04层序地层学-海相碎屑岩层序

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。

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应的整合面为界的地层单元。

准层序：是以一个海泛面或与之相对应的面为界、有成因上有联系的层或层组构成的相对整合序列。

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。

不整合：是一个将新老地层分开的界面，沿着这个界面有证据表明存在指示重大沉积间断的陆上侵消截或陆上暴露现象。

缓慢沉积段(凝缩层) ：指沉积速率很慢( 1—10mm/1000a) 、厚度很薄、富含有机质、缺乏陆源物质的半深海和深海沉积物，是在海平面相对上升到最大、海侵最大时期在陆棚、陆坡和盆地平原地区沉积形成的。

体系域：指一系列同期沉积体系的集合体。

沉积体系：指具有成因联系的、相的三维空间。

海泛面：是一个新老底层的分界面。

他们常常是平整的，仅有米级的地形起伏，但穿过这个界面会有证据表明水深的突然增加。

可容空间：指供沉积物潜在堆积的空间。

相对海平面：指海平面与局部基准面之间的测量值。

准层序：是一层序地层分析中最基本的沉寂单元，是一个一海泛面或与之相对应的面为界的、成因上有联系的层或层组构成的相对整合序列。

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。

层序地层学中各级层序边界的识别方法前言层序地层学可视为“地质学中的一场革命”。

作为一种成功的全球性理论,它在油气资源勘探开发中正发挥着巨大的作用[1]。

层序界面、层序结构和体系域及沉积体系展布是层序地层学研究的三个重要容[2]。

其中以层序界面的识别最为重要,堪称层序地层学研究的灵魂和生命[3]。

在常规的层序地层学研究中,层序界面的识别主要依据地震剖面、野外露头、录井岩性、测井曲线等资料所展现的不整合面或沉积间断面[4～7]。

但大量实践证明,有许多层序界面在宏观上是难于辨别的,但并非不存在,这就有碍正确划分层序[8]。

这种现象已成为层序格架建立中的一大难题,长期没有得到解决。

本文针对这种现状，同时根据地质、地球物理信息.由于受外界条件的干扰，在不是层序边界的地方也可能出现一定的异常而造成层序边界存在的假象。

因此在判断层序边界存在与否时，不能单纯根据某一信息的异常变化，而要同时在地震特征上、测井曲线上和钻井剖面中的岩性、岩相特征上、古生物组合上、徽量元素的变化上找尽量多的证据，以期划分准确。

一、层序分级1．一级层序或超层序代表相似构造背景下沉积的整个地层序列，地层规模相当于系或统。

在时间跨度上大于50Ma。

2．二级层序为同一个二级构造幕控制下的沉积序列，与过去所说的二级沉积旋回相当，边界为明显的不整合面。

在时间上的跨度在3--50 Ma。

陆相盆地二级层序纵向可区分出沉积类型明显不同的2—4个体系域，二级层序下部(特别是盆地沉降初期)往往发育缺少稳定水体的陆上红色沉积地层，在陆相断陷盆地主要为主的冲积扇沉积体系，在陆相坳陷盆地发育辫状河沉积，可称为“冲积体系域”或“低位体系域”；随着二级构造幕沉降围的扩大，沉积物不能充填满构造沉降形成的可容纳空间，遗留下未被沉积物充填的湖侵沉积序列可称为“水进体系域”。

或“湖侵体系域”；最大湖侵期之后，主要由于二级构造幕后期沉降速率的降低，湖盆水体面积减小、深度变浅，发育水退型沉积序列，之后还可能发育曲流河泛滥平原沉积，可分别称为“水退体系域”和“河流泛滥平原体系域”，二者组合一起与海相盆地的“高位体系域”相当。

层序地层序原理层序地层学（Van Wagoner）：研究以侵蚀面或无沉积作用面、或者与之可对比的整合面为界的、重复的、成因上有联系的地层单元之间在年代地层格架内的岩石关系。

