地震沉积学第二章

层序地层学及其在油气勘探中的应用第二章层序地层学基本理论第二章层序地层学基本理论一、层序地层学的基本概念

层序地层学是在有年代地层学意义的地层界面组成的年代地层框架内，研究其地层形式、分布及相的成因关系的一门学问。层序地层学研究的主要对象，亦即在层序地层学中的基本地层单位就是层序。按Mitchum所给的定义，层序是一个以不整合面及与之相当的整合面所分界的、相对整一而在成因上相关的连续的地层。准层序和准层组是组成层序的实体。Wagoner给予准层序的定义是一个以海泛面及它们的对比界面分界的、相对整一的、在成因上是相关的连续的层或层组。而准层序组的主要特点则是由具有特殊的叠置形式的准层序叠合体，而层和层组又是由纹层和纹层组等组成的。上述这些地层单位，从大的层序到最小的纹层(表2-1)，都是组成沉积岩的地层实体，由它们构成地层的分类等级，并共同具有如下的两个基本特征：①除纹层以外，每一地层单位都是以具有年代地层学意义的界面分界的、成因上相关的连续的地层；②每个界面都是单一的物理界面，在界面分布范围内分开其上、下的地层。第二章层序地层学基本理论表2-1地层单位级序的定义和特征(据J.C.VanWagoner,1990,有改动）一、层序地层学的基本概念Ⅰ型层序层序地层学模式

不同部位构成层序的体系域明显不同:A-TST、HSTB-LST、TST、HSTC-LST、TST、HSTD-LST、TST、HST层序界面不都是反旋回与正旋回的分界面A-反/正旋回分界面B-块状砂岩与泥岩分界C-反旋回与泥岩分界D-泥岩内部钻、测井资料层序界面特征有差异A-暴露标志B-侵蚀面和下切谷C-连续沉积层D-远源泥质沉积物内部，或低位期盆底扇粗粒沉积物的底界面水进域底界面特征有差异A-层序底界面B-正旋回或泥质沉积层的底面C-较厚层泥质层的底面D-厚层泥质层的底面坡折带背景下的层序地层格架全球海平面变化构造沉降相对海平面变化时间高程全球海平面变化构造沉降高水位体系域海平面下降，侵蚀低水位体系域海(湖)进体系域高水位体系域坡折带100FTSPRES准层序I型层序界面下切河谷充填海(湖)岸平原砂岩和泥岩浅海(湖)砂岩陆架和陆坡泥岩及薄砂岩盆底扇和有堤河道砂岩密集段沉积有陆架坡折的I型层序结构及形成过程高水位体系域加积、前积低水位体系域盆底扇、斜坡扇海(湖)进体系域退积低水位体系域低水位楔，前积SPRES100FT第二章层序地层学基本理论一、层序地层学的基本概念

为了更好地理解后面所要讲的内容，有必要明确一些层序地层学所涉及的概念。其内容如下：

1．层序地层学：地层学的一个分支，是研究以不整合面及与之相当的整合面为界的、重复的，成因上有联系的年代地层框架内的地层分布形式、沉积环境和岩相展布的成因关系的一门综合性边缘科学。

2．不整合：是一个将新、老地层分开的界面，沿着这个界面，既有地表侵蚀和削蚀(在某些地区也有相应的水下侵蚀)，同时具有明显的沉积间断的标志(据VanWagoner等，1988)。这一定义限制了不整合的使用，它只限于暴露地表和相应在水下的剥蚀面。比Mitchum(1977)所给的不整合的定义的限制更大一些。Mitchum对不整合的定义是：“一个将新老地层分开的、代表着明显的间断的侵蚀面或无沉积界面”。如今所使用的不整合，并不包括因局部地质作用引起的，与沉积同期的侵蚀，如点坝的发育或风成砂丘的移动同时发生的局部侵蚀等。第二章层序地层学基本理论一、层序地层学的基本概念

3．整合是一个将新老地层分开的界面，沿着这个面没有侵蚀(既无地表侵蚀，也无水下侵蚀)，在界面上没有明显的间断标志。但是它包含有非常缓慢的沉积物的低速沉积，很薄的沉积代表着较长的地质时间。

4．沉积体系一串现在仍积极作用的(现代的)或者推测的（古代的)沉积作用和沉积环境(三角洲、河流等)从成因上联系到一起的岩相组合。5．海泛面是一个把新老地层分开的面，它的形成是因为海水深度急剧增加的结果，因此，跨过这个面有水深突然增加的证据。这种加深通常与小的水下侵蚀作用(但是没有陆上侵蚀作用或者岩相的向盆地方向转移)和无沉积作用相伴生，并且可以以一个小的沉积间断为指示。6．纹层、纹层组、层、层组定义见表2-2。第二章层序地层学基本理论一、层序地层学的基本概念第二章层序地层学基本理论一、层序地层学的基本概念7．海岸上超向下转移

对着老的层面的上倾尖灭，称为上超。而在老的层面上的沉积滨线转折处(或称退复坡折)以及它向陆地方向的地层上超称为海岸上超。海岸上超的地层是由近滨、海岸平原、三角洲或河流沉积组成，是反映海平面上升的标志。第二章层序地层学基本理论一、层序地层学的基本概念在沉积滨线转折盆地方向一边的地层上超，称海相上超(见图2-1)。海相上超的地层由好天气波基面以下的沉积组成，如果对比某一个界面上下的地层时，界面上方地层的海岸上超，较界面下方地层的海岸上超偏向于盆地方向时，称为海岸上超向下转移，简称海岸上超下移。第二章层序地层学基本理论一、层序地层学的基本概念

8．可容纳空间可供潜在的沉积物堆积的空间(据Jervey，1989)

9．海进面分布在整个陆架上的，位于层序内的第一个明显的海泛面，又称首次海泛面，是低水位体系域和海进体系域的分界面。

10．最大海泛面朝陆方向延伸最远的海泛面，是高水位体系域与海进体系域的分界面，通常是个下超面，由上覆高水位体系域内前积斜层的趾部下超在海进体系域之上。第二章层序地层学基本理论一、层序地层学的基本概念

11．密集段(CondensedSection)由薄的半远海或远海沉积相所组成，是沉积物聚集速度很慢，经历的时间很长，代表在陆架上的陆源沉积物饥饿的沉积。这一段地层通常很薄，但它是连续地沉积的，在岸线最大区域性海侵时期，它的分布最广（据Loutit，1988)。

12．准层序、准层序组准层序和准层序组是层序的基本构筑单位。一个准层序是以海泛面和与之相应的面为界的成因上有联系的、相对整一的一套岩层(beds)或岩层组(bedsets)组成的(VanWagoner，1985)。硅质碎屑岩的准层序是前积性的，因此是向上变浅的。碳酸盐岩准层序通常是加积性的，因此也是向上变浅的。第二章层序地层学基本理论(准层序)第二章层序地层学基本理论(准层序)第二章层序地层学基本理论一、层序地层学的基本概念

准层序组是一套成因上有联系的准层序，它们的形成，在多数情况下以大的海泛面和可与之对应的面为界，具独特的叠置方式(VanWagoner，1985)。准层序组的边界：①可以分开独特的准层序叠置方式；②可以与层序边界重合；③可以是下超面和体系域边界。准层序组内准层序的叠置方式(图2-2)可以是前积式的、退积式的或者加积式的，这取决于沉积速度与可容纳空间腾空速度的比值。在层序内部这些叠置方式是可以预测的。第二章层序地层学基本理论一、层序地层学的基本概念第二章层序地层学基本理论一、层序地层学的基本概念

13．层序层序是一套相对整一的成因上有联系的地层，顶、底面为不整合及与之相当的整合面，层序是由一系列体系域组成的，是在全球海平面升降曲线上位于两个相邻下降拐点之间沉积的。层序由其底界面不整合面的性质可分为I型层序和Ⅱ型层序，当不整合面侵蚀范围延续到陆架边缘以下时称为I型不整合面，否则为Ⅱ型不整合面，I型层序其底界面为I型不整合面及其相当的整合面，顶界面为I型或Ⅱ型不整合面及其相当的整合面，体系域由低水位体系域、海进体系域和高水位体系域组成；Ⅱ型层序其底界面为Ⅱ型不整合面及其相当的整合面，顶界面为I型或I型不整合面及其相当的整合面，体系域由陆架边缘体系域、海进体系域和高水位体系域组成。一、层序地层学的基本概念第二章层序地层学基本理论第二章层序地层学基本理论一、层序地层学的基本概念

