海进-海退层序(Embry)

1、（译文出处: Embry, Ashton F,151-172）摘要：Sloss及其同事对层序的原始定义是：以出露地表的不整合面为边界的地层单元。该地层单元具有一定的有效性，因为在大多数实例层序中，不整合面只有在盆地边缘才能够被识别出来。Vail及其同事重新定义了这一术语：层序是以不整合及其与其有联系的整合为边界的，这大大扩大了层序在盆地分析中的实用性。相关整合面的引入使得层序在整个盆地得到识别成为了可能。利用此种修改过得定义，构想出了四种不同类型的层序，每种层序都有一套不同的边界。Vail及其同事定义了两种：1类型沉积层序和2类型沉积层序。1类型沉积层序利用暴露不整合面作为边界的不整合部分，以

2、基准面开始下降的等时线作为相应的整合部分。由于在基准面下降时暴露不整合向盆地方向迁移，迁移得越多，会导致不整合面在层序中比边界上还多。同样，我们也不能够客观地识别出与盆地开始下降所对应的等时线。因此，1类型沉积层序实际用途不大。2类型沉积层序同样利用暴露不整合作为边界的不整合部分，但是利用基准线下降结束，而不是开始时的等时线作为相应整合部分。这解决了在层序内部包含有不整合面的问题。然而，客观地识别出与基准面下降结束（基准面开始上升）相对应的等时线是不可能的，因此，2类型沉积层序也没有实际价值。Galloway提出利用最大海泛面作为层序边界，并命名该地层单元为成因地层层序。该方法解决了过度主观识

3、别层序边界的问题，因为最大海泛面可以在科学分析中客观地分析出来。然而此种层序的问题在于不整合面出现在层序内部，并且与盆地边缘缺少成因上的一致性。为了解决在层序定义中的主要缺点，Embry和Johannessen定义了第四种层序类型：T-R层序。这种层序利用暴露不整合作为边界的不整合部分，以最大海退面作为相应的整合部分。此种方法使得不整合面位于边界上，并提供了一种可以客观识别的相应整合面。因此，它解决了先前层序的致命错误。利用最大海退面作为边界，T-R层序可以划分为下部的海侵体系域和上部的海退体系域。T-R层序地层不同于其它方法，具有最大的实用价值。引言Sloss et al.(1949)最先将

4、以区域的暴露不整合为边界的地层单元命名为层序，这创立了层序地层学科。Mitchum et al. （1977）将层序地层重新定义为：以在成因上有一定联系的不整合面或相应的整合面为边界的地层所组成的地层单元，这成为了层序地层学的分水岭。该概念包含了层序边界可以向盆地方向扩展到相应的整合面，使得层序边界可以在整个盆地得到划分，而不是仅仅在不整合面出露的盆地边缘。大家都一致认为层序的不整合部分必须暴露不整合或者在暴露不整合时期形成的滨岸冲沟面保持一致。此种地层不整合面往往在盆地边界，通常向盆地中心方向消失，即相关整合面的划定一直是引起混淆和争论的主题。在过去的25年里，大量不同的地层层面组合被提为层

5、序边界。每一种组合都可以被认为是特定的层序，并作为一种特定的层序地层来使用。然而，在每一种层序类型在描述和讨论之前，弄清是什么样的层序和描述可能被应用到所有层序中的层序界面是相当重要的。在各种层序被描述之后，再讨论可能的层序类型。通过这样，再提出层序的组成部分-体系域。此文章主要回顾了自1972年以来层序地层方法。主要是基于在北极列岛上分布广泛、巨大的泥盆纪和中生代暴露经典地层，同样也使用了这些地层的地下资料（井、地震）。尤其，Embry提出了一种独立且平行于Exxon的层序地层，他提出在某种程度上不同的观点，为层序分析提供了另外一种方式。层序地层为了理解如何给一个给定地层“标记”和最好地应用

6、它，知道在利用原则划分地层时会引起哪些岩石性质的改变是相当重要的。知道最初在岩石中引起这些变化的原因也相当重要。比如，当谈到生物地层时，化石组成的变化很明显要用来划分生物地层边界。我们也知道此种组成的变化主要是是由于环境演化和改变共同作用的结果。利用这些知识，我们可以在理解生物地层的基本原则上走得更远。在层序地层中，我们利用沉积趋势的各种变化作为层序边界。例如，这种趋势由沉积变化为暴露侵蚀、由海进趋势（向上变深）到海退趋势（向上变浅）。这些变化可以识别为明确的边界（例如，由于沉积到暴露而形成的不整合面，由海进到海退而形成的最大海泛面），被用来作为层序地层的边界（层序，体系域）。通过Barrel

7、l（1917）在近一个世纪前讨论过的，我们可以知道沉积趋势的变化和相关可以识别的界面或多或少是由于基准面变化引起的。这些概念给了我们对层序地层的基本理解，使得我们得到层序地层的可行定义：层序地层包含了在岩石记录中可识别的、相关的沉积趋势变化。此种变化是由沉积和基准线变化共同作用的结果，现在可以通过沉积学标准和几何学的关系识别出来。我必须指出这个定义不同于其他人定义的原则，因为其它定义更趋近于间接的、不完整的，或不满足基本条件的。比如，Van Wagoner et al. (1990)将层序地层定义为：在年代地层学特征框架内，研究成因上有联系的相。这与层序地层联系很小，更趋近于相分析的定义。还有