是一种分析方法，原理是地层学和沉积学。

基本原理：遵循多个沉积学和地层学第一性原理的沉积地层具有特定的形态和时空组合关系，这种形态和时空组合关系在地质历史中周期性地出现，因而具有可测性。

尽管层序地层学的原理是确定的，但其概念性模式图却是针对特定沉积条件提出的。

由于地质条件的多样性，不可能存在放之四海而皆准的层序地层学模式。

但是就沉积体系特点而言可归纳为：海相陆缘碎屑沉积体系、海相碳酸盐岩沉积体系和陆相盆地沉积体系。

可容空间（accommodation）基准面：水面高程和盆底地形可合并为一个抽象变量，另一因素是沉积物供给速率及水动力行为。

是分隔侵蚀和沉积的理论均衡面（Sloss,1962）。

基准面是一个存在于地球表面的波状起伏的、连续的、略向盆地下倾的抽象面（非物理面），其位置、迁移方向和起伏的幅度受多个因素控制（Wheeler,1964）。

Cross(1944)在该定义上，引进地球主要动力学过程的周期性出现特点，赋予基准面周期性波动的内涵，认为基准面可看作势能面，反映了地球表面偏离其平衡状态的非平衡程度。

周期性的趋向平衡态的演化过程表现为基准面受地形、海/湖平面和构造因素的影响而出现旋回性波动，基准面与实际地形之间最大和最小的偏离，随时间推移转化为沉积地层的旋回性。

在成因地层对比中，基准面旋回的转折点（turnround point），即升/降的转换位置可作为事件地层对比的优选位置（Sloss,1994）。

转折点位置有时表现为连续或不连续地层沉积。

对于小尺度高频层序而言，基准面向实际地表接近的过程假设为渐进过程，形成厚度较大分布较广的渐变层序。

而基准面与实际地表背离的过程可以假设为突变的，形成发育较差的厚度较小的突变层序。

对于低频大尺度层序而言，基准面与实际地形接近和分离的过程可以看作是对称的均匀变化。

层序地层学层序地层学是一门关于地球历史和地质结构的学科，也被称为地层学。

它研究地球表面各个层次的形成、演变、叠置、形态、性质性质和含矿条件等问题。

层序地层学是地质学中的一支重要学科，通过对地质历史进行层序分析，揭示出地球历史的演化过程和构造变化规律，对于理解地球演化史、指导矿产资源勘探开发、支持地质工程和环境保护等具有重要的意义。

下面是层序地层学的详细介绍。

一、层序地层学的概述层序地层学的研究对象是地球表层及其下部岩石的垂直柱状截面(地层柱)、水平展布面(地层露头)、空间分布(地层相)和时空演化过程。

它研究的目的是根据岩性、结构、古生物化石、古地理和特征地质事件等方面的特征，建立地层序列和地层层位，随着研究范围的不同，可以分为区域层序分析、盆地地层学、海相地层学、非海相地层学、构造地层学等。

层序地层学的研究方法主要包括岩石与古生物学、构造地层学、地震地层学、地球化学等方面的技术手段，通过对各种地质现象进行分析和比较，以正确的地图解读和理解，建立真实的地质模型。

二、层序地层学的研究目的和意义1. 研究地球历史和地质构造演化层序地层学的一个主要目的是了解地球历史和地质构造演化。

地球历史是地层学的主要内容之一，通过层次系统对地球历史进行分段和分类，对过去地球环境的演化和特征进行研究，可以推断出古环境、古地理、古气候和地球演化史的重要信息。

2. 指导矿产资源的勘探和开发层序地层学还可以指导矿产资源的勘探和开发。

通过对地层中各种矿产赋存环境、古地理环境和矿床类型的研究，可以确定矿床的分布规律和含矿性质的特征，从而提高矿床的勘探效果和开采利用效率。

3. 支持地质工程和环境保护层序地层学还可以支持地质工程和环境保护。

地层信息可以为工程地质勘察、工程建设和水文地质调查等提供有力的支持，帮助工程师设计科学合理的工程方案，为环境保护、资源可持续性利用和人类生存提供保障。

三、层序地层学的基本概念1. 地层地层是以一定标志为界限所划分出来的，具有一定厚度和广泛垂直分布的自然地质单元。

层序地层的相关要点：1、层序地层学的基本概念（包括层序、准层序等），每年基本都可能考；2、河流相沉积特点和模式（重点是曲流河和辩状河）3、三角洲相沉积特点（陆相、海相、扇三角洲）4、沙质海岸沉积特点；5、在实际地震剖面上识别层序界面（识别方法）；6、储层方面研究的内容和方法7、生物礁在掌握基本概念的基础上，尽量多看一些书，扩大知识面考生姓名________________ 考试成绩________________一、名词解释(1×10=10)01、层序地层学：02、层序：03、体系域：04、准层序：05、首次海泛面：06、凝缩层：07、I型层序：08、陆棚坡折带：09、低位体系域：10、并进型沉积：二、层序地层学的理论基础是什么？(5×1=5)三、图示并说明三种准层序组序列特征。

