层序地层学讲义第二篇

1、第二篇第二篇 层序地层学理论体系层序地层学理论体系第第二二篇篇课课程程提提纲纲第五章第五章 海相层序地层学海相层序地层学 第七章第七章 高分辨层序地层高分辨层序地层学学第六章第六章 陆相层序地层学陆相层序地层学陆陆相相层层序序地地层层学学课课程程提提纲纲第一节第一节 陆相湖盆地质特征陆相湖盆地质特征第二节第二节 陆相层序地层主控因素陆相层序地层主控因素第六节第六节 陆相层序地层模式陆相层序地层模式第四节第四节 陆相层序级别的划分陆相层序级别的划分第三节第三节 陆相地层层序边界识别陆相地层层序边界识别第七节第七节 陆相层序地层与油气勘探陆相层序地层与油气勘探第五节第五节 陆相层序体系域划分陆相层

2、序体系域划分第一节第一节 陆相湖盆地质特征陆相湖盆地质特征一、陆相湖盆构造特征一、陆相湖盆构造特征二、陆相湖盆气候特征二、陆相湖盆气候特征 三、陆相湖盆沉积旋回特征三、陆相湖盆沉积旋回特征 起源于被动大陆边缘的海相碎屑岩层序地层学原理已被人们起源于被动大陆边缘的海相碎屑岩层序地层学原理已被人们证实能应用于陆相地层的研究，这是因为湖泊等陆相沉积环证实能应用于陆相地层的研究，这是因为湖泊等陆相沉积环境的异旋回沉积作用与受控于海平面相对变化的海相盆地沉境的异旋回沉积作用与受控于海平面相对变化的海相盆地沉积作用具有相似性积作用具有相似性. 由于由于陆相湖盆的地质特征陆相湖盆的地质特征如受构造和气候作用

3、影响大、盆地如受构造和气候作用影响大、盆地类型和结构复杂、湖盆水域浅小、近物源和多物源供源方式、类型和结构复杂、湖盆水域浅小、近物源和多物源供源方式、湖平面升降变化频繁、沉积体系类型多且相变快、湖盆缺少湖平面升降变化频繁、沉积体系类型多且相变快、湖盆缺少明显的地形坡折等明显不同于海相沉积盆地，所以，海平面明显的地形坡折等明显不同于海相沉积盆地，所以，海平面升降变化曲线对湖泊层序研究无指导意义，控制地层构型的升降变化曲线对湖泊层序研究无指导意义，控制地层构型的主要因素是主要因素是构造活动构造活动和和气候气候的变化。的变化。 研究表明，要成功地在陆相地层中运用层序地层学的基本概研究表明，要成功地在

4、陆相地层中运用层序地层学的基本概念，就必须要对陆相盆地构造活动、气候变化以及基准面和念，就必须要对陆相盆地构造活动、气候变化以及基准面和沉积物的供给进行全面了解和研究，这样才能根据陆相湖盆沉积物的供给进行全面了解和研究，这样才能根据陆相湖盆的地质特征，作出能反映陆相盆地地质特征的层序地层研究的地质特征，作出能反映陆相盆地地质特征的层序地层研究成果。成果。 一、陆相湖盆构造特征一、陆相湖盆构造特征1、陆相湖盆成因机制、陆相湖盆成因机制2、陆相湖盆结构特征、陆相湖盆结构特征3、陆相湖盆构造演化特征、陆相湖盆构造演化特征1、陆相湖盆成因机制、陆相湖盆成因机制 陆相湖盆成因机制之一：陆相湖盆成因机制之

5、一：热沉降作用热沉降作用 由于地幔深部物质上涌，在陆岩石圈由于地幔深部物质上涌，在陆岩石圈之下形成热点，大陆岩石圈受热被张变薄。之下形成热点，大陆岩石圈受热被张变薄。随着均衡上隆，在地壳上部足以产断裂的随着均衡上隆，在地壳上部足以产断裂的裂陷盆地，从而导致盆地的沉降和沉物的裂陷盆地，从而导致盆地的沉降和沉物的沉积沉积 (图图41)。 -断陷盆地成因断陷盆地成因1、陆相湖盆成因机制、陆相湖盆成因机制 陆相湖盆成因机制之二：陆相湖盆成因机制之二： 是洼地内沉积物按地形法则发生堆积，是洼地内沉积物按地形法则发生堆积，由于岩石圈的负载作用，岩石圈发生并不由于岩石圈的负载作用，岩石圈发生并不流动的弹性变

6、形。岩石圈凭借其弹性可承流动的弹性变形。岩石圈凭借其弹性可承受宽度等于其深度量级的负载，这种均衡受宽度等于其深度量级的负载，这种均衡下沉可以导致沉积物的总厚度达到初始地下沉可以导致沉积物的总厚度达到初始地形异常的形异常的2-3倍，从属这种成因机制的盆地倍，从属这种成因机制的盆地主要分布在主要分布在大陆边缘和大陆裂开大陆边缘和大陆裂开的地区。的地区。 -坳陷盆地成因坳陷盆地成因 中国东部中新生代陆相盆地形成机理中国东部中新生代陆相盆地形成机理虽尚未完全认识，虽尚未完全认识，但一般都认为，东部陆相断陷盆地是在陆壳上形成的，但一般都认为，东部陆相断陷盆地是在陆壳上形成的，它们分布在西太平洋岛弧后面，

