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1、层序地层学及其在油气勘探中的第二章第二章 层序地层学基本理论层序地层学基本理论1、层序地层学的基本概念、层序地层学的基本概念(层序地层学、不整合、海泛面、首次海泛面、层序地层学、不整合、海泛面、首次海泛面、最大海泛面、密集段、可容纳空间、体系域最大海泛面、密集段、可容纳空间、体系域、沉积体系、沉积体系、地震相、准层序、地震相、准层序 、准层序组准层序组、全球海平面、全球海平面、相对海平面、平衡点、上超、低水位体系域、相对海平面、平衡点、上超、低水位体系域、海进、海进体系域体系域、高水位体系域、高水位体系域、层序、层序)2、层序地层学在理论和方法上有哪些创新？、层序地层学在理论和方法上有哪些创新
2、？3、层序地层学的基本观点是什么？、层序地层学的基本观点是什么？4、相对海平面变化是如何控制沉积地层的分布型式（作业）？、相对海平面变化是如何控制沉积地层的分布型式（作业）？5、地震反射界面的地质意义是什么？、地震反射界面的地质意义是什么？6、准层序的类型及其特点是什么？、准层序的类型及其特点是什么？7、准层序组有哪几种类型，其特征是什么？、准层序组有哪几种类型，其特征是什么？8、顶超与削截、上超与下超在地震剖面上如何区分？、顶超与削截、上超与下超在地震剖面上如何区分？9、在非海相盆中最大洪面在地震剖面上可能有哪几个识别标志？、在非海相盆中最大洪面在地震剖面上可能有哪几个识别标志？10、画图并
3、说明不同类型准层序组的对比概念与传统地层对比的、画图并说明不同类型准层序组的对比概念与传统地层对比的异同点（作业）？异同点（作业）？11、论述非海相盆层序地层学的研究工作方法（作业）？、论述非海相盆层序地层学的研究工作方法（作业）？12、论述层序地层格架与油气的关系？、论述层序地层格架与油气的关系？13、论述对地震相进行沉积学解释有哪些地质依据？、论述对地震相进行沉积学解释有哪些地质依据？第二章第二章 层序地层学基本理论层序地层学基本理论一一、层层序序地地层层学学的的基基本本概概念念 层序地层学是在有年代地层学意义的地层界面组成的年层序地层学是在有年代地层学意义的地层界面组成的年代地层框架内，
4、研究其地层形式、分布及相的成因关系的一代地层框架内，研究其地层形式、分布及相的成因关系的一门学问。层序地层学研究的主要对象，亦即在层序地层学中门学问。层序地层学研究的主要对象，亦即在层序地层学中的基本地层单位就是层序。按的基本地层单位就是层序。按Mitchum所给的定义，层序是所给的定义，层序是一个以不整合面及与之相当的整合面所分界的、相对整一而一个以不整合面及与之相当的整合面所分界的、相对整一而在成因上相关的连续的地层。准层序和准层组是组成层序的在成因上相关的连续的地层。准层序和准层组是组成层序的实体。实体。Wagoner给予准层序的定义是一个以海泛面及它们的给予准层序的定义是一个以海泛面及
5、它们的对比界面分界的、相对整一的、在成因上是相关的连续的层对比界面分界的、相对整一的、在成因上是相关的连续的层或层组。而准层序组的主要特点则是由具有特殊的叠置形式或层组。而准层序组的主要特点则是由具有特殊的叠置形式的准层序叠合体，而层和层组又是由纹层和纹层组等组成的。的准层序叠合体，而层和层组又是由纹层和纹层组等组成的。上述这些地层单位，从大的层序到最小的纹层上述这些地层单位，从大的层序到最小的纹层(表表2-1)，都是，都是组成沉积岩的地层实体，由它们构成地层的分类等级，并共组成沉积岩的地层实体，由它们构成地层的分类等级，并共同具有如下的两个基本特征：同具有如下的两个基本特征：除纹层以外，每一
6、地层单位除纹层以外，每一地层单位都是以具有年代地层学意义的界面分界的、成因上相关的连都是以具有年代地层学意义的界面分界的、成因上相关的连续的地层；续的地层；每个界面都是单一的物理界面，在界面分布范每个界面都是单一的物理界面，在界面分布范围内分开其上、下的地层。围内分开其上、下的地层。第二章第二章 层序地层学基本理论层序地层学基本理论 表2-1 地层单位级序的定义和特征(据 J.C.Van Wagoner,1990,有改动）一一、层层序序地地层层学学的的基基本本概概念念全球海平面变化全球海平面变化构造沉降构造沉降相对海平面变化相对海平面变化时间时间高高 程程全球海平面变化全球海平面变化构造沉降构
