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1、江西赣州江西赣州第第1页页/共共92页页第二节第二节 岩石地层单位的基本层序调查岩石地层单位的基本层序调查 基本层序调查是沉积岩区基本层序调查是沉积岩区1：5万区调最基础的万区调最基础的一项工作，是多重地层划分对比的一项工作，是多重地层划分对比的最基本的研究内最基本的研究内容容。它是与沉积学的研究方法相互融合的产物，对岩它是与沉积学的研究方法相互融合的产物，对岩石地层、层序地层的研究有着石地层、层序地层的研究有着重要的、直接的重要的、直接的作用；作用；对其他地层的划分研究亦起着对其他地层的划分研究亦起着推动作用推动作用。第第2页页/共共92页页1 一、基本层序的概念一、基本层序的概念 它是沉积
2、地层垂向序列它是沉积地层垂向序列中按某种规律叠覆的中按某种规律叠覆的,一般能在一般能在露头范围内观露头范围内观察到察到的，代表一定地层的，代表一定地层间隔发育特点的单层岩间隔发育特点的单层岩石分层或多层岩石组合，石分层或多层岩石组合，它是同一微环境或亚环它是同一微环境或亚环境的沉积产物，境的沉积产物，一般上、下都有一般上、下都有明显的明显的沉积界面分开沉积界面分开(顶、底顶、底常有更明显的侵蚀或突常有更明显的侵蚀或突变界面限定变界面限定)。侵蚀面侵蚀面突变面突变面侵蚀面侵蚀面第第3页页/共共92页页1所谓所谓“基本基本”是相对于地层序列是相对于地层序列中的一定地层间隔中的一定地层间隔而言的，地
3、层间隔而言的，地层间隔往往往往由由12种基本种基本层序反复重现组成层序反复重现组成。它是地层单位中最它是地层单位中最重要的实质性内容重要的实质性内容之一，是地层中最之一，是地层中最基本最原始的结构。基本最原始的结构。第第4页页/共共92页页第第5页页/共共92页页1二、常用术语二、常用术语 1.相相(Facies)定义定义(里丁里丁,1985)：是指一种具有特定特征的岩石体。是指一种具有特定特征的岩石体。按按沉沉积积岩岩形形成成环环境境：如如海海相相、潮潮湿湿相相(沼沼泽泽相相)、三三角角洲洲相相、河河流相流相按成因：如浊积岩相、风成相；按成因：如浊积岩相、风成相；按构造相：如地槽相、磨拉石相
4、；按构造相：如地槽相、磨拉石相；按按地地层层学学：“相相”常常指指岩岩石石地地层层单单位位横横向向变变化化或或指指某某一一有有限限部部分分的的岩岩性性与与古古生生物物等等的的综综合合特特征征，如如笔笔石石页页岩岩相相、壳壳灰灰岩岩相相等。等。相界线相界线泥质相泥质相灰岩灰岩砂质相砂质相第第6页页/共共92页页 2.相模式相模式(Facies model)根据研究古代岩石、现代根据研究古代岩石、现代沉积物和沉积物和现代现代沉积环境沉积环境及作用的观测与实验所获得的大量资料，对特定的及作用的观测与实验所获得的大量资料，对特定的沉积环境、沉积作用或其产物的物质特征的沉积环境、沉积作用或其产物的物质特
5、征的(岩性及岩性及生物等生物等)概括和简化概括和简化的表达形式，称为的表达形式，称为相模式相模式。常见的相模式有三种。即：常见的相模式有三种。即：(1)(1)直观的环境模式直观的环境模式 (2)(2)垂向模式垂向模式 (3)(3)微相模式微相模式第第7页页/共共92页页1直观的环境模式直观的环境模式立体模式立体模式第第8页页/共共92页页剖面模式剖面模式第第9页页/共共92页页剖面模式剖面模式第第10页页/共共92页页1理想化的作用产物模式理想化的作用产物模式-垂向模式垂向模式第第11页页/共共92页页理想化的作用产物模式理想化的作用产物模式-垂向模式垂向模式第第12页页/共共92页页理想化的
6、作用产物模式理想化的作用产物模式-垂向模式垂向模式第第13页页/共共92页页1微相模式微相模式第第14页页/共共92页页第第15页页/共共92页页 3.旋回旋回 在地质学中，把按一定顺序在地质学中，把按一定顺序变化，并且反复重现的过程、变化，并且反复重现的过程、产物或完成该过程经历的时产物或完成该过程经历的时间间叫做旋回叫做旋回。根据旋回本身对称与否，可分根据旋回本身对称与否，可分为为对称旋回与非对称旋回。对称旋回与非对称旋回。a：一次风暴作用产生的自旋回性向上变细：一次风暴作用产生的自旋回性向上变细层序层序b：一系列低级风暴向上变细层序叠置成：一系列低级风暴向上变细层序叠置成高一级的向上变粗
