2017-12-20 《层序地层学》
复习重点
作者：Lucidity.(752025036)
绪论& 第—章层序地层学理论框架
1.层序(Sequence)
层序是指一套相对整一的、成因上存在联系的、顶底以不整合面或与之可对比的整合面为界的地层单元
2.层序地层学
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关系的地层学分支学科。
3.层序地层学理论基础
【1】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可对比的整合面为界的、成因相关的沉积层序的根本原因。
【2】四个基本变量控制了地层单元几何形态和岩性
4.四个基本变量
一个层序中地层单元的几何形态和岩性受构造沉降、全球海平面升降、沉积物供给速率和气候四个基本因素的综合影响。沉降速率和海平面升降变化综合控制了沉积物可容空间的变化。
【1】可容空间指可供沉积物潜在堆积的空间(Jerrey，1989)。可容空间受控于沉积背景的基准面的变化，
在地层记录中，可以识别出两种类型的层序，即Ⅰ型和Ⅱ型层序
底部以Ⅰ型层序界面为界；顶部为Ⅰ型或Ⅱ型层序边界。
Ⅰ型层序边界是一个区域性的不整合界面，是全球海平面下降速度大于沉积滨线坡折带处盆地下降速Ⅰ类层序边界的形成是在沉积岸线坡折处，当海平面下降的速率超过沉降速率--即海平面相对下降的
】底部以Ⅱ型层序界面为界；顶部为Ⅰ型或Ⅱ型层序边界
Ⅱ型层序界面是由于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形成的，因此在这个位置上未发生海平面的相对下降，Ⅱ型层序界面是一个区域性界面。
Ⅱ型层序边界的形成是由于海平面下降速度略小于或等于沉积岸线坡折带处盆地沉降速度。这意味着对第Ⅱ类层序边界来说，在沉积岸线坡折处没有相对的海平面下降。
6.整合和不整合
【1】整合
整合面是一个将新老地层分开的界面，沿此界面没有陆上和海底侵蚀作用的证据，也不指示存在重大沉积间断。但整合可包括沉积作用缓慢、在很长地质时间内仅沉积很薄沉积物的界面。
【2】不整合
不整合是一个将新老地层分开的界面，沿着这个界面有证据表明存在指示重大沉积间断的陆上侵蚀削截(或与之可对比的海底侵蚀)或陆上暴露现象。
7.体系域（systemstract）
体系域是指一系列同周期沉积体系的集合体(FⅠsherandBrown，1967)，是一个三维沉积单元，其边界是上超、下超等沉积边界。
8.低位体系域
【1】低位体系域(Lowstandsystemstract，简称LST)是指Ⅰ型层序中位置最低、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行成的。
【2】三种地质背景中
陆架坡折背景（常见于被动大陆边缘）
在具有陆棚坡折和深水盆地沉积背景中，低位体系域是由海平面相对下降时形成的盆底扇、斜坡扇和海平面开始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。
盆底扇的形成与海底峡谷进入陆坡的侵蚀作用和河谷进入陆架的下切作用密切相关，盆底扇底面是Ⅰ型层序界面，其顶面是下超面。陆坡扇以陆坡中底部浊流沉积为特征，其沉积作用可与盆地扇或低位楔早期部分同期。低位前积楔状体常上超在层序界面之上、下超于盆地扇或陆坡扇之上，其顶面也是低位体系域的顶界面——初次海泛面
缓坡背景
在斜坡构造背景中，低位体系域是由海平面相对下降时形成的下部前积楔和由海平面相对上升时期形成的上部前积楔及深切谷(滑塌浊积扇)组成
生长断层背景
在生长断层背景中，低位体系域由盆底扇、斜坡扇、互层砂泥岩加厚层和深切谷(滑塌浊积扇)组成
9.海侵体系域
海侵体系域(简称TST),是Ⅰ型和Ⅱ型层序中部的体系域，它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，以沉积作用缓慢的低砂泥比值的一个或多个退积型准层序组为特征。
10.高位体系域
高位体系域(简称HST)是Ⅰ型和Ⅱ型层序上部的体系域，是在海平面相对上升转变为相对下降时期形成的，由向盆内进积的一个或多个准层序组组成
11.海泛面
海泛面(MarⅠnefloodⅠngsurface)是一个新老地层的分界面。
【1】初次海泛面
初次海泛面是层序内部初次跨越陆架坡折的海泛面，也是低位与海侵体系域的物理界面，并以
