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层序地层的基本控制因素  层序地层分析基础

2020-07-24知识5

 层序地层模式 在陆相地层中确定其层序边界为Ⅰ类层序边界还是Ⅱ类层序边界是比较困难的,而且确定其层序类型为Ⅰ类还是Ⅱ类层序也是不必要的,层序地层学的生命力不在于它的模式在全球的通用性,而在于其原理和方法能在各种环境下都适用。前已述及,内陆湖盆与海洋相比影响因素更为复杂,因此我们很难在陆相地层中建立起一种普遍适用的统一模式,而只能根据湖盆的不同演化特点总结出在特定条件下在局部范围内比较适用的理想模式。一、层序的类型划分如前所述,陆相湖盆中构造运动和气候对于层序的发展演化具有重要的控制作用,因此根据层序的形成机制,采用成因分类方案,综合考虑构造运动和气候变化的总体影响来划分层序的类型,这种方法既考虑了层序本身的内部结构特征,便于层序体的识别,同时又反映了控制层序发育的主导因素,从而可以更为准确地研究层序内部的地层发育、砂体展布以及生储盖有利区带的预测。层序地层类型划分情况见表5-1。表5-1 陆相盆地层序类型划分表其中层序Ⅰ、层序Ⅱ属于断坳初期干热型层序,层序Ⅲ属于强断陷期湿热型层序,层序Ⅳ则属于强断陷期向断陷后期过渡的类型。但由于陆相湖盆内部构造分异程度大,即使在同一类型层序中,在不同构造部位其层序。层序地层学存在的主要问题 层序地层学是一门新兴的地质学科,正处于不断发展和完善之中,尤其是目前研究尚不深入的陆相层序地层学,更是面临许多亟待解决的问题。(1)层序级次划分目前尚无统一的工作规范关于陆相沉积层序级别的划分,目前方案颇多,具代表性的主要有:①经典层序地层学层序级次(Vail等,1991)划分,即巨层序(>50Ma)、超层序组(27~40Ma)和超层序(9~10Ma)、层序(0.5~5Ma)、准层序(0.05~0.5Ma)及小层序(0.01~0.05Ma);②王鸿祯等(1998)层序级次划分,即巨层序(500~600Ma)、大层序(60~120Ma)、中层序(30~40Ma)和正层序组(9~12Ma)、正层序(2~5Ma)、亚层序(0.1~0.4Ma)及小层序(0.02~0.04Ma);③李思田等(1995)提出的陆相层序级次,即充填层序、构造层序、层序、亚层序及小层序;④高分辨率层序级次(郑荣才等,2001),即巨旋回(30~100Ma)、超长期(10~50Ma)、长期(1.6~5.25Ma)、中期(0.2~1Ma)、短期(0.04~0.16Ma)及超短期(0.02~0.04Ma)。层序界面级别的确定,特别是地表露头剖面层序界面级别的确定,对同一个界面,不同研究者得出不同的认识是屡见不鲜的。目前,在湖相沉积中采用颇多的层序级次划分仍是Vail等。(1)成因层序地层学的基本原理成因层序地层学(W.E.Galloway,1989)继承和发展了D.E.Frazier(1974)“沉积幕”的概念。认为成因地层层序为沉积幕的沉积产物,是海进期间陆棚和陆坡的碎屑沉积物供给处于相对饥饿状态与随之而来的最大海泛期的记录,由远超前积部分、上超海进部分、反映最大洪泛作用的顶底界面3个重要部分组成。每一个沉积幕由一个沉积复合体记录来确定,沉积复合体依次由若干个相序列(准层序)组成,每一沉积复合体是在气候和构造背景相对稳定的区间内由盆地边缘的所有点源所形成的若干准层序。沉积幕记录了两次最大洪泛事件之间的一个完整的相对海平面升降周期。地层层序的分界面为区域性的海泛面,以最大水进面泥岩沉积作为层序边界,强调海(湖)平面从下降到上升所完成的进积—退积—加积作用形成一个完整的成因地层单元。层序的形成不完全依赖于海平面的变化,而灵活地表述为沉积幕3个控制变量(海平面变化、构造沉降和沉积物)中的任何一个。在一个成因地层层序内部,用陆上间断侵蚀面来分开远超前积部分和上超海进部分。越过成因地层层序边界到下一个成因地层层序时,盆外河流体系及其相关的沉积中心大多发生明显的迁移。