陆相层序地层学
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一、I型层序界面与II型层序界面的异同点
与I型层序界面相比,其不同点为:
II型层序边界缺乏明显的台地斜坡侵蚀作用和沉积相带向盆地方向的迁移。
在陆棚边缘, II型界面上覆的地层一般是平行和加积的,而I型层序界面上覆的地层主要是斜向和进积的。
II型层序边界形成时海平面在相对短的时间内就开始上升并淹没外台地。
II型层序底部台地和滩边缘楔形体将会在下伏的台地边缘处或稍低的位置发生沉积并向陆地方向上超
与I型层序界面相比,其相同点为:
在Ⅱ型层序界面形成期间,发生类似小规模I型海平面下降时所产生的淡水成岩作用,其包括颗粒溶解,特别是不稳定文石和高镁方解石的溶解。
也发育少量渗流和潜水胶结物的沉淀和混合带白云化作用。
在II型层序边界形成时,也会发生超盐度白云化作用。
二、三种体系域
体系域是指一系列同周期沉积体系的集合体,是一个三维沉积单元,其边界是上超、下超等沉积边界 。
(1)低位体系域
低位体系域是指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。
低水位体系域存在于三种地质背景中:
陆架坡折背景(常见于被动大陆边缘);
缓坡背景;
生长断层背景。
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、斜坡扇和海平面相对上升时期形成的低位前积楔状体以及河流深切谷充填物组成的。
(2)海侵体系域
海侵体系域(Transgressive systems tract,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。
主要沉积体系类型是陆架沉积、三角洲沉积、海岸平原沉积以及障壁岛及泻湖、受潮汐影响的沉积。
其底界初始海泛面,顶界是一个分布较广的下超面,顶部沉积物以沉积慢、分布广、富含有机质、沉积物细为特征
中国地质大学(北京)
饶阳凹陷马西洼槽下第三系
层序地层特征研究及应用
课程名称: 层序地层学原理及应用
教 师: 陈开远 教授
院 (系): 能源学院
学生姓名: 陈 龙
学 号: 2006130035
日 期: 2013年11月5日
目录
前言................................................................................................................................ 1
第一章 层序地层学研究方法...................................................................................... 2
第一节 层序地层学的基本原理.......................................................................... 2
第二节 层序识别方法.......................................................................................... 6
第二章 区域地质特征................................................................................................ 11
第一节 区域地质结构........................................................................................ 11
1 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。
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。