从低水位进积到海侵的退积为特征。
【2】最大海泛面
最大海泛面是一个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，常表现为下超面，它以从退积式准层序组转变为进积式准层序组为特征。
12.准层序和准层序组
【1】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组成的相对整合序列。
【2】准层序组
准层序组是指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。
根据准层序的垂向组合关系(叠置样式)可将准层序组划分为进积、加积和退积准层序组三种类型。
【进积准层序组】是在沉积速率大于可容空间增加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。它们常是高位体系域和低位前积楔状体的沉积特征。
【退积准层序组】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、砂泥比值减低的特征，它常是海侵体系域的沉积响应。
【加积准层序组】是在沉积速率等于可容空间变化速率的情况下形成的，相邻准层序之间未发生明显的侧向移动。自下而上，加积准层序组常是高位体系域早期和陆架边缘体系域的沉积响应。
13.全球海平面变化周期相对海平面变化直接控制了可容纳空间。
海平面的升降变化周期可划分巨周期组、巨周期、超周期组、超周期、周期。
巨周期组和巨周期为一级周期，频率约为
，由控制全球海平面变化的造运动引起的，界限位于超周期组和超周期构成二级周期，周期频率为9~lOMa 。二、三级周期成因与全球冰川引起的海平面变化有关。
一般的周期作为三级周期，周期频率为1-2Ma 。还可分出周期频率为0.1-0.2Ma 和0.01—0.02Ma 的四级和五级高频周期。
海平面的相对上升或下降控制了
新增容纳空间的变化，海平面相对上
升增加空间，相反减少空间。
第三章海相层序地层学
14. 海相碳酸盐岩
【1】沉积背景
一、位于盆地边缘的区域性碳酸盐岩台地和缓坡剖面，其沉积坡度小于5度。
二、镶在盆地边缘的区域性前积台地和滩剖面，其前缘斜坡坡度为5-35度。
三、浅海台地或孤立台地剖面。
【2】沉积相
潮上-潮间坪相、潮下浅海陆架相、台地或滩边缘相、前缘斜坡相、盆地相
【3】控制因素
i.相对海平面变化的控制作用，碳酸盐岩产率受控于水体深度或可容空间的变化速率。
ii.构造沉降和沉积背景控制作用，构造背景决定了沉降盆地的基底形态、浅海碳酸盐岩沉积区的初始形态。
iii.气候的控制作用：气候决定了水的盐度、水的循环和含盐度。
第四章陆相层序地层学
15.陆相湖盆成因机制
【第一种】盆地形成机制是洼地内沉积物按地形法则发生堆积，由于岩石圈的负载作用，岩石圈
发生并不流动的弹性变形。岩石圈凭借其弹性可承受宽度等于其深度量级的负载，这种均衡下沉可以
导致沉积物的总厚度达到初始地形异常的2~3倍，从属这种成因机制的盆地主要分布在大陆边缘和大
【第二种】盆地形成机制就是热沉降作用。由于地幔深部物质上涌，在大陆岩石圈之下形成热
点，大陆岩石圈受热被拉张变薄。随着均衡上隆，在地壳上部足以产生断裂的裂陷盆地，从而导致盆
地的沉降和沉积物的沉积。
根据盆地构造成因，以贺兰山、六盘山为界将中国陆块沉积盆地划分成三种类型
【以西的挤压性沉积盆地】如塔里木、准噶尔、柴达木盆地，盆地结构受控于印度洋板块和西伯
利亚板块的相互作用
【以东的拉张型沉积盆地】如松辽、渤海湾和珠江口盆地，，盆地内基底断裂发育，盆地均以正
断层为界，盆地的演化经历了燕山期、喜马拉雅期的演化过程，都具有明显的断陷一拗陷双层结构。
【两类盆地之间的过渡型盆地】如四川和鄂尔多斯盆地，过渡型沉积盆地的基底坚硬，盆地结构
表现为东西不对称的特点，西缘多发育逆冲断裂带
根据盆地基底差异沉降的特点，可将中国中新生代陆相盆地结构划分成三种类型，即单断箕
状盆地、双断裂陷盆地和断层活动很弱的坳陷盆地。
构造演化历史
中国中新生代陆相盆地的构造演化历史均可被划分成三个演化阶段，既早期断陷阶段、中期坳陷阶段和晚期萎缩消亡阶段。
16.中国陆相盆地中新生代气候特征【简答】
【中生代】从早侏罗世开始，干旱和半干旱气候带向北逐渐扩大，潮湿气候带不断向北退缩的特征。【早第三纪】东南、中南和西北地区为干旱一半干旱气候带，华北北部和东北地区和南岭以南粤桂地区为潮湿气候带。
