地层对比中层序地层学理论的运用_以滇东中下泥盆统为例_单卫国

2000年4月JOURNAL OF ST RAT IGRAPHY第24卷　第2期

地层对比中层序地层学理论的运用

——以滇东中下泥盆统为例

单卫国　王明伟

(云南省地矿局职工大学　云南昆明　650214)

摘　要:在滇东进行区域地质调查的过程中,详细研究了泥盆系中下统的层序地层,在不同地区(武定盆地、昆明地区、曲靖盆地)划分了若干个层序(三级旋回)、建立了各盆地的层序地层格架、估计了滨线上超三级旋回曲线。以此为基础,进行了盆地或地区间滨线上超旋回对比,发现其间具可比性。这种可比性对长期争议的滇东泥盆系中下统地层对比问题以及与之相关的盆地演化、构造作用、古地理轮廓、生物地层等问题的解决有很大的帮助。运用层序地层学理论进行盆地间地层对比的基本思路概括为:　1)对比的前提是对生物地层和构造作用进行详细而客观的研究;　2)对比的基础是各盆地建立层序地层格架,并估计出与沉积特征和范围尽可能协调的滨线上超旋回;　3)对比的关键标志是层序边界和凝缩段,此外,应该注意分布广泛的地质事件。

关键词:地层对比,层序地层学,滨线上超,三级旋回,泥盆系,云南

中图法分类号:P534.44 文献标识码:A 文章编号:0253-4959(2000)02-0156-07

原稿收到日期:1998-05-13;修改稿收到日期:1998-07-06,

1999-09-24。

第一作者简介:1964年6月生,男,江苏通州人,高级工程师,主要从事地层、岩相古地理、构造地质学等方面的工作和1/5万区调。

*云南省地矿局职工大学,1992.1/5万《武定幅》区域地质调查报告.云南省地矿局.74-96.

沉积盆地地层是沉积面对持续沉降的长期响应。在一定时空内,特定的沉降和剥蚀类型都会有独特的地层单位形态,地层中有成生联系且密切相关的沉积体被称作沉积层序。沉积层序用不整合或横向上对应的整合来划分,这些整合和不整合具有年代地层对比的意义(Allen,1990)。本文以滇东泥盆纪盆地为例,探讨运用层序地层理论进行地层对比的方法,阐述这种方法的思路。

一、地质背景

滇东泥盆纪盆地由西到东包括武定、昆明和曲靖等地,同属扬子大区之华坪—曲靖地层区(云南省地矿局,1990),横跨昆明分区的宜良、玉溪和武定三个小区。

早古生代末,由于广西运动的强烈影响,扬子区金沙江—哀牢山一线以东大部分地区隆起成陆。小江断裂等近南北向断裂和北东向断裂的长期活动,在曲靖—盘溪地区形成志留纪残留海盆,并接受早泥盆世初期的沉积。滇东其他地区的泥盆纪地层与下覆地层的接触关系均为假整合。沉积盆地形态和盆地基底起伏严格受南北向和北东向断裂的控制。至早泥盆世中期,海域扩大,以盘溪(或宜良)海峡作为通道,分别在曲靖和武定形成海湾盆地,并将滇中古陆与牛首山古岛分开;中泥盆世早期的古地理格局与早泥盆世相近,沉积盆地略有扩大,至晚期明显扩大,牛首山古岛大部分被淹没(王祖关等,1995)。

二、盆地露头层序地层

1　武定盆地

盆地呈南北向的椭圆形,由下而上的岩石地层单位包括坡松冲组、坡脚组、缩头山组*、鱼子甸组和曲靖组(图1a),坡松冲组与下伏寒武—奥陶纪地层呈假整合,曲靖组与上覆三叠系不整合。泥盆系地层总厚度500m左右,包括有鳞木、蕨类、苔藓、珊瑚、鱼类、腕足、瓣鳃、介形虫、藻类化石等生物。

武定盆地发育的5个层序(三级旋回)各具特征(图1),每个旋回反映陆向上超范围亦不一致。上超范围较大的有2个(层序Ⅰ和Ⅴ):层序Ⅰ是在坡松冲组非海相沉积(残冲积和河口三角洲相)之后海相迅速陆向上超,出现以东京动物群、灰绿色页岩为特征的凝缩段,这是盆地下降与最大海泛面重合、容纳空间迅速增大的结果;层序Ⅴ由鱼子甸组三段上部开始海侵至曲靖组出现了大量的海相生物化石,沉积相由海湾潮坪或湖相转变为正常海之台地相沉积。上超范围最小的为层序Ⅱ,整个层序除底部缩头山组为河口三角洲相沉积物外,多数为湖之黑色页岩沉积,几乎没有正常海相沉积。

武定盆地坡脚组以上地层一向被认为是连续沉积的,最近的区调成果*显示两者的接触关系为假

整合:　1)坡脚组(限含东京动物群部分)与上覆旧城组(王俊卿等,1984;后将其一部分改称为缩头山组)之间存在皮壳状褐铁矿风化壳和细砾岩,代表了较长时间的沉积间断,两者接触面波状起伏;　2)缩头山组(俗称大砂岩)中发育有Pr otop terid ium 、Minarodendron 、P silop hy tites 、P silo p hy ton ,顶部(坡

脚组之上30m )采有Bothriolep is sp .(云南省地科

所鉴定);此外沉积相序上也是突变的(坡脚组为正常海相变为缩头山组的河口三角洲相)。坡脚组与缩头山组之间存在一Ⅰ型层序边界。缩头山组为层序B 之低水位楔,在空间上表现为砂岩楔状体,武定附近的厚度变化即有20-70m 之多,向北变薄。

*云南省地矿局职工大学,1990.1/5万《呈贡、大板桥幅》区域地质调查报告.云南省地矿局.76-93.

图1　滇东泥盆系中下统岩石地层、层序地层、滨线上超曲线

a .武定盆地

b .昆明地区

c .曲靖地区

2　昆明地区

昆明地区中下泥盆统仅发育海口组,海口组与

下伏地层的接触关系为假整合,与上覆宰格组呈“假整合”接触*,以石英碎屑岩、泥质碎屑岩沉积为特征,生物包括鱼形动物、植物和藻类。沉积厚度多数为40m,小江断裂附近达200m,并出现大量的泥质碳酸盐岩和有机质泥岩。

昆明地区海口组中仅可以确定一个层序(图1b),海口组底的假整合面作为Ⅰ型层序边界,界面上局部发育透镜状细砾岩,继之即出现石英砂岩—粉砂岩—粉砂质泥岩组成的退积型副层序组,构成海侵体系域。最大海泛面位于海口组的中下部,以黄色薄层泥岩含介形虫为特征。之上的黄色泥岩与粉砂质泥岩组成加积型副层序组构成高水位体系域。

海口组与宰格组之间内“假整合”接触关系具有强烈的地方色彩,至昆明地区以东的小江断裂附近,海口组与上伏的宰格组即表现为连续过渡(杨武旭等,1987),出现大量泥质碳酸盐沉积,沉积厚度明显增大,沉积特征与狭义海口组有显著区别。这一现象不同程度地反映了盆地边缘与盆地中心两地层接触关系的变化,也符合层序边界在盆地不同部位的变化规律(Van Wagoner et al .,1989)。

3　曲靖盆地

盆地呈北东向展布近三角形,西端与盘溪海峡相通,盆地的东南、北部为牛首山—会泽古岛包围(王祖关等,1995)。曲靖盆地在整个扬子区沉积最为独特:其一,志留、泥盆系连续沉积;　其二,沉积物以海陆交替的细碎屑岩为主;　其三,沉积厚度大,达1800m 以上,由下而上包括玉龙寺组上段(单卫国等,1997)、下西山村组、西屯组、桂家屯组、翠峰山

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2期单卫国等:地层对比中层序地层学理论的运用——以滇东中下泥盆统为例

组、穿洞组、上双河组、海口组(图1c)等8个组;　其四,海口组与上覆宰格组大部分地区为假整合(杨武旭等,1978),至曲靖南的青峰寺地区的曲靖组(或青峰寺组)与其上覆宰格组为整合接触(沈权, 1994);　其五,生物以鱼、双壳、腕足、介形虫、植物为主,珊瑚仅在曲靖组发育。

该区宰格组以下的泥盆系地层可划分出7个层序(图1c A-G),由其估计的滨线陆向上超曲线反映:陆向上超范围最大的为层序A,总体显示层序A 之上每个旋回的上超范围逐渐缩小,至翠峰山组之层序D最小,之后的层序E、F、G的上超范围略有扩大。

层序A的上超由普里多利期(妙高组上段)开始(单卫国等,1997:图4),逐渐上超至最大范围,产生凝缩段(CS)——玉龙寺组上段上易剥页岩,此凝缩段的出现作为志留—泥盆系界线,该层序的详细论述和界线厘定的进一步讨论见有关参考文献。

