы "тұзақтарға" миграциялануы үшін қолайлы жағдайлар бар жерлерді іздейді.