7、层序高一级的向上变粗层序-不对称他旋回性不对称他旋回性基本层序基本层序c：一系列不对称向上变粗层序叠置成两：一系列不对称向上变粗层序叠置成两个再高一级的他旋回性基本层序个再高一级的他旋回性基本层序-对称他对称他旋回性层序旋回性层序向向上上变变细细的的退退积积型型层层序序向向上上变变粗粗的的进进积积型型层层序序第第16页页/共共92页页1 4.基本层序的厚度结构基本层序的厚度结构 是指单个基本层序内各是指单个基本层序内各岩性单层的厚度岩性单层的厚度之之和和所所构成构成基本层序的总厚度基本层序的总厚度。通过基本层序厚度结构通过基本层序厚度结构的变化，可以了解沉积的变化，可以了解沉积环境、容纳空间及
8、沉积环境、容纳空间及沉积速率等的变化。帮助我速率等的变化。帮助我们认识基本层序的沉积们认识基本层序的沉积作用和环境特点。作用和环境特点。第第17页页/共共92页页三、基本层序的类型及基本三、基本层序的类型及基本特征特征一般一般分分为两种为两种 1旋回性基本层序旋回性基本层序 2非旋回性基本层序非旋回性基本层序 第第18页页/共共92页页11.旋回性基本层序旋回性基本层序由三个以上的单层按由三个以上的单层按一定的顺序依次叠置一定的顺序依次叠置而成，在一定地层间而成，在一定地层间隔内反复重现。隔内反复重现。因此因此,可以用基本层序可以用基本层序的个数及代表性的单的个数及代表性的单层组合来表示该地区
9、层组合来表示该地区地层间隔的组成与结地层间隔的组成与结构特征。构特征。第第19页页/共共92页页识别方法识别方法根据岩性的根据岩性的粒度、厚粒度、厚度、层理特征、颜色度、层理特征、颜色和成岩特征和成岩特征的变化规的变化规律，识别出旋回性基律，识别出旋回性基本层序；本层序；在宏观上根据单层叠在宏观上根据单层叠覆特征可分出覆特征可分出向上变向上变厚，粒度变粗厚，粒度变粗或从或从下下到上单层变薄，粒度到上单层变薄，粒度变细的特点变细的特点第第20页页/共共92页页第第21页页/共共92页页2非旋回性基本层序非旋回性基本层序是指凡肉眼看不是指凡肉眼看不出旋回性特征的出旋回性特征的地层间隔，地层间隔，如
10、岩性均一的沉如岩性均一的沉积、韵律性沉积积、韵律性沉积和具有某种随机和具有某种随机重复出现的夹层重复出现的夹层等，均为等，均为非旋回非旋回性基本层序性基本层序 西藏东部西藏东部k2陆相盆地沉积陆相盆地沉积硅质岩硅质岩 砖红色泥岩砖红色泥岩第第22页页/共共92页页1第第23页页/共共92页页如如:重力流沉积重力流沉积 角砾岩楔角砾岩楔 大滑块大滑块3.特殊岩层组成特殊岩层组成的基本层序的基本层序第第24页页/共共92页页如如:生物富集层。生物富集层。3.特殊岩层组特殊岩层组成的基本层序成的基本层序第第25页页/共共92页页1根据较明显的特殊夹层，根据较明显的特殊夹层，如如:震积岩震积岩3.特殊
11、岩性组成的基本层序特殊岩性组成的基本层序第第26页页/共共92页页4.安塞尔的基本层序分类及其特点安塞尔的基本层序分类及其特点 安安塞塞尔尔(Einsclc，1991)依依据据基基本本层层序序的的形形成成机机制制、旋旋回回有有无无、对对称称与与否否等等不不同同特特征征，从从不不同同侧侧面面和和不不同同特特点点进进行行观观察分析，察分析，划分了划分了10种基本层序种基本层序类型。类型。第第27页页/共共92页页1第第28页页/共共92页页a为随机型基本为随机型基本层序，它的划分层序，它的划分是时间界面。是时间界面。第第29页页/共共92页页b为事件型基本层序，由突发为事件型基本层序，由突发性地质
12、事件性地质事件(如地震、海啸、如地震、海啸、风暴等风暴等)形成，如斜坡带的重形成，如斜坡带的重力流沉积、滨浅海的风暴沉力流沉积、滨浅海的风暴沉积等；积等；第第30页页/共共92页页C、d、e三种基本三种基本层序具有周期性，层序具有周期性，可能是受气候或地可能是受气候或地球轨道的周期性变球轨道的周期性变化影响的结果，化影响的结果，c、d的形成与时间的关的形成与时间的关系呈线性，有固定系呈线性，有固定的周期，层对比较的周期，层对比较均一；均一；e的形成与时的形成与时间的关系呈非线性，间的关系呈非线性，它的沉积速率在逐它的沉积速率在逐渐增大；渐增大；第第31页页/共共92页页1f为完全对称型。为完全
13、对称型。g至至i为不对称型为不对称型,且且g的旋回性表现为的旋回性表现为向上变粗。向上变粗。h的旋回性表现为向的旋回性表现为向上变细。上变细。j j为由层束组成的基为由层束组成的基本层序。本层序。旋回性基本层序旋回性基本层序第第32页页/共共92页页四、基本层序的野外调查内容四、基本层序的野外调查内容 基本层序的识别与基本层序的识别与调查研究也必须在调查研究也必须在野外现场进行，必野外现场进行，必须坚持在野外全面、须坚持在野外全面、详细观察的基础上，详细观察的基础上，进行基本层序的划进行基本层序的划分。否则，就会步分。否则，就会步入误区入误区。西藏嘉黎洛巴堆组西藏嘉黎洛巴堆组(P2l)露头露头