14．体系域体系域是一连串同期的沉积体系(Brown和Fisher，1977)。我们用体系域去称呼每个层序内部三个次一级小类：I型层序中的低水位、海进和高水位体系域(图2-3，图2-4)和Ⅱ型层序中的陆架边缘、海进和高水位体系域(图2-5)。体系域是根据界面类型，它们在层序内的位置，以及准层序及准层序叠置模式客观地加以定义的。体系域还用几何结构和相结合加以表征。当谈到体系域时，低水位和高水位这些术语并不意味着暗示全球性海面或者相对海平面变化周期上的独特的时期或者位置。一个体系域开始的实际时间是海面升降、沉积物供应和构造运动间相互作用的函数。层序内最低的体系域如果直接处于I型边界之上，称作低水位体系域(图2-3，图2-4)，然而，如果它直接处于Ⅱ型边界之上，称作陆架边缘体系域(图2-5)。第二章层序地层学基本理论一、层序地层学的基本概念第二章层序地层学基本理论一、层序地层学的基本概念第二章层序地层学基本理论一、层序地层学的基本概念第二章层序地层学基本理论一、层序地层学的基本概念

低水位体系域如果沉积在具有陆架坡折带的盆地中(图2-3)，通常可以分成三个独立的单位，盆底扇、陆坡扇和低水位楔。盆底扇以下陆坡或盆地底部上的海底扇沉积为特征。扇的形成与海底峡谷进入陆坡的侵蚀作用以及河谷进入陆架的下切作用相伴生。硅质碎屑沉积物路过陆架和陆坡，通过河谷和海底峡谷供应给盆底扇。盆底扇的底面(与低水位体系域的底面吻合)是I型层序界面；盆底扇的顶面是个下超面。盆底扇沉积，海底峡谷的形成以及下切河谷的侵蚀作用，解释为海平面相对下降时期产生的。第二章层序地层学基本理论一、层序地层学的基本概念第二章层序地层学基本理论一、层序地层学的基本概念

陆坡扇以陆坡中部或底部的浊积和碎屑流沉积为特征。陆坡扇沉积作用可以是与盆底扇同时期的，或者是与低水位楔的早期部分同时期的。陆坡扇的顶部是低水位楔中部和上部的一个下超面。

低水位楔以陆架上的下切河谷充填为特征(图2-3，图2-4)，它通常上超于层序界面之上，并且以具有楔形几何形态的前积充填方式覆盖于陆坡之上，它通常下超于盆底扇或陆坡扇之上。低水位楔沉积与盆底扇沉积不同期。低水位楔由前积到加积准层序组成，低水位楔的顶面与低水位体系域的顶面相重合，是一个海泛面，称作海进面(图2-3，图2-4)。海进面是层序内部跨过陆架的第一个有意义的海泛面。低水位楔沉积是海平面缓慢相对上升时期发生的。第二章层序地层学基本理论一、层序地层学的基本概念一、层序地层学的基本概念

低水位体系域

如果是在具有缓坡边缘的盆地中沉积的(图2-4)，则由相对薄的低水位楔组成，它可能包含两个部分。第一部分以河流下切作用和沉积物过路冲蚀海岸平原为特征，是在海平面相对下降时期发生的，在该时期滨线快速地向盆地方向推进，直至相对海面下降稳定下来为止。低水位楔的第二部分以海面的缓慢相对上升，下切河谷的充填，以及滨线的连续前积为特征，造成一个由逆倾向的下切河谷充填沉积物和顺倾向的一个或多个前积准层序组构成的低水位楔。低水位楔的顶面是海进面；低水位楔的底面是层序底界面。一、层序地层学的基本概念陆架边缘体系域

(图2-5)是与Ⅱ型层序边界伴生的最低体系域。这个体系域以一个或多个微弱前积到加积的准层序组为特征，这些准层序组在朝陆地方向上超到层序边界之上，在朝盆地方向下超到层序边界之上。陆架边缘体系域的顶面是海进面，它也构成海进体系域的底面。陆架边缘体系域的底面是II型层序界面。一、层序地层学的基本概念海进体系域

(图2-3至图2-5)是I型和Ⅱ型层序内部中间的体系域。它以一个或多个退积式准层序组为特征。海进体系域的底面是位于低水位体系域或者陆架边缘体系域顶面处的海进面。海进体系域内部的准层序在朝陆地方向上超到层序边界之上，在朝盆地方向下超到海进面之上。海进体系域的顶面是下超面。这个下超面是海泛面，上覆高水位体系域内前积斜层的趾部下超其上。这个面以从退积式准层序组变为加积式准层序组为特征，并且是个最大海泛面。密集段主要产于海进体系域内部和高水位体系域远端。密集段是一个相带，由在极缓慢速度下沉积的半远洋或远洋沉积物的薄层海相岩层组成。在滨线的区域性海进时期，密集段分布最广泛。一、层序地层学的基本概念高水位体系域

(图2-3至图2-5)是I型或Ⅱ型层序中的上部体系域。这个体系域通常广泛分布在陆架上，并且以一个或多个加积式准层序组、继之以一个或多个具有前积斜层几何形态的前积准层序组为特征。高水位体系域内部的准层序在朝陆地方向上超于层序边界之上，在朝盆地方向下超于海进或低水位体系域顶面之上。高水位体系域在顶部以I型或Ⅱ型层序界面为界，在底部以下超面为界。第二章层序地层学基本理论一、层序地层学的基本概念体系域是在全球海面变化曲线的特定段落期间沉积的(Jerver和Posamentier等，图2-6)。模型显示了与I型边界有关的体系域(即低水位扇、低水位楔、海进体系域和高水位体系域)。陆架边缘体系域发育在Ⅱ型层序边界之上。第二章层序地层学基本理论一、层序地层学的基本概念①低水位体系域的低水位扇——快速全球海面下降期；②低水位体系域陆坡扇——全球海面下降晚期或全球海面上升早期；③低水位体系域的低水位楔——全球海面下降晚期或全球海面上升早期；④海进体系域——全球海面快速上升早期；⑤高水位体系域——全球海面上升晚期、全球海面停滞和全球海面下降早期。第二章层序地层学基本理论二、准层序

准层序是一组在成因上相关的，由海泛面或与之相当的界面分界的整一的层或层组构成，一般厚度为几米至几十米，分布范围数公里至数十公里，延续时代为100年至1000年，是层序构筑的基本单位。下面我们从准层序的组成单位、准层序的特征、准层序的界面特征、准层序内相的垂向和侧向变化及准层序的沉积机制等几个方面对准层序加以论述，以达到正确理解并能在实践中应用的目的。

1．纹层、纹层组、层和层组作为构成准层序的实体，它们的特征如表2-1所列。其更详细的特征和有关的定义可见表2-2。从表中可见，纹层是最小的地层单位，其厚度范围不足1英尺，横向分布不满l平方英里，地层年代范围不足1年；纹层组较纹层稍大一些，但其厚度也仅以英尺计。由于它们的厚度较小，所使用的鉴别手段的分辨率的限制，纹层与纹层组只能在岩心或露头剖面中进行划分，且其界面延伸的范围有限，它们不具有进行年代地层学对比的意义。6．纹层、纹层组、层、层组定义见表2-2。第二章层序地层学基本理论一、层序地层学的基本概念第二章层序地层学基本理论二、准层序

实际上，上述的4种地层单位通常都很相似而不易区分，只根据它们的地层时间范围和界面的延伸范围来加以区别。这些地层的分界根据以下的3个标志进行划分：①结构的变化；②地层终端；③以虫孔、根痕或土壤层为标志的，DunbarandRogers(1957)称之为假整合的界面。图2-7给出了层的划分标准。层的界面是轻微地侵蚀——无沉积，将新老地层分开的面，界面的侧向延续性的变化从纹层的几平方英寸至层或层组的几千平方英里。界面的形成相对也比较快速，其时间范围从几秒至几千年。因此，在它们的分布范围内基本上是同期。相比之下，层组有足够的厚度范围和相应的时间范围，既适于使用岩心、露头及钻井剖面进行研究，也可以用作大范围的在所有沉积环境中进行年代地层学对比。二、准层序第二章层序地层学基本理论第二章层序地层学基本理论二、准层序