层序D的底界具有明显冲刷标志,界面波状起伏,并具含砾粗砂岩,多数学者认为该界线无明显的缺失(潘江等,1978;方润森等,1985)。此界面之上开始海泛至本层序中下部出现双壳、介形虫等生物,为本旋回的最大海泛面,此时沉积特征显示仅为潮坪相。其上层序的绝大部分为强进积型副层序组构成的河口三角洲相沉积,这一面貌反映层序D沉积时期为曲靖盆地强烈的萎缩时期,翠峰山组之上即出现一假整合(廖卫华等,1978)。

海口组(层序G)在整个滇东超覆现象最为强烈,包括牛首山古陆均有沉积,而在曲靖盆地其上超曲线反映的上超范围并不很大。其间矛盾的关键在于沉积物特征和盆地边缘古地形,海口组以波状交错层的石英砂岩为主,为滨岸带沉积,而古陆经长期风化剥蚀已趋夷平,类似沉积物可以在很大范围发育,昆明地区也有同样的反映。

三、盆地间层序地层对比

1　层序地层对比的背景

滇东泥盆系尤其是中下泥盆统生物地层研究历史悠久而丰富详实。由于这个地史时期生物的特殊性(脊椎动物、植物大量繁衍)和古地理环境的复杂性,加上部分生物化石鉴定的变化,例如多年来是以曲靖盆地玉龙寺组一段中Warburgella r ugulosa sinensis的绝灭来推测泥盆系的底界,最近的研究表明W.rugulosa sinensis鉴定有误,应为W.sinensis Wu,这条界线确定依据就不甚充分了;再如80年代后期以来以胴甲鱼X ichonolep is或W udinolep is、B othriolep is的出现作为中下泥盆统界线的标志,王俊卿、朱敏(1995)最近的研究又表明Wudinolep is 属上埃姆斯阶,可见,滇东泥盆系中下统各岩石地层单位时代归属和它们之间的对比关系仍存在很大争议。

滇东处在扬子地台的西部边缘,对晚古生代时此处构造作用存在着不同的认识,多数学者认为构造活动强度属相对稳定地区。本区构造作用形式既继承了以北北东和北东向为主的构造线,同时又有新的北西向构造出现;在构造活动方式上,由志留纪末的挤压转化为泥盆纪的拉张和裂陷为主;由于新产生的北西向构造破坏了早古生代形成的“块断式的阶梯状沉陷,自西向东沉降增强”的基本格局,产生如前所述的泥盆系盆地。滇东还包括了二条划分三级构造单元的边界断裂,西为普渡河断裂,东为小江断裂,以它们为界不同的三级构造单元中盆地沉降和抬升是不均一的。从这个意义上讲,各盆地的充填史是在构造框架内海平面升降作用下的沉积史。2　层序地层(三级旋回)对比

Vail等(1977)指出海平面变化旋回具有全球对比意义,并为国内外许多学者所接受(陈代钊等, 1994)。当然,这种论点必须以全球构造运动、古气候和冰川活动详实研究为前提。就一个大的构造分区内不同沉积盆地而言,是以生物地层的详实研究为前提的。同一个构造分区内古气候因素是基本一致的,而且已经证明泥盆纪无冰川活动,在对比过程中可以不考虑它们的影响。那么,海平面升降旋回或滨线上超旋回对比的可能性就更为直接,当然也可以帮助解决生物地层对比过程中无法解决的问题。

笔者在滇东进行区域地质调查过程中,对进行滨线上超旋回对比必须考虑的要素进行了分析,认为应该归结为如下方面:

旋回的基本轮廓　不同盆地中滨线上超旋回的相似性是盆地间旋回对比的前提,只有相似的旋回特征才能说盆地是在同一个海盆控制下的不同的陆表海盆,构造背景相似。如果盆地间旋回特征截然不同也就失去了对比的基础,因而,首先必须仔细分析研究各盆地和盆地间的构造作用特征,并尽可能减少构造作用的干扰,结合生物等其他要素恢复盆地中海平面升降旋回控制下的沉积面貌。

层序边界　它是层序划分的重要标志之一,也是海平面升降旋回中确定明显下降的重要标志,具有空间延伸范围的广泛性和地层中的可确定性。尽管在

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大范围内可以是穿时的,但由于绝大多数大的年代地层界线与地质事件有关,在海盆中这些事件的直接反映就是海平面升降(广西壮族自治区地质矿产局,1992)。从这个意义上讲,层序边界标志的运用可以间接或直接地作为年代地层界线。因此它也是地层对比的一个重要标志。

凝缩段　作为海平面升降旋回中最大海泛面时期的产物,有沉积物特征显著、生物最为富集、空间延伸大等特征(Van Wago ner et al .,1989),是层序地层研究的重要内容之一,同样也是大陆边缘地层对比的关键。不同盆地中凝缩段会有不同的特征,而从旋回中考虑,不同陆表海盆只要处在同一被动大陆边缘,最大海泛面的产生是近于等时的,且在不同盆地中都应有确切的位置和明显的标志。由于处于盆地的不同沉积部位、尤其是边缘不一定有凝缩段出现,研究时可以用下超面即退积型副层序组向进积或加积型副层序组的转换面代替作为旋回的最大海泛面。可见,凝缩段或最大海泛面是深海盆地中较好验证的生物地层时带与定义在浅海—边缘海露头剖面上的经典阶之间的一个物理联系。

副层序转换面　此界面在不同盆地间对比由于构造作用、不同沉积部位沉积特征不同等因素很难进行,而盆内对比则是不可缺少的标志(Allen ,1990)。

Walliser 等(1980)指出大陆边缘层序的地层对比,单靠生物地层学是难以解决的。大陆边缘剖面的区域性和区际对比必须结合沉积层序(物理格架)以及生物地层(年代格架)的分析来进行。不同盆地之间的对比,也必须首先考虑以上总体原则,同时应该注意对比中各标志、要素运用的可操作性。

单个盆地中地层对比程序是

:

盆地之间地层对比程序是:

盆地地层格架构造背景

旋回的基本轮廓

凝缩段盆地间层序地层格架

层序边界

图2是根据上述思路进行滇东各盆地间对比的结果,其中有些问题进一步说明如下:

坡脚组与翠峰山组的关系问题　这个问题实际上是武定盆地与曲靖盆地下泥盆统如何对比的问题。曲靖盆地是扬子地台经受广西运动整体抬升过程中为数不多的洼陷区,这个洼陷区的西边界为小江断裂西支,以西包括昆明、武定地区都是抬升的隆起区,可见武定、曲靖盆地没有进行旋回对比的基础(构造背景不同)。坡脚组中丰富的海相化石——东京动物群反映其时代为早埃姆斯期;翠峰山组的生物化石尽管丰富,但能准确说明其时代归属的化石甚少。 广西运动使扬子地台整体上升成陆,扬子地台的大部分地区缺失或部分缺失洛赫科夫期的沉积,华南并不同时成陆,在钦州仍残留海槽,且在志留-泥盆系界线附近表现为最大海泛面形成的凝缩段,发育unif orm 的相似种(广西壮族自治区地质矿产局,1992)。无独有偶,滇中曲靖盆地同样表现为最大海泛面形成的凝缩段,其上出现鱼形动物Yun -nanolep is (单卫国等,1997)。同一个构造大区内一次构造运动的两种截然相反的表现似为矛盾,实际恰好符合板块运动的规律,当板块合并上升成陆时总有一部分尤其是边缘地区裂开下降形成盆地,成陆上升到最高峰时盆地就表现为最大海泛面,凝缩段是板块裂开范围的标志(蔡雄飞,1995)。图1c 显示曲靖盆地早泥盆世的最低海平面为翠峰山组,广西钦州海槽中的樟木组的沉积环境显示水深变浅,由海槽移至浅海边缘附近,有的甚至认为樟木组与下伏良禾塘组为假整合,因为两者接触处出现厚达12m 的石英杂砂岩,无论是否假整合,它与翠峰山组一样都表现边缘海盆(或海槽)中二级旋回的最低海平面,说明两者之间的可比性。除曲靖和广西的钦州外,整个华南早泥盆世的最高海平面为早埃姆斯期,即坡脚组沉积之时(陈代钊等,1994),滇东正是因为这个最高海平面才在古陆边缘出现含丰富的海相化石的坡脚组沉积。樟木组的下部与坡脚组可以很好对比(广西壮族自治区地质矿产局,1992),那么

滇东武定坡脚组与曲靖的翠峰山组同样具有可比性。翠峰山组的植物群同样有属埃姆斯期的倾向。

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图2　滇东中下泥盆统地层层序格架

根据这个思路,早埃姆斯期的古地理格局,不应是盘溪海槽(王祖关等,1995)沟通武定盆地和曲靖盆地,而应以普渡河断裂和小江断裂之间的古陆为界,武定盆地向北经昭通与华南海盆相连,坡松冲组由南向北至禄劝茂山地区出现河口三角洲相沉积,厚度达二百五十余米,也可以说明这一古地理面貌。曲靖盆地与钦州海槽一样与古特提斯海沟通。

坡松冲组的对比问题　坡松冲组以H uananasp is w ud inenses为特征,厚不足10m。此套地层与曲靖盆地的任何层位都无法对比,用层序地层对比的方法亦没有成熟理论根据,现仅根据其与坡脚组的上下关系和桂家屯组对比,依据仍不充分。