7、造沉降高水位体系域高水位体系域海平面下降，侵蚀海平面下降，侵蚀低水位体系域低水位体系域海海(湖湖)进体系域进体系域高水位体系域高水位体系域坡折带坡折带100FTSPRES准层序准层序I I 型层序界面型层序界面下切河谷充填下切河谷充填海海(湖湖)岸平原砂岩和泥岩岸平原砂岩和泥岩浅海浅海(湖湖)砂岩砂岩陆架和陆坡泥岩及薄砂岩陆架和陆坡泥岩及薄砂岩盆底扇和有堤河道砂岩盆底扇和有堤河道砂岩密集段沉积密集段沉积有陆架坡折的I型层序结构及形成过程型层序结构及形成过程高水位体系域高水位体系域加积、前积加积、前积低水位体系域低水位体系域盆底扇、斜坡扇盆底扇、斜坡扇海海(湖湖)进体系域进体系域退积退积低水位体
8、系域低水位体系域低水位楔，前积低水位楔，前积SPRES100FT第二章第二章 层序地层学基本理论层序地层学基本理论一一、层层序序地地层层学学的的基基本本概概念念 为了更好地理解后面所要讲的内容，有必要明确一些层为了更好地理解后面所要讲的内容，有必要明确一些层序地层学所涉及的概念。其内容如下：序地层学所涉及的概念。其内容如下：1层序地层学层序地层学：地层学的一个分支，是研究以不整合地层学的一个分支，是研究以不整合面及与之相当的整合面为界的、重复的，成因上有联系的年面及与之相当的整合面为界的、重复的，成因上有联系的年代地层框架内的地层分布形式、沉积环境和岩相展布的成因代地层框架内的地层分布形式、沉
9、积环境和岩相展布的成因关系的一门综合性边缘科学。关系的一门综合性边缘科学。2不整合不整合：是一个将新、老地层分开的界面，沿着这是一个将新、老地层分开的界面，沿着这个界面，既有地表侵蚀和削蚀个界面，既有地表侵蚀和削蚀(在某些地区也有相应的水下在某些地区也有相应的水下侵蚀侵蚀)，同时具有明显的沉积间断的标志，同时具有明显的沉积间断的标志(据据Van Wagoner等，等，1988)。这一定义限制了不整合的使用，它只限于暴露地表和。这一定义限制了不整合的使用，它只限于暴露地表和相应在水下的剥蚀面。比相应在水下的剥蚀面。比Mitchum(1977)所给的不整合的定所给的不整合的定义的限制更大一些。义的
10、限制更大一些。Mitchum对不整合的定义是：对不整合的定义是：“一个将一个将新老地层分开的、代表着明显的间断的侵蚀面或无沉积界面新老地层分开的、代表着明显的间断的侵蚀面或无沉积界面”。如今所使用的不整合，并不包括因局部地质作用引起的，。如今所使用的不整合，并不包括因局部地质作用引起的，与沉积同期的侵蚀，如点坝的发育或风成砂丘的移动同时发与沉积同期的侵蚀，如点坝的发育或风成砂丘的移动同时发生的局部侵蚀等。生的局部侵蚀等。第二章第二章 层序地层学基本理论层序地层学基本理论一一、层层序序地地层层学学的的基基本本概概念念 3整合整合 是一个将新老地层分开的界面，沿着这个面没有侵是一个将新老地层分开的
11、界面，沿着这个面没有侵蚀蚀(既无地表侵蚀，也无水下侵蚀既无地表侵蚀，也无水下侵蚀)，在界面上没有明显，在界面上没有明显的间断标志。但是它包含有非常缓慢的沉积物的低速沉的间断标志。但是它包含有非常缓慢的沉积物的低速沉积，很薄的沉积代表着较长的地质时间。积，很薄的沉积代表着较长的地质时间。4沉积体系沉积体系 一串现在仍积极作用的一串现在仍积极作用的(现代的现代的)或者推测的（古代或者推测的（古代的的)沉积作用和沉积环境沉积作用和沉积环境(三角洲、河流等三角洲、河流等)从成因上联系从成因上联系到一起的岩相组合。到一起的岩相组合。5海泛面海泛面 是一个把新老地层分开的面，它的形成是因为海水是一个把新老
12、地层分开的面，它的形成是因为海水深度急剧增加的结果，因此，跨过这个面有水深突然增深度急剧增加的结果，因此，跨过这个面有水深突然增加的证据。这种加深通常与小的水下侵蚀作用加的证据。这种加深通常与小的水下侵蚀作用(但是没有但是没有陆上侵蚀作用或者岩相的向盆地方向转移陆上侵蚀作用或者岩相的向盆地方向转移)和无沉积作用和无沉积作用相伴生，并且可以以一个小的沉积间断为指示。相伴生，并且可以以一个小的沉积间断为指示。第二章第二章 层序地层学基本理论层序地层学基本理论一一、层层序序地地层层学学的的基基本本概概念念7海岸上海岸上超向下转移超向下转移 对着老的层对着老的层面的上倾尖灭，面的上倾尖灭，称为称为上超