2．准层序的特征准层序的特征已简要地列在表2-1中。大部分硅质碎屑岩准层序是进积型的。这种沉积类型是由于沉积相向上变粗，水深变浅的结果。即使是某些加积型的硅质碎屑岩和大部分碳酸盐岩的准层序，也是向上水深变浅的。图2-8给出了向上变粗和向上变细的准层序的地层特征及其测井响应。典型的向上变粗的准层序(见图2-8(a)～图2-8(c))，向上层组厚度增厚，砂岩粒径变粗，砂岩／页岩比增加；而向上变细的准层序(见图2—8(d))，向上层组厚度减薄，砂岩粒度变细(通常在顶部是泥岩或煤)，砂岩／泥岩比下降。第二章层序地层学基本理论(准层序)第二章层序地层学基本理论(准层序)第二章层序地层学基本理论(准层序)第二章层序地层学基本理论(准层序)第二章层序地层学基本理论二、准层序

向上变粗和向上变细的准层序二者的相的垂向关系都被解释为水深向上逐渐变浅。水深向上急剧地变浅的证据，如前滨层组明显地覆于下临滨层组之上的情况，迄今尚未在准层序内观察到。同样，从相的垂向关系反映水深向上增加的情况也没有在准层序内见到。如果单个的“向上变深”的准层序确实存在的话，显然，在岩石的记录中也是极少见的。大部分向上变深的相组合可能是由多个后退的准层序形成的，称为退积型准层序组。在有些沉积环境中，那里的硅质碎屑岩沉积是凝聚的，或者水体太深，致使根据岩性的变化不足以容易地将准层序鉴别出来，在这种剖面中，虽然地层是反映向上加深的，但由泛滥面所标志的准层序界面比较隐蔽，要十分仔细才能识别出来。准层序中的层组的沉积物来源于滨线上的河口，所有的准层序从盆地边缘到盆地中心的充填，是通过各个准层序向前推进，使滨线向盆地方向迁移来完成的。第二章层序地层学基本理论二、准层序

3．准层序界面特征准层序界面是一个海泛面和与之相当的地层界面，在大区域内只有较小的地形起伏。它可以明显地分出位于其上的深水岩层如陆架泥岩和其下的浅水岩层如下临滨砂岩。海泛面还由具有轻微间断标志的轻微的水下剥蚀和无沉积作为标志。这种水下剥蚀的大小变化组成各种各样的海泛面的类型，但其剥蚀的幅度并不大，从几英寸到几十英尺，大多数的情况下是几英尺。

(1)海进底滞留层

从岩心或露头中可观察到，在不和层序界面同时发生的海泛面上，有几种称为海进底滞留的薄层沉积，通常其厚度小于2ft(0．61m)，是由贝壳、壳碎片、泥裂碎屑、钙质结核、硅质砾石或卵石等相对粗粒的物质组成。这种物质是因为在海进时下伏地层被临滨剥蚀形成的。它集中于海进面上形成风化层，通常分布在内陆架至外陆架之间。因此，在海泛面以上如有底滞留层出现，明显地指示这些构成底滞留层的物质是来源于下伏地层的。第二章层序地层学基本理论二、准层序

如位于硅质砂岩之上的硅质卵石层，就是说明这种情况。但是，实际情况往往是变化多端的，有时，海泛面同层序界面往往几乎同时出现。这样，底滞留层和下伏地层的关系就显得不那么清楚了，需具体问题具体分析。

(2)准层序界面的侧向变化海泛面在海岸平原和陆架上都有相应的对比界面。在海岸平原，其相应的界面没有明显的暴露地表的剥蚀、河流的回春作用、海岸上超下移或上覆地层的上超等标志，只有可能是由于河流冲积作用引起的局部剥蚀和局部暴露地表的剥蚀，如通常在海岸平原沉积中所找到的土壤层或根痕层等沉积的标志物。陆架上相应的海泛面是一个整合面，看不出有明显的间断，只有远洋或半远洋的薄层沉积作为标志。它们包括薄层的碳酸盐岩、富有机质泥岩、海绿石、火山灰等指示陆源沉积饥饿的标志。在这个对比的界面以上的地层，通常没有海水加深的迹象，对比界面在海岸平原和陆架上的识别，只根据海泛面的上倾方向和下倾方向的对比关系确定。但到达深水环境如陆坡或盆底，就可能无法辨认了。二、准层序从图可见，准层序A由5个层组组成，5个层组叠加在一起，这里沉积速度大于海平面上升速度，反映相向上变浅的过程，亦即层组以进积形式叠加。海水的逐步变浅使得准层序A最新的一个层组的顶面无沉积，形成无沉积界面，准层序A的发育到此结束，这是准层序界面发展的第一阶段。(3)准层序界面形成机理

从准层序的界面特征可见，准层序界面的形成是由于水体的急剧加深，以快速容纳沉积物形成的。图2-9简要地表示准层序界面形成的过程。二、准层序第二阶段是海平面急速上升，漫过了原来沉积的准层序A。在其顶面由于一度无沉积，在海水浸过其上时，由于陆源沉积物饥饿，形成了硅质碎屑岩沉积的无沉积面，沉积以薄的碳酸盐岩、海绿石、富有机质的泥灰岩或火山灰等。这时，准层序界面便基本上形成了。第三阶段是当沉积速度又大于海平面上升速度，即第一阶段的重演，这时，在准层序界面上沉积准层序B。准层序界面的形成过程便告完成。二、准层序(4)准层序界面的组合形式在实际工作过程中，常常遇到准层序界面与层序界面同时出现的情况。弄清它的一些特殊的组合形式，对在钻井剖面、岩心及露头中正确地划分准层序界面是非常重要的。图2-l0是目前已知的，在准层序的上、下以层序界面为界的组合形式。图中的例l为第一种情况：二、准层序一个层序界面剥蚀了其下的海进体系域中的准层序，在A井处剥蚀到下临滨砂岩，而在B井处则剥蚀到海相泥岩。紧接着，在层序界面以上沉积了低水位滨线准层序，其组合的结果是：①新的准层序以上为海泛面，以下为层序界面；②老的准层序下界为海泛面，上界为有剥蚀的层序界面。该一实例的正确答案是能否在B井剖面中识别出层序界面来，这是准层序界面和其下层序界面同时出现的一种特殊情况。二、准层序例2为第二种情况：准层序界面同其上的层序界面同期。在剖面上的2号井中，层序界面为一个暴露地表遭受剥蚀的界面，它可以从1号井的侧向追踪得到证实。2号井中的晚期高水位体系域最新的一个准层序顶面同时存在有三个分界面：①原来分界准层序的海泛面，它极可能形成于高水位的最后期，这个界面应是在过去的地质时期中存在过的，但现时已被剥蚀；②出露地表，遭受剥蚀的层序界面；③当海平面上升时，最后一个海泛面，结束了在1号井中的低水位沉积。这是准层序界面和其上的层序界面同时出现的另一种情况，这种情况下是否能正确进行划分的关键，是对在2号井中如何正确地识别层序界面的问题。第二章层序地层学基本理论

(5)准层序界面的应用在区域的层序界面框架内的准层序界面，是应用钻井电测曲线、岩心资料进行小区域的时代和岩相对比的最好界面，同时可以编制界面的古地质图件。准层序界面由于具有以下几方面的有利条件，所以，其应用的价值较高：①准层序界面是一个易于划分新、老地层层组的界面；②准层序界面形成的时间短暂、迅速，其形成的时间范围可能在几百年至几千年内，它的大致时间标志对时代地层学是很有用的；③准层序界面在层序内分开了在成因上相关的相组合，这就为相的解释和在测井曲线横剖面的对比提供了基本的框架；④准层序界面在盆地内，在地下的小区域范围的延伸，能达到对比需要足够的范围。虽然有上述许多优点，但是准层序界面在少井控制的大区域范围内的对比，通常是比较困难的。同时，由于准层序的分布受沉积物供应来源的影响很大，因此，在实际工作中需特别注意。第二章层序地层学基本理论二、准层序