武定层序Ⅱ的对比问题　实际上是W udinolep is的时代问题,王俊卿等(1995)认为Wudinolep is和Bothriolip is不混生,而多数学者认为它们是可以混生的。从层序地层的角度出发,在缩头山组与坡脚组之间存在一个Ⅰ型层序边界,代表较广泛的海平面下降,有可能导致地层的缺失;从地层的上下关系看,坡脚组的时代相当于早埃姆斯期,准确地是下埃姆斯阶下部(广西壮族自治区地质矿产局,1992),涵盖大部分埃姆斯阶的地层仅用一个W udinolep is层来代表其层位亦不尽合理;再者曲靖盆地的穿洞组与翠峰山组为假整合,已为多数学者所认同,说明两者在整个滇东的可比性,但缺失时间不尽相同。尽管W udinolep is与B othriolip is混生不是“可能在鉴定上有误(王俊卿等,1995)”,武定地区可以单独出现(鱼子甸组一段下部)、也可以与Bothr iolip is混生(鱼子甸组一段上部、曲靖的穿洞组),可能存在生物演化上的先后关系。对照整个武定盆地坡脚组之上有4个三级旋回(层序),曲靖盆地翠峰山组之上只有3个。由图1可以看出,武定的Ⅲ、Ⅳ和曲靖的E、F无论形态还是海平面变化幅度都颇为相近,说明他们可以很好对比。正好说明武定单独含Wudi-nolep is的第Ⅱ个层序在时间上比曲靖盆地Bothri-olip is和W udinolep is混生的E层序早,在曲靖地区缺失与该层序对比的沉积物。

海口组与曲靖组或青峰寺组的关系问题　滇东海口组的超覆最为强烈,沉积范围最大,是二级旋回最高海平面的产物,为国内外学者所证实(陈代钊等, 1994;Jo hnson et al.,1985),同时亦有广泛的对比意义。和坡脚组一样,只有在最高海平面的条件下,才可能在陆内或边缘盆地中出现典型的海相化石,曲靖组和青峰寺组即是如此,故海口组和曲靖组或青峰寺组是同一次高海平面的产物,而沉积物代表的时间是不同的:在古陆或古陆边缘以海口组为主,是海侵至较高位置的产物,之后为高水位体系域,有陆源物质的盆向进积。而此时盆地则显示为台地(曲靖组中上部)和近岸台地(青峰寺组上部)沉积;反之,古陆或边缘(如昆明、曲靖,图2)即暴露地表,沈权(1994)的研究证明了这一规律。因此,曲靖组或青峰寺组的时限要比海口组长。

3　年代地层界线确定

Johnson等(1985,1988)研究了欧美泥盆纪海平面波动规律,并指出海平面波动对生物地层对比规律有较敏感的反映。笔者等(1997)在研究曲靖地区志留系层序地层时发现其与欧美大陆有很好的可

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比性,并讨论了该区的志留-泥盆系界线问题。滇东泥盆系的滨线上超旋回,同样与这一曲线也存在一定程度的可比性。根据这一可比性,笔者对滇东泥盆系中下统的内部年代地层界线进行了分析(图3),作为线索供诸家在研究相关问题时参考。应该说明陆表海盆地与被动大陆边缘海盆是不可能进行完全对比的,也就是说不是海盆中所有的旋回在陆表海都能找到。原因是多方面的,包括　1)海平面小的或者短期的波动在海盆中可能会有显示,而在陆表海就表现不出来或者根本没有这个旋回的沉积物;　2)陆表海盆沉积物对海平面波动的反映本身就不敏感;　3)硅质碎屑岩与泥质碎屑岩的层序划分

不一致。

图3　滇东早、中泥盆世滨线上超旋回与华南

及欧美大陆的对比

四、结　论

不同盆地中详细的层序地层研究确定的海平面升降旋回对地层对比和年代地层界线的确定有着不

可忽视的作用,同样可以解决与此相关的问题:1　盆地演化问题　曲靖和武定盆地在早泥盆世是处于截然不同的构造背景下的,尽管两者都是盆地,但前者是洼陷,而后者是陆内盆地,构造性质不同,反映在旋回轮廓截然相反;埃姆斯晚期是整个滇东两个不同性质盆地演化过程中的过渡平衡时期,进入艾费尔晚期即完全沟通,旋回轮廓基本相似。2　构造运动的表现问题　一方面可以确定同一次构造运动在不同地区的表现(如广西运动),解决局部与整体的关系问题;另一方面可以准确地划定构造运动的时间和表现的阶段,如埃姆斯晚期—艾费尔早期是过渡平衡时期,埃姆斯早期以前,武定盆地

为隆起成陆,曲靖盆地与之相反表现为洼陷,而艾费尔晚期以后两盆地基本上在统一的构造背景下沉积,昆明地区作为两盆地之间的隆起仅在中泥盆世中最高海平面时沟通两个盆地。

3　帮助确定古地理轮廓　由早泥盆世曲靖、武定盆地的旋回轮廓截然不同,提出了武定泥盆系盆地经昭通与华南海盆相连的新思路。

4　帮助解决生物地层的争议　如W udinolep is 的时代以及其共生组合问题等,根据曲靖和武定盆地中泥盆统层序的不同和生物间相互关系提出了W udinolep is 单独出现和与W .Bothr iolep is 混生之间存在演化上的先后关系,而非其他原因。

研究和成文过程中,始终得到云南省地质矿产厅地质矿产处秦德厚高级工程师和省地质科学研究所方润森高级工程师的关怀和指导,在此谨致以诚挚的谢意。

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SHAN G Wei-g uo and W ANG Min-w ei

(Staf f colledge of Y unnan Bur eau of Geology and M iner al Resour ces,K unming,650214)

Abstract　Using new metho ds of RGS,a special sequence stratigraphical theor y,to the study of the Low-er and Middle Devonian of Wuting Basin,Kunming Distr ict and Qujing Basin of Easter n Yunnan,per mits establishing sever al sequences.Based on sequences,biostratig raphical and palaeo structural characters,se-quence stratig raphical framew orks can be setted up and third or der cycles of sho reline onlap can be ap-praised also.Further,the cycles can be used for corr elation betw een the basins or districts,and the corre-latability o f the cycle do es ex ist.T he correlatability w ould be helpful to solving the problem of corr elation, fo r ex ample,basin ev olution,tectonic process,outline of palaeo geogr aphy,biostratig raphy and so on.In the use of sequence stratigraphical theory fo r correlation,detailed and objective studies of biostratigr aphy and tectonic pro cess in or betw een the basins are the pr erequisites for the correlation;setting up sequence stratigraphical framew ork and estimating shoreline onlap cycles in harmony w ith sedim entary featur es, w as basic to the correlation;and the sequence boundary and condensed section are the key marks for the co rrelation.Besides,the w idespread geolog ical events sho uld be g iv en attention too.

Key words　co rrelation,sequence stratig raphy,sequence,shoreline o nlap,Dev onian,Yunnan.

第十届国际孢粉学大会将在南京召开

第十届国际孢粉学大会将于今年6月24日至30日在南京召开。目前已有五十多个国家和地区的三百多位科学家报名准备与会。这次大会将向各国专家、学者展示我国孢粉学近半

年世纪来的科研成果,为21世纪我国生物圈和古生物学研究、古气候环境和全球变化,大气孢

粉、空气质量与人类生存环境,人与自然、社会可持续性发展等领域的研究和国际交流提供极好

机遇,必将对我国孢粉学发展产生重大影响和推动作用。为了迎接大会的召开,中国科学院、国

土资源部、中国石油及天然气总公司所属各单位将出版七部专著,论文集或专刊以表示各部门

在孢粉学研究方面所取得的新成就。

(庚　午供稿)

162地 层 学 杂 志24卷

层序地层学综合复习题

《层序地层学》综合复习资料一、名词解释 （1）低水位体系域P50-2 （2）下切谷 （3）T-R层序 （4）新增可容空间 （5）进积式准层序组：（6）密集段 （7）高水位体系域 （8）整合 （9）I型层序 （10）层序地层学 （11）准层序 （12）敞流湖盆（13）可容空间（14）不整合 （15）层序 （16）Ⅱ型层序（17）陆架边缘体系域（18）绝对海平面（19）湖侵体系域（20）体系域 （21）海浸-海退旋回（22）海泛面 （23）基准面 （24）凝聚（缩）层 二、填空题 1.层序地层学中主要有四个控制变量，它们控制了地层单元的几何形态、沉积作用和岩性， 它们是：，，，。 2.当海平面相对上升并且低速物源供应时，形成海侵体系域。海侵体系域底界 为，顶界为，其准层序组多 为。 3.层序是所组成，其顶、底界 为。 4.I型层序边界是在海平面期间形成，在地震剖面上可见明显的反 射结构；具有等地表暴露标志。 5.海平面的相对上升或下降控制了新增可容空间的变化，海平面相对上升, 可容空 间，相反可容空间。 6.全球性海平面变化的控制因素有；；； 等。