在每一个成因地层。 层序地层分析基础 层序地层的主要目的是通过关键界面(Key surfaces)即层序边界、首次洪泛面和最大洪泛面的识别与追踪,划分、对比层序、体系域及密集段,并与沉积体系、由地震相转化的沉积相联系起来,总结层序地层分布规律,最终建立年代地层格架。在此基础上,编制体系域、沉积体系和相图并建立沉积模式和进行油气藏预测。根据层序地层学和沉积学原理,地层单元可以是最小的纹层,也可以是最大的单位—层序。识别各级地层单元及用于年代和岩相对比是层序地层学研究中的重要内容。一、纹层、纹层组、层和层组沉积体是由纹层、纹层组、层和层组构成的。这些小地层单元是准层序的基本组成单位。详细特征见表2-2。表2-2 纹层、纹层组、岩层和岩层组的详细特征(据Campdess,1967)注:1英尺=30.48cm 1英里=1.609km二、准层序和准层序组(一)定义1.准层序(Parasequence)准层序是指一系列相对均一的成因上有联系的层或层组所组成的地层单元,它以洪泛面(或海泛面)或与之相对应的面为界(表2-3)。洪泛面是指区分新老地层的一个面,在地区性盆地范围内,洪泛面为一个平坦的界面,在大区域上也仅有较小的地势起伏,穿过该面具有水体骤然变深的证据。这个面往往形成于水下旋回。层序地层基本概念 随着石油2113工业的发展和油气勘探业的需要,层5261序地层学作为一种新4102的技术和方法应运而生,对于生储1653盖的研究可以提出更为详细、可靠、有价值的信息,目前正越来越广泛地应用于含油气盆地分析中。层序地层学是根据地震、钻井和露头资料以及有关的沉积环境和岩相,对地层型式作出综合解释。它将建立以地层不连续面或相关的整合面为界的、成因上有联系的旋回性年代地层体系,在年代地层体系中,将解释出沉积环境及其岩相组合。从层序地层学看,控制沉积岩分布和发育的有4种主要因素:构造沉降、海平面的全球性变化、沉积物的供应量和气候。地层模式和沉积相的分布都受海平面相对变化的速度所控制,即一种沉积相带的分布被解释为处于海平面变化周期的特定阶段沉积的产物。层序地层学以层序作为分析的基本地层单位。层序(sequence)是一套以其顶和底的不整合面或与其可对比的整合面为界的、相对整合、彼此有成因关系的地层。层序界面是由于海平面相对升降而形成的。准层序(parasequence)和准层序组是层序的基本构成单位。一个准层序是一套相对整一的、成因上有联系的、以海泛面或与之可对比的整合面为界的岩层(bed)或岩层组(bedset)。准层序的叠置方式。 层序地层的控制因素 海相层序地层学的理论基础是全球同步的周期性海平面变化产生32313133353236313431303231363533e59b9ee7ad9431333433616235了一系列旋回性沉积层序,且认为海平面变化是影响层序发展演化的重要控制因素(Mitchum等,1977)。层序地层学认为:地层单元的几何形态和岩性受四个控制参数的制约,即①构造沉降,控制沉积物的沉积空间;②海平面升降,控制地层和岩相型式;③沉积物供应,控制沉积物充填和古水深;④气候,控制沉积物类型。而沉降速度、海平面升降速度和沉积物供给速度这三个参数控制了沉积盆地的几何形态,沉降速度和海平面变化速度这两个参数综合起来可作为沉积物可容空间系数。沉积物可容空间是指沉积物充填到受海平面控制的高度为止所在盆地可容纳的沉积物。这些概念和观点对于海相地层可以很好地用于层序地层学解释,但是在陆相湖盆中是否还适合使用呢?如前所述,陆相湖盆与海相盆地相比存在着很大的差异,陆相盆地的影响因素更为复杂,由于陆相湖盆不同与海洋的这些特点,层序地层学的四个控制参数在层序地层发展演化过程中所发挥的作用与在海相地层中所发挥的作用并不完全一样,其主次地位也发生了改变。划分内陆盆地层序边界的成因依据和层序内部。简述海平面变化的控制因素?地层层序学 谢谢各位 中国沿海海平面上升由全球气候变暖、极地冰川融化、上层海水变热膨胀等原因引起的全球性海平面上升现象的一部分,全球海平面上升加上当地陆地升降值之和,以冰川融化是主要原因.