8、一点，“年代地层学重要性”的这个术语对定义来说毫无意义，地层分析中所有不同类型的地层界面都具有年代地层重要性。Emery和Myers(1996)将层序地层定义为：对沉积盆地，以不整合和与之对应的整合面为边界进行成因上的次一级划分。这相对于Van Wagoner et al. (1990)的定义来说有相当大得提高，但是不是相当全面。此定义等价于在说，岩石地层包含有将沉积岩石记录细分为岩石地层单元。值得庆幸的是，该定义提供了一个层序地层好的特征。基准线变化和沉积趋势变化引言如同上面提到的，为了层序地层学得发展，我们引入了基准线周期性变化这一自然现象的概念，就如同我们研究磁性地层学，引入磁极变化这一

9、自然现象的概念一样。Harry Wheeler（1964）简要介绍了运用基准线变化这一概念的历史。最近Tim Cross明确介绍了如何将基准线变化这一概念直接运用到层序地层学之中。在地层学概念中，基准面不是一个真实的物理界面，而是一个相当抽象的界面，它反映的是侵蚀和沉积的平衡面。它是沉积的上限，即在基准面低于地表的任意地区都不会有沉积，会发生侵蚀。当其在地表以上时，在可能的地区沉积作用会发生。在基准面和地表之间的地区可以沉积沉积物，我们称之为可容纳空间（Jervey，1988）。当然，基准线在地表中间的部分称为平衡点，平衡点处侵蚀和沉积相等。该点定义了沉积盆地的边界。Cross和Lesseng

10、er（1998）解释过：地层基准面描述的是增加和减少可容空间同带来和搬走该地沉积物共同作用的结果。由于地球的动态变化特征，基准面很少静态地保持在给定的区域，它的向下和向下运动通常与地球表面以下的沉积基底有关。因此，基准面的变化反应的是基准线与沉积基底之间距离的变化。我们用沉积基底而不是地球表面的原因是确保基准面变化独立于沉积这一概念。基准线变化的营力主要有两种。第一种构造运动，它导致与地球中心相关的沉积基底向上或向下运动。沉积基底向下运动表示下沉，相关的概念是基准面上升和可容空间增加。相反，沉积基底向上运动（上举作用）导致以上两种界面相互靠近，基准面下降，可容空间减少。基准面运动的第二种营力是

11、海平面的升降变化，它记录的是海平面相对于地球中心的运动。在这种情况下，沉积基底保持不变，基准线变化。因此，海平面上升等价于基准面上升，可容空间增加。而且，任何沉积量的增加和减少都是由此种现象引起的，例如，压实，岩溶、岩体侵入都将导致基准面和可容空间大小的变化。尽管我们知道很多控制与沉积基底相关的基准面变化的很多因素，在沉积盆地中同时理解这些因素是相当重要的，并且分开决定每一种因素的效果是不可能的（Burton et al. 1987）。这些因素的结合，交叉效应共同决定了基准面的变化因此，运用基准面这个术语解决了究竟是构造还是海平面变化增加或减少可容空间和在沉积趋势中可容空间变化的问题。一些作者

12、会优先决定构造或海平面变化是主要因素，然而这种教条式的方法是无用的，应该避免的在相同的文章中，基准面变化有时候用作相对海平面变化，但是我倾向于基准面变化，它的优越性在于不会导致与海平面变化发生混淆。假如基准面是连续变化的，层序地层的关键点在于，基准面的周期性变化导致了在此期间形成的沉积层内可以识别的沉积趋势的变化。此种沉积趋势的变化是可容空间增加和减少的速率同沉积速率相互作用的结果。例如，在给定区域，当所有可溶空间消失，将会发生沉积到剥蚀的转化。这种沉积趋势的变化将会导致不同类型不整合面的形成，继而用来描述不同类型的层序地层单元及其相互关系。沉积趋势变化基准线移动会形成两种主要类型的沉积趋势变

13、化，包括：（1）沉积和聚集到侵蚀的变化，反之亦然；（2）向上变浅的趋势（海退）到向上变深趋势（海进）的变化，反之亦然。在基准面升降变化的周期中，出现了代表两种类型，沉积趋势的6种重要变化。4种发生在基准面上升时期，两种发生在下降时期。这些变化发生在完整循环的时期中的短时间或长时间的间断。这6中沉积趋势如下：基准面上升：1、 经由暴露侵蚀面，向陆方向，非海相地层沉积和聚集的扩张。2、 在海相地层中，海退趋势转变为海进趋势。3、 沿海岸线的沉积终止，开始海岸的网状侵蚀。4、 海相地层由海进趋势转变为海退趋势。基准面下降：5、 盆地边缘沉积终止，向盆地方向的暴露侵蚀逐渐扩大。6、 内陆架上得海床侵蚀