7.低水位体系域的下界为，上界为下一个。低水位体系域 则由一个或多个准层序组构成。 8.在典型的向上变粗准层序中，由下而上，岩层组变厚，砂岩颗粒变，砂 岩、泥岩比例；在向上变细的准层序中，由下而上，岩层组变薄，砂岩颗 粒变，砂岩、泥岩比例。 9.根据沉积速率与新增空间速率之比，可将准层序组中的准层序叠加模式分为、 和三种类型。准层序组的形成条件为沉积速率小于可容空 间。 10.依据粒度变化，准层序的类型有及；在典型的中， 岩层组变厚，砂岩颗粒变粗，砂岩、泥岩比例向上增加。 11.陆架坡折边缘型盆地发育一个理想的型层序，具有、和 体系域。 12.低水位体系域发育， 和。 13.层序地层学发展简史可以划分为，, 等3个阶段。 14.地震地层学应用反射波的终止或消失现象划分层序。反映层序底界的反射终止现象有 和；反映层序顶界的反射终止现象有、。 15.高水位体系域的下界为，上界为下一个层序的边界。早期的高水位体系 域通常由一个准层序组所组成，晚期的高水位体系域则由一个或多个 准层序组构成。 16.基准面是一个抽象的动态平衡面，在此面以上沉积物，在此面以 下；在该面附近沉积物。海洋环境的基准面就 是，陆相湖盆中的沉积基准面大致相当于。 17.湖侵体系域的底界为，顶界为。湖侵体系域通常由一个或多个 准层序组构成。 18.I型层序由体系域、体系域和体系域所组成；其下伏边界 为及其对应的整合，即层序边界。 19.根据盆地的几何形态可以将盆地划分出两种类 型： , 。

转换面的概念及其层序地层学意义

第15卷第2期2008年3月 地学前缘(中国地质大学(北京);北京大学) Earth Science Frontiers (Chin a University of Geosciences,Beijing;Peking University)Vol.15No.2M ar.2008 收稿日期:2007-09-15;修回日期:2007-11-06基金项目:国家自然科学基金资助项目(40672078) 作者简介:王红亮(1971)),男,副教授,主要从事沉积储层及层序地层研究工作。E -mail:w h l4321@sohu 1com /转换面0的概念及其层序地层学意义 王红亮 中国地质大学(北京)能源学院,北京100083 Wang H ong liang S ch ool of E nerg y Re sour ces ,Ch ina Univ e rsity of Ge osciences (Be ij ing ),Beij ing 100083,Ch ina Wang Hongliang.Concept of /Turnaround Surface 0and its signif icance to sequence stratigraphy.Earth Science Frontiers ,2008,15(2):035-042 Abstract:It is t he basic view of t raditio nal sequence stratigr aphy (V ail sequence)to t ake unconform ity as se -quence bo undary.Fo r hig h -frequency sequence ana lysis,it is obvio usly limited if only taking unco nfo rmit y as sequence boundar y due to the co nt inuit y of sedimentary pro cess,limitatio ns of unconfor mity distributio n and u -nifo rmity is not a rig or ous isochronous sur face.So /T ur nar ound Surface 0is int roduced to hig h -r eso lutio n se -quence stratigr aphy./T urnaro und Sur face 0has tw o implicatio ns:o ne is turnar ound surface o f base -lev el rise and base -level fa ll,the other is turnaround sur face o f sedimentat ion due t o base -level r ise and base -lev el fa ll.T urnaro und sur faces are classified into two t ypes:o ne is base -level fall to base -lev el rise turnaround sur face,which are usually present ed as unco nformity,top -lap sur face and pro gr adat ion to r et rog radatio n tur nar ound sur face ;ano ther is base -lev el rise to base -level fall turnaro und surface,w hich ar e usually pr esented as flo oding sur face.T he implicat ions of all these surfaces ar e discussed in detail.T he pr esentatio n of /T ur nar ound Sur -face 0is of sig nificance to high -fr equency sequence (4th and 5th or der sequence)divisio n,w hich pro mo te the applicatio n o f sequence str atig raphy in o il and gas ex plor at ion and develo pment.A case study is fr om delta to turbidite depositional system o f 3rd member o f Shahejie F ormat ion,Bo xing sub -depression o f Jiy ang sag.T hro ug h recog nitio n of turnaround sur face,fo ur larg e -sca le cy cles and eig ht intermediate -scale cycles ar e div id -ed in 3rd member of Shahejie F or matio n.Based o n above division and cor relation of wells and seismics,the higher resolution sequence framew ork is fo rmed. Key words:turnaround surface;base -level;unco nfo rmity;sequence st ratig ra phy 摘 要:不整合面作为层序界面,是经典层序地层学派的基本观点,对沉积盆地层序地层格架的建立具有不可替代的作用。但对高频层序分析而言,由于三维空间中沉积作用的连续性、不整合面分布的局限性,以及不整合面并不是一个严格意义上的等时面。因此以不整合面作为层序界面具有明显的局限性。由此在高分辨率层序地层分析中,引入了/转换面0的概念。转换面包含两层意思,一是基准面由上升变为下降或由下降变为上升的转换,一是由于基准面的升降转换所引起的沉积作用的转换。转换面可分为两大类,基准面由下降变为上升的转换面,包括不整合面、顶超面及进积与退积转换面;基准面由上升变为下降的转换面,主要为洪泛面。作者探讨了顶超面、进积与退积作用的转换面和洪泛面的特征及层序意义。/转换面0概念的提出对高频层序(如四级、五级层序)划分具有重要的意义,使层序地层理论与分析方法能更有效地应用于油气勘探与开

2017年春季学期石油华东《层序地层学》综合复习资料

《层序地层学》综合复习资料 一、名词解释 1．准层序2．准层序组3．不整合4．体系域5．深切谷6．缓慢沉积段7．沉积体系8．T-R旋回9．相对海平面10．海泛面11．成因层序12．缓慢沉积段13．闭流湖盆14．敞流湖盆 二、论述题 1．层序地层学的发展经历了哪几个阶段？每个阶段取得了哪些重要认识？ 2．在层学地层学研究中，层序边界的识别标志主要有哪些？ 3．比较I型层序和II型层序在层序边界、体系域组成以及形成机理等方面的异同。 4．陆相盆地与被动大陆边缘型盆地相比有哪些差异？这决定了陆相湖盆层序地层学研究应有什么特点？ 5．全球海平面变化主要受哪些因素控制？ 6．Galloway建立的成因层序地层学模式与Vail等人建立的层序地层学模式相对比有什么特点？ 7. 层序地层学的研究内容主要有哪几方面？它们使用的资料和分析项目各包括那些？8．陆相断陷湖盆中层序边界的形成机理主要有哪几种？ 9．湖相密集段有哪些特点？如何识别？研究其有何意义？

参考答案 一、名词解释 1．准层序：（parasequence）它是由湖（海）泛面或与之相对应的界面为边界、由成因上有联系的层或层组构成的相对整合序列。 2．准层序组：是指由成因相关的一套准层序构成的，具有特征堆砌样式的一种地层序列。3．不整合：是指岩石地层之间接触上的构造关系，沉积上缺少连续性，并与间断、风化特别是侵蚀阶段相对应。 4．体系域：是指一系列同期沉积体系的集合体。 5．深切谷：是指因海平面下降、河流向盆地扩展并侵蚀下伏地层的深切河流体系及其充填物。 6．缓慢沉积段：代表可容纳空间达到极大值时的沉积。由薄的半远海或远海沉积相组成，是沉积物聚集速度很慢，经历时间很长，代表在陆架上的陆源沉积物饥饿的沉积。 7．沉积体系：一串现在仍积极作用的（现在的）或推测的（古代的）沉积作用和沉积环境（三角洲、河流等）从成因上联系到一起的岩相组合。 8．T-R旋回：从一个海水加深事件到另一个具同等规模的加深事件开始之间的一段时间内沉积下来的岩层。 9．相对海平面：指海平面相对一个处于或者靠近海底的面（例如基岩）的位置，由全球海平面和局部沉降这两个因素决定。 10. 海泛面：是一个新老地层的分界面，穿过这个界面会有证据表明水深的突然增加。11．成因层序：Galloway所划分的层序称为成因层序，它是建立在Frazier的沉积幕式概念基础上。 12．缓慢沉积段：代表可容纳空间达到极大值时的沉积。由薄的半远海或远海沉积相组成，是沉积物聚集速度很慢，经历时间很长，代表在陆架上的陆源沉积物饥饿的沉积。 13．闭流湖盆：是注入湖盆的水量小于蒸发量和地下渗流量之和，湖平面的位置低于盆地最低溢出口的高程。 14. 敞流湖盆：是注入湖盆的水量大于蒸发量和地下渗流量之和，湖平面的位置维持在与湖盆的最低溢出口相同的高程上，多余的水则通过泄水通道流出湖盆。 二、论述题 1．层序地层学的发展经历了哪几个阶段？每个阶段取得了哪些重要认识？ 答：概念萌芽阶段（1949－1977）——层序概念建立阶段 Sloss、Krumbein和Dapples（1948）同时提出的地层层序概念标志为当今层序地层学的发展提供了概念基础。 孕育阶段（1977－1988）——地震地层学形成和发展阶段 P.R.V ail（1977）等人编著的《地震地层学》为标志产生了一次重大的飞跃。 理论系统化阶段（1988年－现至）——层序地层学综合发展阶段 以P.R.Vail（1988）等人编著的《海平面变化综合分析》以及Sangree,Wagoner和Mitchum 等人的层序地层学文献的发表为标志。给沉积学和地层学研究带来了革命性的飞跃。