13、上超。而在。而在老的层面上的沉老的层面上的沉积滨线转折处积滨线转折处(或称退复坡折或称退复坡折)以及它向陆地方以及它向陆地方向的地层上超称向的地层上超称为为海岸上超海岸上超。海。海岸上超的地层是岸上超的地层是由近滨、海岸平由近滨、海岸平原、三角洲或河原、三角洲或河流沉积组成，是流沉积组成，是反映海平面上升反映海平面上升的标志的标志。第二章第二章 层序地层学基本理论层序地层学基本理论一一、层层序序地地层层学学的的基基本本概概念念 在沉积滨线在沉积滨线转折盆地方向一转折盆地方向一边的地层上超，边的地层上超，称称海相上超海相上超(见见图图2-1)。海相上。海相上超的地层由好天超的地层由好天气波基面以
14、下的气波基面以下的沉积组成，如果沉积组成，如果对比某一个界面对比某一个界面上下的地层时，上下的地层时，界面上方地层的界面上方地层的海岸上超，较界海岸上超，较界面下方地层的海面下方地层的海岸上超偏向于盆岸上超偏向于盆地方向时，称为地方向时，称为海岸上超向下转海岸上超向下转移移，简称，简称海岸上海岸上超下移。超下移。第二章第二章 层序地层学基本理论层序地层学基本理论一一、层层序序地地层层学学的的基基本本概概念念 11 密集段密集段 (Condensed Section)由薄的半远海或远海沉积相所组成，是沉积物聚集由薄的半远海或远海沉积相所组成，是沉积物聚集速度很慢，经历的时间很长，代表在陆架上的陆
15、源沉积速度很慢，经历的时间很长，代表在陆架上的陆源沉积物饥饿的沉积。这一段地层通常很薄，但它是连续地沉物饥饿的沉积。这一段地层通常很薄，但它是连续地沉积的，在岸线最大区域性海侵时期，它的分布最广（据积的，在岸线最大区域性海侵时期，它的分布最广（据Loutit，1988)。12准层序、准层序组准层序、准层序组 准层序和准层序组是层序的基本构筑单位。一个准准层序和准层序组是层序的基本构筑单位。一个准层序是以海泛面和与之相应的面为界的成因上有联系的、层序是以海泛面和与之相应的面为界的成因上有联系的、相对整一的一套岩层相对整一的一套岩层(beds)或岩层组或岩层组(bedsets)组成组成的的(Van
16、 Wagoner，1985)。硅质碎屑岩的准层序是前积。硅质碎屑岩的准层序是前积性的，因此是向上变浅的。碳酸盐岩准层序通常是加积性的，因此是向上变浅的。碳酸盐岩准层序通常是加积性的，因此也是向上变浅的。性的，因此也是向上变浅的。第二章第二章 层序地层学基本理论层序地层学基本理论(准层序准层序)第二章第二章 层序地层学基本理论层序地层学基本理论一一、层层序序地地层层学学的的基基本本概概念念 准层序组准层序组是一套成因上有联系的准层序，它们是一套成因上有联系的准层序，它们的形成，在多数情况下以大的海泛面和可与之对应的形成，在多数情况下以大的海泛面和可与之对应的面为界，具独特的叠置方式的面为界，具独
17、特的叠置方式(Van Wagoner，1985)。准层序组的边界：准层序组的边界：可以分开独特的准层序叠置方可以分开独特的准层序叠置方式；式；可以与层序边界重合；可以与层序边界重合；可以是下超面和体可以是下超面和体系域边界。准层序组内准层序的叠置方式系域边界。准层序组内准层序的叠置方式(图图2-2)可可以是以是前积式的、退积式的或者加积式的前积式的、退积式的或者加积式的，这取，这取决于沉积速度与可容纳空间腾空速度的比值。在层决于沉积速度与可容纳空间腾空速度的比值。在层序内部这些叠置方式是可以预测的。序内部这些叠置方式是可以预测的。第二章第二章 层序地层学基本理论层序地层学基本理论一一、层层序序
18、地地层层学学的的基基本本概概念念 13层序层序 层序是一套相对整一的成因上有联系的地层，顶、层序是一套相对整一的成因上有联系的地层，顶、底面为不整合及与之相当的整合面，层序是由一系列体底面为不整合及与之相当的整合面，层序是由一系列体系域组成的，是在全球海平面升降曲线上位于两个相邻系域组成的，是在全球海平面升降曲线上位于两个相邻下降拐点之间沉积的。下降拐点之间沉积的。层序由其底界面不整合面的性质可分为层序由其底界面不整合面的性质可分为I型层序和型层序和型层序，当不整合面侵蚀范围延续到陆架边缘以下时称型层序，当不整合面侵蚀范围延续到陆架边缘以下时称为为I型不整合面，否则为型不整合面，否则为型不整合
19、面，型不整合面，I型层序其底界型层序其底界面为面为I型不整合面及其相当的整合面，顶界面为型不整合面及其相当的整合面，顶界面为I型或型或型不整合面及其相当的整合面，体系域由低水位体系域、型不整合面及其相当的整合面，体系域由低水位体系域、海进体系域和高水位体系域组成；海进体系域和高水位体系域组成；型层序其底界面为型层序其底界面为型不整合面及其相当的整合面，顶界面为型不整合面及其相当的整合面，顶界面为I型或型或I型不型不整合面及其相当的整合面，体系域由陆架边缘体系域、整合面及其相当的整合面，体系域由陆架边缘体系域、海进体系域和高水位体系域组成。海进体系域和高水位体系域组成。一一、层层序序地地层层学学