4．准层序内相的垂向关系为了说明准层序内相的垂向变化和其在钻井剖面上的测井响应，许多学者对美国尤他州中央——东部的布莱克霍克(Blackhawk)组的露头作为典型进行了研究。1982年埃克森(EXXON)公司还在露头区钻了3口井，作了常规电测取心。图2-11是埃克森公司钻的1口井，全井进行了常规电测，并分两段取了岩心。根据电测曲线，划分出了准层序，每个准层序都以向上岩性变粗为特征，其电测响应自然伽马曲线向上变低。亦即砂岩／页岩比值在准层序内向上增加，砂岩层厚也增加。这种向上变粗的垂向组合形式，反映这种准层序是进积型的。第二章层序地层学基本理论二、准层序在图2-11中的钻井取心剖面也可进行详细的相分析。A取心段的井段为156～218ft(47.5～66m)，从岩心顶部起为海滩下临滨沉积的泥岩和虫孔的丘状层理的砂岩互层。岩心段顶部包含槽形和板状交错层理的砂岩和平行层理的砂岩，代表海滩上临滨和前滨的沉积环境。取心段内发育一个准层序界面，该界面位于井深158．5ft(48m)处。界面上无海进底滞留层，以深水黑色陆架泥岩明显的岩性突变覆于界面以下的虫孔——扰动构造的低角度到平行纹理的砂岩之上。沿着露头的地层倾向，可追踪15mile(25km)。第二章层序地层学基本理论二、准层序B段岩心取心井段为308～255ft(94～78m)，包含有2个准层序。下部准层序从底部起为黑色虫孔陆架泥岩，和部分具虫孔——扰动构造的波痕砂岩沉积，其上为海滩下临滨具虫孔的丘状层理砂岩夹薄层黑色泥岩。准层序界面位于井深274ft(84m)。界面上地层分界极其清楚，岩心中可见到界面以上的黑色页岩和以下的丘状层理砂岩接触。上部的准层序与下部准层序相似，从底部起为黑色具虫孔构造的陆架泥岩和薄层波纹状砂岩，上覆以海滩下临滨虫孔丘状层理砂岩。准层序界面位于井深260ft(79m)，第二章层序地层学基本理论二、准层序是一个明显的界面，由其上的黑色页岩和其下的具丘状层理的虫孔砂岩接触，可在露头沿倾向追踪12mile(19km)以上。在取心井段A和B中，若沿着露头追踪，准层序的界面缺乏海进底滞留层。在A、B两个取心井段中所见到的准层序界面，都是海泛面，是由于海水的深度突然增加形成的，这可从界面两侧地层相的对比看出。在取心段A和B的准层序内部的相的关系，未见明显的不连续，它们被认为是正常的滨线推进的结果。二、准层序5．准层序内的相的侧向关系

图2-12为海滩的沉积环境中根据测井响应和岩心的观察，对一个准层序的岩石类型和相的关系的预测。准层序由层组组成，因此，层组界面是在准层序内划分基本分层单位的主要界面，在每个组内部发生的相变是逐层发生的，但在准层序内部的每个层组所发生的侧向相变类型相似，同时，在层组间没有明显年代地层间断。因此，准层序便被认为是在成因上相关的连续的层和层组的组合。二、准层序在海滩准层序(图2—12)的单个层组中，前滨相地层为平缓地向海倾斜的平板状平行纹层砂岩，它在向盆地方向逐渐地改变了几何形态，变为倾斜较陡的，具有前积纹层的上临滨槽形交错层砂岩。前滨和上临滨地层是准层序中的可能储油层。上临滨的槽形交错层向海方向逐层过渡为丘状斜层理的下临滨沉积。最后，相同的下临滨沉积的层组继续向海方向变化，层组内的砂岩减薄到只有几英寸厚，而且由于生物钻孔的扰动剧烈，使界面变得难以识别。因此，在向海方向的变化，粗相带最后可变成一个点而尖灭。第二章层序地层学基本理论二、准层序

向陆方向的变化：在准层序内的前滨和上临滨的层组，向陆急剧地相变为溢流扇，溢流扇又逐个地相变为海岸严原泥岩和薄砂岩。由于是推进沉积的形式，常常在层组界面上发生水下削蚀。因此，在准层序内任意一点的纵向剖面上，很难见到组成准层序的在垂向上完整的相顺序。准层序终端在向陆的方向上超在层序界面之上或在上倾方向的海岸平原或冲积平原中的河道局部的剥蚀、或被和层序界面伴生的、广泛的河流下切所切割。由于准层序向盆地方向变薄、砂岩地层尖灭，伴随着地层变薄的下超达到老的准层序、准层序组或层序的界面上而失去其鉴别特征。滨线准层序通常可以在钻井横剖面上进行对比，即使是进入盆地方向几十英里处，只要在准层界面的泛滥面变得不能辨认以前，都可用电测曲线进行对比。第二章层序地层学基本理论二、准层序6．准层序沉积机制分析在沿着海岸线的三角洲、海滩或潮坪沉积环境中，当沉积速度大于可容空间调整的速度时，形成浅海准层序。可容空间是指在海面升降和构造沉降的作用下，为沉积物提供出新的空间的作用。当滨线上的沉积物供应速度低于可容空间调整的速度时，便形成准层序界面。上述条件通常的反映是滨线急剧后退，仅有很少的海相沉积保存在地层的记录中，也就是说，海泛面是可容空间调整速度超过沉积物的供应速度的标志。Wagoner等(1990)认为，有三种形成准层序界面的机制。第一种被很好地引证的机制是：随着分流河道被冲裂以后，三角洲朵体中的前三角洲泥岩被压实，而使水深相对地急剧增加。三角洲朵体的水侵，形成一个快速生成的、平坦的微微剥蚀的界面，通常其上有小的或不被保存下来的海进底滞留层。准层序界面的侧向伸延和三角洲朵体的分布区大致相当。第二章层序地层学基本理论二、准层序FrazierandOsanik(1967)曾描述过位于路易斯安娜州东南的圣·布纳得(SanBernard)三角洲上的三个最新的全新世三角州朵体，其分布范围为300～3000mile²(777—7770km²)，三角洲朵体推进的时间范围从800年～1400年。由于每个朵体的分界面的分布占有一定的空间范围，而且形成的时间较短促，因此，它们为在较大的范围内对地下地层的地层年代学和地层岩性学解释提供了局部的时间界线。第二种形成准层序界面的机制是：由于构造活动沿着断层的沉降所引起的海平面急速地相对上升，另外，地震的影响，如阿拉斯加1964年地震(Plafker，1965)或智利1960年大地震(PlafkerandSavage，1970)引起幅度分别为6．5和9ft(2和3m)的瞬间海岸沉降。PlafkerandSavage(1970)记录了沿着智利海岸长600mile(963km)，宽70mile(112km)的沉降带。沿着降低了的滨线，沉降使海岸的很大面积被淹没而迅速地接受沉积，形成了准层序界面。在接近海岸的盐丘或生长断层，按次序发生的几千年的短期构造沉降速度的增加，也可以引起局部的海平面明显地相对上升，使海岸沉没和接受沉积，形成准层序界面。第三种机制是海面升降，其机理将在以后讨论层序时加以详细讨论。第二章层序地层学基本理论三、准层序组

准层序组是由一系列成因上相关的准层序组成的，叠加在一起并组成具有明显的叠加特征的地层组合，它被重大海泛面及能与之相应界面分界。准层序组的特征已概略地列于表2-1。

1．准层序组界面和准层序界面一样，准层序组的界面是海泛面，和它们的相当界面。准层序组界面为不同的准层序叠加类型、可能和层序界面同时、可能是下超界面和体系域的界面。2．准层序组的类型根据沉积速度和可容空间调整速度比，可将准层序组中的准层序叠加型式分为前积式、退积式和加积式三种类型。图2-2是上述三种叠加类型及其测井曲线响应。第二章层序地层学基本理论三、准层序组

(1)前积式准层序组(进积式准层序组)由一系列叠加在一起的准层序组成。在准层序组内，新的准层序一个接一个地向海方向推进，层位越高、越新的准层序向海的方向推进越远。这是由于沉积速度大于可容空间调整的速度形成的。在这种类型的准层序中，通常新的准层序地层较其下的老的准层序地层颗粒粗、砂岩层加厚、砂／页岩比例增加，其测井响应可见：反应地层粒度的自然电位曲线或自然伽马曲线逐层向上偏砂或变低，如图2-2所示。(2)加积式准层序：

在由准层序叠合而成的准层序组中，新的准层序连续地一个接一个地向上沉积，无明显的侧向相移位。这是由于沉积速度和可容空间调整速度大致相等形成的。每个组成准层序组的准层序之间，在纵向上粒径、砂岩层层厚及厚度以及砂岩／页岩比等，均无明显的差异，其电测响应也相似。第二章层序地层学基本理论三、准层序组第二章层序地层学基本理论三、准层序组

