层序地层学标准化

朝向层序地层学标准化：层序地层学研究的一个重要科学命题吴和源【期刊名称】《沉积学报》【年(卷),期】2017(035)003【摘要】层序地层学后Exxon时代,层序模式的多样化代表了科学家们对复杂地层记录及其响应机制的深入认识,在赋予各种层序地层模式较强针对性的同时,也引起了许多概念体系的不协调.因此,以寻求概念术语一致性为目的的层序地层学标准化,就成为当今层序地层学所面临的一个重要科学命题.层序地层学的发展历程中,正常海退与强迫型海退的识别与区分为层序形成过程的系统描述奠定了重要基础,由于这些过程可以独立于层序地层模式,所以成为迈向标准化成功的第一步;河流相层序模式中非常规体系域概念的引入,即低和高可容纳空间体系域,同样因其独立于层序模式存在的特性,代表了层序地层学标准化又一次成功的尝试.鉴于地层堆积作用过程的旋回性和复杂性,以及地层记录的非渐变性和不完整性,追逐层序地层模式多样性所表征的变化性,以及蕴含着变化性的标准化本质,将为层序地层学的进一步发展提供更多的思考线索和途径.%In the Post-Exxon times of sequence stratigraphy, scientists came up with various sequence models of the complex stratigraphic records as well as its response mechanism, and endowed all models with strong pertinence, which aroused inconsistencies in conceptual system.Therefore, the standardization of sequence stratigraphy aiming at seeking the consistency of terminology has become an important scientific proposition of today's sequence stratigraphy.During the development process of sequence stratigraphy, the identification anddistinguishing between normal regression and forced regression has laid an important groundwork for the system description of the sequence development, and has become the first step towards the standardization as these processes are model-independent.The introduction of unconventional system tracts in fluvial sequence models, namely, low and high-accommodation system tract, turned to be another successful attempt of the standardization of sequence stratigraphy because of its model-independent feature.Considering the four particularities of the stratigraphic records-the complexity and the cyclicity in the stratigraphic accumulating process, the non-gradual change and the non-integrity of the stratigraphic records, chasing the variability represented by the diversity of sequence models and the nature of standardization containing variability will provide more clues and approaches for further development of sequence stratigraphy.【总页数】11页(P425-435)【作者】吴和源【作者单位】中国石油新疆油田公司博士后工作站,新疆克拉玛依 834000;中国石油勘探开发科学研究院博士后流动站,北京 100083【正文语种】中文【中图分类】P539.2【相关文献】1.对国外层序地层学研究进展的几点思考及L-H-T层序地层学 [J], 李绍虎2.层序地层学研究进展：国际层序地层学研讨会综述 [J], 姜在兴3.陆相层序的"非常规"体系域构成:层序地层学的一个重要进展 [J], 姚尧;梅朝佳4.层序地层学基础（3）：露头层序地层学研究 [J], 李文汉5.古老地层学研究的新领域层序地层学的发展与展望——访层序地层学研究专家朱筱敏教授 [J], 王大锐因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

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。

地层结构stratigraphic texture地层结构（stratigraphic texture）是地层序列内岩层的叠覆与堆积型式。

通常所说的旋回性、韵律性、加积型、退积型、进积型沉积等，都属于地层结构的概念范畴。

地层结构概念主要是用于研究和描述相当于或略小于一个体系域的地层间隔内岩层的纵、横向总体（或优势）堆积方式，并可根据其成因或形态，将总体退积、加积、进积，或超覆、叠覆、退覆堆积的地层，分别称为退积、加积、进积,或超覆、叠覆、退覆结构的地层。

对于地层分析、预测来说，地层结构概念是非常重要的。

为有利于研究坝区渗漏边界条件，结合河谷地貌特征，可将河流松散堆积物的地层结构划分为三种模型：1.单一结构型主要由卵砾（漂）石组成，透水性强而均一，但厚度一般不大。