20、的的基基本本概概念念第第二二章章 层层序序地地层层学学基基本本理理论论第二章第二章 层序地层学基本理论层序地层学基本理论一一、层层序序地地层层学学的的基基本本概概念念 14体系域体系域 体系域是一连串同期的沉积体系体系域是一连串同期的沉积体系(Brown和和Fisher，1977)。我们用体系域去称呼每个层序内部三个次一级小。我们用体系域去称呼每个层序内部三个次一级小类：类：I型层序中的低水位、海进和高水位体系域型层序中的低水位、海进和高水位体系域(图图2-3，图图2-4)和和型层序中的陆架边缘、海进和高水位体系域型层序中的陆架边缘、海进和高水位体系域(图图2-5)。体系域是根据界面类型，它们
21、在层序内的位置，以及体系域是根据界面类型，它们在层序内的位置，以及准层序及准层序叠置模式客观地加以定义的。体系域还用准层序及准层序叠置模式客观地加以定义的。体系域还用几何结构和相结合加以表征。当谈到体系域时，低水位和几何结构和相结合加以表征。当谈到体系域时，低水位和高水位这些术语并不意味着暗示全球性海面或者相对海平高水位这些术语并不意味着暗示全球性海面或者相对海平面变化周期上的独特的时期或者位置。一个体系域开始的面变化周期上的独特的时期或者位置。一个体系域开始的实际时间是海面升降、沉积物供应和构造运动间相互作用实际时间是海面升降、沉积物供应和构造运动间相互作用的函数。的函数。层序内最低的体系域
22、如果直接处于层序内最低的体系域如果直接处于I型边界之上，称作型边界之上，称作低水位体系域低水位体系域(图图2-3，图，图2-4)，然而，如果它直接处于，然而，如果它直接处于型边界之上，称作陆架边缘体系域型边界之上，称作陆架边缘体系域(图图2-5)。第二章第二章 层序地层学基本理论层序地层学基本理论一一、层层序序地地层层学学的的基基本本概概念念第二章第二章 层序地层学基本理论层序地层学基本理论一、层序地层学的基本概念一、层序地层学的基本概念第二章第二章 层序地层学基本理论层序地层学基本理论一一、层层序序地地层层学学的的基基本本概概念念 低水位体系域低水位体系域 如果沉积在具有陆架坡折带的盆如果沉
23、积在具有陆架坡折带的盆地中地中(图图2-3)，通常可以分成三个独立的单位，盆底，通常可以分成三个独立的单位，盆底扇、陆坡扇和低水位楔。盆底扇以下陆坡或盆地底部扇、陆坡扇和低水位楔。盆底扇以下陆坡或盆地底部上的海底扇沉积为特征。扇的形成与海底峡谷进入陆上的海底扇沉积为特征。扇的形成与海底峡谷进入陆坡的侵蚀作用以及河谷进入陆架的下切作用相伴生。坡的侵蚀作用以及河谷进入陆架的下切作用相伴生。硅质碎屑沉积物路过陆架和陆坡，通过河谷和海底峡硅质碎屑沉积物路过陆架和陆坡，通过河谷和海底峡谷供应给盆底扇。盆底扇的底面谷供应给盆底扇。盆底扇的底面(与低水位体系域的与低水位体系域的底面吻合底面吻合)是是I型层序
24、界面；盆底扇的顶面是个下超面。型层序界面；盆底扇的顶面是个下超面。盆底扇沉积，海底峡谷的形成以及下切河谷的侵蚀作盆底扇沉积，海底峡谷的形成以及下切河谷的侵蚀作用，解释为海平面相对下降时期产生的。用，解释为海平面相对下降时期产生的。第二章第二章 层序地层学基本理论层序地层学基本理论一一、层层序序地地层层学学的的基基本本概概念念第二章第二章 层序地层学基本理论层序地层学基本理论一一、层层序序地地层层学学的的基基本本概概念念 陆坡扇陆坡扇 以陆坡中部或底部的浊积和碎屑流沉积为以陆坡中部或底部的浊积和碎屑流沉积为特征。陆坡扇沉积作用可以是与盆底扇同时期的，或者特征。陆坡扇沉积作用可以是与盆底扇同时期的
25、，或者是与低水位楔的早期部分同时期的。陆坡扇的顶部是低是与低水位楔的早期部分同时期的。陆坡扇的顶部是低水位楔中部和上部的一个下超面。水位楔中部和上部的一个下超面。低水位楔低水位楔 以陆架上的下切河谷充填为特征以陆架上的下切河谷充填为特征(图图2-3，图，图2-4)，它通常上超于层序界面之上，并且以具有楔，它通常上超于层序界面之上，并且以具有楔形几何形态的前积充填方式覆盖于陆坡之上，它通常下形几何形态的前积充填方式覆盖于陆坡之上，它通常下超于盆底扇或陆坡扇之上。低水位楔沉积与盆底扇沉积超于盆底扇或陆坡扇之上。低水位楔沉积与盆底扇沉积不同期。低水位楔由前积到加积准层序组成，低水位楔不同期。低水位楔