14、发育，非海相侵蚀面向盆地方向扩张。读者或许会想为何在海相斜坡（海底峡谷，滑塌等等）上得沉积终止没有包含在其中。主要原因正如Galloway（1998）强调的，这种终止能够发生在基准线旋回的任何时期，其经常可以被检测到。上述6中沉积趋势的显著变化可以在沉积记录中得到许多性质不同、可以识别的边界，这些边界可以用来进行层序地层分析（图1）。他们发展的复杂过程及识别的明确界限在下面的部分进行讨论。图1 在一个单循环内基准面的升降，6种明确的地层界面代表了沉积趋势的区域变化的形成。在基准面下降时期，暴露不整合面和海相侵蚀的海退面向盆地方向迁移。在基准面开始上升和开始海进之间形成了最大海退面。在海进的间断

15、期内，岸线侵蚀向陆地方向迁移，形成滨面沟蚀不整合或滨面沟蚀整合。追踪到海退面的开始，可以得到最大海泛面。当基准面开始上升，原先下降遭受侵蚀的地方，可容空间开始增加。这导致了盆地边界向陆地方向扩张，在整个基准面上升时期，下覆遭受侵蚀的界面被非海相地层海进上超。基准面持续上升，更少的沉积物运移到盆地的海相部分，因为沿着盆地扩张的边缘河流梯度越来越小，非海相地区沉积物储集增加。在基准面开始上升阶段，足够的沉积物仍能到达海相地区，使得海岸线向盆地方向迁移，就如同先前海平面下降一样。然而，此种迁移速率在不断减慢，直到海岸线处的基准面变化速率超过了沉积物供给速度，海岸线停止向海方向移动，转而向陆地方向移动

16、（海进）。此种海进到海退导致了沉积趋势的两种主要变化。沿着海岸线，在海进时期，发生网状侵蚀，滨岸侵蚀带向陆地方向迁移。此侵蚀称为滨岸冲沟，它发生在海进的整个时期（图1）。此种侵蚀面可能或可能没有切穿下覆暴露不整合（滨岸冲沟-不整合或滨岸冲沟-整合）。同样，当海进开始，在陆架任意地点沉积物变少，因为沉积物源的距离变大和整体在海相地区的物源供给减少了。这导致了由反应海退特征的向上变浅的趋势转变为向上变深的趋势。在这里，称标志着此次变化的重要界面为最大海退面。最后，基准面上升速度变缓，海岸线处的沉积物又一次超过了波浪搬运的速率。滨岸冲沟发育停止，海岸线开始反向，向海的方向移动（海退）。这导致了海相盆

17、地沉积物增加，经由陆架沉积物开始进积变粗。由此，致使向上变深的趋势转变为向上变浅的趋势，标志着此次变化的平面成为最大海泛面（图1）。因此，在基准面上升时，4种沉积界面代表了沉积趋势的变化。它们是最大海退面，滨岸冲沟-不整合，滨岸冲沟-整合和最大海泛面。同时，在基准面下降时期形成的暴露不整合，被此海进阶段沉积物覆盖，成为了真实存在的界面。在基准面开始下降时，沉积空间减小，盆地边缘沉积终止。暴露不整合在整个基准面下降时期向盆地方向迁移，在延伸至盆地方向最大限度时，会出现暴露不整合面（图1）。岸线向海方向移动，基准线上升逐渐变缓，紧接着以更快的速度基准线下降。当基准面开始下降时，海相陆架内部开始遭受

18、侵蚀（Plint，1988）。其原因是陆架退积以实现基准面下降的平衡。在整个基准面下降间歇期，内陆架侵蚀面向海方向迁移这种海进式的沉积为滨岸进积沉积物所覆盖，从而形成了分布广泛的海相侵蚀海退面。总之，在基准面上升期形成了四个界面：滨岸冲沟-不整合，滨岸冲沟-整合，最大海退面和最大海泛面；在基准面下降时期形成了两个界面：暴露不整合面和海相侵蚀海退面。这六种界面是层序地层的核心，在下面将更加详细地描述。重要的是，因为在基准面循环期内，这些界面有明确的时间，所以它们的时间和空间排列是明确的和可以预测的。这种排列可以作为层序地层的模型，它在图2中给出了。图2 图中展现了六种层序地层界面空间展布的示意横

19、剖面。这六种界面分别为滨岸冲沟-不整合，滨岸冲沟-整合，最大海退面，最大海泛面，暴露不整合面和海相侵蚀海退面。由于这些界面在基准线变化的周期中形成，它们之间通常有相似的联系，此种排列方式则构成了层序地层的模型。层序地层界面引言每种类型地层都有一种或多种类型可识别的界面，用来进行相互联系和地层描述。例如在岩石地层中，只能识别出一种类型界面，此界面标志着显著的岩性变化。这使得岩性地层保持相对简单。在给定地层中，界面越多，问题越复杂。在生物地层中，定义了许多不同类型的界面，包括：生物开始出现的界面，生物化石聚集带发生显著变化的界面。对不少于一种界面进行定义时，会导致大量地层类型定义的出现。上文中已经