14、(2005)第第33页页/共共92页页四、基本层序的野外识别与调查内容四、基本层序的野外识别与调查内容 归纳六个方面：归纳六个方面：1.单单层层成成分分(岩岩石石类类型型、矿矿物物成成分分、化化石石、化化学学成成分分、元元素素含含量量及特殊成分及特殊成分)。2.特特殊殊成成因因之之夹夹层层、化化石石层层、含含矿矿层层、古古风风化化壳壳、火火山山灰灰夹夹层层等；等；3.单单层层厚厚度度、形形态态、结结构构、沉沉积积构构造造、遗遗迹迹化化石石、古古流流向向、古古生态和成岩结构构造生态和成岩结构构造(结核、帐蓬构造结核、帐蓬构造等等)。4.基基本本层层序序内内各各单单元元之之间间的的基基本本层层序序
15、间间叠叠覆覆特特征征和和接接触触关关系系，注意岩石的侵蚀兼并、冲刷和沉积间断。注意岩石的侵蚀兼并、冲刷和沉积间断。5.基本层序的纵横向变化，它们常指示环境的变化。基本层序的纵横向变化，它们常指示环境的变化。6.与相模式进行对比，找出与相模式的共性和差异性。与相模式进行对比，找出与相模式的共性和差异性。第第34页页/共共92页页五五、基本层序的调查方法基本层序的调查方法通过剖面实测和路线地质调查进行通过剖面实测和路线地质调查进行 实实测测主主干干剖剖面面：研研究究岩岩石石地地层层单单位位基基本本层层序序的的厚厚度度、组组成成、结结构构、数数量量及及纵纵向向变变化等特征。化等特征。填填图图线线路路
16、的的调调查查：研研究究基基本本层层序序在在空空间间上上的的变变化化，必必要要时时补补测测辅辅助助地地质质剖剖面面，以以补充新发现的基本层序特征。补充新发现的基本层序特征。第第35页页/共共92页页 1.基本层序的观察和记录基本层序的观察和记录 (1)表格式：表格式：做到详细、直观、具体，对视域内所见岩层做到详细、直观、具体，对视域内所见岩层 形态及变化也应进行描述。形态及变化也应进行描述。第第36页页/共共92页页1.不等粒砾岩，底部具侵蚀构造不等粒砾岩，底部具侵蚀构造 2.灰白色中粒石英砂岩，具平行层理灰白色中粒石英砂岩，具平行层理 腮林忽洞组基本层序腮林忽洞组基本层序(2)野外直接作图野外
17、直接作图4黑色粉砂质板岩黑色粉砂质板岩3变质细中粒石英砂岩变质细中粒石英砂岩2变质粗粒石英砂岩，具正粒序层理变质粗粒石英砂岩，具正粒序层理1变质含砾粗粒石英砂岩，底部具侵蚀构造变质含砾粗粒石英砂岩，底部具侵蚀构造 3灰色泥晶灰质白云岩，具鸟眼构造、石盐假晶灰色泥晶灰质白云岩，具鸟眼构造、石盐假晶2灰色中薄层状藻纹层状灰质白云岩灰色中薄层状藻纹层状灰质白云岩1灰色厚层状砂质灰质白云岩，含叠层石灰色厚层状砂质灰质白云岩，含叠层石 2灰黑色中层状半球状叠层石微晶灰质白云岩灰黑色中层状半球状叠层石微晶灰质白云岩1暗灰色厚层锥状叠层石微晶灰质白云岩暗灰色厚层锥状叠层石微晶灰质白云岩 ABCD第第37页页
18、/共共92页页11.不等粒砾岩，底部具侵蚀构造不等粒砾岩，底部具侵蚀构造2.灰白色中粒石英砂岩，具平行层理灰白色中粒石英砂岩，具平行层理(3)微相分析微相分析(环境解释环境解释)腮林忽洞组基本层序腮林忽洞组基本层序 2灰黑色中层状半球状叠层石微晶灰质白云岩灰黑色中层状半球状叠层石微晶灰质白云岩1暗灰色厚层锥状叠层石微晶灰质白云岩暗灰色厚层锥状叠层石微晶灰质白云岩 叠层石礁相叠层石礁相边滩相边滩相河道滞留相河道滞留相 环境解释环境解释第第38页页/共共92页页不等粒砾岩不等粒砾岩砂岩、平行层理砂岩、平行层理粉砂岩粉砂岩野外观察实例野外观察实例1：第第39页页/共共92页页含砾砂岩、具平行层理含砾
19、砂岩、具平行层理底砾岩底砾岩第第40页页/共共92页页砂屑砾屑灰质白云岩砂屑砾屑灰质白云岩藻纹层状灰质白云岩藻纹层状灰质白云岩泥晶灰质白云岩泥晶灰质白云岩红土型铁质风化壳红土型铁质风化壳红土型铁质风化壳红土型铁质风化壳05m 腮林忽洞组基本层序腮林忽洞组基本层序 野外观察实例野外观察实例2：第第41页页/共共92页页泥晶灰岩泥晶灰岩藻屑灰岩藻屑灰岩第第42页页/共共92页页(3)建立相模式建立相模式第第43页页/共共92页页第三节第三节 地层格架地层格架 一、一、一般概念一般概念 地地层层格格架架是是区区域域性性岩岩石石地地层层单单位位的的时时、空空有有序序排排列列形形式式，区区域域地地层层格
20、格架架调调查查的的目目的的主主要要是是了了解解和和阐阐明明不不整整合合界界限限单单位位的的垂垂向向叠叠覆覆及及其其内内部部地地层层的的侧侧向向堆堆积积规规律律，一一般般它它可可用用一一定的几何图形来表示。地层格架可分为定的几何图形来表示。地层格架可分为:空间格架空间格架-岩石地层的沉积格架；岩石地层的沉积格架；时间格架时间格架-年代地层格架。年代地层格架。第第44页页/共共92页页1它是进行沉积盆地分析和沉积地层及层控矿产分布规律预测的基础它是进行沉积盆地分析和沉积地层及层控矿产分布规律预测的基础;贵阳地区三叠纪岩石地层格架贵阳地区三叠纪岩石地层格架第第45页页/共共92页页1贵阳地区三叠纪贵