层序地层学--考试资料

层序地层学考试资料 一、名词解释 层序地层学：是研究以不整合面或与之相对应的整合面为边界的年代地层格架中具有成因联系的、旋回岩性序列间相互联系的地层学分支学科。 层序：一套相对整一的、成因上存在联系的、顶底以不整合面或与之相对应的整合面为界的地层单元。 体系域：一系列同期沉积体系的集合体，是一个三维沉积单元，体系域的边界可是层序的边界面、最大海泛面、首次海泛面。 准层序：一个以海泛面或与之相应的面为界、由成因上有联系的层或层组构成的相对整合序列。在层序的特定位置，准层序上下边界可与层序边界一致。 首次海泛面：Ⅰ型层序内部初次跨越陆架坡折的海泛面，即响应于首次越过陆棚坡折带的第一个滨岸上超对应的界面，也是低位与海侵体系域的物理界面。 凝缩层：沉积速率极慢、厚度很薄、富含有机质、缺乏陆源物质的半深海和深海沉积物，是在海平面相对上升到最大，海侵最大时期在陆棚、陆坡和盆地平原地区沉积形成的。 Ⅰ型层序：底部以Ⅰ型层序界面为界，顶部以Ⅰ型或Ⅱ型层序界面为界的层序类型。 陆棚坡折带：陆架向海盆方向坡度陡然增加的地方。 低位体系域：Ⅰ型层序中位置最低、沉积最老的体系域，是在相对海平面下降到最低点并且开始缓慢上升时期形成的。并进型沉积：常出现于正常的富含海水的陆棚环境，海平面上升速率相对较慢，足以使得碳酸盐的产率与可容空间的增加保持同步，其沉积以前积式或加积式颗粒碳酸盐岩沉积准层序为特征，并且只含极少的海底胶结物。 二、层序地层学理论基础是什么？ （1）海平面升降变化具有全球周期性。 层序地层学是在地震地层学理论基础上发展起来的，它继承了地震地层学的理论基础，即海平面升降变化具有全球周期性，海平面相对变化是形成以不整合面以及与之相对应的整合面为界的、成因相关的沉积层序的根本原因。 （2）4个基本变量控制了地层单元的几何形态和岩性。 这四个基本变量是构造沉降、全球海平面升降、沉积物供给速率和气候变化，其中构造沉降提供了可供沉积物沉积的可容空间，全球海平面变化控制了地层和岩相的分布模式，沉积物供给速率控制沉积物的充填过程和盆地古水深的变化，气候控制沉积物类型以及沉积物的沉积数量。一般说来，前三者控制沉积盆地的几何形态，沉降速率和海平面升降变化综合控制沉积物可容空间的变化。 三、图示并说明三种准层序组序列特征 进积式准层序组：是在沉积物沉积速率大于可容空间增长速率的情况下形成的，所以较年轻的准层序依次向盆地方向进积，形成向上砂岩厚度增大、泥岩厚度减薄、砂泥比值加大、水体变浅的准层序堆砌样式。常为HST和LST的前积楔状体的沉积特征。 退积式准层序组：是在沉积速率小于可容空间增长速率的情况下形成的，所以较年轻的准层序依次向陆方向退却，尽管每个准层序都是进积作用的产物，但就整体而言，退积式准层序组显示出向上水体变深、单层砂岩减薄、泥岩加厚、砂泥比值降低的特征。常为TST的特征。 加积式准层序组：是在沉降速率基本等于可容空间变化速率时形成的，相邻准层序之间未发生明显的侧向移动，自下而上，水体深度、砂泥岩厚度和砂泥比值基本保持不变。常为HST早期和陆架边缘体系域的沉积响应。 四、对比具陆棚坡折的碎屑岩Ⅰ型层序与具台地边缘的碳酸盐岩Ⅰ型层序之间的特征（含成因、边界特征、体系域构成及LST、TST、HST特征、主控因素） 具陆棚坡折的碎屑岩Ⅰ型层序界面是在全球海平面下降速率大于盆地沉降速率时产生的，它响应于区域性不整合界面，其上下地层岩性、沉积相和地层产状可以发生很大变化，具有陆上暴露标志和河流回春作用形成的深切谷。随着相对海平面下降，河流深切作用不断向盆地中央推进，形成了岩相向盆地中央方向的迁移特征。 具台地边缘的碳酸盐岩Ⅰ型层序界面是在海平面迅速下降且速率大于碳酸盐岩台地或滩边缘盆地沉降速率、海平面位置低于台地或滩边缘时形成的，以台地或滩的暴露和侵蚀、斜坡前缘侵蚀、区域性淡水透镜体向海方向的运动以及上覆地层上超、海岸上超向下迁移为特征。 这两类层序都包含低位体系域LST、海侵体系域TST和高位体系域HST这三个体系域。 具陆棚坡折的碎屑岩Ⅰ型层序中，LST的底为Ⅰ型不整合界面及其对应的整合面，其顶为首次越过陆棚坡折带的初次海泛面，它经常由盆底扇、斜坡扇和低位楔状体组成。TST的底界为首次海泛面，顶界为最大海泛面，它由一系列较薄层的、不断向陆呈阶梯状后退的准层序组构成，当海泛面达到最大时形成薄层富含古生物化石、以低沉积速率沉积的凝缩层。HST广泛分布于陆棚之上，下部以加积式准层序组的叠置样式向陆上超于层序边界之上，向海方向下

高频层序地层学的理论基础

第1章 高频层序地层学的理论基础 1.1 高频层序的基本概念和研究现状 1. 高频层序的基本概念 高频层序的概念起源于地质学家们对于准层序的研究。准层序最初被定义为“由海泛面所限定的层或层组组成的一个相对整合的序列”。作为准层序界面的海泛面被进一步定义为：一个将老地层与新地层分开的面，穿过该面水深突然增加[1]。这一定义主要是基于海岸沉积环境提出的，因此其定义不具有普遍性而造成概念的欠完整。Van Wagoner和Mitchum[2]随后将类似于准层序的地层单元重新命名为“高频层序”，对于准层序定义的欠完整性起到了一定程度的修正作用。郑荣才等[3]、Cross等[4]所提出的短期基准面旋回和超短期基准面旋回，Anderson和Goodwin[5]提出的“米级旋回”，包括王鸿祯等[6]所称的“小层序”都属于高频层序的范畴。综合众多学者的观点，高频层序应是包含基准面上升期和下降期沉积的完整的地层序列，在不同沉积环境，高频层序的结构特征有差异。 2. 高频层序级次划分研究现状 Exxon的经典层序地层学、Cross的成因层序地层学、Galloway - 1 -

扇三角洲高频层序界面的形成机理及地层对比模式 的成因层序地层学以及Miall的储层构型要素分析理论关于高频层序单元的级次划分、高频层序的时限等方面有明显的差异。 经典层序地层理论源于二十世纪八十年代，Peter Vail[7]和来自Exxon公司的沉积学家继承了Sloss[8]的研究成果，提出了“层序—体系域—准层序”这样一个完整的概念体系。层序是以不整合面或与之相应的整合面为边界的、一个相对整合的、有内在联系的地层序列。层序内部可以根据初始海泛面和最大海泛面进一步划分为低位体系域、海侵体系域和高位体系域。体系域内部则包含若干个具有相互联系的准层序组或准层序。基于这一理论体系，众多学者根据海平面持续的时间周期提出了层序划分方案[9]。受限于勘探程度、资料分辨率和现有技术手段，在三级层序内部进行高频层序划分时所能够识别的高频层序级次也不相同，但大多数划分至准层序组、准层序的级别，相当于四级和五级层序。根据前人的研究成果，四级层序时限在0.08～0.5 Ma，五级层序的时限在0.01～0.08 Ma。 Cross[4]及其成因地层学小组提出了高分辨率层序地层学理论与研究方法，其理论基础包括四个方面：地层基准面原理、体积划分原理、相分异原理与旋回等时对比法则。高分辨率层序地层学并没有根据海平面变化持续的时间来进行旋回级次划分，而是以不同级次的基准面变化将地层划分为不同的旋回，依据钻井和测井资料可以识别出来的最高级次的旋回称为短期旋回。Cross 指出完整的短期旋回是具有进积和加积地层序列的成因地层单元。郑荣才等[3]根据其对多个盆地的高分辨率层序地层学研究成果，建立了各级次基准面旋回的划分标准，并且厘定了各级次旋回的时间跨度，将基准面旋回划分为六个层次：巨旋回、超长期旋回、长期旋回、中期旋回、短期旋回和超短期旋回。超短期旋回与短期旋回具有相似的沉积动力学形成条件和内部结构。 - 2 -