20、提到，在基准面升降循环中，沉积趋势有很多种变化。这些趋势的变化形成了六种可识别的界面，此六种界面可以在层序地层中用来联系和定义地层单元。这六种界面是：暴露不整合面，海相侵蚀海退面，滨岸冲沟-不整合，滨岸冲沟-整合，最大海退面和最大海泛面。前两种是在基准面下降时期形成的，后四种是在基准面上升时期形成的。接下来会讨论一些界面对联系和描述层序地层是很有用的，而另外一些则不然。在下面，将对六种界面进行逐个介绍，其重点在于客观识别这些界面的标准和其与其它界面的区别。同样，也分析了每一个界面的等时线和在层序地层中其结论有用性的关系。我也总结了我称之为“层内相变”的讨论结果，它代表了相的显著变化，而不是沉积

21、趋势的变化。因此，它不是层序地层界面，我在此总结出来是因为，该界面是相分析的重要界面，有时候会被误认为是层序界面。暴露不整合（SU）地层界面和层序地层最紧密的联系在于暴露不整合。该界面形成于基准面下降时，地表受到河流、风等作用的暴露侵蚀下而形成。在基准面下降的整个时期，它伴随着盆地边界的暴露向海方向迁移。在后来的海平面上升时期，暴露不整合为非海相沉积所上超，作为一个不连续的界面被保存下来。暴露不整合标志着沉积的终止，因此，在很多情况下具有侵蚀性的突变接触关系。下覆地层可以呈现高度多样化有时以粘土发育的成岩作用作为标志。暴露不整合的一个主要特征是其上为一套非海相地层（即海岸线向陆方向迁移时沉积的

22、地层）。因此，暴露不整合定义的关键是：为非海相地层覆盖，削截下覆地层的侵蚀面或固定界面。暴露不整合和等时线有很重要的关系。它发育在基准线下降的整个时期，因此可以认为其实穿时的。然而，等时线并不像其它穿时面一样穿过该界面。其原因是，在大多数情况下不整合面以下的地层都要比不整合面以上的地层要老。暴露不整合只削截其下的等时线，与其上的等时线呈现上超关系。因此，暴露不整合可以作为一个时间边界，它的这个特征使得暴露不整合面成为建议准年代地层格架的重要界面，并作为地层的边界。海相侵蚀海退面（RSME）这种层序地层界面最早是由Plint（1988）定义和讨论的。它是在基准面下降发育在内陆架上的侵蚀界面。当基

23、准面开始下降，内陆架斜坡与水流不再平衡，使该地区发育网状侵蚀。在基准面下贱的间断期内，水流缓慢搬运沉积物以建立一个新的平衡，侵蚀地区向盆地方向迁移。同时，沉积物在滨岸沉积，这些沉积物下超于滨岸沉积物向海方向进积时形成的侵蚀面。这些沉积物最终会为暴露不整合所覆盖。鉴于上述情况，RSME界面的特征是，其为上覆于向上变浅的海相陆架地层，下覆于向上变浅的滨岸地层的侵蚀界面。和其它界面比较起来，在这一点上，这些特征是独一无二的，使得RSME侵蚀面能够容易识别出来。RSME界面发育在整个盆地下降期，因此其高度穿时。等时线以高角度穿越界面，并伴有一些偏移。因此，它不像暴露不整合一样是等时界面。其高度不等时的

24、特征使得它不适合成为地层格架的一部分，也不能用来划分层序地层单元的边界。滨岸冲沟-不整合面（SR-U）另一种在基准面旋回中形成的重要不整合界面是滨岸冲沟。尽管其发育地点与暴露不整合不一样，但却经常和其混淆。虽然暴露不整合面在基准面下降、海退时期形成，滨岸冲沟形成于基准面上升、海侵的间断期内。当海侵开始，海岸线开始向陆地方向迁移时，滨岸冲沟被滨岸波浪作用切割，将沉积物主要向海方向搬运、运移。这发生的主要原因是陆架沉积平衡点向陆地方向移动。在海侵期的整个间断期内，侵蚀作用稳步向陆地方向进行，搬运走先前的岸线和非海相沉积物。这导致形成了分布广泛的侵蚀面，该界面将下覆的沉积物与其上较低的滨岸沉积分离开

25、，成为滨外沉积。滨岸冲沟最重要的两个特点是突变的侵蚀接触，在此界面之上为向上变深趋势的海相地层（海侵）。决定海岸冲沟是否侵蚀穿过了下覆暴露不整合面是相当重要的。如果侵蚀穿了，滨岸冲沟就继承下了暴露不整合时间边界的性质，所有其下的地层都要比其上的地层要老。在这种情况下冲沟面被称为滨岸冲沟-不整合。决定滨岸冲沟是否是不整合类型的一种方法是检查下覆地层的性质。如果它们是海相地层，那么，它就非常可能是非海相地层的间断，暴露不整合被侵蚀掉了，此滨岸冲沟即为等时的边界。滨岸冲沟-整合面（SR-N）如果所提到的滨岸冲沟没有侵蚀穿下覆不整合面，就称之为滨岸冲沟-整合面。它和滨岸冲沟-不整合面的共同特征在于为突