7、与西太平洋俯冲带有它们分布在西太平洋岛弧后面，与西太平洋俯冲带有一定的联系；大型断陷盆地一定的联系；大型断陷盆地(如渤海湾盆地如渤海湾盆地)与莫霍面呈与莫霍面呈倒影联系，大多数断陷盆地均有基性火山岩活动，热倒影联系，大多数断陷盆地均有基性火山岩活动，热流值和地温梯度均较高。流值和地温梯度均较高。 关于中国东部中新生代陆相盆地的成因机制，目前比关于中国东部中新生代陆相盆地的成因机制，目前比较一致的看法就是较一致的看法就是热沉降作用热沉降作用，即由于太平洋板块向，即由于太平洋板块向欧亚板块俯冲和印度板块向北挤压，造成东部地壳向欧亚板块俯冲和印度板块向北挤压，造成东部地壳向东蠕散、拉张减薄，拉张作用

8、造成软流圈上拱，盆地东蠕散、拉张减薄，拉张作用造成软流圈上拱，盆地以早期裂陷为特征，晚期因热流扩散岩石圈冷却收缩，以早期裂陷为特征，晚期因热流扩散岩石圈冷却收缩，盆地下沉，以拗陷为特征。盆地下沉，以拗陷为特征。 陆相断陷盆地的拉张裂陷作用具有陆相断陷盆地的拉张裂陷作用具有阶段性、旋回性的阶段性、旋回性的特点，是一个特点，是一个不连续的幕式沉降过程不连续的幕式沉降过程，这个阶段沉降，这个阶段沉降作用控制了盆地充填物的旋回性。作用控制了盆地充填物的旋回性。 2、陆相湖盆结构特征、陆相湖盆结构特征 根据盆地构造成因，可将沉积盆地划分成三根据盆地构造成因，可将沉积盆地划分成三种类型种类型:1)挤压性沉

9、积盆地挤压性沉积盆地: 位于贺兰山、六盘山以西位于贺兰山、六盘山以西的盆地，如塔里木、准噶尔、柴达木盆地的盆地，如塔里木、准噶尔、柴达木盆地.2)拉张型沉积盆地拉张型沉积盆地:位于贺兰山和六盘山以东位于贺兰山和六盘山以东的，如松辽、渤海湾和珠江口盆地的，如松辽、渤海湾和珠江口盆地.3)过渡型盆地过渡型盆地:介于上述两类盆地之间的盆地，介于上述两类盆地之间的盆地，如四川和鄂尔多斯盆地。如四川和鄂尔多斯盆地。 中国东部拉张性盆地特点中国东部拉张性盆地特点 中国东部拉张性盆地内基底断裂发育，中国东部拉张性盆地内基底断裂发育，盆地均以盆地均以正断层为界正断层为界，盆地的演化经历，盆地的演化经历了燕山期

10、、喜马拉雅期的演化过程，都了燕山期、喜马拉雅期的演化过程，都具有明显的具有明显的断陷断陷拗陷双层结构拗陷双层结构。由于。由于盆地内部正断层的差异活动，造成了盆盆地内部正断层的差异活动，造成了盆地凹凸相间的盆地结构，盆地一侧为陡地凹凸相间的盆地结构，盆地一侧为陡坡，另一侧为缓坡，有时盆地中央发育坡，另一侧为缓坡，有时盆地中央发育隆起带隆起带(图图42)。 陆相湖盆盆地结构示意图陆相湖盆盆地结构示意图 中国西部挤压型盆地结构特点中国西部挤压型盆地结构特点 中国西部挤压型盆地结构受控于印度洋中国西部挤压型盆地结构受控于印度洋板块和西伯利亚板块的相互作用，盆地板块和西伯利亚板块的相互作用，盆地往往往往

11、呈不对称状呈不对称状，发育了明显的中新生，发育了明显的中新生代代山前拗陷山前拗陷(图图42)，无明显岩浆活动无明显岩浆活动，盆地边界受逆冲断层控制盆地边界受逆冲断层控制，盆地局部构，盆地局部构造多呈线状或雁列式排列。造多呈线状或雁列式排列。 陆相湖盆盆地结构示意图陆相湖盆盆地结构示意图中国中部的过渡型沉积盆地特点中国中部的过渡型沉积盆地特点 中国中部的过渡型沉积盆地的基底坚硬，中国中部的过渡型沉积盆地的基底坚硬，是中国陆块上最稳定的一部分，盆地结是中国陆块上最稳定的一部分，盆地结构表现为构表现为东西不对称东西不对称的特点，盆地西缘的特点，盆地西缘多发育逆冲断裂带。如四川盆地西缘龙多发育逆冲断裂

12、带。如四川盆地西缘龙门山逆冲断裂门山逆冲断裂. 陆相湖盆盆地结构示意图陆相湖盆盆地结构示意图中国陆相湖盆结构特征中国陆相湖盆结构特征 总之，中国中新生代陆相盆地受基底性质、断裂总之，中国中新生代陆相盆地受基底性质、断裂构造运动的影响，盆地结构类型多样且复杂。根构造运动的影响，盆地结构类型多样且复杂。根据盆地基底差异沉降的特点，可将中国中新生代据盆地基底差异沉降的特点，可将中国中新生代陆相盆地结构划分成三种类型，即陆相盆地结构划分成三种类型，即单断箕状盆地单断箕状盆地、双断裂陷盆地双断裂陷盆地和和断层活动很弱的拗陷盆地断层活动很弱的拗陷盆地(图图42)。 在不同结构类型的陆相盆地中，由于盆地基底

13、差在不同结构类型的陆相盆地中，由于盆地基底差异沉降作用，形成了具有不同堆砌样式的盆地充异沉降作用，形成了具有不同堆砌样式的盆地充填序列。不同结构类型的陆相盆地层序形成的主填序列。不同结构类型的陆相盆地层序形成的主控因素影响程度也存在差异，因此，了解盆地结控因素影响程度也存在差异，因此，了解盆地结构是进行陆相层序地层研究的基础。构是进行陆相层序地层研究的基础。 陆相湖盆盆地结构示意图陆相湖盆盆地结构示意图3、陆相湖盆构造演化特征、陆相湖盆构造演化特征 中国中新生代陆相盆地构造沉降演化历史表中国中新生代陆相盆地构造沉降演化历史表现出现出明显的阶段性明显的阶段性:一般来说，在盆地演化的一般来说，在盆

