层序地层学

层序地层学层序地层学是地层学的一个分支，是根据地震、钻井和露头资料进行地层分布型式、沉积环境和岩相综合解释的一门科学。

人们发现，在同一时期的、情况各异的许多沉积盆地内发育着的地层形式，说明存在着一种有效的全球控制因素，这种因素即是全球海平面变化。

P．R．Vail等（1977）曾提出了这样一种观点：大多数地表地质学家普遍见到的旋回性沉积作用基本上或完全受全球范围的海平面升降变化的控制。

层序地层学的产生起源于Mac Jeryey在70年代后期的研究成果，他在数学上模拟和定量表示了产生全球旋回曲线的海平面、构造沉降和物源供给之间的相互关系。

这项工作显示出层序地层学以统一思想对地层学和盆地演化进行研究所产生的巨大潜力。

然而，层序地层学成为独立的学科形成于80年代后期，是由P．R．Vail、J．B．Samgree和J．C．Van Wagoner等学者提出并完善的。

P．R．Vail等（1987）提出的层序地层学概念及其有关沉积模式，是以海洋环境为背景，针对被动大陆边缘提出的。

层序地层学的核心部分是研究全球海平面升降变化对沉积作用的控制。

包括对大陆边缘碎屑沉积作用的控制和对大陆边缘碳酸盐沉积作用的控制。

层序及其内部组成部分体系域是全球海平面升降、地壳沉降以及沉积物供给之间相互作用的产物。

全球海平面升降和构造沉降共同作用的结果，引起海平面的相对变化。

在全球海平面升降的控制下，海平面的相对变化速度是碎屑沉积地层型式和岩相分布的主要控制因素；在长期构造运动的背景下，海平面的相对变化控制碳酸盐沉积地层型式和岩相分布。

根据上述这些相互作用可以建立沉积模式，用以检验人们的认识，预测沉积地层关系和岩相，进行全球不同地域、不同时代地层间的对比。

因此，层序地层学是从四维时空上来认识沉积记录，并将其和全球海平面的周期性变化联系起来，认为沉积记录是全球海平面变化与地壳沉降和沉积物供给的函数，从而增强了全球不同地域、不同时代地层间的可对比性和沉积相的可预测性，将沉积学和地层学推向了一个新的阶段。

1.2层序地层学1．2．1层序地层学基本原理及在油气勘探开发中的意义层序地层学是80年代后期在地质学领域出现的一门新学科，是在沉积学、地层学和地震勘探技术不断发展、资料不断积累的基础上发展起来的。

层序地层学是一种划分、对比和分析沉积岩层的新理论和新方法，使人们能够更精确地对比地质时代，再造古地理，并在钻前预测储集层、生油层和盖层，对勘探和开发地层和岩性圈闭中的油气藏尤为有效。

因此，它不仅是地质学领域中出现的一种新的理论，而且是一种油气勘探的新方法。

它一经出现便受到了广大地质学者，特别是油气地质工作者的高度重视，并且在油气勘探和开发中发挥着越来越重要的作用。

1．2．1．1层序地层学简述层序地层学的概念和理论是以P。

V ail为代表的埃克森生产研究公司的研究人员根据被动大陆边缘沉积特征提出的(V ail，1987；V anWagoner等人，1987，1988；Posamentier和vail1988)。

层序地层学的理论基础是全球海平面的周期性升降、构造沉降、沉积物供给、全球气候变化、地形和地貌等因素控制着沉积层序的发生、层序的类型、层序内部地层的展布和相带分布。

层序是层序地层学中最基础的地层单位，它是被不整合面或可与之对比的整合面所限定的一段地层，该整合面可以看作是不整合面向盆地内的延伸。

一个层序内的地层往往是相对连续的，并且在成因上相互联系的。

一个层序中可以进一步地划分出体系域，而体系域则是由一系列同期形成的沉积体系所组成的。

层序可以分为I型层序和II型层序两种类型。

一个I型层序是由低水位体系域、海侵体系域和高水位体系域构成的，底界不整合面为一个I型不整合面；一个II型层序则是由陆架边缘体系域、海侵体系域和高水位体系域构成的，其底界不整合面为一个II型不整合面。