层序地层学知识点总结

层序地层学 （一）、层序 1．层序：层序是由不整合面或与其对应的整合面作为边界的、一个相对整合的、具有内在联系的地层序列，是层序地层学分析的基本地层单元。 2.巨层序或大层序：它是比层序大得多的最高一级层序，可以与旋回层序中的一级旋回对应，包括若干个层序。在层序地层分级体系中应为一级层序。 3．超层序：超层序是比层序大的二级层序，包括几个层序，一般认为超层序应是比巨层序小比层序大的一类层序，是与二级旋回相对应的二级层序。 4．构造层序：构造层序是以古构造运动界面为边界的一类层序。构造层序与巨层序或大层序相当，是一级层序。 5.层序地层学：是根据地震、钻井及露头资料，结合有关的沉积环境及古地理解释，对地层格架进行综合解释的一门科学。 6．不整合面：是一个将新老地层分开的界面，具有明显的沉积间断。 7．可容空间：由海平面上升或地壳下沉或这两种作用联合而形成的沉积物可以沉积的空间场所。指沉积物表面与沉积基准面之间或供沉积物充填的所有空间。 8．海泛面：是一个将新老地层分开，其上下水深明显地急剧变化的一个界面。 初次海泛面：是Ⅰ型层序内部初次跨越陆架坡折的海泛面是水位体系域和海进体系域的物理界面。 最大海泛面：指的是最大海侵时期形成密集段或下超面，在盆地内分布范围最大，为划分海侵体系域和高水位体系域的界面。 河流平衡剖面：即河流中的沉积基准面，当河床底部与该面重合，沉积作用达到动态平衡，沉积物总量等于水流冲刷掉的物质总量；当河床底部高于该面，向下侵蚀；当河床底部低于该面，发生沉积。 9．全球海平面：全球海平面指一个固定的基准面点，从地心到海表面的测量值。这个测量值随洋盆和海水的体积变化而发生变化，与局部因素无关 10．相对海平面：相对海平面是指海平面与局部基准面如基底之间的测量值。 11．密集段或凝缩段、缓慢沉积段（condensed section）：是由薄层的深海（湖）沉积物所组成的地层，这类沉积物是在准层序逐步向岸推进，而盆地又缺少陆源沉积物的时期沉积的。①生物丰度高，微量元素相对富集②沉积速率低，经历时间差长。 识别标志： 1）地球物理（下超、地震剖面） 2）古生物特征（深水生物） 3）岩石学特征（暗色泥岩，亮暗交替，水体安静） 4）地球化学（Co元素） 5）沉积速率 地质意义： 1）地层对比：不可漏掉，漏掉，则会在无边界处产生边界；用于相解释 2）良好的生油岩 3）层序解释 12．下切谷（incised valleys）或深切谷:是下切的河流体系，其通过下切作用使河道向盆地延伸并切入下伏地层，以与海平面的相对下降相对应，在陆棚上，深切谷以层序边界为下边界，以首次主要海泛面为上部边界。 13．准层序:parasequence它是由湖（海）泛面或与之相对应的界面为边界的、相对整合的、有内在联系的岩层或岩层序列所组成。

经典层序地层学的原理与方法

第二章 经典层序地层学的原理与方法 经典层序地层学为分析沉积地层和岩石关系提供了有力的方法手段，其原理和实践已被大多数地质学家所接受。理论上，层序地层学特别重视海平面升降周期对地层层序形成的重要影响；实践上，它通过年代地层格架的建立，对地层分布模式作出解释和同时代成因地层体系域的划分，为含油气盆地地层分析和盆地规模的储层预测提供坚实的理论和油气勘探的有效手段，有力的推动了地质学，特别是石油地质学的发展，它的推广与应用标志着隐蔽油气藏勘探研究进入了一个全新的精细描述、精细预测阶段。 第一节经典层序地层学中的两种层序边界 Vail等在硅质碎屑岩层系中已经识别出两类不同的层序，即Ⅰ类层序和Ⅱ类层序，这两类层序在碳酸盐岩研究中得到了广泛应用。以下详细论述这两类层序边界的含义、特征和识别标志。 一、Ⅰ型层序边界及其特征和识别标志 当海平面迅速下降且速率大于碳酸盐台地或滩边缘盆地沉降速率、海平面位置低于台地或滩边缘时，就形成了碳酸盐岩的Ⅰ型层序界面。Ⅰ型层序界面以台地或滩的暴露和侵蚀、斜坡前缘侵蚀、区域性淡水透镜体向海方向的运动以及上覆地层上超、海岸上超向下迁移为特征(图1-2-1)。 图1-2-1碳酸盐岩Ⅰ型层序边界特征(据Sarg，1988) 1．碳酸盐台地或滩边缘暴露侵蚀的岩溶特征 碳酸盐台地广泛的陆上暴露和合适的气候条件为形成Ⅰ型层序界面提供了地质条件，层

序界面以下的沉积物具有明显的暴露、溶蚀等特征，碳酸盐台地或陆棚沉积背景上的陆上暴露，可通过古岩溶特征来识别，因此，风化壳岩溶是识别碳酸盐台地碳酸盐岩Ⅰ型层序的重要特征。 ①古岩溶面常是不规则的，纵向起伏几十至几百米。岩溶地貌常表现为岩溶斜坡和岩溶凹地。如我国鄂尔多斯盆地奥陶系顶部、新疆奥陶系顶部、川东石炭系黄龙组顶部等发育的古岩溶。 ②地表岩溶主要特征为出现紫红色泥岩、灰绿色铝土质泥岩以及覆盖的角砾灰岩、角砾白云岩的古土壤。风化壳顶部的岩溶角砾岩往往成分单一，分选和磨圆差。碎屑灰岩和碎屑如鲕粒、生物碎屑常被溶解形成铸模孔等。 ③古岩溶存在明显的分带性，自上而下可分为垂直渗流岩溶带、水平潜流岩溶带和深部缓流岩溶带。 ④岩溶表面和岩溶带中出现各种岩溶刻痕和溶洞，如细溶沟、阶状溶坑、起伏几十米至几百米的夷平面、落水洞、溶洞以及均一的中小型蜂窝状溶孔洞等。 ⑤溶孔内存在特征充填物，可充填不规则层状且分选差的角砾岩、泥岩或白云质泥的示底沉积，隙间或溶洞内充填氧化铁粘土和石英粉砂以及淡水淋虑形成的淡水方解石和白云岩。 ⑥具有钙质壳、溶解后扩大的并可被粘土充填的解理、分布广泛的选择性溶解空隙。 ⑦岩溶地层具有明显的电测响应，如明显的低电阻率、相对较高的声波时差、较高的中子孔隙度、较明显的扩径、杂乱的地层倾角模式和典型的成像测井响应。 ⑧古岩溶面响应于起伏较明显的不规则地震反射，古岩溶带常对应于明显的低速异常带。此外，古岩溶面上下地层的产状、古生物组合、微量元素及地化特征也有明显的差别。 2．斜坡前缘的侵蚀作用 在Ⅰ型层序界面形成时，常发生明显的斜坡前缘的侵蚀，导致台地和滩缘斜坡上部大量沉积物被侵蚀掉，结果造成大量碳酸盐砾屑的向下滑塌堆积作用和碳酸盐砂的碎屑流、浊流沉积作用和碳酸盐砂砾的密度流沉积作用(图1-2-1)。斜坡前缘侵蚀作用可以是局部性或区域性的，向上可延伸到陆棚区形成发育良好的海底峡谷，滩前沉积物可被侵蚀掉几十至几百米。 在碳酸盐缓坡和碳酸盐台地边缘出现的水道充填砾屑灰岩，以及向陆方向由河流回春作用引起的由海相到陆相、碳酸盐岩到碎屑岩的相变沉积物以及向上变浅的沉积序列也是Ⅰ型层序边界的标志。 3．淡水透镜体向海的方向运动 Ⅰ型层序界面形成时发生的另一种作用，就是淡水透镜体向海或向盆地方向的区域性迁移(图1-2-1)。淡水透镜体渗入碳酸盐岩剖面的程度与海平面下降速率、下降幅度和海平面保持在低于台地或滩边缘的时间长短有关。在大规模Ⅰ型层序边界形成时期，当海平面下降75～100米或更多并保持相当长的时间时，在陆棚上就会长期地产生淡水透镜体，它的影响会充分地深入到地下，并可能深入到下伏层序。若降雨量大，剖面浅部就会发生明显的淋滤、溶解作用，潜流带出现大量的淡水胶结物，如不稳定的文石、高镁方解石可能被溶解，形成低镁方解石沉淀(Sarg，1998)。Vail的海平面升降曲线表明，在全球海平面下降中，少见大规模的Ⅰ型海平面下降。一般的海平面下降幅度不超过70～100m。也就是说，在小规模Ⅰ型层序边界形成时期，淡水透镜体未被充分建立起来，只滞留在陆架地层的浅部，没有造成广泛的溶解和地下潜水胶结物的沉淀。在Ⅰ型层序边界形成时期，在适宜的构造、气候和时间条件下可能发育风化壳。同时，伴随Ⅰ型界面形成期间，可发生不同规模的混合水白云化和强烈蒸发作用而引起的白云化。 二、Ⅱ型层序界面及其特征、识别标志