即为该地区相对海平面变化.此外,地下水开采、沿海地区大量建设高楼大厦等人类活动造成的地面沉降也是造成海平面相对上升的重要因素。层序地层学是20世纪80年代后期在地震地层学理论基础上发展起来的一个地层学分支学科,其理论基础是认为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。沉积层序和地层叠置式样又受构造沉降、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,因此可以利用全球海平面升降的同时性来划分和对比地层。层序地层学在地层学基础理论研究方面起着越来越重要的作用,在现在许多地层划分和对比都应用了层序地层学方法。层序地层单位级别由高至低分别称为巨层序、超层序(其界面一般存在区域性不整合面)、沉积层序(或称三级层序)、体系域和副层序(或称小层序、准层序),一般沉积层序可存在侵蚀不整合面,而其他更小级别单位之间的不整合面不明显。三级层序及其以下单位是主要研究对象。沉积层序是在层序地层学研究中最为重要的概念和基本单位。它由沉积在一个相对海平面升降旋回之际的各种沉积物组合而成。它是由一系列的沉积体系域组成的,是全球海平面变化曲线前一个下降拐点(F1)至后一个下降拐点(F2)之间的沉积产物(图5-3)。图5-3 全球海平面变化曲线要素(据H.W。.层序地层学与沉积体系 层序地层与沉积体系是从湖盆沉积的不同侧面研究沉积盆地的,但二者关系密切。层序地层学重点在于重建盆地充填的等时性地层格架和各级建造单元;而沉积体系则侧重于沉积体自身特征及其三维空间组合关系的研究。层序地层与沉积体系在地质单元的尺度上存在不同的级别关系。层序地层的级别大而多,而沉积体系则包含在其中。它们之间的关系见表2-3表示。表2-3 层序与沉积体系的关系(一)主控因素之间的作用关系综上所述,陆相层序地层的形成机理是旋回系统内的幕式构造旋回和米氏气候周期的共同作用。前者主要由作用强度依次减弱的边界断层的阵发式活动、新增可容空间的变化及物源供给情况等来体现;后者也主要由作用强度依次减弱的古生物的发展演化、物源供给情况及新增可容空间的变化来表征。所以,幕式构造作用、新增可容空间的变化、物源供给情况以及古生物的发展演化是控制陆相湖盆层序地层的主要因素。在这些控制因素中,各种因素的作用都不是孤立的,而是相互联系、共同作用的。但每一种因素的变化最终都会体现在湖平面的升降变化上来。如构造的快速沉降,即湖盆基底的快速下沉,在干旱少雨天气可造成湖水面的降低;而在潮湿多雨天气可形成湖水面的相对上升。。 层序地层学的基本观点 一、层序地层学与其它地层学的区别地层学是研究岩层在时间上和空间上变化关系的科学,这种变化关系包括岩石的时间含义、物理化学性质、古生物特征、地质历史演化、古地理环境格局及地球物理属性等等。在地震地层学出现以前,地层学的研究范畴偏重于岩石地层、生物地层和年代地层学序列的经典概念及横向对比。传统地层学均为地层学发展历史阶段的产物,具有一定的局限性。生物地层学以地层所含化石为分层、对比依据,由于标准化石相对较少、化石的上延及下拓、环境变迁造成生物属种的差异诸方面的原因,在大区域范围内划分、对比地层时总会出现一些疑难。岩性地层学研究岩石综合体及其相互关系,它以岩性的特征为地层分层依据,穿时现象比较多见。年代地层学研究内容涉及沉积于特定时间段内的岩石,提高了等时性地层分析精度并补充了利用古生物资料定年方面的不足,然而其分层界线并非是物理界面,并且具有地区性和人为的因素,在野外或地下也难以追踪。旋回地层学与事件地层学相联系,旋回地层在盆地之间的对比可能出现问题,地层单位的边界可能穿时。穿时界线并不是一个连续的物理界线或者是由一系列的物理界线组成,在进行构造填图、做岩相分布图及古地理解释方面。

#地层划分

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