21、阳地区三叠纪年代年代地层格架地层格架年代地层格架是解释性格架年代地层格架是解释性格架第第46页页/共共92页页二、二、基本术语基本术语地层格架的调查研地层格架的调查研究，涉及到层序地究，涉及到层序地层学和沉积学的一层学和沉积学的一些基本概念。为了些基本概念。为了便于阅读和理解地便于阅读和理解地层格架，首先对层层格架，首先对层序地层学的几个基序地层学的几个基本术本术语语作一简略的作一简略的介绍：介绍：第第47页页/共共92页页1.层序地层学层序地层学(Sequence stratigraphy)：是研究一套由不整合面是研究一套由不整合面(或无沉积面或无沉积面)及其相当及其相当的整合面所限定的、重
22、复出现并有成因联系的整合面所限定的、重复出现并有成因联系的年代地层格架内岩层间相互关系的一门新的年代地层格架内岩层间相互关系的一门新兴学科。层序地层学划分的基本单位为兴学科。层序地层学划分的基本单位为层序层序。层序之内又可分为不同的层序之内又可分为不同的体系域体系域。第第48页页/共共92页页1 2.层序层序(Sequence)：层序层序是层序地层学研究的基本单是层序地层学研究的基本单元，是一套以不整合或与不整合元，是一套以不整合或与不整合相当的整合为界的相对整合的在相当的整合为界的相对整合的在成因上相互联系的地层。它由一成因上相互联系的地层。它由一系列的沉积体系域组成，并被认系列的沉积体系域
23、组成，并被认为是一个全球海平面变化旋回（为是一个全球海平面变化旋回（海平面变化曲线前一个下降拐点海平面变化曲线前一个下降拐点(F1)至后一个下降拐点至后一个下降拐点(F2)）之间）之间形成的沉积产物形成的沉积产物.第第49页页/共共92页页(1)层序的级别可划分为：层序的级别可划分为：一级层序一级层序（巨层序）：时间范围：（巨层序）：时间范围：50100Ma,超级大陆的解体，相当于界或比界大。超级大陆的解体，相当于界或比界大。二级层序：二级层序：时间范围：时间范围：1050Ma,相当于系。相当于系。三级层序：三级层序：时间范围：时间范围：0.510Ma,四级层序：四级层序：时间范围：时间范围：
24、0.08Ma或或0.10.5Ma.一般常用三级或四级。一般常用三级或四级。第第50页页/共共92页页(2)层序内部的划分层序内部的划分准层序：准层序：由海泛面或相当的面所限定的、由海泛面或相当的面所限定的、成因上有联系的连续相对整合的地层。成因上有联系的连续相对整合的地层。准层序组：准层序组：由一系列在成因上有联系的准由一系列在成因上有联系的准层序组成。以大的海泛面为界。层序组成。以大的海泛面为界。层组和层：层组和层：纹层组和纹层纹层组和纹层第第51页页/共共92页页(3)准层序组中准层序的叠加方式准层序组中准层序的叠加方式进积型：进积型：沉积速率沉积速率（V）/容纳空间容纳空间（A）1，海退
25、。，海退。退积型：退积型：沉积速率沉积速率（V）/容纳空间容纳空间（A）1，海进。，海进。加积型：加积型：沉积速率沉积速率（V）/容纳空间容纳空间（A）1第第52页页/共共92页页1 加积加积 (Aggradation)：沉积中心不变，沉积中心不变，垂直向上的地层堆垂直向上的地层堆积型式称为加积。积型式称为加积。加积作用产生的层加积作用产生的层理是水平层理，加理是水平层理，加积作用形成的地层积作用形成的地层体可称为具有加积体可称为具有加积型结构的地层体。型结构的地层体。退积退积 (Retrogradation)：海侵期由于沉积中心向陆海侵期由于沉积中心向陆地迁移，造成沉积地层向地迁移，造成沉积
26、地层向陆后退超覆，称为退积。陆后退超覆，称为退积。具有退积型结构的地层体具有退积型结构的地层体均显示向下伏不整合超覆均显示向下伏不整合超覆(或上超或上超)的特点，其沉积的特点，其沉积的最大厚度出现在近陆地的最大厚度出现在近陆地一侧而不在近盆地一侧。一侧而不在近盆地一侧。进积进积(Progradation)：沉积中心由陆架向沉积中心由陆架向盆地迁移盆地迁移,称为进积。称为进积。地层的倾斜向海堆积地层的倾斜向海堆积型式。型式。第第53页页/共共92页页13.盆地类型盆地类型斜坡折边缘型盆地斜坡折边缘型盆地陆架坡折边缘型盆地陆架坡折边缘型盆地第第54页页/共共92页页1 4.层序类型层序类型 分为两