14、地演化的早期，盆地基底沉降明显、沉降幅度大；在早期，盆地基底沉降明显、沉降幅度大；在盆地演化中期，盆地基底沉降速率明显降低，盆地演化中期，盆地基底沉降速率明显降低，沉降幅度变小；到了盆地演化的晚期，盆地沉降幅度变小；到了盆地演化的晚期，盆地基底沉降作用趋于停止，盆地萎缩直至消亡。基底沉降作用趋于停止，盆地萎缩直至消亡。 显然这种盆地基底沉降的差异特征影响了盆显然这种盆地基底沉降的差异特征影响了盆地演化的历史。与盆地基底沉降历史相对应，地演化的历史。与盆地基底沉降历史相对应，中国中新生代陆相盆地的构造演化历史均可中国中新生代陆相盆地的构造演化历史均可被划分成三个演化阶段，即被划分成三个演化阶段，

15、即早期断陷阶段早期断陷阶段、中期拗陷阶段中期拗陷阶段和和晚期萎缩消亡阶段晚期萎缩消亡阶段 .盆地演化实例盆地演化实例松辽盆地构造松辽盆地构造演化可分成三演化可分成三叠纪至中侏罗叠纪至中侏罗世世地壳热隆张地壳热隆张烈阶段烈阶段、晚侏、晚侏罗世至白垩纪罗世至白垩纪登娄库期盆地登娄库期盆地裂陷阶段裂陷阶段、早、早白垩世泉头期白垩世泉头期至嫩江期至嫩江期陆内陆内拗陷全盛发育拗陷全盛发育阶段阶段和白垩世和白垩世四方台期至第四方台期至第三纪三纪盆地萎缩盆地萎缩阶段阶段第一节第一节 陆相湖盆地质特征陆相湖盆地质特征一、陆相湖盆构造特征一、陆相湖盆构造特征二、陆相湖盆气候特征二、陆相湖盆气候特征 三、陆相湖盆

16、沉积旋回特征三、陆相湖盆沉积旋回特征二、陆相湖盆气候特征二、陆相湖盆气候特征 中生代中国大陆的古气候特点是中生代中国大陆的古气候特点是:从从早侏罗世早侏罗世开始，干开始，干旱和半干早气候带向北逐渐扩大，潮湿气候带不断向旱和半干早气候带向北逐渐扩大，潮湿气候带不断向北退缩。北退缩。 新生代古气候不具明显的变迁特征。新生代古气候不具明显的变迁特征。早第三纪早第三纪呈呈NWWSEE向的干旱一半干旱气候带将中国分成三个向的干旱一半干旱气候带将中国分成三个气候区。呈气候区。呈NWWSEE向的干旱一半干旱气候带贯彻向的干旱一半干旱气候带贯彻中国东南、中南和西北地区，沉积盆地中发育了红层中国东南、中南和西北

17、地区，沉积盆地中发育了红层及膏盐沉积。华北北部和东北地区为中国北部潮湿气及膏盐沉积。华北北部和东北地区为中国北部潮湿气候带，聚煤作用明显。南部潮湿气候带主要在南岭以候带，聚煤作用明显。南部潮湿气候带主要在南岭以南粤桂地区有较好的聚煤作用发生。南粤桂地区有较好的聚煤作用发生。 晚第三纪，晚第三纪，干旱气候带整体向北迁移，退缩到中国内干旱气候带整体向北迁移，退缩到中国内蒙古和河北北部地区，其他地区均为受到海洋环境气蒙古和河北北部地区，其他地区均为受到海洋环境气候影响的潮湿气候带。候影响的潮湿气候带。 第一节第一节 陆相湖盆地质特征陆相湖盆地质特征一、陆相湖盆构造特征一、陆相湖盆构造特征二、陆相湖盆

18、气候特征二、陆相湖盆气候特征 三、陆相湖盆沉积旋回特征三、陆相湖盆沉积旋回特征三、陆相湖盆沉积旋回特征三、陆相湖盆沉积旋回特征 关于沉积旋回分析可以追溯到上个世纪，但在关于沉积旋回分析可以追溯到上个世纪，但在本世纪本世纪70年代，年代，Vail等人将沉积旋回的形成与等人将沉积旋回的形成与海平面的相对变化联系起来，并且认为，海平海平面的相对变化联系起来，并且认为，海平面变化旋回在全球可以对比，也就是说，海平面变化旋回在全球可以对比，也就是说，海平面变化旋回并不是由局部构造事件引起的，而面变化旋回并不是由局部构造事件引起的，而是全球海平面变化的结果。实际上，中国中新是全球海平面变化的结果。实际上，

19、中国中新生代陆相湖盆沉积物的垂向演化存在明显的旋生代陆相湖盆沉积物的垂向演化存在明显的旋回性，这些沉积旋回主要受控于回性，这些沉积旋回主要受控于盆地构造活动盆地构造活动的多期性、阶段性的多期性、阶段性，受控于，受控于海平面相对变化和海平面相对变化和沉积物供给的周期性沉积物供给的周期性。 陆陆相相层层序序地地层层学学课课程程提提纲纲第一节第一节 陆相湖盆地质特征陆相湖盆地质特征第二节第二节 陆相层序地层主控因素陆相层序地层主控因素第六节第六节 陆相层序地层模式陆相层序地层模式第四节第四节 陆相层序级别的划分陆相层序级别的划分第三节第三节 陆相地层层序边界识别陆相地层层序边界识别第七节第七节 陆相