26、变、侵蚀界面，被向上变深的海相地层覆盖。然而，滨岸冲沟-整合面可以区分出来的特征是，其下覆地层在暴露不整合之上，并包含了海岸线向陆地方向迁移得沉积体。滨岸冲沟-整合面是高度穿时的界面，等时线穿过该界面，出现偏移和大角度。由于高度不等时，该界面在层序地层中有有限价值，但在相分析中很重要。最大海退面（MRS）在基准面开始上升后不久，在海岸线处，上升速度超过沉积速度，海岸线开始向陆地方向迁移。这标志着海侵的开始，在此时，相邻海相陆架沉积物供给减少在任意海岸地带的水深开始增加。这导致了陆架地层从先前海退时发育的向上变浅的趋势转变为反应持续海进向上变深的趋势。标志着沉积趋势变化的这个重要的、客观存在的界

27、面在这里被称为最大海退面。该界面还有一些其它名称，包括：海侵界面，整合海侵界面，最大进积面，或者更通用的术语，洪泛面。因为以上名称都有一些引起混淆的地方，最好是使用更具描述性，更少模糊不清的术语：最大海退面。为了实际目的，此界面仅限于海相地层，具有从向上变浅趋势转变为向上变深趋势的特征。很明显，此界面依赖于在普通水深中沉积的地层所解释出来的数据（即相分析）。实际界面可能发生在相变的进积间断期内或者可以是次一级的侵蚀作用形成的。总之，最大海退面的特征是下覆向上变浅的海相地层转变为上覆向上变深的海相地层，其间没有暴露不整合证据。该界面不能在非海相地层中识别，因为在大多数情况下，其空间被暴露不整合或

28、滨岸冲沟不整合所占据。在有些时候，从理论上讲，海退到海进的变化记录出现在直接上覆于暴露不整合的非海相地层中是可能的。然而，在非海相地层中客观识别此界面是不可能的，假如出现了此种稀有的情况，很实用的解释只有是将所有在暴露不整合之上的非海相地层解释为在海侵时期形成的。在大多数情况下，此种解释似乎是完全正确的。由此，暴露不整合标志着沉积趋势从下覆海退沉积转变为上覆海进沉积。向上变浅的趋势转变为向上变深的趋势不会在海相地区的每个地方同时开始，因为在海相地区沉积物供给的速度和基准面的变化均不相同。简而言之，它在基准面开始上升时，向盆地方向开始，在海岸线向陆地方向迁移时结束。这导致了最大海退面在某种程度上

29、具有穿时性，但就我个人经验而言，这种成因上的穿时不十分明显，等时线与MRS界面呈低角度相交。这种较低的穿时性使得MRS界面在帮助建立成因地层格架方面成为一个很有用的界面，而层序地层的一个主要目标得救建立成因地层格架。最大海泛面（MFS）最大海泛面基本上与最大海退面正好相反，它形成于向上变浅趋势取代向上变深趋势的时期。在海侵结束，海退开始，基准面上升速度变缓，沉积物供给速率基准面上升速率时，此种变化就开始在海岸线上形成。在此时，海岸线开始向盆地方向迁移（海退），最终海相地区接受到了更多的沉积物供给这导致了在海进期的海相地层中发育的向上变深的趋势转变为反应海退的向上变浅的趋势。MFS是经典地层中最

30、容易识别的界面，它反应了向上变深地层和上覆向上变浅地层之间的边界。这种边界可以发生在一次进积序列中，是完全整合的，或者发育在任意的或多或少有一点侵蚀的侵蚀面上这种侵蚀是由于具有网状搬运沉积物能力的洋流造成的，这种网状搬运的原因是，在海侵期，滨外地区沉积物供应量减少。在整合接触的情况下，经常会出现反应低速沉积的凝缩段沉积物。在这些循环中，其确切的取代关系很复杂，我建议将其放在第一次出现变粗间断的底部，或者直接上覆于凝缩段的间断。不同于最大海退面，最大海泛面有时候会出现在非海相地层中。它出现在呈现离海岸线越来越近趋势（海侵）的非海相地层与上覆反应离海岸线越来越远趋势（海退）的非海相地层之间。由于识

31、别非海相地层中海岸线的距离变化趋势要比检测海相地层水深困难，因此在非海相地层中更难鉴别出最大海泛面。同MRS面一样，MFS面在某种程度上形成于海侵时期的滨外沉积。然而其具有相当小的穿时性，使得MFS界面在层序相分析中有相当重要的作用。层内相接触面它不是真正的层序界面，而是有时候被误认为是层序界面。它只是在海进或海退地层序列中可以识别的相变面，其不代表任何沉积趋势的变化。因为该相变边界可以是侵蚀界面，所以当其发生在海退序列中，将相对于高能的沉积物（比如滨岸砂体）与低能沉积物（滨外页岩）分开时，它会被错误地解释为海相侵蚀海退面。在这种情况下，区分两者的唯一方法是观察其上或向陆方向是否为暴露不整合（