层序地层学最全复习资料-吐血整理

一．名词解释 1.层序地层学：(Sequence Stratigraphy)研究以不整和面或与之相对应的整和面为边界的年代地层格架中具有成因联系的、旋回岩性序列间 相互关联的地层学分支学科。 2.层序：(Sequence)一套相对整一的、成因上存在联系的、顶底以不整和面或与之相对应的整和面为界的地层单元。 3.I型层序边界面：一个区域型不整合界面，是全球海平面下降速度大于沉积滨线坡折带处盆地沉降速度时产生的。即I型层序界面是在沉 积滨线坡折带处，由海平面相对下降产生。 4.II型层序边界面：全球海平面下降速度小于沉积滨线坡折带处盆地沉降速度时产生的，在沉积滨线坡折带处未发生海平面的相对下降。 5.I型层序：底部以I型层序界面为界，顶部以I型层序或II型层序界面为界的层序。 6.II型层序：底部以II型层序界面为界，顶部以I型层序或II型层序界面为界的层序。 7.沉积滨线坡折带：(Depositional shoreline break)陆架剖面上的一个位置，是沉积作用活动的地形坡折，在此坡折向陆方向，沉积表面接 近基准面，而向海方向沉积表面低于基准面。 8.陆棚坡折带：(Shelf-break)大陆架与大陆斜坡之间的过渡地带。 9.体系域：(Systems tract)一系列同期沉积体系的集合体。 10.低位体系域：(Lowstand systems tract，简称LST) I型层序中位置最低、沉积最老的体系域，是在相对海平面下降到最低点并且开始缓 慢上升时期形成的。在具陆棚坡折的深水盆地的沉积背景中，低位体系域是由海平面相对下降时形成的盆底扇、斜坡扇和海平面相对上升时形成的低位前积楔状体以及河流深切谷充填物组成的。低位体系域以初次海泛面为顶界，其上为海进体系域。 11.海进体系域：（Transgressive systems tract，简称TST）：是I型和II型层序中部的体系域，是在全球海平面迅速上升与构造沉降共同 产生的海平面相对上升时期形成的，由一系列向陆推进的退积准层序组成，沉积作用缓慢。海侵体系域顶部与具有下超特征的最大海泛面(MFS)相对应。顶部沉积物以沉积慢、分布广、富含有机质和非常薄的海相泥岩沉积的为凝缩段特征。 12.高位体系域：(Highstand systems tract，简称HST)：是I型和II型层序上部的体系域，是海平面由相对上升转变为相对下降时期形成的， 沉积物供给速率大于可容空间增加的速率，因此形成了向盆内进积的一个或者多个准层序组。 13.陆架边缘体系域(Shelf-margin systems tract，简称SMST)：是与II型层序边界伴生的下部体系域，以一个或者多个微弱前积到加积准层 序组为特征。陆架边缘体系域由陆架和斜坡碎屑岩或碳酸盐岩组成，它们以层序边界为底部边界、由海进面为顶部边界的加积型或前积型准层序组构成。 14.海泛面：(Marine flooding surface)是一个新老地层的分界面，穿过这个界面会有证据表明水深的突然增加。 15.首次海泛面：(First flooding surface)I型层序内部初次跨越陆架坡折的海泛面，即响应于首次越过陆棚坡折带的第一个滨岸上超对应的界 面，也是低位与海侵体系域的屋里界面。 16.最大海泛面：(Maximum flooding surface)：是层序中最大海侵时形成的界面，它是海侵体系域的顶界面并被上覆的高位体系域下超，它 以从退积式准层序组变为进积式准层序组为特征，常与凝缩层伴生。 17.准层序：（Parasequence）一个以海泛面或与之相应的面为界的、由成因上有联系的层或层组构成的相对整和序列。 18.准层序组：（Parasequence sets）由成因相关的、一套准层序构成的、具特征堆砌样式的一种地层序列。 19.可容空间：(Accommodation)是指可供沉积物潜在的堆积空间(Jerrey，1989)，是全球海平面变化和构造沉降的综合表现，并受控于沉积 背景的基准面变化，或者海平面升降和构造沉降的函数。 20.凝缩层：（Condensed setion）沉积速率很慢、厚度很薄、富含有机质、缺乏陆源物质的半深海和深海沉积物，是在海平面相对上升到最 大、海侵最大时期在陆棚、陆坡和盆地平原地区沉积形成的。 21.并进型沉积：在正常的富含海水的陆棚环境，海平面上升速率相当较慢，足以使得碳酸盐的产率与可容空间的增长保持同步，其沉积以 前积式或加积式颗粒碳酸盐岩沉积准层序为特征，并且只含少量海底胶结物，这种沉积方式为并进型沉积。 22.追补型沉积：在海平面上升速率较快、水体性质不适宜碳酸盐岩产生情况下，碳酸盐岩的沉积速率明显低于可容空间的增长速率，多由 分布较广的泥晶碳酸盐岩组成。 二．经典层序地层学的理论基础：1. 海平面变化具有全球周期性：海平面变化是形成以不整合面以及与之可对比的整合面为界的、成因相关的沉积层序的根本原因。层序地层学可以成为建立全球性地层对比的手段。2．四个变量控制了地层单元几何形态和岩性：一个层序中地层单元的几何形态和岩性由构造沉降、全球海平面升降、沉积物供给速率和气候等四个基本因素的控制。其中构造沉降提供了可供沉积物沉积的可容空间，全球海

层序地层学作业

（1）由此图中可以发现，此沉积体系的体系域有4种：低位体系域、海侵体系域和高位体系域以及陆架边缘体系域。具有明显的陆架坡折。 （11-18）低位体系域下由层序界面限定，上由海泛面限定。由图中可得由盆底扇、斜坡扇和低位楔组成。 （18-21）海侵体系域下由海泛面，上由下超面所限定的体系域。它由退积准层序组成，向上水体逐渐变深。（7-8）为凝缩段也叫密集段，在极缓慢沉积过程中形成的薄层的半深海到深海相沉积物组成。 （21-28）高位体系域，下部由下超面限制，上部由下一个层序界面限制的体系域，由进积准层序组成。（8-11）、（1-5）为早期的高位体系域通常由加积准层序、微弱前积准层序组成。 （29-30）、（6-7）为陆架边缘体系域，以微弱前积和加积为特征。是在一个海平面相对上升时形成的海退地层单元，覆盖在II型层序界面。 I型层序：由低位体系域、海侵体系域及高位体系域组成的；II型层序：由陆架边缘体系域、海侵体系域和高位体系域组成的。区别如下表： 表1. I型层序与II型层序区别

图1.I型层序的地层发育模式 图2.II型层序的发育模式 陆架坡折盆地的I型层序 （a）易于确定的陆架、陆坡和盆地地形； （b）陆架倾角小于0.5o，陆坡倾角为3o到6o，海底峡谷侧壁倾角为10o； （c）比较明显的陆架坡折将低角度的陆架沉积物与更陡的陆架沉积物区分开； （d）由浅水到深水的过渡比较突变； （e）当海平面下降到沉积岸线坡折以下，如果形成海底峡谷，则可能发生切割作用； （f）可能沉积海底扇和斜坡扇； 除沉积于具有陆架坡折的盆地外，还须具备以下条件： （a）足够大的河流体系切割峡谷，并搬运沉积物进入盆地； （b）有足够的可容纳空间使准层序组保存下来； （c）海平面的相对下降要有一定的速度和规模，使得低位体系域能沉积于陆架坡折或陆架坡折以外。 无陆架坡折的缓坡盆地的I型层序 （a）均一的、小于1度低角度倾斜，大多数角度小于0.5o；

地层学试题(工程班)

地层学试题（工程班） 一、名词解释（每题3分，共24分） 地层学标准化石年代地层单位标志层地层三定律地层单位相对比定律准层序 二、简答题（每题8分，共48分） 1．地层学研究的意义？ 2.试述事件地层学中的主要地质事件及其特点 3层序地层学有哪些特点？ 4基本层序的概念和特点是什么？ 5冰川事件的地层学意义 6. 事件界线的概念 三、论述题（每题14分，共28分） 1地层学研究的主要目标是什么？您认为地学研究内容有哪些重要变化？ 2.地质事件主要包括哪些内容 参考答案 一、名词解释（每题3分，共24分） 地层学：研究地层形成的先后顺序、地质年代、时空分布规律，以及形成环境条件、物理化学性质的地质学分支学科。 标准化石：进化系统上演变速率快、迁移能力强、生理表征标志明显而具有更大的生物地层学价值的化石通常指定为标准化石。 年代地层单位: 是指一特定的地质时间间隔中形成的所有成层或非成层的综合岩石体。标志层：是指一层或一组具有明显特征可作为地层对比标志的岩