20、层序地层与油气勘探陆相层序地层与油气勘探第五节第五节 陆相层序体系域划分陆相层序体系域划分第二节第二节 陆相层序地层主控因素陆相层序地层主控因素一、构造作用对层序的控制一、构造作用对层序的控制二、气候对层序的控制二、气候对层序的控制三、物源供给对层序的控制三、物源供给对层序的控制四、古地形对层序的控制四、古地形对层序的控制 海陆相盆地层序地层研究影响因素对比海陆相盆地层序地层研究影响因素对比一、构造作用对层序的控制一、构造作用对层序的控制 盆地构造演化往往被认为是形成陆相层序的一种盆地构造演化往往被认为是形成陆相层序的一种主控因素主控因素，甚至是形成陆相层序的最主要控制因素。甚至是形成陆相层序

21、的最主要控制因素。 中国东部中新生代构造演化史分析表明：盆地构造演化具中国东部中新生代构造演化史分析表明：盆地构造演化具有明显的阶段性，即盆地的形成和演化不是连续的，是间有明显的阶段性，即盆地的形成和演化不是连续的，是间歇的或幕式的。正是这种幕式的盆地构造旋回控制了某些歇的或幕式的。正是这种幕式的盆地构造旋回控制了某些陆相盆地的层序地层模式。陆相盆地的层序地层模式。 在沉积盆地沉降史分析中，常常可以看到盆地沉降曲线在在沉积盆地沉降史分析中，常常可以看到盆地沉降曲线在不同地质时代具有不同的沉降速率，并且很难用一种数学不同地质时代具有不同的沉降速率，并且很难用一种数学函数对其进行描述。一般来说，一

22、个盆地构造演化的阶段函数对其进行描述。一般来说，一个盆地构造演化的阶段包括基底沉降的快速期和基底沉降的静止或上升期，从而包括基底沉降的快速期和基底沉降的静止或上升期，从而形成了与百万年至千万年旋回相对应的构造层序。从这个形成了与百万年至千万年旋回相对应的构造层序。从这个意义上讲，意义上讲，盆地范围的阶段性构造作用盆地范围的阶段性构造作用控制了沉积层序的控制了沉积层序的形成，该层序的边界往往是在盆地范围内可追踪对比的构形成，该层序的边界往往是在盆地范围内可追踪对比的构造不整合界面。造不整合界面。 一、构造作用对层序的控制（续）一、构造作用对层序的控制（续） 在盆地构造演化的某个阶段，由于盆地基底

23、沉降速率的变在盆地构造演化的某个阶段，由于盆地基底沉降速率的变化就形成发育了陆相层序的不同的体系域类型。一个阶段化就形成发育了陆相层序的不同的体系域类型。一个阶段的盆地沉降可被划分成早期较快速的沉降和晚期趋于停止的盆地沉降可被划分成早期较快速的沉降和晚期趋于停止的沉降。假定沉积物供给速率不变，盆地基底刚开始下沉，的沉降。假定沉积物供给速率不变，盆地基底刚开始下沉，此时沉积物供给速率大于或等于构造沉降速率此时沉积物供给速率大于或等于构造沉降速率(图图44中中to至至t1)，沉积堆积速率与沉降曲线基本一致，沉积堆积速率与沉降曲线基本一致，形成低位体系形成低位体系域或冲积体系域域或冲积体系域。随着盆

24、地基底沉降速率、可容空间或水。随着盆地基底沉降速率、可容空间或水深明显加大深明显加大(图图44中中t1至至t2)，形成退积式的，形成退积式的湖侵体系域湖侵体系域。后来盆地构造沉降趋于停止，沉积物充填前期残存的可容后来盆地构造沉降趋于停止，沉积物充填前期残存的可容空间，空间，形成高位体系域形成高位体系域(图图44中中t2至至t3)。当残余可容空间。当残余可容空间被完全充填以后，就形成了层序的顶界面被完全充填以后，就形成了层序的顶界面侵蚀不整合面侵蚀不整合面或沉积作用间断面或沉积作用间断面(图图44中中t3至至t4)。一、构造作用对层序的控制（续）一、构造作用对层序的控制（续） 根据构造沉积幕的概

25、念，构造层序与构造沉积幕基根据构造沉积幕的概念，构造层序与构造沉积幕基本相当，即代表在基本相同的构造机制作用下形成本相当，即代表在基本相同的构造机制作用下形成的一组相关的层序，指示盆地的一个构造演化阶段。的一组相关的层序，指示盆地的一个构造演化阶段。沉积盆地充填演化沉积盆地充填演化受控于受控于不同序次的幕式构造运动不同序次的幕式构造运动。直接控制盆地形成和消亡的一级构造运动具有持续直接控制盆地形成和消亡的一级构造运动具有持续时间长、波及范围广的特点，控制了构造层序的形时间长、波及范围广的特点，控制了构造层序的形成。导致沉降速率变化的二级构造运动成。导致沉降速率变化的二级构造运动(百万年级百万年

26、级)控制了盆地范围的层序的形成。三级和四级构造运控制了盆地范围的层序的形成。三级和四级构造运动对准层序组和准层序的形成也有一定的影响。动对准层序组和准层序的形成也有一定的影响。第二节第二节 陆相层序地层主控因素陆相层序地层主控因素一、构造作用对层序的控制一、构造作用对层序的控制二、气候对层序的控制二、气候对层序的控制三、物源供给对层序的控制三、物源供给对层序的控制四、古地形对层序的控制四、古地形对层序的控制二、气候对层序的控制二、气候对层序的控制 曾有一些学者认为，气候是确定陆相层序地层的曾有一些学者认为，气候是确定陆相层序地层的关键因素，例如可用米兰科维奇旋回来预测各种关键因素，例如可用米兰