下伏基岩可作为相对隔水底板，渗漏边界条件较简单，易于确定。

上游河段多此型式，由于谷坡高陡，松散堆积物多分布于谷底，所以渗漏主要发生于坝基。

此种型式可引起严重的渗漏，但易于处理。

2.多厚层结构型由多层厚度较大的粗、细粒物质组成，可分为两种情况：（1）自上而下颗粒组成逐层变粗的多层结构。

透水性自上而下逐渐变强，故可把它简化为上弱下强（透水）的双层结构。

显然，上部弱水层的透水性和完整程度对于控制坝区渗漏有重要作用。

（2）粗、细粒互层结构。

透水层强弱相间，因此对渗漏条件的控制取决于细粒弱透水层的延续性和完整性。

若弱透水层能有效地阻隔上下粗粒强透水层之间的水力联系，则有利于坝基的防渗。

上述两种情况均以基岩作为相对隔水底板。

若在岩溶地区，则下部边界需移到岩溶漏水带以下。

3.多薄层结构型常由透水性较弱的中、细砂或极细砂组成，并与厚度不大的粘性土层交互相间，属于平原河流的沉积模式。

粘性土层往往呈透镜体状，延续性差，因而各透水层之间具有一定的水力在系，当其叠加厚度较大时，同样可构成严重的防漏条件。

其下部常以早期沉积的地层作为不透水边界。

体系域system tract与海平面升降有关的同期沉积体系钻井资料层序、体系域地震资料层序、体系域露头资料层序、体系域层序地层学提供了地层岩性预测的最好模式SB 层序界面HST 高位体系域Highstand system tractTST 海侵体系域Transgression system trackLST 低水位体系域Lowstand system tractSMST 陆架（棚）边缘体系域Shelf margin system tractTS 初始海泛面Transgres-sion surfaceMFS 最大海泛面Maximum flooding surfaceCS 密集段（缓慢沉积段）condensed section凝缩段（缓慢沉积段）由在极缓慢的速度下沉积的半远洋或远洋沉积物的薄层岩层组成，主要产于海进体系域内部或高位体系域的远端。

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。

陆相层序地层学的研究现状及发展趋势1 层序地层学的发展简史层序地层学是在地震地层学的基础上发展起来的，它凝聚了半个世纪的研究成果，是“莱依尔以来在地层、沉积领域的最大贡献”(Brown等)，其发展历史大体经历了以下4个阶段：1.1 层序地层学的初期阶段自从Sloss于1948年正式提出层序的概念后，层序地层学便诞生了。

Sloss认为层序是“比群和超群更高一级的岩石地层学单位”，而没有现代层序地层学的概念。

其观点在20世纪50——70年代没有受到足够的重视而长期进展不大。

所以该时期可称为层序地层学的初期阶段。

1.2 地震层序地层学阶段P．R．Vail等1977年在第26集AAPG杂志上发表了地震地层学论文集，这算是层序地层学的萌芽阶段。

在论文集中，作者们提出并强调了海平面升降的概念，并认为“层序地层的形成基本上或完全受全球性海平面升降变化的控制”，这为层序地层学的诞生播下了种子。

尽管地震地层学理论代表了层序应用发展历史过程中的重大一步，但此阶段层序的划分主要是用地震资料，测井、岩心和露头一般不能单独用来分析层序。

1.3 层序地层学的形成阶段地震地层学使人们开始利用地震速度来提取岩性信息，并能够在盆地规模上对地层结构、沉积相的展布及其变化进行分析研究和预测，并在此基础上产生了层序地层学。

1987年，P．R．Vail及J．C．Wagoner在AAPG杂志上发表的论文中明确使用了“层序地层学”这一新的概念。

1988年J．C．Wagoner主编了SEPM层序地层学特刊(中译本名为“层序地层学原理(海平面综合分析))；它系统全面地讨论了层序地层学的理论、方法，厘定了名次和术语的定义。

从此掀起了全球性的层序地层学热潮。

1.4 层序地层学发展阶段从1988年至今，层序地层学得到不断发展和广泛应用，特别是陆相层序地层学研究又有了新的进展，在发展过程中还产生了层序生物地层学、细碎屑岩层序地层学、成岩层序地层学、高频层序地层学、层序充填动力学、高分辨率层序地层学等分支学科。