26、由前积到加积准层序组成，低水位楔的顶面与低水位体系域的顶面相重合，是一个海泛面，的顶面与低水位体系域的顶面相重合，是一个海泛面，称作海进面称作海进面(图图2-3，图，图2-4)。海进面是层序内部跨过陆。海进面是层序内部跨过陆架的第一个有意义的海泛面。低水位楔沉积是海平面缓架的第一个有意义的海泛面。低水位楔沉积是海平面缓慢相对上升时期发生的。慢相对上升时期发生的。一一、层层序序地地层层学学的的基基本本概概念念 低水位体系域低水位体系域 如果是在具有缓坡边缘的盆地中沉积的如果是在具有缓坡边缘的盆地中沉积的(图图2-4)，则由相，则由相对薄的低水位楔组成，它可能包含两个部分。第一部分以河流下切作用和
27、沉积物过对薄的低水位楔组成，它可能包含两个部分。第一部分以河流下切作用和沉积物过路冲蚀海岸平原为特征，是在海平面相对下降时期发生的，在该时期滨线快速地向路冲蚀海岸平原为特征，是在海平面相对下降时期发生的，在该时期滨线快速地向盆地方向推进，直至相对海面下降稳定下来为止。低水位楔的第二部分以海面的缓盆地方向推进，直至相对海面下降稳定下来为止。低水位楔的第二部分以海面的缓慢相对上升，下切河谷的充填，以及滨线的连续前积为特征，造成一个由逆倾向的慢相对上升，下切河谷的充填，以及滨线的连续前积为特征，造成一个由逆倾向的下切河谷充填沉积物和顺倾向的一个或多个前积准层序组构成的低水位楔。低水位下切河谷充填沉积
28、物和顺倾向的一个或多个前积准层序组构成的低水位楔。低水位楔的顶面是海进面；低水位楔的底面是层序底界面。楔的顶面是海进面；低水位楔的底面是层序底界面。一、层序地层学的基本概念一、层序地层学的基本概念陆架边缘体系域陆架边缘体系域 (图图2-5)是与是与型层序边界伴生的最低体系域。这个体系型层序边界伴生的最低体系域。这个体系域以一个或多个微弱前积到加积的准层序组为特征，这些准层序组在朝陆地方向上域以一个或多个微弱前积到加积的准层序组为特征，这些准层序组在朝陆地方向上超到层序边界之上，在朝盆地方向下超到层序边界之上。陆架边缘体系域的顶面是超到层序边界之上，在朝盆地方向下超到层序边界之上。陆架边缘体系域
29、的顶面是海进面，它也构成海进体系域的底面。陆架边缘体系域的底面是海进面，它也构成海进体系域的底面。陆架边缘体系域的底面是II型层序界面。型层序界面。一一、层层序序地地层层学学的的基基本本概概念念高水位体系域高水位体系域 (图图2-3至图至图2-5)是是I型或型或型层序中的上部体系域。这个体系域型层序中的上部体系域。这个体系域通常广泛分布在陆架上，并且以一个或多个加积式准层序组、继之以一个或多个具通常广泛分布在陆架上，并且以一个或多个加积式准层序组、继之以一个或多个具有前积斜层几何形态的前积准层序组为特征。高水位体系域内部的准层序在朝陆地有前积斜层几何形态的前积准层序组为特征。高水位体系域内部的
30、准层序在朝陆地方向上超于层序边界之上，在朝盆地方向下超于海进或低水位体系域顶面之上。高方向上超于层序边界之上，在朝盆地方向下超于海进或低水位体系域顶面之上。高水位体系域在顶部以水位体系域在顶部以I型或型或型层序界面为界，在底部以下超面为界。型层序界面为界，在底部以下超面为界。第二章第二章 层序地层学基本理论层序地层学基本理论一一、层层序序地地层层学学的的基基本本概概念念 体系域是在体系域是在全球海面变化全球海面变化曲线的特定段曲线的特定段落期间沉积的落期间沉积的(Jerver和和Posamentier等，等，图图2-6)。模型显示模型显示了与了与I型边界有型边界有关的体系域关的体系域(即低水位
31、扇、即低水位扇、低水位楔、海低水位楔、海进体系域和高进体系域和高水位体系域水位体系域)。陆架边缘体系陆架边缘体系域发育在域发育在型型层序边界之上。层序边界之上。第二章第二章 层序地层学基本理论层序地层学基本理论一一、层层序序地地层层学学的的基基本本概概念念 低水位体系域的低水位体系域的低水位扇低水位扇快速全快速全球海面下降期；球海面下降期；低水位体系域低水位体系域陆坡扇陆坡扇全球海面全球海面下降晚期或全球海面下降晚期或全球海面上升早期；上升早期；低水位体系域低水位体系域的低水位楔的低水位楔全球全球海面下降晚期或全球海面下降晚期或全球海面上升早期；海面上升早期；海进体系域海进体系域全球海面快速上