32、或岸线冲沟-不整合）。层内相接触面是在层序地层格架建立起来之后进行相分析的重要界线。层序类型引言以上层序地层界面仅仅能用来建立联系，而没有划分明确的地层类型。然而，层序地层也允许利用层序地层界面作为地层边界，划分地层。到目前为止定义了两种不同类型的单元：层序和体系域。Sloss et al. 对层序的定义是依照其不整合边界定义的。Mitchum et al.定义层序时仍然强调不整合边界，但是增加了不会呈现出不整合的盆地中心里面可以识别的整合部分。这使得层序以不整合及其所对应的整合作为边界。层序边界定义的扩大导致形成了四种类型的层序，每一种都定义了客观存在的不整合和整合部分的结合面。这致使在层序

33、相分析中有四种类型的层序。作者通常不会指明其在层序地层相分析中所使用的层序类型，这会造成混淆或者错误理解。理解如何定义、描述每种层序边界是以及了解给定研究中明确的层序类型是相当重要的。在这个部分将描述四种类型的层序边界。同时，利用以下准则，对每种类型边界在盆地分析中的有效性进行了评估。层序边界必须是可以客观识别的地层界面，其必须是可以科学观察到的和可以解释的，或者是可以由解释人员通过奇妙的想象所描绘出来。其它不满足该标准的界面，在科学分析和石油勘探中则用途不大。此外，不整合面和边界的整合部分在大多数情况下必须形成单一的贯穿界面。这意味着在盆地中心部分形成的整合边界在向陆地方向终止时，必须与在盆

34、地两侧形成的向盆地方向终止的不整合面保持一致。这种限制是不言而喻的，因为只有连续边界才能作为真正的边界。边界面的另一个限制条件是，必须在大多数沉积体系中发育。这是个必须条件，因为如果一个用于层序划分的地层界面没有普遍发育在大多数盆地中，那么此种类型层序就只有相当有限的实用性。最后，为了有最大的实用性，边界的不整合部分必须是等时的边界，整合部分具有相对较低的穿时性。这最后的限制条件使得层序边界成为随后相分析中有效的、准年代地层框架的一部分。现今，针对层序分析，提出了四种不同的层序类型。它们是1类型层序（Posamentier et al.1988），2类型层序（Posamentier et al

35、.1988），成因地层层序（Galloway，1989）和T-R层序（Embry和Johannessen，1992）。每一种类型都以不整合面及其相对应的整合面作为层序地层边界，每一种类型都在图3中显示了出来。1类型层序Posamentier et al.（1988）定义了此种层序，其边界在盆地边缘处为暴露不整合，向盆地方向为基准面开始上升的等时线（图3）。在海底扇沉积基底的有些地区用来代替此时间轴。最近Posamentier和Allen（1999）与Posamentier和Morris（2000）相当详尽地阐述了此种层序类型。该类型层序最大的问题在于基准面开始上升所对应的等时线不具备可分辨特征

36、，不能够通过科学客观的外部特征分辨出来（Embry，1995）。Posamentier和Morris（2000）反对利用含义模糊的等时线作为相关的整合面，尽管他们承认该界面具有一定的客观意义。此外，使用海底扇基底来代替等时线是不合适的，因为该边界与该地区层内相接触面之间是高度穿时的。相似的，在斜坡地层中，作者使用RSME界面作为1类型层序边界。这与该界面高度不整合的特征和斑状分布最不相符。该类型层序界面的另外一个缺点是，向盆地方向不整合面位于层序内部，而不是在层序边界上，其原因是在基准面下降时发育的暴露不整合部分按照定义来说会出现在层序内部（见Posamentier和Morris，2000，图

37、22）。由于这些严重错误。1类型层序地层在在层序分析中不是实用单元，因此，我不鼓励使用此类型层序。图3 该示意横剖面图阐明了定义过得层序地层界面及四种不同类型层序的边界。这些层序类型是：1类型沉积层序（T1DS）；2类型沉积层序（T2DS）；成因地层层序（GSS）；和T-R层序（T-RS）。注意两种沉积层序都使用了等时线边界，因此其无实用价值。T-R层序和成因地层层序均有客观可以识别的边界，但是在GSS层序中含有不整合面，所以它不是有用的类型。仅仅T-R层序有可以识别的边界，并使不整合面在其边界上。因此，只有T-R层序具有实用价值。2类型沉积层序Posamentier et al.（1988）

38、同样也定义了此种层序类型，它的边界在盆地边缘为暴露不整合，在向盆地方向，无不整合呈现的地区，为基准面开始上升时所对应的等时线（图3）。这种层序类型比1类型沉积层序更广泛被接受。其主要区别在于：2类型层序相应的整合面为基准面开始上升的等时线，而1类型层序为基准面开始下降所对应的等时线。Van Wagoner et al.（1990），Hunt和Tucker（1992），Helland-Hansen和Gjelberg（1994），Plint和Nummedal（2000）相比于1类型层序，均倾向于2类型层序，主要因为其避免了在层序内部出现不整合部分。在1类型沉积层序中，在基准面下降时沉积的地层均直接

39、位于层序边界之上，而在2类型层序中，这套地层直接位于层序边界之下。Kolla et al.（1995），Posamentier和Morris（2000）讨论了为何层序边界整合部分最好等同于基准面开始下降时期的原因（1类型层序），然而，Hunt和Tucker（1992，1995），Plint和Nummedal（2000）争辩说，此界面应当与基准面开始上升时保持一致（2类型层序）。与2类型层序相关的一个重要问题是，在确定层序边界时缺少识别与基准面开始上升所对应等时线的客观标准。正如Embry（1995）强调的，在此处，沉积模式和沉积物供给没有显著变化，此界面是不可以识别的，原始的地层边界只有可能在