【晚第三纪】干旱气候带整体向北迁移，退缩到内蒙古和河北北部地区，其他地区均为潮湿气候带。【1】气候的变化会造成植被和降雨量的变化。若气候温暖潮湿，则植被发育、降雨量多，母岩的风化作用较显著，网状河流发育，沉积物供源较多且湖平面易于上升，利于陆相盆地层序的发育；反之，气候干旱炎热，植被不发育，降雨量少，辫状河系较发育，粗粒物源短距离供给，湖平面易下降，不
太利于层序的发育。
【2】气候的变化也会导致河流地貌的巨大变化。气候是任一系统的驱动力。
【3】气候变化对形成陆相层序的直接影响是湖平面的变化。气候影响了湖泊的蒸发量和注入量，进而影响了湖平面的升降变化，湖平面的升降变化控制了地层的叠置样式和沉积相的分布
17.湖平面升降变化的确定依据【填空】
【1】湖平面相对上升的可靠标志是湖岸上超向陆的迁移；
【2】相对静止标志的是湖岸沉积物的顶超现象；
【3】相对下降的标志是湖岸上超向湖盆中央的迁移。
18.拗陷湖盆
【1】在层序边界识别过程中，应遵循下述几个原则：
①界面间断原则，即所划分的各级层序内部不应存在比层序边界更为重要的沉积间断面；
②等时性原则，既所划分的各级层序内部均为同期沉积物的组合体；
③统一性原则，既所划分的层序应在盆地范围内统一；
④一致性原则，既据不同资料划分的层序边界是一致的，能相互验证。
【2】层序界面在构造和古生物资料上的响应特征
阶段性的构造运动是形成高级别层序或称之为构造层序的主控因素。沉积盆地演化过程中的构造运动可划分为两个级别。一级构造运动控制了盆地形成和消亡，构造作用持续时间长、波及范围广，相应的沉积记录为构造层序；二级构造运动是指导致沉降速率变化的构造事件，相应的沉积记录为层序。
【3】层序边界在构造资料上的响应
分别为古构造运动面、构造应力场转换面、大面积侵蚀不整合面和地层超覆界面
【4】体系域类型及特征
【低位体系域】是在湖平面下降速率大于盆地构造沉降速率时，湖平面下降到较低部位，以至于连成一片的水体出现分隔状态时形成的体系域。
【湖侵体系域】是在气候温暖潮湿，洪水频繁发生、湖平面升降速率大于沉积物供给速率或由于盆地基底快速沉降、可容空间不断增大的情况下形成的。形成于两种沉积背景：一是湖平面缓慢上升，可容空间增加的速度略大于沉积物供给的速度，此时发育滨浅湖滩坝沉积体系和水进型三角洲沉积体系；二是湖平面快速上升，可容空间增加的速度明显大于沉积物供给速度，盆地处于缺氧饥饿状态，可发育洪水型浊积扇、广泛分布的较深水暗色泥岩以及可能的湖侵期碳酸盐岩。
【高位体系域】是在湖平面上升速度变缓、保持静止不动和开始下降时期形成的，此时沉积物的供给速度不断增加，因而可容空间逐渐变小，形成了一系列进积式沉积。
19.断陷湖盆
【1】陡坡层序地层样式
i.陡坡地带沉积界面是盆地边界断层面，其下降盘为较深水的湖盆，上升盘为地形起伏的物源区。
ii.低位期主要由洪水浊流不断入湖形成的多个近岸水下扇和浊积扇构成，垂向上为多个进积式准层序组的叠置样式。
iii.湖侵期近岸水下扇向湖盆中央推进距离较短，浊积扇相对不发育，形成向上暗色泥岩加厚、砂岩厚度减薄、粒度变细、砂地比值降低的退积式准层序组叠置样式。
iv.高位期山区洪水携带沉积物快速入湖形成进积式或加积式准层序组叠置样式。
【2】深洼层序地层模式
i.深洼区是指位于盆地中央的、缺少断裂活动的、基底整体下沉作用比较明显的、地形较平坦的地
区。
ii.低位期由于湖盆水域小，沉积区距物源较远，河流规模小，沉积物供给不足，主要沉积了滨浅湖相，其沉积序列为互层的灰色泥岩与灰绿色、红色砂岩或砂砾岩。
iii.湖侵期三角洲和近岸水下扇规模减小且继续退积，深洼区沉积深湖相泥岩，为退积式准层序组叠
置样式。
iv.高位期在深水泥岩之上又沉积三角洲和近岸水下扇前缘远端沉积物和浊积扇，构成进积式准层序组叠置。
【3】缓坡带层序地层样式
i.盆地缓坡断裂活动较弱，地形坡度相对较缓，随着湖平面的大幅度升降变化，缓坡带可大面积的
出露地表遭受剥蚀形成层序界面，也可被后期沉积物不断上超形成层序界面。
ii.低位期由于湖盆水域小，沉积区距物源较远，河流规模小，沉积物供给不足，主要沉积了滨浅湖相，其沉积序列为互层的灰色泥岩与灰绿色、红色砂岩或砂砾岩。
iii.湖侵期扇三角洲发育，但在湖平面快速上升造成的湖水顶托作用下，形成垂向上砂岩厚度和泥岩厚度基本不变的加积式准层序组叠置样式。
iv.高位期扇三角洲向湖盆中央推进，其前缘多发育浊积扇，形成进积式准层序组叠置样式。