32、升全球海面快速上升早期；早期；高水位体系域高水位体系域全球海面上升晚全球海面上升晚期、全球海面停滞和期、全球海面停滞和全球海面下降早期。全球海面下降早期。第二章第二章 层序地层学基本理论层序地层学基本理论二二、准准层层序序 准层序准层序是一组在成因上相关的，由海泛面或与之相当的是一组在成因上相关的，由海泛面或与之相当的界面分界的整一的层或层组构成，一般厚度为几米至几十米，界面分界的整一的层或层组构成，一般厚度为几米至几十米，分布范围数公里至数十公里，延续时代为分布范围数公里至数十公里，延续时代为100年至年至1000年，年，是层序构筑的基本单位。下面我们从准层序的组成单位、准是层序构筑的基本单
33、位。下面我们从准层序的组成单位、准层序的特征、准层序的界面特征、准层序内相的垂向和侧向层序的特征、准层序的界面特征、准层序内相的垂向和侧向变化及准层序的沉积机制等几个方面对准层序加以论述，以变化及准层序的沉积机制等几个方面对准层序加以论述，以达到正确理解并能在实践中应用的目的。达到正确理解并能在实践中应用的目的。1纹层、纹层组、层和层组纹层、纹层组、层和层组 作为构成准层序的实体，它们的特征如表作为构成准层序的实体，它们的特征如表2-1所列。其所列。其更详细的特征和有关的定义可见表更详细的特征和有关的定义可见表2-2。从表中可见，纹层。从表中可见，纹层是最小的地层单位，其厚度范围不足是最小的地
34、层单位，其厚度范围不足1英尺，横向分布不满英尺，横向分布不满l平方英里，地层年代范围不足平方英里，地层年代范围不足1年；纹层组较纹层稍大一些，年；纹层组较纹层稍大一些，但其厚度也仅以英尺计。由于它们的厚度较小，所使用的鉴但其厚度也仅以英尺计。由于它们的厚度较小，所使用的鉴别手段的分辨率的限制，纹层与纹层组只能在岩心或露头剖别手段的分辨率的限制，纹层与纹层组只能在岩心或露头剖面中进行划分，且其界面延伸的范围有限，它们不具有进行面中进行划分，且其界面延伸的范围有限，它们不具有进行年代地层学对比的意义。年代地层学对比的意义。6纹纹层层、纹纹层层组组、层层、层层组组定定义义见见表表2-2。第二章第二章
35、 层序地层学基本理论层序地层学基本理论一一、层层序序地地层层学学的的基基本本概概念念第二章第二章 层序地层学基本理论层序地层学基本理论二二、准准层层序序 实际上，上述的实际上，上述的4种地层单位通常都很相似而不易区种地层单位通常都很相似而不易区分，只根据它们的地层时间范围和界面的延伸范围来分，只根据它们的地层时间范围和界面的延伸范围来加以区别。这些地层的分界根据以下的加以区别。这些地层的分界根据以下的3个标志进行划个标志进行划分：分：结构的变化；结构的变化；地层终端；地层终端；以虫孔、根痕或以虫孔、根痕或土壤层为标志的，土壤层为标志的，Dunbar and Rogers(1957)称之为假称之
36、为假整合的界面。图整合的界面。图2-7给出了层的划分标准。层的界面是给出了层的划分标准。层的界面是轻微地侵蚀轻微地侵蚀无沉积，将新老地层分开的面，界面无沉积，将新老地层分开的面，界面的侧向延续性的变化从纹层的几平方英寸至层或层组的侧向延续性的变化从纹层的几平方英寸至层或层组的几千平方英里。界面的形成相对也比较快速，其时的几千平方英里。界面的形成相对也比较快速，其时间范围从几秒至几千年。因此，在它们的分布范围内间范围从几秒至几千年。因此，在它们的分布范围内基本上是同期。相比之下，层组有足够的厚度范围和基本上是同期。相比之下，层组有足够的厚度范围和相应的时间范围，既适于使用岩心、露头及钻井剖面相应
37、的时间范围，既适于使用岩心、露头及钻井剖面进行研究，也可以用作大范围的在所有沉积环境中进进行研究，也可以用作大范围的在所有沉积环境中进行年代地层学对比。行年代地层学对比。二二、准准层层序序第第二二章章 层层序序地地层层学学基基本本理理论论第二章第二章 层序地层学基本理论层序地层学基本理论二二、准准层层序序 2准层序的特征准层序的特征 准层序的特征已简要地列在表准层序的特征已简要地列在表2-1中。中。大部分硅质碎屑岩准层序是进积型的。这种沉积大部分硅质碎屑岩准层序是进积型的。这种沉积类型是由于沉积相向上变粗，水深变浅的结果。即使类型是由于沉积相向上变粗，水深变浅的结果。即使是某些加积型的硅质碎屑