(3)退积式准层序组

在准层序组内，年代较新的准层序一个接一个地向陆后退，愈去愈远，形成退复型式，这是因为沉积速度小于可容空间调整速度形成的。虽然在准层序组中，每个准层序都是进积的，但是，整个准层序组则是向上加深的，属于海侵类型。Wagoner等(1990)使用这一术语，“给予滨线或海岸线向后移动(向陆)或后退的定义”。它是进积的反义词。在准层序组中，每个准层序都是进积型的，它底部为细粒沉积，上部为粗粒沉积，反映相向上变浅。但通常年代较新的准层序较年代老的相邻的准层序的沉积物粒度细，砂岩层厚及砂／页岩比下降。反映地层粒度的电测曲线如自然电位或自然伽马曲线向上偏泥或增高。

第二章层序地层学基本理论三、准层序组

3．准层序组中相的垂向关系准层序组可以从单井剖面及电测曲线中进行识别。前积式准层序组：在前积式准层序组中，位于老的准层序以上的较新的准层序所含的高孔隙砂岩和浅海及海岸平原环境的岩层的百分比高。最新的准层序可能全部为海岸平原沉积环境，同时，较新的准层序层的厚度比较老的准层序大。退积式准层序组：在退积式准层序组中，相对较新的准层序含有较多的页岩或泥岩和深水海相沉积，如下临滨、三角洲前缘或陆架等沉积环境。准层序组中最新的准层序通常全部由陆架泥岩组成，同时，较新的准层序层厚比较老的准层序的层厚薄。加积式准层序组：准层序组中的垂向上各个准层序的岩相、厚度和砂／泥百分比都没有明显的差异。第二章层序地层学基本理论三、准层序组4．准层序组中相的侧向关系前积式准层序组：在由向上地质时代较新的准层序叠加起来的准层序组中，不同的准层序中相同的相的分布，较新的准层序比其下较老的准层序向盆地方向推进得更远，构成了前积的准层序组的特征。在一个准层序内，发育较好的孔隙性的海相砂岩在上倾方向尖灭，相变为不发育连通孔隙的海岸平原泥岩，它在较新的准层序中，也是向盆地方向推进的。每个准层序的高孔隙砂岩沉积带限于海相岩层尖灭相变为海岸平原相沉积的向海一边。这种尖灭相变很快，通常在侧向不到100ft(30m)便可出现。因此，这样的急速的尖灭相变，致使在相邻很近距离的2口井间，测井曲线的形状有急剧的变化，导致应用测井曲线进行对比的困难。由于本书篇幅所限，退积型和加积型准层序组中相的侧向变化在此就不介绍了。第二章层序地层学基本理论三、准层序组5．对比概念

通常，准层序和准层序组的对比，同利用传统的地层岩性或地层的砂、泥岩段顶界的岩性对比，会导致不同意义的结果。为了说明其间的不同，通过前积型和退积型准层序组的简化横剖面(图2-13，图2-14)简要对比年代地层学对比方法和岩性对比方法的不同点。

第二章层序地层学基本理论三、准层序图2-13(a)是一个以准层序组界面为对比基线的对比横剖面，图中每个较新准层序的海岸平原和浅海相岩层都向上，向盆地方向迁移。浅海砂岩是较好的储层，许多浅海砂岩是被其上下的泥岩隔开的，因此在垂向上并不连通，故极可能将油水界线分开。但是，由于在接近向上倾方向海相岩层尖灭相变为海岸平原岩层附近的滨线砂岩合并，砂岩储层在垂向上有较好的连通性。第二章层序地层学基本理论三、准层序图2-13(b)则是与图2-13(a)相同的井用岩性对比方法进行对比的横剖面，它以浅海砂岩的顶作为对比基线。这种界面特点为：①有一边通常为煤的沉积，给测井曲线以良好的标志；②在SP或GR曲线上有显著的界线；③因为在每条电测曲线上，对厚层砂岩都有对岩相、空隙性和流体以及电阻率的相似响应，因此在对比时认为这些海相砂岩也是相似的。应用这个界面作为对比基线，如同过去传统的对比方法那样，将会把不同的砂体；连在一起。

第二章层序地层学基本理论三、准层序组图2-14是一个退积型准层序组对比横剖面的两个对比方案。图2-14(a)是按照年代地层学对比方法，以准层序的界面作对比基线进行对比的横剖面。准层序界面可在盆地方向沿着电阻率曲线的标志层追踪而进入页岩中。在向上地质时代连续变新的准层序中，其中的海相砂岩向陆方向后退。每个浅海砂岩在上倾方向尖灭，相变为海岸平原相岩层。每个浅海砂岩都被其上、下的海相泥岩分开。因此，通常每个浅海砂岩体如果聚有油气的话，它们都有各自的油水界面。第二章层序地层学基本理论三、准层序组图2-14(b)是应用传统的岩性对比方法对比的横剖面，以每口井中最明显的砂岩层面作对比基线进行对比。因为这个界线通常在每口井中都有电阻曲线的突变，使电性相似面易于鉴别。但是，用这种对比方法进行对比，常常将一些薄的浅海砂岩层连了起来，认为是一个砂岩体，如含油气，只能解释有一个油水界面。但当生产资料表明，在这些串起来的砂体储油层中存在不同的油水界面时，通常只好用井间存在断层来解释，因而造成人为的错误。第二章层序地层学基本理论四、层序

如前面所提到的，层序是一组成因上相关的，由不整合面及它们相应的整合界面分界，整一的地层，它由次级地层单位准层序和准层序组所组成，其特征如表2-1。层序还可进一步划分为体系域，体系域也具有它的几何形态和相组合特征。另外，根据岩石记录，层序又可分成两种类型，它们是根据层序内体系域的地层排列型式和层序界面的类型进行划分的。为了避免重复，这里仅就层序的地层型式、层序的界面特征作进一步的讨论。

第二章层序地层学基本理论四、层序

1．层序的地层型式

(1)一类层序的地层型式盆地的几何形态，影响一类层序中的地层型式。在有陆架破折边缘背景的盆地所沉积的一类层序，和具有缓坡边缘背景的盆地所沉积的一类层序有不同形状的低水位地层。一类层序及其体系域在陆架坡折边缘背景的盆地中，和具有缓坡边缘背景的盆地中有较大的不同，对比如下：

1)陆架坡折边缘背景的盆地

A．特点及其形成的条件图2-3是具有陆架坡折边缘背景的盆地理想化了的一类层序在低水位、海进和高水位体系域中准层序与准层序组的分布模式图。这种背景盆地及其发育的层序具有如下的特点：Ⅰ型层序层序地层学模式

不同部位构成层序的体系域明显不同:A-TST、HSTB-LST、TST、HSTC-LST、TST、HSTD-LST、TST、HST层序界面不都是反旋回与正旋回的分界面A-反/正旋回分界面B-块状砂岩与泥岩分界C-反旋回与泥岩分界D-泥岩内部钻、测井资料层序界面特征有差异A-暴露标志B-侵蚀面和下切谷C-连续沉积层D-远源泥质沉积物内部，或低位期盆底扇粗粒沉积物的底界面水进域底界面特征有差异A-层序底界面B-正旋回或泥质沉积层的底面C-较厚层泥质层的底面D-厚层泥质层的底面三、坡折带背景下的层序地层格架第二章层序地层学基本理论四、层序

第二章层序地层学基本理论四、层序

①盆地具有明显的陆架、陆坡和盆底地形。陆架地形的倾斜<0．5º，陆坡为3º～6º和沿着海底峡谷的地形倾斜可达10º(Shepard，1977)；②盆地存在有相对突变的陆架坡折，将低角度的陆架沉积和相当陡峭倾斜的陆坡沉积分开，因而有相对急剧的从浅水向深水过渡；

③这种类型的沉积盆地沉积速度高、构造沉积速度慢；④大部分低水位在陆架边或其以下，极有可能存在盆底扇和陆坡扇沉积；深切谷充填的河流冲积／河口湾砂岩，常上超在陆架上的层序界面之上；高水位体系域很薄，常常被剥蚀；⑤当海平面下降至沉积滨线转折处以下时，引起深切，形成海底峡谷。第二章层序地层学基本理论四、层序

另外，有陆架坡折背景的盆地沉积，还应满足如下几个条件：①有足够大的河流系统切割峡谷，并携带沉积物到达盆地；②有足够的可容空间来承受准层序组的沉积；③海平面相对下降的幅度足够大，到达陆架坡折处或超过陆架坡折处以下，以沉积低水位体系域。