27、类层序分为两类层序-(I、)。主要主要识别识别标志是标志是:层序边界的不整合类型；层序边界的不整合类型；层序边界之间的体系域组合。层序边界之间的体系域组合。第第55页页/共共92页页 第第I类型层序类型层序的形成被认为是在沉积岸线坡折处，海平面下降的速率超过沉降速率，相的形成被认为是在沉积岸线坡折处，海平面下降的速率超过沉降速率，相对海平面下降的时期形成的。沉积岸线坡折是陆棚上的一个位置，该位置的对海平面下降的时期形成的。沉积岸线坡折是陆棚上的一个位置，该位置的向陆一侧向陆一侧(方向方向)，沉积表面处于或接近基准面，通常是海平面；而该位置的，沉积表面处于或接近基准面，通常是海平面；而该位置的向
28、海一侧向海一侧(方向方向)，沉积表面在海平面以下。这个位置大体上与三角洲河口砂，沉积表面在海平面以下。这个位置大体上与三角洲河口砂坝的向海一端或与滨岸环境的上临滨一致。坝的向海一端或与滨岸环境的上临滨一致。-体系域体系域:高水位体系域高水位体系域(HST)海侵体系域海侵体系域(TST)低水位体系域低水位体系域(LST)第第56页页/共共92页页第第类型层序类型层序 ：最最低低的的体体系系域域是是陆陆棚棚边边缘缘体体系系域域。其其底底界界是是边边界界，其其顶顶界界是是陆陆棚棚上上第第一个明显的海泛面。一个明显的海泛面。：在在沉沉积积岸岸线线坡坡折折处处没没有有任任何何相相对对的的海海平平面面下下
29、降降。因因而而没没有有下下切切谷谷，并并且且其其也也缺缺少少明明显显的的侵蚀削蚀；侵蚀削蚀；：边边界界被被认认为为是是在在层层序序的的(当当时时的的)沉沉积积岸岸线线坡坡折折处处，在在海海平平面面下下降降时时期期，在在海海平平面面下下降降的的速速率率略略小小于于或或等等于于盆盆地地沉沉降降速速率率时时形形成成的的。因因此此,边边界界，在在沉沉积积岸岸线线坡坡折折处处，没没有有任任何何相相对对的的海海平面下降。平面下降。-体系域体系域高水位体系域高水位体系域海侵体系域海侵体系域陆棚边缘体系域陆棚边缘体系域第第57页页/共共92页页I类类层序与层序与类类层序的区别层序的区别 I类类层序层序 类类层
30、序层序 1.层序边界：有地层序边界：有地表暴露、表暴露、河谷及海底峡河谷及海底峡谷谷深切现象的不整合。深切现象的不整合。它是在全球海平面下降它是在全球海平面下降期下降速率期下降速率大于大于沉积滨沉积滨岸坡折处海底下降速率岸坡折处海底下降速率的情况下形成的。的情况下形成的。2.层序：以层序：以型不整型不整合为底界合为底界，或或型不型不整合为顶界的层序。整合为顶界的层序。1.层序边界：有地表暴层序边界：有地表暴露、夷平及海底剥蚀，但无露、夷平及海底剥蚀，但无河谷及海底峡谷河谷及海底峡谷深切现象的深切现象的不整合。它是在全球海平面不整合。它是在全球海平面下降期下降速率下降期下降速率小于小于沉积滨沉积
31、滨岸坡折处海底下降速率的情岸坡折处海底下降速率的情况下形成的。况下形成的。2.层序：以层序：以型不整合型不整合为底界为底界，或或型不整合为型不整合为顶界的层序。顶界的层序。第第58页页/共共92页页(1)体系域的定义：体系域的定义：指海水进退的一定时期内所形成的同期沉积体系的组合指海水进退的一定时期内所形成的同期沉积体系的组合,称为称为体系域。体系域。(2)类型类型:低水位体系域低水位体系域(LST)陆棚边缘体系域陆棚边缘体系域(MST)海侵体系域海侵体系域(TST)高水位体系域高水位体系域(HST)各体系域的相对位置、相互关系、各体系域的相对位置、相互关系、主要岩相和形态几乎都是固定的。主要
32、岩相和形态几乎都是固定的。如如:LST与与TST之间以海侵面之间以海侵面(TS)为界，为界，TST与与HST之间以饥饿段之间以饥饿段(SS)(称凝缩段称凝缩段(CS)或低速沉积层或低速沉积层)为界。为界。5.体系域的定义及其类型体系域的定义及其类型第第59页页/共共92页页1低水位体系域低水位体系域(Lowstand systems tract)：全球海平面快速下降，或者是慢速下降至海面上界初全球海平面快速下降，或者是慢速下降至海面上界初期的沉积体系，其地层结构特征多为进积型沉积。期的沉积体系，其地层结构特征多为进积型沉积。特点是：海平面下降低于陆架边缘（滨岸坡折）特点是：海平面下降低于陆架边
33、缘（滨岸坡折）类类型型可可划划分分为为：低低水水位位扇扇(bt、btfs)、低低水水位位楔楔(LSW)和和深深切切河河谷充填物谷充填物(ivf)。第第60页页/共共92页页1 陆棚边缘体系域陆棚边缘体系域 (Shelf margin systems tract)在陆架坡折处，相对海平面下降速率较慢在陆架坡折处，相对海平面下降速率较慢(低于海底下降速率低于海底下降速率)，沉积在陆架边缘上的海退地层单位，以，沉积在陆架边缘上的海退地层单位，以进积进积逐渐减弱之后逐渐减弱之后出现的出现的加积型堆积为特征加积型堆积为特征，陆棚边缘体系域的识别标志陆棚边缘体系域的识别标志1.特殊的位置；特殊的位置；2.