38、岩和大部分碳酸盐岩的准层是某些加积型的硅质碎屑岩和大部分碳酸盐岩的准层序，也是向上水深变浅的。序，也是向上水深变浅的。图图2-8给出了向上变粗和向上变细的准层序的地层给出了向上变粗和向上变细的准层序的地层特征及其测井响应。典型的向上变粗的准层序特征及其测井响应。典型的向上变粗的准层序(见图见图2-8(a)图图2-8(c)，向上层组厚度增厚，砂岩粒径变，向上层组厚度增厚，砂岩粒径变粗，砂岩页岩比增加；而向上变细的准层序粗，砂岩页岩比增加；而向上变细的准层序(见图见图28(d)，向上层组厚度减薄，砂岩粒度变细，向上层组厚度减薄，砂岩粒度变细(通常通常在顶部是泥岩或煤在顶部是泥岩或煤)，砂岩泥岩比下
39、降。，砂岩泥岩比下降。第二章第二章 层序地层学基本理论层序地层学基本理论(准层序准层序)第二章第二章 层序地层学基本理论层序地层学基本理论(准层序准层序)第二章第二章 层序地层学基本理论层序地层学基本理论(准层序准层序)第二章第二章 层序地层学基本理论层序地层学基本理论(准层序准层序)第二章第二章 层序地层学基本理论层序地层学基本理论二二、准准层层序序 向上变粗和向上变细的准层序二者的相的垂向关系都向上变粗和向上变细的准层序二者的相的垂向关系都被解释为水深向上逐渐变浅。水深向上急剧地变浅的证据，被解释为水深向上逐渐变浅。水深向上急剧地变浅的证据，如前滨层组明显地覆于下临滨层组之上的情况，迄今尚
40、未如前滨层组明显地覆于下临滨层组之上的情况，迄今尚未在准层序内观察到。同样，从相的垂向关系反映水深向上在准层序内观察到。同样，从相的垂向关系反映水深向上增加的情况也没有在准层序内见到。如果单个的增加的情况也没有在准层序内见到。如果单个的“向上变向上变深深”的准层序确实存在的话，显然，在岩石的记录中也是的准层序确实存在的话，显然，在岩石的记录中也是极少见的。大部分向上变深的相组合可能是由多个后退的极少见的。大部分向上变深的相组合可能是由多个后退的准层序形成的，称为退积型准层序组。在有些沉积环境中，准层序形成的，称为退积型准层序组。在有些沉积环境中，那里的硅质碎屑岩沉积是凝聚的，或者水体太深，致使
41、根那里的硅质碎屑岩沉积是凝聚的，或者水体太深，致使根据岩性的变化不足以容易地将准层序鉴别出来，在这种剖据岩性的变化不足以容易地将准层序鉴别出来，在这种剖面中，虽然地层是反映向上加深的，但由泛滥面所标志的面中，虽然地层是反映向上加深的，但由泛滥面所标志的准层序界面比较隐蔽，要十分仔细才能识别出来。准层序界面比较隐蔽，要十分仔细才能识别出来。准层序中的层组的沉积物来源于滨线上的河口，所有准层序中的层组的沉积物来源于滨线上的河口，所有的准层序从盆地边缘到盆地中心的充填，是通过各个准层的准层序从盆地边缘到盆地中心的充填，是通过各个准层序向前推进，使滨线向盆地方向迁移来完成的。序向前推进，使滨线向盆地方
42、向迁移来完成的。第二章第二章 层序地层学基本理论层序地层学基本理论二二、准准层层序序 3准层序界面特征准层序界面特征 准层序界面是一个海泛面和与之相当的地层界面，在大准层序界面是一个海泛面和与之相当的地层界面，在大区域内只有较小的地形起伏。它可以明显地分出位于其上的区域内只有较小的地形起伏。它可以明显地分出位于其上的深水岩层如陆架泥岩和其下的浅水岩层如下临滨砂岩。海泛深水岩层如陆架泥岩和其下的浅水岩层如下临滨砂岩。海泛面还由具有轻微间断标志的轻微的水下剥蚀和无沉积作为标面还由具有轻微间断标志的轻微的水下剥蚀和无沉积作为标志。这种水下剥蚀的大小变化组成各种各样的海泛面的类型，志。这种水下剥蚀的大
43、小变化组成各种各样的海泛面的类型，但其剥蚀的幅度并不大，从几英寸到几十英尺，大多数的情但其剥蚀的幅度并不大，从几英寸到几十英尺，大多数的情况下是几英尺。况下是几英尺。(1)海进底滞留层海进底滞留层 从岩心或露头中可观察到，在不和层序界面同时发生的海泛面上，从岩心或露头中可观察到，在不和层序界面同时发生的海泛面上，有几种称为海进底滞留的薄层沉积，通常其厚度小于有几种称为海进底滞留的薄层沉积，通常其厚度小于2ft(061m)，是，是由贝壳、壳碎片、泥裂碎屑、钙质结核、硅质砾石或卵石等相对粗粒的由贝壳、壳碎片、泥裂碎屑、钙质结核、硅质砾石或卵石等相对粗粒的物质组成。这种物质是因为在海进时下伏地层被临
44、滨剥蚀形成的。它集物质组成。这种物质是因为在海进时下伏地层被临滨剥蚀形成的。它集中于海进面上形成风化层，通常分布在内陆架至外陆架之间。因此，在中于海进面上形成风化层，通常分布在内陆架至外陆架之间。因此，在海泛面以上如有底滞留层出现，明显地指示这些构成底滞留层的物质是海泛面以上如有底滞留层出现，明显地指示这些构成底滞留层的物质是来源于下伏地层的。来源于下伏地层的。第二章第二章 层序地层学基本理论层序地层学基本理论二二、准准层层序序 如位于硅质砂岩之上的硅质卵石层，就是说明这种情况。如位于硅质砂岩之上的硅质卵石层，就是说明这种情况。但是，实际情况往往是变化多端的，有时，海泛面同层序界面往往几乎但是