地层三定律：地质学基本规律。在层状岩层的正常序列中，先形成的岩层位于下面，后形成的岩层位于上面。这一原理称地层层序律，也称叠覆原理。根据岩层空间几何位置的上 下叠置关系，可以判定岩层形成时间的早晚。 相对比定律：由德国学者Walther与1894年提出，“只有那些目前可以观察到是彼此毗邻的相和相区，才能原生的重叠在一起”。并进一步研究认为：岩相类型在时、空 分布上存在着内在的联系。 准层序: 即重复的、向上变浅的地层单元。准层序是层序的基本组成单元，是由海泛面或与之相对应的面所限定的、有成因联系的一组相对整合的层或层组序列。 二、简答题（每题8分，共48分） 地层学研究的意义？ (1) 地层学研究(确定地层形成顺序、建立地层系统）是任何地区区域地质工作的基础； (2) 任何地质图件最基础的地质要素就是地层系统及其分布特征； (3) 地层充填序列的研究是沉积古地理与盆地形成、区域地壳演化历史等研究的基础； (4)许多重要的沉积矿产，如煤炭、石油、天然气、沉积铁矿等本身就是地层的构成部分； (5)全球年代地层学研究还是编制地球地质年代表的最重要的基础。 层序地层学有哪些特点？ 1. 科学性：在对沉积作用的控制因素——海平面变化、物源供应、构造运动及气候变 化因素进行综合分析的基础上，建立年代地层格架，并在这个等时的年代地层格架中 分析地层分布型式，查清沉积体系和相的空间配置关系，建立三维沉积模式。 2. 预测性：基于建立的层序地层模式，在层序格架内预测地层的分布、寻找高效勘探 目标。 3. 定量性：层序地层学的研究范围是地球发展史上的时间域和空间域，它以计算机技 术及测试分析技术为手段，能够利用地震反射波的运动学和多种动力学参数作定量分析。 4. 综合性：层序地层学是一门跨越多门学科（地球物理学、地层学、地球化学、古生 物学、矿物学、沉积学、构造地质学、盆地分析、计算机技术、现代测试分析技术等）的综合性学科 基本层序的概念和特点是什么？

层序地层学复习总结题.docx

层序地层学课程复习题： 一、名词解释 1、层序地层学：层序地层学是研究以不整和面或与之相对应的整和面为边界的年代 地层格架中具有成因联系的、旋回岩性序列间相互关联的地层学分支学科。 2、层序：层序是一套相对整一的、成因上存在联系的、顶底以不整和面或与之相对 应的整和而为界的地层单元。 3、体系域：体系域是指一系列同期沉积体系的集合体。沉积体系是指具有成因联系的、相的三维空间组合。 4、准层序：准层序是一个以海泛面或与之相应的面为界、由成因上有联系的层或层 组构成的相对整和序列。 准层序组是指由成因相关的一套准层序构成的、具有特征堆砌样式的一种地层序列，其边界为一个重要的海泛面和与Z可对比的面。 5、首次海泛面：首次海泛面是I型层序内部初次跨越陆架坡折的海泛面，即响应于 首次越过陆棚坡折带的第一个滨岸上超对应的界面。 6、凝缩层：凝缩层是指沉积速率很慢、厚度很薄、富含有机质、缺乏陆源物质的半 深海和深海沉积物，是在海平面相对上升到最大、海侵最大时期在陆棚、陆坡和盆 地平原地区沉积形成的。 7、I型层序：I型层序是底部以I型层序界面为界，顶部以I型层序或II型层序界面 为界的层序。 8、陆棚坡折带： 9、低位体系域：低位体系域是指I型层序中位置最低、沉积最老的体系域，是在相 对海平 面下降到1并口开始缓慢上升吋期形成的。在具陆棚坡折的深水盆地的沉积背景 中，低位体系域是由海平面相对下降时形成的盆底扇、斜坡扇和海平面相对上升时 形成的低位前积楔状体以及河流深切谷充填物组成的。 10、并进型沉积：在正常的富含海水的陆棚环境，海平面上升速率相当较慢，足以 使得碳酸盐的产率与可容空间的增长保持同步，其沉积以前积式或加积式颗粒碳酸 盐岩沉积准层序为特征，并且只含少量海底胶结物，这种沉积方式为并进型沉积。

层序地层学在油气勘探中的应用

层序地层学在油气勘探中的应用 一、层序地层学简述 1.1 什么是层序地层学 层序地层学通过对地震、测井和露头资料的分析，研究在构造运动、海面升降、沉积物供应和气候等因素控制下，造成相对海平面的升降变化及其与地层层序、层序内部不同级次单位的划分、分布规律；研究其相互之间的成因联系、界面特征和相带分布。以建立更精确的全球性地层年代对比、定量解释地层沉积史和更科学地进行油藏以及其他沉积矿产的钻前预测。 1.2 层序地层学的提出 层序的基本概念在18世纪晚期即已提出；到了20世纪50年代后期，美国地质学家威尔（Vail）等，在研究了大量资料的基础上，于1965年提出第一代的全球海平面相对变化曲线和地震地层学基本原理，引发震撼，并于1977年出版书籍《地震地层学在油气勘探中的应用》； 1987年，美国哈克（Haq）、威尔（Vail）等，在总结各项成果的基础上，提出第二代海平面相对变化曲线，并系统地提出层序地层学的基本理论与概念。《层序地层学原理》一书的出版标志着层序地层学进入成熟和蓬勃发展阶段。

1.3 层序地层学的基本概念 1、基本层序：层序是由不整合面或其对应的整合面限定的一组相对整合的、具有成因联系的地层序列（Mitchum等，1977）。 2、体系域：由小层序和组成层序的次级单元的一个或多个小层序组形成的同期沉积体系的联合体称为沉积体系域。体系域的解释是建立在小层序堆叠型式、与层序的位置关系和层序边界类型的基础上。 3、海泛面和最大海泛面：一个分隔年轻的和年老的地层的界面，穿过此面水深明显增加。 4、全球海平面变化：全球海平面指一个固定的基准面点，从地心到海表面的测量值。 5、密集段或凝缩层：密集段是薄的海相地层单位，由远洋到半远洋沉积物组成，以极低的沉积速度为特征。在地震剖面上，通常由高水位体系域的前积斜层的底面来证实，每个斜层都下超到下伏的海进和低水位体系域上。因此，下超面通常是密集段存在的一个很好标志。在露头剖面中和测井曲线上，下超面被用来定义一个与密集相伴生的、在无沉积作用或者沉积作用极缓慢时期形成的一个面。海平面与沉降作用相结合的协同作用，产生一个大的、区域广泛分布的密集段。 概念的内容还有很多，在这里不再赘述。

层序地层学的研究现状

文章编号:1009-3850(2000)03-0097-08 层序地层学的研究现状 赵国连 (中国科学院地质与地球物理研究所,北京 100101) 摘要:本文介绍了层序地层的发展历史,总结了各阶段的主要理论和概念,以及各阶段所取得的 成就,指出各阶段在理论上的发展及存在的不足;由此而追索到现代层序地层学的基本概念及 理论的由来。总的来说,层序地层学经历了初期阶段,地震地层学阶段和现代层序地层学三个 发展阶段,其中主要涉及层序控制的因素,海平面变化,可容纳空间变化和体系域类型等概念。笔者认为层序地层学发展主要原因是地震勘探技术的发展及石油工业的发展。作为边缘学科, 它与诸多的学科都有较深的渊源。笔者认为,正是在这些结合点上,层序地层学才得到了极大 的应用。笔者认为陆相层序地层学在中国有了较大的发展,在国际上属领先地位。本文总结了 层序地层学的发展历史、现状及可能的发展方向,这将有利于人们进一步了解本学科的进展。 关键词:层序地层;地震地层;陆相层序;可容纳空间 中图分类号:P 53912 文献标识码:A 收稿日期:1999-10-23;修订日期:2000-01-16 目前关于层序地层学研究已在全世界各地展开。因而正确地了解层序地层学,可以帮助我们发扬本学科的特点,利用该学科与其它学科的结合,在解决矛盾中互相提高,为现代层序地层学和相关学科的发展作出有益的探索。 1 经典层序地层学的研究概况 经典的层序地层学是一门边缘交叉学科,相对于现代层序地层学而言,它仅涉及被动大陆边缘的滨浅海相研究,因地质学(特别是地层学、沉积学、构造地质学)和地球物理学的相互渗透而迅速发展起来的一门学科,因其片面强调海平面变化对层序的控制作用,因而没能应用到陆相层序地层的研究中来。层序地层最早的萌芽思想产生在一百多年前(Sloss,1984)112。早在十九世纪中叶,地质学家在建立年代地层时就把不整合作为地层的顶界/底界。这正是现代层序地层的边缘。 111 层序地层学的诞生及概况 自从层序的概念(Sloss 等,1948)提出后,层序地层学便由此诞生,因长期进展不大,因第20卷 第3期2000年9月 沉积与特提斯地质Sedimentary G eolog y and T ethyan Geology V ol.20 No.3Sept.2000