34、由薄层变为中由薄层变为中厚层，由细变粗厚层，由细变粗的进积型沉积，顶部为加积；的进积型沉积，顶部为加积；3.有重力流沉积；有重力流沉积；4.层理以厚层理以厚块状为主，颜色以浅块状为主，颜色以浅色为主，化学环境为氧化环境。色为主，化学环境为氧化环境。第第61页页/共共92页页1 海侵体系域海侵体系域(Transgressive systems tract)：海平面迅速上升，盆地沉降，海平面迅速上升，盆地沉降，海岸位置向陆推进期间的沉海岸位置向陆推进期间的沉积。积。特点：特点：1.深切谷充填深切谷充填(底界底界)；2.退积准层序；退积准层序；3.以富含有机质的泥岩为主；以富含有机质的泥岩为主；4.
35、岸线附近发育海岸带砂，岸线附近发育海岸带砂，河口湾或泻湖沉积；河口湾或泻湖沉积；5.顶界为最大海泛面。顶界为最大海泛面。识别标志：识别标志：a特殊位置；特殊位置；b.海水由浅变深；海水由浅变深；c.退积型准层序；退积型准层序；d.沉积物粒度由粗变细；沉积物粒度由粗变细；e.沉积物颜色由浅色变为深色沉积物颜色由浅色变为深色f.由氧化环境变为还原环境；由氧化环境变为还原环境；g.生物群由浅水底栖变为较深生物群由浅水底栖变为较深水型。水型。第第62页页/共共92页页1 高水位体系域高水位体系域 (Highstand systems tract)：以副层序的进以副层序的进积型堆积逐渐增强积型堆积逐渐增
36、强为特征，被认为是为特征，被认为是全球海平面高水位全球海平面高水位期的沉积。期的沉积。识别标志：识别标志：a.最大海泛面之上，伏最大海泛面之上，伏于层序地层不整合面于层序地层不整合面之下；之下；b.海水由深变浅；海水由深变浅；c.进积型准层序；进积型准层序；d.粒度变粗、厚层块状粒度变粗、厚层块状层理；层理；e.生物群变化生物群变化(底栖底栖)。第第63页页/共共92页页 饥饿段饥饿段(或称凝缩段或称凝缩段)(Starved section或或Condensed section)：一个薄的以非常低速积一个薄的以非常低速积(110mm1000a)为特征的海相地层间隔。它由贫陆为特征的海相地层间隔
37、。它由贫陆源物质的半远洋或远洋沉积物组成，是相源物质的半远洋或远洋沉积物组成，是相对海面最高或滨线最大海侵时沉积在陆架对海面最高或滨线最大海侵时沉积在陆架中至外部、大陆斜坡以及盆地底部的。中至外部、大陆斜坡以及盆地底部的。第第64页页/共共92页页(1)层序地层不整合面的识别层序地层不整合面的识别 陆上暴露带及主暴露面的识别标志：陆上暴露带及主暴露面的识别标志：陆源碎屑沉积岩中的暴露标志：陆源碎屑沉积岩中的暴露标志：长期暴露标志有：长期暴露标志有：砂泥质古土壤、铁铝质风化壳、残积角砾岩、陆上砂泥质古土壤、铁铝质风化壳、残积角砾岩、陆上泥石流、风成斜层理和风成砂丘。短期暴露标志有：泥石流、风成斜
38、层理和风成砂丘。短期暴露标志有：泥裂、雨痕、垂直生物钻孔。泥裂、雨痕、垂直生物钻孔。碳酸盐沉积中的暴露标志：碳酸盐沉积中的暴露标志：长期标志有：古岩溶长期标志有：古岩溶角砾岩、角砾岩、karst化角砾岩、溶蚀孔洞、白云质古土壤、化角砾岩、溶蚀孔洞、白云质古土壤、帐篷构造。短期的有：鸟眼构造、层状晶洞、泥裂、帐篷构造。短期的有：鸟眼构造、层状晶洞、泥裂、雨痕、水平藻纹层。雨痕、水平藻纹层。6.层序地层的工作方法层序地层的工作方法可归纳为五个方面：可归纳为五个方面：第第65页页/共共92页页(3)沉积相研究，确定体系域类型。沉积相研究，确定体系域类型。(4)划分层序和体系域。划分层序和体系域。(5
39、)进行层序地层对比，建立地层格架。进行层序地层对比，建立地层格架。6.层序地层的工作方法层序地层的工作方法(2)饥饿段和最大海泛面的识别饥饿段和最大海泛面的识别 特殊的空间位置；特殊的空间位置；还原环境下的沉积，有机还原环境下的沉积，有机质极多；质极多；层理为薄层，加积型准层序；层理为薄层，加积型准层序；无底栖无底栖生物，见大量浮游生物；生物，见大量浮游生物；缺生物带或多个生物带缺生物带或多个生物带叠在一起；叠在一起；重金属含量高；重金属含量高；厚度较小；厚度较小；水平水平层理。层理。第第66页页/共共92页页三三、地层格架的调查与地层格架图的编制、地层格架的调查与地层格架图的编制(一一)地层