27、科维奇旋回来预测各种气候带的沉积相类型和沉积速率的瞬时变化情况，气候带的沉积相类型和沉积速率的瞬时变化情况，进而，在了解有关古纬度和盆地类型之后，就可进而，在了解有关古纬度和盆地类型之后，就可以利用与气候控制作用相关的旋回地层模式预测以利用与气候控制作用相关的旋回地层模式预测陆相地层的主要沉积相的空间分布。陆相地层的主要沉积相的空间分布。三、物源供给对层序的控制三、物源供给对层序的控制 构造沉降条件相同的情况下，物源充构造沉降条件相同的情况下，物源充足与否对沉积充填样式有很大的影响。足与否对沉积充填样式有很大的影响。四、古地形对层序的控制四、古地形对层序的控制 盆地边缘地形坡度对沉积样式、体系

28、盆地边缘地形坡度对沉积样式、体系域类型及特征有很大的影响。域类型及特征有很大的影响。 研究表明：陆相沉积盆地有无地形坡研究表明：陆相沉积盆地有无地形坡折带对层序内体系域构成和沉积特征起折带对层序内体系域构成和沉积特征起决定性因素。决定性因素。陆陆相相层层序序地地层层学学课课程程提提纲纲第一节第一节 陆相湖盆地质特征陆相湖盆地质特征第二节第二节 陆相层序地层主控因素陆相层序地层主控因素第六节第六节 陆相层序地层模式陆相层序地层模式第四节第四节 陆相层序级别的划分陆相层序级别的划分第三节第三节 陆相地层层序边界识别陆相地层层序边界识别第七节第七节 陆相层序地层与油气勘探陆相层序地层与油气勘探第五节

29、第五节 陆相层序体系域划分陆相层序体系域划分第三节第三节 陆相地层层序边界识别陆相地层层序边界识别一、地震识别标志一、地震识别标志二、沉积地质标志二、沉积地质标志三、成岩作用标志三、成岩作用标志 四、古生物标志四、古生物标志五、地球化学标志五、地球化学标志一、地震识别标志一、地震识别标志 不整合面不整合面是一个将新老层分开的界面，沿是一个将新老层分开的界面，沿这个界面有证据表明存在指示重大沉积间断的这个界面有证据表明存在指示重大沉积间断的陆上侵蚀削截或陆上暴露现象。地层不整合在陆上侵蚀削截或陆上暴露现象。地层不整合在地震剖面上会表现为地震不整一现象，故利用地震剖面上会表现为地震不整一现象，故利

30、用地震剖面可以识别不整合面。地震剖面上不整地震剖面可以识别不整合面。地震剖面上不整合面的识别主要根据同相轴的反射终止方式来合面的识别主要根据同相轴的反射终止方式来判别，典型的陆相地震不整合反射有判别，典型的陆相地震不整合反射有削蚀削蚀、上上超超及及顶超等顶超等三种终止类型。三种终止类型。削蚀削蚀( (削截、侵蚀削截、侵蚀) )现象现象 因侵蚀作用引起的地层侧向终止，出现因侵蚀作用引起的地层侧向终止，出现在层序顶界面，它既是构造运动发育的在层序顶界面，它既是构造运动发育的直接证据，也是最可靠的层序划分标志直接证据，也是最可靠的层序划分标志(图图 35)。它既可以是下伏倾斜地层的。它既可以是下伏倾

31、斜地层的顶部与上覆水平层间的反射终止，也可顶部与上覆水平层间的反射终止，也可以是河床底面侵蚀造成的下伏水平地层以是河床底面侵蚀造成的下伏水平地层反射终止。反射终止。 地震识别标志地震识别标志之一之一上超现象上超现象 在湖盆水域不断扩大的情况下，在湖盆水域不断扩大的情况下，层序的底部在前期层序界面上逆沉层序的底部在前期层序界面上逆沉积斜坡向上逐层超覆积斜坡向上逐层超覆(见彩图见彩图4)。湖。湖岸上超一般分布在湖盆边缘，反映岸上超一般分布在湖盆边缘，反映湖平面的相对上升，是层序底界面湖平面的相对上升，是层序底界面的可靠标志。的可靠标志。地震识别标志地震识别标志之二之二地震剖面中上超现象地震剖面中上

32、超现象顶超现象顶超现象 指沿倾斜地层的无沉积顶面被指沿倾斜地层的无沉积顶面被新沉积层所超覆新沉积层所超覆( (图图36)36)，在地质，在地质上是一种时间不长、由于沉积基准上是一种时间不长、由于沉积基准面太低而产生的沉积物过路现象，面太低而产生的沉积物过路现象，代表无沉积作用或水流冲刷作用的代表无沉积作用或水流冲刷作用的沉积间断，见于层序的顶界面。沉积间断，见于层序的顶界面。 地震识别标志地震识别标志之三之三注意：注意： 对于海相层序中发育的下超现象，在陆相对于海相层序中发育的下超现象，在陆相湖盆中可能并不发育湖盆中可能并不发育。陆相湖盆面积小、物源。陆相湖盆面积小、物源近，陆源碎屑供应丰富，