40、基准面下降变为基准面上升时形成，在大多数海相地层中，沉积物向上变浅的趋势在基准面下降转变为上升时会持续出现。明显的，在文章中从来没有对2类型沉积层序中的整合部分客观、科学的识别标准进行过描述。2类型沉积层序是相当不实用的单元，因为其边界的整合部分没有办法客观识别。成因地层层序Galloway（1989）根据Frazier（1974）开创性的工作定义了成因地层层序。有时候也被称作海退-海进（R-T）层序。此层序边界仅有最大海泛面（MSF）这一种类型（图3）。一个MSF界面通常包括不整合部分和整合部分，因此，此层序类型似乎与Mitchum et al.（1977）定义的层序是并立的。此外，Vail

41、 et al.（1977）在地震剖面上识别出了MSF界面，它呈现出一个下超面，他们认为此界面为一个层序边界。但在此后的文献中，Vail等人终止了使用MSF界面作为层序边界。因为只使用了一种类型界面，所以不会出现不连续边界。此外，MSF界面可以在科学的分析中客观地识别出来，并且具有较低的穿时性。因此，MSF界面作为层序边界可能会有很大的作用。但是，此层序很严重的问题在于导致了暴露不整合会在层序内部出现，而不是在层序边界上。因此，在盆地两侧的暴露不整合面将地层分为构造上不一致的两个单元，含有暴露不整合的成因地层层序内会有两个成因上不相等的单元。这和Mitchum et al.（1977）的定义不相

42、符，因而此层序在描述成因地层单元这个目标上遇到了阻碍。毋庸置疑，当Sloss et al.（1949）提出层序地层学时，主要考虑得是暴露不整合面，通过此面以缺失的地层作为边界。利用最大海泛面作为层序边界将会大大扩大层序地层学的定义。然而，必须提到MSF界面是进行层间联系的一个很好界面，它在这方面的用途不应当与其作为层序边界混淆起来，因为层序边界具有完全不同的功能。海进-海退（T-R）层序Embry和Johannessen（1992）定义了此类型层序，Embry（1993,1995）对其进行了更加深一步的讨论。它同以上描述的1,2类沉积层序一样，层序的不整合部分为暴露不整合或滨岸冲沟不整合，但是

43、，此三种层序的不整合部分向盆地方向延伸终止所对应的整合部分是不相同的（图4）。图4中展示了最大海退面（MRS）作为T-R层序的相应整合部分。图4 图为1类型沉积层序，2类型沉积层序和T-R层序体系域的对比图。仅有T-R层序具有客观可识别的体系域。LST：低位体系域；TST：海侵体系域；HST：高位体系域；FRST：强制海退体系域；RST：海退体系域；SB：层序边界。我强烈建议使用此种类型层序进行层序分析，因为仅有此种层序满足了实用性的所有标准。T-R层序是以客观可以识别的地层界面为边界的。先前已经讨论过，不整合是时间界面，MRS界面具有低的穿时性。在大多数情况下，此层序界面是由一定长度的滨岸冲

44、沟连接起来的MRS界面和暴露不整合面所构成的连续界面。在很多情况下，滨岸冲沟-不整合形成了大多数或全部的层序边界的不整合部分。Embry（1995）指出，我们很少见到不呈现这种关系，而是呈现向盆地方向终止的暴露不整合在MRS界面之下的情况。此种关系同样也被Helland-hansen和Gjelberg建立的模型所证实。以上提到的不连续的关系似乎在理论上是可行的，但在实际中却很少见，在大多数情况下，T-R层序的不整合和整合部分构成单一贯穿的边界。我们必须注意到划分不连续的界面也是相当困难的，因此，此种理论上可行的界面没有太大的实际用途。总结尽管在自从Mitchum et al.（1977）首次修

45、订层序边界以来，已经提出了4种类型层序，仅仅有一种才是科学可行，能够划分成因地层单元的类型。这种类型就是T-R层序，此层序利用暴露不整合或滨岸冲沟-不整合作为层序边界的不整合部分，以最大海退面作为其相应的整合部分。其它的层序类型都是不合适的，因为它们要么在层序内或多或少含有暴露不整合，要么层序边界不能够科学客观地识别出来。体系域引言层序是层序地层的基础，它最好的定义是以不整合（暴露不整合或滨岸冲沟-不整合）和相应的整合部分（最大海退面等）为边界的。层序可以进一步划分为称为体系域的可识别单元。如同层序一样，为了具体有实用性，体系域必须具有一个明确的，可以识别的层序地层界面。下面，我们将回顾以前所