40、格架资料的收集地层格架资料的收集一一 实测地层剖面实测地层剖面二二 填图路线观察填图路线观察1.1.剖面测制：做好多重地层的划分、基本层序的划分、剖面测制：做好多重地层的划分、基本层序的划分、层序地层的划分与研究。正确厘定层序地层的划分与研究。正确厘定I型、型、型层序界型层序界面不整合和饥饿段。准确测量岩层厚度。面不整合和饥饿段。准确测量岩层厚度。2.2.路线地质观察：主要是补剖面观察之不足。例如不整合界面路线地质观察：主要是补剖面观察之不足。例如不整合界面的横向延展情况及区域性意义，不整合面上、下岩层的几何关的横向延展情况及区域性意义，不整合面上、下岩层的几何关系系(上超、下超、顶超上超、下
41、超、顶超)，古风化壳标志、岩相标志、古暴露带，古风化壳标志、岩相标志、古暴露带的横向变化以至消失，古生物带和岩相带缺失情况，基本层序、的横向变化以至消失，古生物带和岩相带缺失情况，基本层序、饥饿段和其他特殊的岩石地层单位饥饿段和其他特殊的岩石地层单位(如风暴岩、礁、滩、潮道如风暴岩、礁、滩、潮道等等)的横向变化等也都需要路线观察来补充。的横向变化等也都需要路线观察来补充。第第67页页/共共92页页(二二)地层格架的研究方法地层格架的研究方法 1.追索和确定不整合面以及所限定的一套地层；追索和确定不整合面以及所限定的一套地层；2.详细研究饥饿段的岩石特征，追索饥饿段中海底详细研究饥饿段的岩石特征
42、，追索饥饿段中海底间断面的标志间断面的标志(如铁、锰质薄层如铁、锰质薄层)和与上下地层的接触和与上下地层的接触关系，常有高水位沉积层向饥饿段的下超等现象。关系，常有高水位沉积层向饥饿段的下超等现象。3.对特殊形态的岩石单位进行填图，主要是追索圈对特殊形态的岩石单位进行填图，主要是追索圈定某些非正式地层单位，包括构成低水位体系域的沉定某些非正式地层单位，包括构成低水位体系域的沉积物、重力流沉积积物、重力流沉积(灰岩角砾岩楔一岩舌、厚度砂岩灰岩角砾岩楔一岩舌、厚度砂岩岩楔岩楔)，以及高水位体系域的礁、滩等。，以及高水位体系域的礁、滩等。第第68页页/共共92页页(二二)地层格架的研究方法地层格架的
43、研究方法4.基本层序垂向变化的研究：基本层序垂向变化的研究：在陆棚或台地边缘，地层格架的几何特征、在陆棚或台地边缘，地层格架的几何特征、低水位或边缘楔和饥饿段等比较清楚，低水位或边缘楔和饥饿段等比较清楚，在台地或陆棚内部，主要是海侵体系域和高在台地或陆棚内部，主要是海侵体系域和高水位体系域的沉积。水位体系域的沉积。仔细查找不整合面，研究基本层序的垂向变仔细查找不整合面，研究基本层序的垂向变化，将海侵体系域与高水位体系域分开，建立化，将海侵体系域与高水位体系域分开，建立地层格架。地层格架。第第69页页/共共92页页(三三)实例分析实例分析以贵阳地区三叠纪地层格架研究为例：以贵阳地区三叠纪地层格架
44、研究为例：贵州贵阳地区青岩一孟关一带是地台区地层格架贵州贵阳地区青岩一孟关一带是地台区地层格架研究较为详细的地区。研究较为详细的地区。三叠纪地层格架的建立是我国现代地层学研究三叠纪地层格架的建立是我国现代地层学研究中的一个重大成果，具有重要的理论意义和实用中的一个重大成果，具有重要的理论意义和实用价值。价值。该区为一套三叠纪碳酸盐岩台地与陆源碎屑该区为一套三叠纪碳酸盐岩台地与陆源碎屑岩盆地过渡带的沉积。岩盆地过渡带的沉积。第第70页页/共共92页页1 1.1.发现了三个重要的发现了三个重要的(可能为全球性可能为全球性)不整合，不整合，龙头组二段龙头组二段(Tltz)与龙头组一段与龙头组一段(T