33、通常情况下只要湖泊近，陆源碎屑供应丰富，通常情况下只要湖泊存在，任何地方都有沉积作用，只是厚薄、粗存在，任何地方都有沉积作用，只是厚薄、粗细的差细的差 别而已。下超面的形成是由于远源泥岩别而已。下超面的形成是由于远源泥岩的沉积速率相对于近源碎屑的沉积速率小，使的沉积速率相对于近源碎屑的沉积速率小，使边缘沉积厚而盆地中心沉积薄，造成反射同边缘沉积厚而盆地中心沉积薄，造成反射同 相轴从边缘向中心逐渐向下相轴从边缘向中心逐渐向下“收敛收敛”的情况，的情况，因此湖相地层中，下超面实际上是一种整合面。因此湖相地层中，下超面实际上是一种整合面。 第三节第三节 陆相地层层序边界识别陆相地层层序边界识别一、地

34、震识别标志一、地震识别标志二、沉积地质标志二、沉积地质标志三、成岩作用标志三、成岩作用标志 四、古生物标志四、古生物标志五、地球化学标志五、地球化学标志二、沉积地质标志二、沉积地质标志1古风化暴露面古风化暴露面2河床滞留沉积河床滞留沉积 3沉积旋回性沉积旋回性4风暴岩风暴岩5岩性、岩相标志岩性、岩相标志 6凝缩段凝缩段7煤层煤层(有争议有争议)古风化暴露古风化暴露 古暴露面上风化壳古暴露面上风化壳是很好的不是很好的不整合界面标志。分布广泛，主要包整合界面标志。分布广泛，主要包括括古土壤古土壤和和植物根土层植物根土层。古风化壳。古风化壳以钙质风化壳最为常见，其次是铁以钙质风化壳最为常见，其次是铁

35、质、铝质和硅质风化壳，它们都是质、铝质和硅质风化壳，它们都是古土壤的范畴。古土壤的范畴。沉积地质标志沉积地质标志之一之一河床滞留沉积河床滞留沉积 河床滞留沉积是留在河床底部、河床滞留沉积是留在河床底部、集中堆积成不连续透镜体的砾石等集中堆积成不连续透镜体的砾石等粗碎屑物质，这些粗碎屑物质被河粗碎屑物质，这些粗碎屑物质被河流由上游搬来或就近侧向侵蚀河岸流由上游搬来或就近侧向侵蚀河岸而形成，而细粒物质被选择性搬运而形成，而细粒物质被选择性搬运走，河床滞留沉积的底部常具有明走，河床滞留沉积的底部常具有明显的冲刷界面，是层序边界的标志。显的冲刷界面，是层序边界的标志。 沉积地质标志沉积地质标志之二之二

36、沉积旋回性沉积旋回性 包括正旋回沉积、反旋回沉积包括正旋回沉积、反旋回沉积及复合旋回沉积，根据岩电特征划及复合旋回沉积，根据岩电特征划分出不同级别的旋回借以判别层序分出不同级别的旋回借以判别层序边界的位置。边界的位置。沉积地质标志沉积地质标志之三之三风暴岩风暴岩 当湖泊处于广阔盆地时，湖面当湖泊处于广阔盆地时，湖面宽、水体浅，强大的风暴浪导致形宽、水体浅，强大的风暴浪导致形成风暴岩沉积。层序边界之上常发成风暴岩沉积。层序边界之上常发育砂质风暴岩，这是因为发生大规育砂质风暴岩，这是因为发生大规模的水进。模的水进。 沉积地质标志沉积地质标志之四之四岩性、岩相标志岩性、岩相标志 岩性和岩相在垂直系列

37、上的缺岩性和岩相在垂直系列上的缺失、突变及底砾岩的出现，都可能失、突变及底砾岩的出现，都可能是层序边界。是层序边界。沉积地质标志沉积地质标志之五之五凝缩段凝缩段 凝缩段通常与沉积层序期间最大水凝缩段通常与沉积层序期间最大水深相伴生，在湖盆中常形成于湖平面达深相伴生，在湖盆中常形成于湖平面达到最高、湖岸上超点达到向陆最远时期，到最高、湖岸上超点达到向陆最远时期，即最大湖泛面形成时期。而最大洪泛面即最大湖泛面形成时期。而最大洪泛面是层序内的重要分界面，该界面以，下是层序内的重要分界面，该界面以，下是湖进体系域，界面以上是高位体系域。是湖进体系域，界面以上是高位体系域。在测井和录井资料上该界面下为退

38、积型在测井和录井资料上该界面下为退积型准层序组，界面上为进积型准层序组。准层序组，界面上为进积型准层序组。沉积地质标志沉积地质标志之六之六最大洪泛面在地震剖面上表现为最大洪泛面在地震剖面上表现为“下超面下超面” 煤层煤层 有的学者认为，广泛分布的煤层可有的学者认为，广泛分布的煤层可以作为层序的边界的一种类型，因为泥以作为层序的边界的一种类型，因为泥炭堆积作用使煤保存下来只能发生在重炭堆积作用使煤保存下来只能发生在重要的碎屑沉积缺乏时和特定的构造和古要的碎屑沉积缺乏时和特定的构造和古气候条件下，可以将它与海相盆地充填气候条件下，可以将它与海相盆地充填 中的凝缩剖面相类比中的凝缩剖面相类比(图图3

39、10)。目前，。目前，不同的研究者将煤层作为不同级别的层不同的研究者将煤层作为不同级别的层序级别界面，关于其对层序界面识别的序级别界面，关于其对层序界面识别的作用大小仍有争议。作用大小仍有争议。 沉积地质标志沉积地质标志之七之七第三节第三节 陆相地层层序边界识别陆相地层层序边界识别一、地震识别标志一、地震识别标志二、沉积地质标志二、沉积地质标志三、成岩作用标志三、成岩作用标志 四、古生物标志四、古生物标志五、地球化学标志五、地球化学标志三、成岩作用标志三、成岩作用标志 碎屑岩暴露地表时成岩作用较弱，且受碎屑岩暴露地表时成岩作用较弱，且受后生成岩作用改造较强，故这类标志一后生成岩作用改造较强，故