层序的划分，主要是根据地层组成和界面的类型，而不是根据地层的厚度或地质时间。例如，一个以不整合面分界的地层单位，它由内部没有不整合的体系域组成，即为层序。这个层序可能只有几十英尺厚，只能用电测曲线或在岩心和露头上鉴别出来；或者可能有几百英尺厚，可以从地震剖面上鉴别出来。

第二章层序地层学基本理论四、层序

B．低水位体系域在有陆架坡折边缘背景盆地的一类层序中，低水位体系域可分三个部分，即盆底扇、陆坡扇和低水位楔，而低水位楔又主要由深切谷和低水位滨线沉积组成。在盆底扇和陆坡扇中，由于范围的局限，并且在这些地层单元中缺乏向上变浅的标志，很难鉴别出准层序来。在这些地层单元中的扇朵部分由向上变薄、变细的层组或向上变厚、变粗的层组所反映的特征，应代表准层序。

①盆底扇：典型的盆底扇以砂岩为主，由鲍玛系列中的Tab、Tc和剥蚀的Ta组成。盆底扇可能沉积在峡谷口或可能离开峡谷口更远而和峡谷口分开，或者在无峡谷存在时也可能有沉积。没有和它时间相同的沉积在陆坡或陆架上被发现，是迄今为止发现的在一个层序内的最早期的沉积。第二章层序地层学基本理论四、层序

②陆坡扇：由浊积——堤成谷和泛滥水道沉积组成。它沉积在盆底扇之上，并被低水位楔覆盖。

③低水位楔：由一个或多个准层序组成，形成一个楔状体，它的分布只限于陆架坡折向海一面，并在陆坡处上超在前一个层序上。楔体的主要部分由深切谷和在陆架或上陆坡同生的低水位滨线沉积组成，楔体下超在陆坡扇上。楔的远端部分由厚的，主要为偏泥的沉积组成。

④深切谷：由于海平面相对下降的影响，使下切的河流体系向盆地方向扩展其水道，剥蚀进入下伏地层的结果。在陆架上，深切谷的下界为层序界面，上界为被称为海进面的初始主要海泛面。图2-3中左边的电测曲线是常见的深切谷电测曲线类型，根据曲线的形态，它被解释为由一个辫状河直接上覆于陆架泥岩之上，这种相的垂向突变的组合，称为相向盆地移位，这是因为海平面下降形成的响应。

第二章层序地层学基本理论四、层序

全球海平面变化构造沉降相对海平面变化时间高程全球海平面变化构造沉降高水位体系域海平面下降，侵蚀低水位体系域海(湖)进体系域高水位体系域坡折带100FTSPRES准层序I型层序界面下切河谷充填海(湖)岸平原砂岩和泥岩浅海(湖)砂岩陆架和陆坡泥岩及薄砂岩盆底扇和有堤河道砂岩密集段沉积有陆架坡折的I型层序结构及形成过程高水位体系域加积、前积低水位体系域盆底扇、斜坡扇海(湖)进体系域退积低水位体系域低水位楔，前积SPRES100FT第二章层序地层学基本理论四、层序

当浅海——非海相地层在层序界面上沉积，直接覆盖在位于层序界面以下的较深水的地层，如中～外陆架泥岩和薄层砂岩之上，其间再无中间性的沉积环境的地层，就出现盆地方向的相移位。它是中间过渡相被剥蚀的结果，或者是由于沉积环境的急剧变化，引起的无沉积的结果。分流河道的相向盆地移位变化将在“层序界面特征”部分加以讨论。低水位楔顶部的一个单独的准层序的电测响应，如图2-3中右侧电测曲线所示，反映正常的相结合。

区域地层研究说明，硅质碎屑岩中的低水位楔，发育大规模的储油层。

第二章层序地层学基本理论四、层序

C．海进体系域

海进体系域的底界以海进面为界，顶部界面则为最大海泛面。海进体系域中退积型准层序组的准层序是后退的，即在整个体系域中，向上水体加深，较新的准层序向陆方向推进，愈去愈远，其最新的一个准层序的顶界和下超界面同期。由于海进体系域晚期和高水位体系域早期阶段是密集段的沉积时期，因此，下超界面上覆的高水位体系域的趾状倾斜层可能合并和变薄。密集段：

在前面的章节中已讨论过它的基本概念，Loutit等(1988)给予密集段的定义是：由薄的半远海或远海沉积物组成的，其准层序向陆方向前进的，代表陆架上陆源沉积物饥饿的沉积。在这种陆源饥饿层段中，可以找到在层序内分布广泛和丰富的动物化石群。虽然密集段通常厚度很薄，沉积物的沉积速度慢，但它所经历的时间长，是连续的沉积，它在滨线最大的区域性海进时期分布最广。第二章层序地层学基本理论四、层序由于密集段具有厚度薄，经历的地质时间长的特点，因此，对露头、岩心和钻井岩屑的生物地层年代鉴定样品的采样如果没有代表性的话，将会漏掉薄层的密集段，而导致在生物地层学的记录上出现时间缺口，致使古生物学家在实际上是连续的沉积中划分出大的不整合来。其次，因为密集段通常会含有较其上或其下地层丰富的多种类的深水化石，而海进体系域和高水位体系域中，浅海砂岩或河流的冲积和河口湾沉积中则少有化石或无化石保存。因此，如果注意到这一点，在一口井中几个层序逐次出现的密集段地层都采有化石标本，即使没有注意在测井曲线中对沉积环境进行解释，或者在地震剖面上对相同的段没有作沉积环境的解释，这种深水环境，还是可以从取样段中的化石鉴定成果加以补救，使钻井剖面的层序分析更加准确。D．高水位体系域：

高水位体系域顶界是后一个层序的底界面，底界是下超面。通常，早期高水位由加积型准层序组成，晚期高水位则由一个或多个进积型准层序组成。在许多的硅质碎屑岩层序中，高水位体系域明显地被上覆的层序界面削蚀，但如果这部分被削蚀的高水位体系域的地层被保存下来的话，也是薄的偏泥的地层。全球海平面变化构造沉降相对海平面变化时间高程全球海平面变化构造沉降高水位体系域海平面下降，侵蚀低水位体系域海(湖)进体系域高水位体系域坡折带100FTSPRES准层序I型层序界面下切河谷充填海(湖)岸平原砂岩和泥岩浅海(湖)砂岩陆架和陆坡泥岩及薄砂岩盆底扇和有堤河道砂岩密集段沉积有陆架坡折的I型层序结构及形成过程高水位体系域加积、前积低水位体系域盆底扇、斜坡扇海(湖)进体系域退积低水位体系域低水位楔，前积SPRES100FT第二章层序地层学基本理论四、层序2)缓坡边缘背景的盆地

图2-4是缓坡边缘背景的盆地一类层序的理想化剖面图，它反映了缓坡边缘背景盆地的基本特点：①具有稳定的低角度倾斜地形，地形倾角小于1º，大部分小于0.5º，因此，没有在地形上从相对的低角度到陡峭地形的突然转折，因而也没有水深从浅到深的突然变化。②这种背景的盆地具有沉积速度高，但构造沉降速度中等的特点。③发育叠瓦状到S形斜层。④由于海平面相对下降的响应，可深切到低水位滨线处，但不在其以下，因而只有低水位三角洲和其它的滨线砂岩沉积，不可能有盆底扇和陆坡扇的沉积。第二章层序地层学基本理论四、层序

图2-3和图2-4是一类层序的两种不同构造背景盆地的理想化剖面，虽然从图上看，海进体系域和高水位体系域极为相似，但它们的低水位体系域却有很大区别。由于缓坡边缘背景盆地的沉积倾角相对较低，而且稳定，故而在低水位体系域中，厚的偏泥的低水位楔、陆坡扇和盆底扇不可能形成，代替它们的是典型的缓坡边缘低水位体系域。典型的缓坡边缘盆地背景的低水位体系域是由宽窄不一的深切谷组成，通常充填以潮汐占优势的三角洲沉积和向上倾方向与它同生的河流冲积地层。通常，在缓坡边缘背景的海进体系域或高水位体系域中，可找到如阿斯奎思(Aspuith，1970)所论述的那种低角度斜层。另外，在这种背景下的盆地通常还可以找到三角洲前缘的浊流沉积，不过，它常常被误认为是海底扇。