45、lt1 1)，杨柳井组杨柳井组(Tyl)与关岭组与关岭组(Tg)；安顺组安顺组(Ta)与大冶组与大冶组(Td)。第第71页页/共共92页页1前两个不整合特征基本相似，即在盆地边缘表现下超不整前两个不整合特征基本相似，即在盆地边缘表现下超不整合，如杨柳井组合，如杨柳井组(Tyl)与关岭组与关岭组(Tg)；台地边缘表现为平台，台地边缘表现为平台，但地层有缺失，安顺组三段但地层有缺失，安顺组三段(ta3)直接覆于大冶组直接覆于大冶组(Td)之上，之上，继续台地内部继续台地内部追追索，表现出不整合之下的白云岩有大型帐索，表现出不整合之下的白云岩有大型帐蓬构造蓬构造白云岩风化壳、原地角砾构造、成土豆粒。
46、表明白云岩风化壳、原地角砾构造、成土豆粒。表明下边两个不整合是在干旱气候条件下形成。龙头组下边两个不整合是在干旱气候条件下形成。龙头组上段上段(Tltz)与下段与下段(Tlt1)的不整合面之下有喀斯特化灰岩角砾岩和成土的不整合面之下有喀斯特化灰岩角砾岩和成土豆粒及钙质结壳，说明气候比较潮湿。三个不整合可以划豆粒及钙质结壳，说明气候比较潮湿。三个不整合可以划分出三个以上的不整合界限地层单位，即分出三个以上的不整合界限地层单位，即3-3-4个个“层序层序”，为建立地层格架提供了层序条件为建立地层格架提供了层序条件。第第72页页/共共92页页1 2查明了早中三叠世罗楼组查明了早中三叠世罗楼组(TL)
47、灰岩角砾岩楔和中三叠世孟关岩楔灰岩角砾岩楔和中三叠世孟关岩楔(mw)、青岩等青岩等角砾岩楔均为进积型的重力流沉积。角砾岩楔均为进积型的重力流沉积。它们分别与盆地相的罗楼组它们分别与盆地相的罗楼组(Tl)薄层泥灰岩及页岩、新苑组薄层泥灰岩及页岩、新苑组(Tx)陆源碎屑岩呈齿状穿插相变关系；与陆源碎屑岩呈齿状穿插相变关系；与碳酸盐台地前缘斜坡呈侵蚀不整合关系碳酸盐台地前缘斜坡呈侵蚀不整合关系(mwTg)，与上覆的杨柳井组白云与上覆的杨柳井组白云岩呈顶超不整合关系。这些角砾岩楔的形成时间可能相当安顺组或安顺组岩呈顶超不整合关系。这些角砾岩楔的形成时间可能相当安顺组或安顺组之后。之后。相当于关岭组成晚
48、于关岭组，但比杨柳井组为老。它们分布的空间相当于关岭组成晚于关岭组，但比杨柳井组为老。它们分布的空间位置表明，其形成对盆地内部沉积水位较低，而台地上是一个形成古风化位置表明，其形成对盆地内部沉积水位较低，而台地上是一个形成古风化壳的暴露剥蚀时期壳的暴露剥蚀时期 第第73页页/共共92页页 3发现了发现了“饥饿段饥饿段”大冶组大冶组（Td）中部、关峙组中部、关峙组(Tg)底部和杨柳井组第二段底部和杨柳井组第二段(Tyl2)薄层泥质灰泥岩、页岩薄层泥质灰泥岩、页岩泥灰岩或薄层白云岩等与其泥灰岩或薄层白云岩等与其上、下地层相比，生物扰动构造发育、层理很薄上、下地层相比，生物扰动构造发育、层理很薄(毫
49、米毫米厘厘米级米级)、韵律性极明显，说明它们是低速沉积的、韵律性极明显，说明它们是低速沉积的“饥饿段饥饿段”。第第74页页/共共92页页1 4.在在台台地地与与盆盆地地边边缘缘发发现现了了一一系系列列进进积积型型层层理理的的地地层层单单位位，由由下下而而上上依依次次为为安安顺顺组组(Ta3)、关关岭岭组组中中部部、杨杨柳柳井井组组(Ty1)和和(Ty3)。其其中中安安顺顺组组(Ta3)和和杨杨柳柳井井组组(Ty1)在在盆盆地地边边缘缘与与下下伏伏的的角角砾砾岩岩楔楔及及盆盆地地相相地地层层呈呈下下超超不不整整合合关关系系；关关岭组岭组(Tg)中部及杨柳井组中部及杨柳井组(Ty3)则下超于饥饿段
50、则下超于饥饿段(SS)之上之上前者说明在角砾岩前者说明在角砾岩楔及相关的盆地相楔及相关的盆地相地层沉积结构结束地层沉积结构结束后，沉积中心发生后，沉积中心发生了大规模的向陆迁了大规模的向陆迁移移(移到台地之上移到台地之上)由于这种迁移，在由于这种迁移，在盆地内造成短期的盆地内造成短期的沉积间断。沉积间断。后者说明在饥饿段沉积之后，沉积中心又反向盆地移动，并后者说明在饥饿段沉积之后，沉积中心又反向盆地移动，并一直持续到角砾岩楔及与其穿插相变的盆地相地层沉积结构一直持续到角砾岩楔及与其穿插相变的盆地相地层沉积结构结束结束为止。而控制沉积中心反复侧向迁移的主因看来是相对为止。而控制沉积中心反复侧向迁