层序地层学读书报告

层序地层学基本概念一、层序、体系域、准层序概念之异同与比较(一)层序1、层序地层学是根据露头、钻井、测井和地震资料，结合有关沉积环境和岩相古地理解释，对地层层序格架进行地质综和解释的地层学分支。2、层序的概念层序是一套相对整一的、成因上存在联系的、顶底以不整合面或与之相对的整合面为界的底层单元，一个沉积层序可以包含若干个不同类型的沉积体系域以及准层序组和准层序。3、层序的分级在大多数的情况下，一个沉积层序是在一个海平面变化周期内形成的，不同级别的海平面相对变化周期相对应于相应级别的沉积层序。（一般分为5个级别）：一级层序的体系域是由一个或多个二级周期所形成的二级层序所组成；二级层序的体系域是由一个或多个三级周期所形成的三级层序所组成；三级层序是由一系列准层序组组成的体系域所组成；一个四级层序往往是由一个或几个准层序所组成（可包含完整或不完整的体系域）；五级层序往往仅包含一个或几个准层序（往往仅出现某个体系域的局部）。4、每个层序中的某个体系域可以包含一个或几个准层序组，一个准层序组包括一个或几个准层序。5、不同级别的海平面相对变化周期中所包含的初始海泛面、最大海泛面等也是有级次的。因此综合上述几个基本概念得出：任何一个级别的层序在理论上都进行体系域划分，通常情况下在三级层序下面划分，对于陆相湖盆来说一般划分为低位体系域，湖进（侵）体系域，高位体系域。与海相盆地相对应的是初次湖泛面和最大湖泛面。层序和体系域其实是同一套地层不同的划分方式，就是一个矩阵的不同表达方式（行和列）的区别。这样一想，就应该清楚，不同层序级别都可划分体系域。根据威尔逊旋回,任何一级的层序都会出现水进水退的过程,也就是说都应该有低位/水进/高位体系域(或只发育其中的一个/两个).但是体系域的概念的提出最初又是在三级层序中出现的.也就是说习惯上,只有在三级层序,才使用体系域.（二）体系域1、体系域定义由小层序和组成层序的次级单元的一个或多个小层序组形成的同期沉积体系的联合体称为沉积体系域。体系域的解释是建立在小层序堆叠型式、与层序的位置关系和层序边界类型的基础上。2．低水位体系域[LST]低水位体系域是在海平面缓慢下降，然后又开始缓慢上升阶段的沉积。在不同的盆地边缘发育不同的低水位体系域。在有不连续的陆架边缘的盆地中，低水位体系域由不同时的上下两部分组成：下部为低水位扇或盆底扇；上部为低水位楔。2.1盆底扇是在低的斜坡和盆底沉积的以海底扇为特征的低水位体系域的一部分。扇的形成与峡谷侵蚀到斜坡和河谷下切至大陆架有关。硅质碎屑沉积物通过河谷和峡谷穿过斜坡和大陆架形成盆底扇。尽管盆底扇的出现远离峡谷口，或者峡谷口不明显，但是盆底扇可能形成于峡谷口。盆底扇的底面（与低水位体系域的底面一致）是Ⅰ型层序界面，扇顶则是下超面。2.2斜坡扇由浊积有堤水道和越岸沉积物组成的扇状体，盖在盆底扇上且被上覆的低水位楔下超。2.3低水位楔由一个或多个进积小层序组组成的沉积楔。向海方向被陆架坡折限制，上超在先前形成的层序斜坡上。因此,低水位体系域的准层序组有加积（盆底扇和斜坡扇）、进积等型式（低水位楔）。3．陆架边缘体系域是Ⅱ型层序的最下部的体系域，即2类层序界面之上的第一个体系域，它由一个或多个微显进积至加积的小层序或小层序组组成。在沉积滨岸线坡折的向海一侧，该体系域下超在Ⅱ类层序界面之上。特点：陆架边缘体系域沉积期间，随着海退的不断进展，陆架虽有暴露，但其大部分可暂时被半咸水淹没，因此陆架边缘体系域顶部附近可有广泛的煤系分布。一般地，陆架(棚)边缘体系域内部沉积相的叠置特征是自下而上海相沉积逐渐增多，与上覆的海进体系域的分界面为海进面。4．海进(海侵)体系域[TST]海进体系域是1类和2类层序的中部体系域，其下界面为海进面，下伏体系域为LST或SMST。海进体系域是海平面上升期间的沉积，因此它由一个至多个退积小层序组成。不同类型的层序中海进体系域发育程度不尽相同，比较而言2类层序中的TST更为发育。