40、这类标志一般存在于碳酸盐岩类地层中。尽管如此，般存在于碳酸盐岩类地层中。尽管如此，地表成岩环境下某些特殊产物地表成岩环境下某些特殊产物(如高岭土如高岭土层、褐铁矿层、褐铁矿)等仍作为识别层序界面的标等仍作为识别层序界面的标志志(图图314)。 成成岩岩作作用用与与层层序序界界面面第三节第三节 陆相地层层序边界识别陆相地层层序边界识别一、地震识别标志一、地震识别标志二、沉积地质标志二、沉积地质标志三、成岩作用标志三、成岩作用标志四、古生物标志四、古生物标志五、地球化学标志五、地球化学标志四、古生物标志四、古生物标志1生物生物(贝壳贝壳)碎屑层碎屑层2植物根迹化石植物根迹化石3遗迹化石遗迹化石4生

41、物数量的变化生物数量的变化5生物种属的变化生物种属的变化1生物生物(贝壳贝壳)碎屑层碎屑层 生活在浅水环境中的含壳类生物，死亡生活在浅水环境中的含壳类生物，死亡后壳体经湖浪作用搬运至岸线附近，后后壳体经湖浪作用搬运至岸线附近，后期受湖水的不断冲刷破碎，形成贝壳碎期受湖水的不断冲刷破碎，形成贝壳碎屑层，其中壳体破碎严重，难以辨认其屑层，其中壳体破碎严重，难以辨认其属种，并且呈乱杂状堆积。因此它可以属种，并且呈乱杂状堆积。因此它可以反映滨岸环境，当其上地层为反映水体反映滨岸环境，当其上地层为反映水体逐渐或突然加深的沉积相类型时，这些逐渐或突然加深的沉积相类型时，这些碎屑层便可以近似代表准层序或准层

42、序碎屑层便可以近似代表准层序或准层序组的顶，并可能代表层序的顶界。组的顶，并可能代表层序的顶界。 2植物根迹化石植物根迹化石 根迹化石是岩心中最易识别的遗迹化石，根迹化石是岩心中最易识别的遗迹化石，其种类繁多，生态特点复杂，虽不能绝其种类繁多，生态特点复杂，虽不能绝对地都作为暴露标志，但大都为陆面或对地都作为暴露标志，但大都为陆面或极浅水环境下的产物。在层序边界的识极浅水环境下的产物。在层序边界的识别过程中，可以根据上、下地层植物根别过程中，可以根据上、下地层植物根迹化石纵向上的变化推断层序边界的位迹化石纵向上的变化推断层序边界的位置。置。3遗迹化石遗迹化石 遗迹化石遗迹化石(除粪化石外除粪化

43、石外)均为原地保存，它均为原地保存，它既是生物行为习性的反映，也是它们赖既是生物行为习性的反映，也是它们赖以生存底质的反映，而这两者直接受常以生存底质的反映，而这两者直接受常驻环境因素的控制，因而与沉积环境关驻环境因素的控制，因而与沉积环境关系十分密切系十分密切(图图311)。利用生物遗迹对。利用生物遗迹对环境条件的敏感性，可以反映出在岩性环境条件的敏感性，可以反映出在岩性剖面上表剖面上表 现出来的沉积间断面。现出来的沉积间断面。 4生物数量的变化生物数量的变化 层序是某一控制因素作用下所形成的一层序是某一控制因素作用下所形成的一套地层，其中所含生物数量从下到上应套地层，其中所含生物数量从下到

44、上应该是渐变的，从多到少或从少到多因沉该是渐变的，从多到少或从少到多因沉积环境不同而定。但层序边界上下的地积环境不同而定。但层序边界上下的地层，由于湖水深度、沉积环境等的很大层，由于湖水深度、沉积环境等的很大差异，生物数量差别很大，发生突变差异，生物数量差别很大，发生突变(图图312)。从而利用地层中相邻两层中生。从而利用地层中相邻两层中生物数量的突变而考虑是否存在层序界。物数量的突变而考虑是否存在层序界。 层层序序界界面面处处生生物物数数量量变变化化5生物种属的变化生物种属的变化 上、下地层中的化石所代表的时代相差上、下地层中的化石所代表的时代相差较远，或古生物化石群发生突变，出现较远，或古

45、生物化石群发生突变，出现生物演化的不连续或生物种属的突变，生物演化的不连续或生物种属的突变，都说明地层之间发生过沉积间断或长时都说明地层之间发生过沉积间断或长时间的侵蚀风化，是不整合间的侵蚀风化，是不整合(层序边界层序边界)存在存在的证据。的证据。 实例：下扬子实例：下扬子T/P界限附近生物种属变化界限附近生物种属变化 第三节第三节 陆相地层层序边界识别陆相地层层序边界识别一、地震识别标志一、地震识别标志二、沉积地质标志二、沉积地质标志三、成岩作用标志三、成岩作用标志四、古生物标志四、古生物标志五、地球化学标志五、地球化学标志五、地球化学标志五、地球化学标志 不整合面以下的岩层中，由于风化暴露

46、不整合面以下的岩层中，由于风化暴露作用的结果，常常造成某些元素的特殊作用的结果，常常造成某些元素的特殊富集或贫乏富集或贫乏(图图313)，并引起同位素组，并引起同位素组成的变异，也可以形成某些盐类，这些成的变异，也可以形成某些盐类，这些均可作为识别层序界面的标志。均可作为识别层序界面的标志。 陆陆相相层层序序地地层层学学课课程程提提纲纲第一节第一节 陆相湖盆地质特征陆相湖盆地质特征第二节第二节 陆相层序地层主控因素陆相层序地层主控因素第六节第六节 陆相层序地层模式陆相层序地层模式第四节第四节 陆相层序级别的划分陆相层序级别的划分第三节第三节 陆相地层层序边界识别陆相地层层序边界识别第七节第七节