第二章层序地层学基本理论四、层序图2-3和图2-4代表了一类层序沉积的两种特殊情况。图2-3说明：当海平面相对下降，明显地将低水位滨线推移，越过滨线转折处到达陆坡转折．其结果是形成峡谷和海底扇等沉积；而图2-4则说明：缓坡边缘背景的盆地中，虽然在海平面相对下降时将低水位滨线迁移越过沉积滨线转折，但未达到陆架坡折处，或者由于这类盆地的边缘是缓坡，根本不存在陆架坡折，其结果在低水位体系域中，只有相对较薄的楔体而无峡谷或海底扇的沉积。第二章层序地层学基本理论四、层序(2)二类层序的地层型式

发育二类层序的沉积盆地具有如下特征：①盆地边缘发育有陆架坡折；②盆地的沉积速度中等，但构造沉降速度较高；③只有在有海岸平原沉积的部分层序界面才有剥蚀；④低水位体系域中，无深切谷的沉积。

第二章层序地层学基本理论四、层序图2-5是二类层序的理想化剖面，为二类层序及其中的准层序组和体系域的分布。在二类层序中的低水位体系域称陆架边缘体系域，它可在陆架上的各个部分沉积，是由一个或多个向上倾方向侧变为海岸平原的微弱的前积～加积浅海准层序组所组成。陆架边缘体系域的底界是二类层序界面，其顶界是陆架上明显的初始海泛面。海进体系域和高水位体系域与一类层序中的类型相似。

与缓坡边缘背景的一类层序相比较，它们都缺乏扇和峡谷的沉积，它们的最初沉积的体系域，即二类层序的陆架边缘体系域；与一类层序中缓坡盆地背景的低水位体系域相比，都在陆架上沉积，但所不同的是二类层序由于在沉积滨线转折处没有海平面的相对下降，缺乏由于河流的回春作用和相向盆地移位引起的剥蚀或削蚀，因而没有深切谷的沉积。各种体系域的地层特征概括如表2-3。

第二章层序地层学基本理论四、层序第二章层序地层学基本理论四、层序第二章层序地层学基本理论四、层序第二章层序地层学基本理论四、层序2．层序界面的特征层序界面是一个不整合面和与之相当的整合界面，在横向上它是连续的，分布广泛的界面，至少在整个盆地都由它覆盖。同时，它还应在全球的许多个盆地中存在。一个层序界面不但能将界面上下所有的地层分开，而且具有年代地层学意义。在钻井对比横剖面上以电测曲线对比层序界面，可为相的分析提供高的分辨率的年代地层学框架。wagoner等通过鉴别标志、深切谷及其类型和深切谷与局部河道的对比等三方面，讨论了层序界面的特征。

(1)鉴别标志：

在单井电测曲线上、岩心或露头剖面鉴别层序界面的不整合部分的标志是：一类层序界面相向盆地移位和一类或二类层序界面准层序垂向叠加型式的变化。这种准层序垂向叠加型式的变化是按照从老到新的次序和垂向排列方式，共包括三个准层序组：前积、加积、退积型准层序组，其中的前积或加积型准层序组的顶、底通常是层序的界面。第二章层序地层学基本理论四、层序

1)一类层序界面鉴别标志在钻井对比横剖面或露头剖面中，一类层序界面的不整合部分的鉴别标志如下：①地表侵蚀削蚀：一个侧向可对比的，以土壤层或根痕层为标志的地表侵蚀面和侧向可对比的，特别是在深水陆坡上出现的海底剥蚀面。②上覆地层在深切谷边缘的上超和海岸上超二者都必须存在。③海岸上超向下移位(Vail等，1977)。这一标志很难在钻井对比横剖面中显示出来，因为许多海岸上超都在上倾方向，即层序中的河流冲积部分出现，而这些地方的电测曲线的划分和对比很难正确地作出，因而需要应用相向盆地移位的标志。④以侵蚀削蚀和盆地向相移位而不是局部分流河道为标志的层序界面的确定。⑤在地震剖面上具有削截、顶超、上超反射结构。

必须有一个或多个上述的这些标志是区域性的。

第二章层序地层学基本理论四、层序

一类层序界面的不整合部分可以追踪，在向海方向进入陆架和陆坡时，变成整合界面，通常，这类整合界面出现在海相准层序或接近海相准层序的底部。一类层序界面大多数情况下出现于硅质碎屑岩地层中，上述所列的那些鉴别标志可应用到全球的许多沉积盆地。沿着单独的一个一类层序的界面，并不是上述的所有鉴别标志在这个界面上到处都有存在。根据所观测的位置不同，以及沿着盆地边缘沉积物供应的速度和海平面的变化，界面上不同的位置上具有不同的物理特征，这是在进行层序界面分析时需要注意到的。在陆坡上，陆架坡折向海方向或深水环境，大多数一类层序界面的明显标志是削蚀和上超。这些鉴别标志的分布是由海底峡谷、陆坡崩塌等深水侵蚀影响海底扇及陆坡扇的沉积等的分布所控制的。

在陆架上，几乎所有一类层序界面的明显标志都是削蚀、相向盆地移位和地表侵蚀。这些一类层序界面性质的分布主要受深切谷和深切谷内充填的地层的岩性分布控制。

第二章层序地层学基本理论四、层序

2)二类层序界面的鉴别标志

在钻井对比横剖面上或露头剖面上，对二类层序界面的鉴别标志有：上覆地层的上超、海岸上超向下移位、具轻微的地表削蚀的地表暴露和所有的在海岸平原沿上倾方向内的沉积滨线转折向陆地方向迁移等。这些标志，往往在钻井剖面或露头剖面不易识别，因此，二类层序界面通常是根据准层序叠加的型式来划分。可见，在大部分盆地中的硅质碎屑岩沉积，很少出现二类层序界面。

一、二类层序界面的鉴别标志概括如表2-4，

第二章层序地层学基本理论四、层序(2)深切谷由于二类层序不存在深切谷沉积，因此，深切谷这一部分属于低水位体系域的地层的识别，对鉴别层序界面来说是个重要的标志。Wagoner等(1990)对深切谷作了很系统的归纳和概括。根据他们的研究，深切谷的宽度从小于几英里到几十英里，其下切深度范围从几十英尺到几百英尺。深切谷的形成和充填共经历两个阶段，第一阶段共经历了侵蚀、沉积物经过被侵蚀的河谷分流、相应海平面的相对下降几个步骤，使沉积物在低水位滨线处沉积下来。第二阶段通常是在低水位晚期或海进体系域时，由海平面相对上升的影响在深切谷内的沉积。第二章层序地层学基本理论四、层序由于深切谷的形成经历了上述的两个不同阶段，因而深切谷充填可能包含许多不同类型的在不同沉积环境之下的沉积。在深切谷的下段，其沉积环境和伴生的地层类型包括河口湾和辫状河砂岩，潮汐影响的河流冲积砂岩、海岸平原砂岩与页岩或煤。它们上覆于层序界面之上。通常，直接沉积在滨线以下的中～外陆架泥岩或薄层砂岩之上，其间为侵蚀或无过渡的沉积环境。这种垂直的异常的相组合标志相向盆地移位，如果在低水位期结束时，粗的沉积物沉积速度低于海平面相对上升的速度时，深切谷也可充填以海相泥岩。

深切谷上段的沉积环境与伴生的地层类型有：低水位三角洲、潮坪砂岩和泥岩，以及海滩和河口湾砂岩。通常，如果浅海相地层是海滩或三角洲时，将是一个或多个前积型准层序组。如果潮汐为主的三角洲，在河口湾中包括潮汐砂坝和潮汐浅滩在深切谷底部形成的话，在整个陆架上将没有偏砂的低水位滨线沉积，直到海进体系域沉积时为止。向陆方向，这些潮汐为主的地层相变为粗粒的辫状河沉积。

第二章层序地层学基本理论四、层序

在深切谷附近的侵蚀面变为以土壤层或根痕层为标志的对比暴露侵蚀面。深切谷是一类层序界面上的特殊产物。

根据深切谷的规模大小、分布和充填的不同变化，深切谷的形态依次受深切谷的规模、沉积物的供应速度和在盆地内当海平面下降时所有的河流的分布所控制。一类层序界面类型的变化和这些变化种类与深切谷及其前期的河流系统之间的关系用图2-15表示。图中展示了三种不同类型的深切谷：相对较窄的砂岩充填谷、相对宽的砂岩充填谷和页岩充填谷。每个类型的深切谷都下切穿过遭受地表剥蚀的，位于缓坡或陆架上的地层，在陆架坡折向陆一方沉积。