特点：（1）在发育l类层序界面的情况下，海进早期阶段的沉积局限于深切谷内，而且，LST沉积之后海平面仍在陆架之下，广大的陆架地区没有海进沉积。只有在海平面开始迅速上升之后，陆架才逐渐覆水并最终被淹没，沉积中心也逐渐向陆迁移，此时才有较为广泛的海进沉积。（2）在发育2类层序界面的情况下，由于没有深切谷，而且陆架也未全部露出水面，因而海进一开始便有沉积的广阔空间，所以2类层序中的海进体系域更为发育和广泛。5．高水位体系域[HST]高水位体系域是层序最上部的体系域，是海平面高位期的沉积。在海进体系域形成之后，海平面上升已非常缓慢，在其上升到最高水位这段时期内沉积的HST，以加积小层序为特色，为早期HST；此后，海平面开始缓慢下降，此阶段形成的HST则以进积小层序为主，为晚期HST。HST内的小层序在向陆方向可上超在层序界面上，在向盆地方向则下超在海进体系域或低位体系域之上。（三）准层序1、准层序准层序是一个以海泛面或与之对应的面为界、成因上有联系的层或层组构成的相对整合序列,是测井层序地层分析的最小基本单元;厚度为几米到几十米。有成因关联的一套准层序构成准层序组,根据准层序的叠置样式,准层序组可划分为进积、加积、退积三种类型。碳酸盐岩中的沉积层序由典型的浅水台地沉积物和较深水沉积物组成，为不整合围限的地层序列。单个层序一般由三个相关的相组成，称为“体系域”。这是海面上升、静止并最终下降的单一旋回的沉积。体系域是碳酸盐岩台地的基本构造组成。一个层序内的地层向上的顺序依次被称为低位、海侵和高位体系域。低位体系域或者由外来沉积物组成，也就是陆源碎屑物重新沉积到盆地中，或者(和)由原地的物质建造组成，一般为近海、浅海相覆盖的潮汐相。上覆的高位体系域的沉积物一般是单个层序的最厚部分，通常由从加积至进积的台地相和边缘台地的向海沉积的深水相组成。台地内部的高位体系域的沉积物由叠加的准层序构成。这种准层序是被不整合覆盖的向上变浅的沉积相，它反映了台地范围的短期地表裸露。准层序的边界：是一个海泛面及与之相关的界面。大多数准层序边界海泛面均存在着深水沉积与浅水沉积的一个截然界面。准层序沉积特征：是一个向上沉积水体不断变浅的序列，层厚向上增大，生物扰动向上减少，沉积相向上指示水深变浅，三维空间上表现简单的冲刷和变粗的趋势。准层序形成环境：一个完整准层序的形成是与海平面相对升降变化密切相关的。在准层序形成的第一阶段，沉积物的沉积速率大与海平面相对上升速率或海平面处于相对下降阶段。此时沉积物不断向前推进，较浅水沉积相上覆在相对较深水沉积上，形成自下而上沉积水体由深变浅的准层序沉积序列。第二阶段是海平面上升速率明显大于沉积物供给速率形成海泛面的时期。此时在第一阶段形成的沉积物纸上产生了硅质碎屑沉积物的无沉积作用面，并可在该面上沉积薄层炭酸岩盐、海吕石、富含有机质的泥灰岩或火山灰，也可以在早期沉积物顶面形成不同类型的海泛滞留沉积。第三阶段是形成新的准层序沉积阶段。此时的海泛面发生较明显的相对下降，沉积物供给速率大于可容空间增长速率，沉积物不断向前进积，形成新的准层序。新的准层序叠覆在前期准层序顶界海泛面之上，穿过该海泛面存在明显的水深增加的证据。准层序的边界形成机理：当水深速率明显大于沉积物沉积速率时便形成了边界。2、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，其边界为一个重要的海泛面和与之可对比的面，有时它可以和层序边界一致。准层序组对比的重要意义：准层序和准层序组的边界均是不同级别或不同规模的海泛面，因此，据海泛面确立的准层序和准层序组地层对比格架具有地层年代意义。层序地层对比所建立的年代地层框架有利于高效地进行油气资源勘探开发，使石油勘探开发科技人员值得重视和采用的一种地层对比方法。盆地类型：被动型边缘盆地，运动型边缘盆地。层序边界的类型：Ⅰ型，层序界线是在全球海平面下降速率大于盆地下降速率时产生的，即此时发生了较大规模的相对海平面下降。Ⅱ型层序界线是在全球海平面下降速率几乎或小于沉积滨坡折处沉降速度时形成的。