47、 陆相层序地层与油气勘探陆相层序地层与油气勘探第五节第五节 陆相层序体系域划分陆相层序体系域划分Vail等人（等人（1991)的成果，将沉积层序分为的成果，将沉积层序分为6个级别，其个级别，其中中13级级的层序为的层序为构造成因构造成因，或全球性海平面变化引起，或全球性海平面变化引起的，而的，而46级级层序则是层序则是局部作用过程局部作用过程引起的小范围分布引起的小范围分布。根据层根据层序边界序边界的性质的性质及分布及分布等可将等可将陆相层陆相层序地层序地层划分为划分为不同的不同的级别级别 陆相陆相构造构造活动活动盆地盆地的层的层序划序划分方分方案案层层序序级级 别别 界界面面特特征征 地地质

48、质含含意意 时时间间 跨跨度度（M Ma a） 一一级级 全盆地范围的角度或微角度不整合面 一个原型盆地从形成、演化到衰亡的沉积充填序列（旋回） 。 40-60 二二级级 盆地范围在部分地带可追踪的局部角度或微角度不整合面、区域性沉积间断和沉积突变界面 盆地阶段性演化（幕式构造作用等）或一个长周期海平面变化形成的沉积序列，一般为二级的区域性沉积旋回所构成。 10-50 三三级级 由不整合和与其对应的整合面所限定。界面具有明显冲刷下切的水道砂砾岩或下切谷沉积、 沉积体系叠置样式的转化或沉积环境的突变。 盆地规模的海（湖）或沉积基准面旋回、盆内构造作用等形成的沉积层序，由盆内三级的沉积旋回所构成。

49、 1-10 四四级级 四级的海或湖泛形成的水进界面， 有时表现为水进形成的侵蚀面或无沉积作用面。 盆地规模的海（湖）或沉积基准面旋回等形成的沉积层序，由盆内四级的沉积旋回所构成。 0.08-1 五五级级 五级的海或湖泛、主要碎屑沉积体系的废弃等形成的水进界面或无沉积作用面。 盆地规模的海（湖）或沉积基准面旋回等形成的沉积层序，由盆内五级的沉积旋回所构成。 0.03-0.08Ma 高高位位体体系系域域 层序内最大水进期后的沉积体系组合 水水进进体体系系域域 层序内初始水进至最大水进期的沉积体系组合 沉沉积积体体系系域域 低低位位体体系系域域 层序内初始水进前的沉积体系组合 关于陆相层序级别划分的

50、几点说明：关于陆相层序级别划分的几点说明：1）不同级别层序的厚度范围、横向分布范围及形）不同级别层序的厚度范围、横向分布范围及形成的时间范围各不相同。而在技术精度上，岩成的时间范围各不相同。而在技术精度上，岩心和露头可识别层序到纹层之间所有级别的层心和露头可识别层序到纹层之间所有级别的层序，测井识别的精度只能达到序，测井识别的精度只能达到“层层”级，而地级，而地震勘探最多只能识别准层序组级别的层序。在震勘探最多只能识别准层序组级别的层序。在进行层序地层学研究中，需将井剖面上的精细进行层序地层学研究中，需将井剖面上的精细层序地层学研究与地震剖面上的宏观地震层序层序地层学研究与地震剖面上的宏观地震

51、层序地层学研究相结合，相互补充并对比验证。地层学研究相结合，相互补充并对比验证。2）陆相地层中层序发育控制和影响因素较多，发）陆相地层中层序发育控制和影响因素较多，发育时间短、厚度薄，地震剖面上除大级别的层育时间短、厚度薄，地震剖面上除大级别的层序边界序边界(二级层序边界和部分三级层序边界二级层序边界和部分三级层序边界)外，外，气候层序和有些三级构造层序只能通过录井资气候层序和有些三级构造层序只能通过录井资 料来识别料来识别 。关于陆相层序级别划分的几点说明（续）：关于陆相层序级别划分的几点说明（续）：3）高频层序即准层序是层序地层分析中最基本的）高频层序即准层序是层序地层分析中最基本的沉积单

52、元，大致相当于砂层组，在地震剖面上沉积单元，大致相当于砂层组，在地震剖面上大致相当于一个同相轴，其对比在勘探中有很大致相当于一个同相轴，其对比在勘探中有很重要重要 的作用。的作用。4）过去进行砂层组对比时，主要依据砂层组的相）过去进行砂层组对比时，主要依据砂层组的相似性并参考岩性韵律，结果很容易造成对比的似性并参考岩性韵律，结果很容易造成对比的穿时。在引入准层序及湖泛面概念后，更加强穿时。在引入准层序及湖泛面概念后，更加强了砂层组内部韵律相似性在对比中的作用。了砂层组内部韵律相似性在对比中的作用。 陆陆相相层层序序地地层层学学课课程程提提纲纲第一节第一节 陆相湖盆地质特征陆相湖盆地质特征第二节第二节 陆相层序地层主控因素陆相层序地层主控因素第六节第六节 陆相层序地层模式陆相层序地层模式第四节第四节 陆相层序级别的划分陆相层序级别的划分第三节第三节 陆相地层层序边界识别陆相地层层序边界识别第七节第七节 陆相层序地层与油气勘探陆相层序地层与油气勘探第五节第五节 陆相层序体系域划分陆相层序体系域划分第五节第五节 陆相层序体系域划分陆相层序体系域划分 陆相层序地层最重要