第二章层序地层学基本理论四、层序第二章层序地层学基本理论四、层序每个深切谷代表不同的河流冲积的原始类型，而且也代表不同型式的层序界面。如在一个盆地内或盆地内的一部分。其上有中等流量的范围较宽的河流，这时海平面相对上升的速度中等。在这种情况下，一类层序界面的标志是在相对窄的深切谷砂岩充填以下，有局部的削蚀和相向盆地移位。而在河间区，有分布广泛的土壤层或根痕层作为这种一类层序界面的标志。如果钻井、露头或岩心穿过深切谷充填时，那么，层序界面只能从测井曲线、岩心或露头剖面中鉴别出来，而在这种资料背景的基础上，其它井的层序界面的位置，只能从已钻到深切谷的井中对比确定。

另一种情况是在一类层序界面上，有多条范围较窄的河流或者仅有一条大的河流，有足够大的流量和海平面相对上升的中等速度～低的背景，那么，这个一类层序界面将由分布广泛的河流冲积或海湾席状砂岩以下的区域削蚀和相向盆地移位作标志。由于削蚀的范围广，河间区和土壤层是局部的，通常少见有河间区的发育。层序界面可以在大部分的井、岩心或露头资料中划分出来。

第二章层序地层学基本理论四、层序

第三种情况是，一类层序界面上发育的河流，它只带有少量砂或无底负载，具有海平面上升速度为中等～快速的背景。则界面的标志为削蚀、广泛分布的土壤层或根痕层，以及相当的地表暴露(如果有保存时)，但没有相向盆地移位。因此，层序界面不可能在单井的测井曲线或岩心中鉴别出来。但是，通过钻井横剖面和地震测线对比，揭露出在电阻率标志层反映的削蚀，可迅速地把深切谷和层序界面显露出来。

最后的一种情况是盆地或盆地的一部分地区的一类层序界面上，没有河流发育。这时，层序界面的标志是仅有分布广泛的地表暴露。如果它没有被因海平面上升的海流带走的话，那么，位于泛滥的层序界面以上，薄的灰质结核为特征的海进底滞留层，通常作为在层序界上存在过土壤层的标志物。海进底滞留层已在前面准层序界面特征中有过较详细的讨论。这种情况下，与层序界面共生的明显的侵蚀和相向盆地移位是无法见到的。因此，在没有岩心的井中，只是依靠钻井剖面的电测曲线，无法划分出层序界面，但是，从其它有明显的界面标志的地区，通过对比，也可以从测井曲线中将界面鉴别出来。第二章层序地层学基本理论四、层序图2-15和表2-5综合了在陆架或缓坡上的不同型式的一类层序界面的特征，在表中用符号加以区别。SB(1)表示层序界面位于深切谷砂岩充填以下；SB(2)表示层序界面位于深切谷的页岩充填以下；SB(3)表示层序界面是整一的，是位于陆架或缓坡的低水位滨线的向海一侧；FS表示以海泛面为标志的准层序界面

FS／SB表示离开深切谷，以地表暴露为标志的，同泛滥面同时发生的河间区层序界面。第二章层序地层学基本理论四、层序第二章层序地层学基本理论四、层序

(3)层序界面的底滞留层

层序界面有不同类型的海进底滞留层作为标志，它们已列在表2-5中：①有灰质结核的底滞留层，沉积在和层序界面同生的海泛面上(FS／SB)或在深切谷内的层序界面上。灰质结核来源于层序界面在地表暴露时，从土壤层的临滨侵蚀形成的。②有机碳酸盐或无机碳酸盐沉积在海泛面上，海泛面和层序界面同生。③河底滞留层沉积在深切谷范围内的层序界面上。

河底滞留层是由于当海平面下降时，河道剥蚀陆架，形成深切谷时所造成的。当深切谷下切时，陆架上的细粒沉积，由深切谷的河流体系带走，从陆架上的地层中剥蚀下来的粗颗粒则被集中起来，形成沉积在层序界面之上，厚约几英尺的底滞留层。底滞留层因来自陆架的地层中，通常含有各种粒度等级类型，包括潮间和开阔海中的贝壳、鲨鱼齿、海绿石、磷灰岩砾石、页岩泥裂碎屑和骨屑，它一般是作为地表暴露的标志。

第二章层序地层学基本理论四、层序

河底滞留层也可能是近源的沉积，它通常由粗颗粒的燧石和石英、分选好的石英砂和石英卵石以及砂岩和页岩泥裂碎屑所组成。石英和卵石层的厚度经常都很薄，甚至其层厚只相当卵石的厚度。这种薄的卵石层可能沉积在深切谷的轴线或其边缘上，有时也达到河间区。通常在深切谷轴部的底滞留层，由来自下切的陆架和相当近源的成分混合而成。如果深切谷剥蚀进入内陆架的准层序中，谷内充填的是海相泥岩或细粒的河口湾或下临滨的地层，这时底滞留层将会被误认为是在海平面相对下降不明显时的海进底滞留层。另外，如果深切谷下切剥蚀进入中～外陆架的泥岩中，同时深切谷内充填的是交错层状的河口湾砂岩时，那么，底滞留层将会被误认为是陆架脊砂岩。

第二章层序地层学基本理论四、层序

如图2-15所示，当层序界面位于深切谷之间(即标以FS／FB的界面)时，土壤层或根痕层覆盖在浅海准层序之上。被土壤层或根痕层所覆盖的浅海准层序可能有两种情况：即它可能是老的层序中的高水位体系域，也可能是深切谷所属的低水位体系域，也可能是深切谷所属的低水位体系域的早期部分。后者在地层记录中经常可以看到，其形成步骤如下：

在海平面相对下降的早期，陆架暴露地表，河流体系下切并越过陆架向海推进。沉积物从下伏的高水位体系域地层被深切谷剥蚀下来，并在向海方向的谷口附近沉积，形成薄的三角洲和海滩准层序。当海平面继续下降时，深切谷剥蚀越过陆架推进得更远时，①新的海难和三角洲准层序被沉积在陆架上的深切谷口外更远处；②原先沉积的准层序在深切谷形成前被剥蚀，或者部分或全部地被保留下来，“滨岸”在陆架上的深切谷边缘或其附近；③“滨岸”的准层序被层序界面的地表暴露面所重叠。

第二章层序地层学基本理论四、层序这种“滨岸”的低水位准层序代表早期的低水位体系域在陆架或缓坡上的沉积。在有陆架坡折的盆地，这种准层序是在海平面下降达到陆架边缘以前时，早于海底扇的沉积。虽然它们形成于海平面下降的早期，但它们被在区域上延伸，以地表暴露和削蚀标记的不整合所覆盖。在图2-15中，不整合标以符号SB(1)、SB(2)、SB(3)和FS／SB。尽管不整合并没有记录下来海平面下降经过它的整个范围的最初的时间，但是，不整合面是层序界面。因为①它将上、下的地层分开；②虽然界面上所有的点并不代表相同的延续时间，但在海平面下降终止和不整合面完全形成时的瞬间，对所有界面上的点是共有的；③它可以在其大部分或全部的界面上较容易地被鉴别出来；④它是一个界面，这个界面控制覆盖于其上的地层的分布，这个上覆地层是属于陆架上低水位体系域中的地层；⑤它形成的相应时间短，很可能少于1000年。第二章层序地层学基本理论四、层序

位于层序界面以下的“滨岸”的低水位准层序，通常具有如下的地层特征：①它们是典型的三角洲或海滩准层序，但通常也包含有底界清楚的下临滨砂岩；②在上倾方向，它没有与之相当的明显的海岸平原。由于海平面下降，它的上倾方向没有沉积的可容空间；③虽然它的底部不能称作相向盆地移位，但是，它快速地沉积在开阔海相地层之上；④它沉积在整合界面之上，其中每个准层序向上逐渐变浅；⑤其上覆以轻微削蚀或者地表暴露为标志的层序界面的不整合部分；

⑥厚度通常较薄，因为在陆架上的沉积可容空间调整的速度减弱。其典型的厚度不超过几十英尺，厚度也常常是变化的，因为在上覆的层序界面以下的削蚀量是变化的

。

第二章层序地层学基本理论四、层序深切谷在陆架上的分布通常受构造地形如基底卷入断层、逆冲断层和生长断层的控制。排盐作用造成的构造低地控制谷地的分布，有许多例子，在构造或盐丘下陷控制的低地区古谷地沉积是下切的，也被称作深切谷。另外一种情况，特别是当构造或盐丘所控制的地形并没有下降，古谷地的基