46、提出的将层序进行进一步划分为体系域的方法。我将拿我最倾向的层序的体系域划分方法与其它方法划分的体系域进行对比。前期工作体系域这一概念最先被用来定义在同时代的沉积环境下，所形成的地震地层单元的进一步划分（Brown和Fisher，1977）。这一术语最先被Embry地层工作者收录（Van Wagoner et al.，1988），用来描述沉积层序内不同的单元，每一个单元都由层序内的叠加模式和位置区分开，这一句层序的边界不同而不同。Exxon地层工作者（Posamentier和Vail，1998）同样提出了每一种体系域与海平面周期性变化曲线的一定间断期相对应，此假设，从此成为了源源不断地引起混淆和

47、问题的源头。Posamentier和Vail（1988）将层序分为三个体系域：低位，海侵和高位（图4）。低位域（LST）在次一级划分层序的最底部，它预想的是在基准面下降和开始上升早期，海侵发生之前形成的。LST的地步边界与层序边界一致，在大多数情况下与基准面开始下降的等时线一致（图4）。在划分LST的底边界时最难的问题是如何客观识别等时线，在大多数情况下，低位域不能客观识别出来。为了避开这个问题，Posamentier和Vail（1988）提出使用盆地扇沉积作为层序边界和LST的底边界。实际上，这个接触面在层内相接触关系中是高度穿时的，是不适合在层序地层中作为边界的。在海相地层中，LST的顶界

48、面为海侵开始的界面，在现有术语中即为最大海退面（图4）。与下覆边界相比，此边界是实用的，可以识别的。LST有时候也被认为是层序边界不整合之上的地层（例如，深切谷地层）。这些地层是在海退还在进行，基准面开始上升时形成的。在此种情况下，划分LST的主要问题不是确定下边界，而是客观识别上边界。下边界是暴露不整合，上边界是与开始海侵所对应的界面。在非海相地层中，这个理论上的上边界是不能够客观识别的。一直以来，在划分不整合面之上的LST做出了很多努力。例如，Van Wagoner et al.（1990）将下覆暴露不整合与上覆滨岸冲沟-整合界面之间全部的非海相地层作为LST。（见他们的图28）这种方法是

49、没有价值的，因为在大多数情况下，所有海侵期间的地层均为非海相地层。此外，在这里，滨岸冲沟-整合界面是高度穿时的，不适合作为体系域边界。一些作者将LST的上边界划在河流相转变为咸水相的相界面上。这同样也是不能被接受的方法，因为该相边界是高度穿时的，此类所有界面都不适合作为体系域边界。假设，大多数沉积在不整合面上的非海相地层都是在海侵期形成的，并且LST非海相沉积普遍被上覆冲沟所侵蚀，那么，所有不整合面之上的非海相地层最好是放在海侵体系域中，下面我会对其进行描述。我强调的是，尽管一些在不整合面之上的非海相地层是在海侵开始之前形成的，也没有遭受冲沟侵蚀，但其不可能与海侵期沉积的上覆非海相地层区别开。

50、因此，识别在暴露不整合之上的LST任何努力都是无用的、注定要失败的，因为缺乏将LST非海相地层与TST非海相区别开的客观标准。在没有海底扇沉积的地层条件下，Posamentier和Vail（1988）提出了第二种层序地层模型（类型2），在此层序边界之上的体系域被命名为陆架边缘体系域（SMST）。这个单元预想是在基准面开始上升与海侵之间沉积的。SMST下界面定义为与基准面开始上升所对应的不可识别的等时线，上边界为最大海退面（在他们的术语中成为初始海泛面）。因为完全缺乏识别下边界的客观标准，SMST没有用在层序地层学研究中，缺乏实用价值。在Exxon模型中的另外一个体系域是海侵体系域（TST）。这

51、一单元下边界是最大海退面（Exxon称为初始海泛面），上边界为最大海泛面（图4）。该体系域设想是在基准面上升速率超过在海相地区沉积物供给的速率，海岸线向陆地方向迁移时期形成的。正如上面讨论过得，此体系域上下边界均可用科学的方法识别出来，因此，此体系域实用性很强。在Exxon模型中，第三种，也是最上面的体系域是高位体系域（HST），它的下边界是最大海泛面，上边界为层序边界（图4）。它设想是在基准面上升速率不断变慢时沉积的。在层序边界不整合的地方，HST具有可识别的边界。然而，在边界的等时线处（相关整合），HST与上覆下一个层序的LST（或SMST）之间的边界不能够客观识别，在这种情况下，HST失

52、去了其意义及实用性。Hunt和Tucker（1992）开始了体系域划分的另一场革命。其假设条件是层序基线必须与LST基线一致，即在Exxon模型中假设的等时线或海底扇地层的底部。Hunt和Tucker（1992）认识到大多数海相地层都是在基准面下降时形成的，最终其等时线都将与层序界面不整合之下的地层保持一致。因此，陆架上大量层序边界之下的地层与盆地内层序边界之上的地层是等时的。这显然违反了层序地层的基本原则，因为层序边界之上的地层都应该比边界之上的地层年轻。为了纠正Exxon模型中的这些基本错误，他们提出了使用2类型层序，增加了第4种层序类型，强制海退体系域（FRST）。它是层序中最高的体系域，直接位于层序界面之下。这种新体系域的下边界要么是基准面开始下降的等时线，要么是海底扇底部，其上边界为与基准面开始上升所对应的等时线。FRST包含有所有在基准面下降时期形成的地层，事实上，这