不同类型层序界线的形成是全球海平面升降变化于盆地沉降速率之间相互作用的结果。这种差异性相互作用就形成了不同层序界限内的不同沉积沉积组合方式。Ⅰ型层序边界的识别标志：1、广泛出露地表的陆上侵蚀不整合面。2、层序界面上下地层颜色、岩性以及沉积相的垂向不连续或错位。3、伴随海平面相对下降，有河流回春作用形成的深切谷实层序边界的典型标志。4、相对海平面明显下降造成层序界面处的古生物化石断代或绝灭。5、在岩性和地层产状突变的层序界面处，测井曲线具有良好的层序界面反映。6、层序界面上下体系域或准层序类型的突变。7、伴随着沉积相向盆地方向的迁移，可在敌剖面上识别出一个层序的顶部海岸上超的乡下迁移现象和一个层序下部层序界面之上的海岸上超的向陆迁移现象，他们与地震剖面上的地震反射终止关系（消蚀、顶超、上超、下超）共同构成了层序边界的识别标志。其中消蚀、顶超、上超是在地震剖面上不整合面的识别标志。层序边界识别标志：1、在地震剖面上不整合面的识别标志：消蚀、顶超、上超2、生物特征识别标志：生物碎屑层，植物根迹化石，遗迹化石，生物数量、种属的变化。3、沉积学标志：相突变，古土壤层，微观成岩标志。4、测井曲线特征。5、综合分析。深切谷：时下切的河流体系，其通过下切作用使河道向盆地延伸并且如下伏地层，以海平面的相对下降相对应，在陆棚上，深切谷以层序边界为下界，以首次主要海泛面为上部边界。具陆棚坡折边缘的Ⅰ型层序地层样式：（1）低位体系域是在相对海平面下降以及其后的缓慢上升时期形成的，其底为Ⅰ型不整合界面及其对应的整合面，其顶为首次越过陆棚坡折带的初始海泛面。（2）海侵体系域是具有陆棚坡折边缘的Ⅰ型层序中部的一个体系域。它在海平面快速上升期间，克容空间增长速率大于沉积物供给速率的情况下形成的。其底界为首次海泛面，顶界为最大海泛面。（3）高位体系域是在海平面相对上升速率不断降低时形成的，或者说是在克容空间增长速率小于沉积物供给速率时形成的。它广泛分布于陆棚之上，其下部以加积式准层序叠置样式向陆上超于层序边界之上，向海方向下超于海侵体系域顶面之上。具陆棚坡折的盆地的Ⅱ型层序地层样式：（1）陆棚边缘系域是Ⅱ型层序最下部的一个体系域，其底是一个以覆盖河流沉积的海相平原或以覆盖河流沉积的滨岸和三角洲沉积物为特征的侵蚀不整合面或与之可对比的整合面。（2）海侵和高位体系是沿层序边界发育广泛的海侵沉积。两类层序识别的主要依据：沉积盆地边缘地形的差异，相对海平面升降幅度不同、陆上侵蚀消截获陆上暴露面积的不同以及上覆地层超覆特点的差别。凝缩层（缓慢沉积段）：沉积速率低，形成时间长，沉积作用连续。它在层序地层学研究中的两个重要价值：（1）如果漏掉该层，那么，在生物地层记录就会出现明显的尖端，造成在沉积作用实际联系的地区家乡出一个主要的不整合。（2）若仅对该层采样分析古水深而不做同一侧向沉积环境解释，那么，就会对整个层段做出联系的深水环境解释，遗漏掉几个重要的侧向边界。二、基准面、可容纳空间与沉积湾岸坡折的详解（一）基准面1、基准面的定义基准面是分隔开沉积带和剥蚀带的物理面。(wheeler,1964)它是由无数个平衡点组成的面，在这个面上，沉积作用等于剥蚀作用。2、基准面的分类2.1侵蚀基准面陆地上的风化剥蚀作用到达终极状态时的临界面，一般认为其相当于平均海平面及海平面在水平方向上的向陆地延伸面。这是较为传统和早期被普遍接受的概念。理论上讲，海洋是沉积作用的最终场所，在地表营力作用下发生的削高填低地质作用，最终会达到终结状态—夷平地表填平海盆，因此，海平面自然被看作是最终夷平面。2.2沉积基准面一个抽象的动态平衡面,在此面之上沉积物不稳定,不发生沉积作用而是发生侵蚀作用；在此面之下沉积物会发生沉积作用；在此面附近沉积物既不发生沉积作用也不发生侵蚀作用。海洋环境的基准面就是海平面；陆相断陷盆地中的沉积基准面是湖平面和递降水流平衡剖面或叫河流平衡剖面。湖泊沉积环境的基准面就是湖平面，而陆相河流环境的基准面就是递降水流平衡剖