45、，实际情况往往是变化多端的，有时，海泛面同层序界面往往几乎同时出现。这样，底滞留层和下伏地层的关系就显得不那么清楚了，需同时出现。这样，底滞留层和下伏地层的关系就显得不那么清楚了，需具体问题具体分析。具体问题具体分析。(2)准层序界面的侧向变化准层序界面的侧向变化 海泛面在海岸平原和陆架上都有相应的对比界面。在海海泛面在海岸平原和陆架上都有相应的对比界面。在海岸平原，其相应的界面没有明显的暴露地表的剥蚀、河流的岸平原，其相应的界面没有明显的暴露地表的剥蚀、河流的回春作用、海岸上超下移或上覆地层的上超等标志，只有可回春作用、海岸上超下移或上覆地层的上超等标志，只有可能是由于河流冲积作用引起的局部
46、剥蚀和局部暴露地表的剥能是由于河流冲积作用引起的局部剥蚀和局部暴露地表的剥蚀，如通常在海岸平原沉积中所找到的土壤层或根痕层等沉蚀，如通常在海岸平原沉积中所找到的土壤层或根痕层等沉积的标志物。陆架上相应的海泛面是一个整合面，看不出有积的标志物。陆架上相应的海泛面是一个整合面，看不出有明显的间断，只有远洋或半远洋的薄层沉积作为标志。它们明显的间断，只有远洋或半远洋的薄层沉积作为标志。它们包括薄层的碳酸盐岩、富有机质泥岩、海绿石、火山灰等指包括薄层的碳酸盐岩、富有机质泥岩、海绿石、火山灰等指示陆源沉积饥饿的标志。在这个对比的界面以上的地层，通示陆源沉积饥饿的标志。在这个对比的界面以上的地层，通常没有
47、海水加深的迹象，对比界面在海岸平原和陆架上的识常没有海水加深的迹象，对比界面在海岸平原和陆架上的识别，只根据海泛面的上倾方向和下倾方向的对比关系确定。别，只根据海泛面的上倾方向和下倾方向的对比关系确定。但到达深水环境如陆坡或盆底，就可能无法辨认了。但到达深水环境如陆坡或盆底，就可能无法辨认了。二二、准准层层序序从图可见，准层从图可见，准层序序A由由5个层组个层组组成，组成，5个层组个层组叠加在一起，这叠加在一起，这里沉积速度大于里沉积速度大于海平面上升速度，海平面上升速度，反映相向上变浅反映相向上变浅的过程，亦即层的过程，亦即层组以进积形式叠组以进积形式叠加。海水的逐步加。海水的逐步变浅使得准
48、层序变浅使得准层序A最新的一个层最新的一个层组的顶面无沉积，组的顶面无沉积，形成无沉积界面，形成无沉积界面，准层序准层序A的发育的发育到此结束，这是到此结束，这是准层序界面发展准层序界面发展的的第一阶段第一阶段。(3)准层序界面形成机理准层序界面形成机理 从准层序的界面特征可见，准层序界面的形成是由于水体的急剧加深，从准层序的界面特征可见，准层序界面的形成是由于水体的急剧加深，以快速容纳沉积物形成的。图以快速容纳沉积物形成的。图2-9简要地表示准层序界面形成的过程。简要地表示准层序界面形成的过程。二二、准准层层序序第二阶段第二阶段是海平面急速上升，漫过了原来沉积的准层序是海平面急速上升，漫过了
49、原来沉积的准层序A。在其顶面由于一度无沉。在其顶面由于一度无沉积，在海水浸过其上时，由于陆源沉积物饥饿，形成了硅质碎屑岩沉积的无沉积面，积，在海水浸过其上时，由于陆源沉积物饥饿，形成了硅质碎屑岩沉积的无沉积面，沉积以薄的碳酸盐岩、海绿石、富有机质的泥灰岩或火山灰等。这时，准层序界面沉积以薄的碳酸盐岩、海绿石、富有机质的泥灰岩或火山灰等。这时，准层序界面便基本上形成了。便基本上形成了。第三阶段第三阶段是当沉积速度又大于海平面上升速度，即第一阶段的重是当沉积速度又大于海平面上升速度，即第一阶段的重演，这时，在准层序界面上沉积准层序演，这时，在准层序界面上沉积准层序B。准层序界面的形成过程便告完成。
50、准层序界面的形成过程便告完成。二二、准准层层序序(4)准层序界面的组合形式准层序界面的组合形式 在实际工作过程中，常常遇到准层序界面与层序界面同时出现的情况。弄清它的在实际工作过程中，常常遇到准层序界面与层序界面同时出现的情况。弄清它的一些特殊的组合形式，对在钻井剖面、岩心及露头中正确地划分准层序界面是非常一些特殊的组合形式，对在钻井剖面、岩心及露头中正确地划分准层序界面是非常重要的。重要的。图图2-l0是目前已知的，在准层序的上、下以层序界面为界的组合形式。图中的例是目前已知的，在准层序的上、下以层序界面为界的组合形式。图中的例l为第一种情况：为第一种情况：二二、准准层层序序一个层序界面剥蚀