当全球海平面的下降速度超过盆地边部的构造沉降速度时，就会出现海平面的相对下降，也即出现海退，陆架甚至陆坡上部的部分地区就会暴露出水面，河流会下切陆架，在河道之间的地区可能会形成古土壤或根土层。

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。

层序地层学是研究旋回式、成因上有联系的、以侵蚀面或者与其可以对比的整合面为界的年代地层格架，以及沉积层序内部地层、岩相分布模式的地层学分支学科。

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。

层序的基本概念在18世纪晚期即已提出，认为地层的顶、底界是不整合的单位。

但第一次明确提出层序一词，并用于北美大陆古生代地层划分的是斯洛斯。

到了20世纪50年代后期，美国地质学家韦尔等，在研究了大量资料的基础上，于1965年提出了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，成功地解决了北海盆地的中生代地层划分，引起了石油地质界的重视，并于1977年出版了《地震地层学在油气勘探中的应用》一书。

它标志着地震地层学的诞生和层序地层学的奠基。

1987年，美国哈克、韦尔、哈登博尔等，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。

出版了《层序地层学原理》，它标志着层序地层学进入成熟和蓬勃发展阶段。

层序地层学是在地震地层学的基础上发展起来的，它概括了地震地层学的基本概念和方法，并综合了生物地层学、同位素地层学、磁性地层学、沉积学和构造地质学的最新成果。

其基本原理是构造运动、全球绝对海平面的变化和沉积物供应速度综合作用的结果，产生了地层记录，也可称作地层信号。

这些记录反映了上述诸作用的规模、强弱、持续时间和影响范围。

其中，构造作用与海平面变化的结合，引起了全球性相对海平面变化，它控制了沉积物形成的潜在空间。

构造作用与气候变化的结合，控制了沉积物的类型和沉积数量，以及可容纳空间中被沉积物充填的比例。

而河流和海洋环境中的沉积作用，又由于水流与地形和水深间的相互影响而引起不同的岩相分布。

层序地层学层序地层学是一门关于地球历史和地质结构的学科，也被称为地层学。

它研究地球表面各个层次的形成、演变、叠置、形态、性质性质和含矿条件等问题。

层序地层学是地质学中的一支重要学科，通过对地质历史进行层序分析，揭示出地球历史的演化过程和构造变化规律，对于理解地球演化史、指导矿产资源勘探开发、支持地质工程和环境保护等具有重要的意义。

下面是层序地层学的详细介绍。

一、层序地层学的概述层序地层学的研究对象是地球表层及其下部岩石的垂直柱状截面(地层柱)、水平展布面(地层露头)、空间分布(地层相)和时空演化过程。

它研究的目的是根据岩性、结构、古生物化石、古地理和特征地质事件等方面的特征，建立地层序列和地层层位，随着研究范围的不同，可以分为区域层序分析、盆地地层学、海相地层学、非海相地层学、构造地层学等。

层序地层学的研究方法主要包括岩石与古生物学、构造地层学、地震地层学、地球化学等方面的技术手段，通过对各种地质现象进行分析和比较，以正确的地图解读和理解，建立真实的地质模型。

二、层序地层学的研究目的和意义1. 研究地球历史和地质构造演化层序地层学的一个主要目的是了解地球历史和地质构造演化。

地球历史是地层学的主要内容之一，通过层次系统对地球历史进行分段和分类，对过去地球环境的演化和特征进行研究，可以推断出古环境、古地理、古气候和地球演化史的重要信息。

2. 指导矿产资源的勘探和开发层序地层学还可以指导矿产资源的勘探和开发。

通过对地层中各种矿产赋存环境、古地理环境和矿床类型的研究，可以确定矿床的分布规律和含矿性质的特征，从而提高矿床的勘探效果和开采利用效率。

3. 支持地质工程和环境保护层序地层学还可以支持地质工程和环境保护。

地层信息可以为工程地质勘察、工程建设和水文地质调查等提供有力的支持，帮助工程师设计科学合理的工程方案，为环境保护、资源可持续性利用和人类生存提供保障。

三、层序地层学的基本概念1. 地层地层是以一定标志为界限所划分出来的，具有一定厚度和广泛垂直分布的自然地质单元。