(10×1=10)四、对比具陆棚坡折的碎屑岩I型层序与具台地边缘的碳酸盐岩I型层序之间的特征（含成因、边界特征、体系域构成及LST、TST、HST特征、主控因素）。

(15×1=15)五、图示并说明不能确定首次湖泛面的坳陷型湖盆层序地层样式。

(10×1=10)六、叙述利用钻测井资料进行层序地层分析的步骤。

(10×1=10)七、你认为目前中国层序地层学研究需要解决的难题是什么？未来的发展趋势是什么？(10×1=10)八、露头资料层序地层分析。

(实验一，15×1=15)九、钻测井资料层序地层分析。

(实验二，10×1=10)十、地震资料层序地层分析。

(实验三，15×1=15)注：从五、六、七题中选作二题标准答案一、名词解释层序地层学：是研究以不整合面或与之相对应的整合面为边界的年代地层格架中具有成因联系的、旋回岩性序列间相互联系的地层学分支学科。

层序：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应的整合面为界的地层单元。

层序地层学层序地层学( sequence stratigraphy):研究旋回式的、成因上有联系的、以侵蚀面( 或无沉积作用面) 或者与其可以对比的整合面为界的年代地层格架, 以及沉积层序内部地层、岩相分布模式的学科,是地层学的分支学科。

——就是根据露头、钻测井和地震资料，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合解释的地层学分支学科。

曲线对比的共同点:1、突变界面2、沉积旋回3、沉积背景第一章绪论第一节层序地层学的形成和发展一、层序地层学的萌芽阶段——概念萌芽阶段（1949－1977）20世纪70年代以前，主要建立了层序地层学赖以发展的地质基础，包括以生物地层学、岩石地层学、年代地层学及动力地貌学为依据建立的一些层序、旋回及均衡剖面理论等。

1、地质学的核心－地层学；地层学的核心——国际地层表（或国际地质年代表）成了讨论任何与沉积地质学有关问题的准绳和尺度。

2、国际地层表的根本问题：①地层表中各代、纪、世、期的命名没有反映出各地质时代的地质特征和它们内在成因联系，存在人为的主观因素。

部分“系”是两分的，部分“系”是三分的。

②地层划分指南中提出的生物地层、年代地层和岩石地层是一个三元分类系统。

没有把此三元分类系统统一到带有纵向成因演化特征的“年代地层单元”这一最根本的客观标准上3、层序地层学的诞生和发展首先得益于“层序”概念的提出。

1）Hutton （1788）首次指出“不整合面”是区分隆起、剥蚀和沉积旋回的物理界面。

2) Lyell和Agassiz（1835，1840）提出的冰川理论中就初步讨论了海平面变化与构造作用之间的关系；3)Suess （1906）发展了冰川理论并进一步讨论了海平面升降与沉积物上超和下超之间的关系。

4)Chamberlin （1909）论述了地壳运动控制了世界范围内海平面变化。

从这个意义上说，可以认为Chamberlin 是当代层序地层学的先驱。

4、层序的概念：“层序是以主要区域不整合为边界的地层集合体”二、地震地层学形成发展阶段——孕育阶段（1977－1988）1、新理论和新方法的出现1) 精确定年方法：同位素年代定年；古地磁测量定年；超微生物分带定年2）板块构造理论发展成熟——深海钻探计划（ODP）的实施（1）地球物理和盆地分析方法去分析地壳的垂向升降、横向伸缩以及各种构造活动、（2）火山活动、重大地质事件发生的时代和规模（3）不同板块演化阶段和不同板块部位发育不同沉积类型组合3）古地理背景研究古沉积：沉积体系的概念和地质与地球物理资料研究古水深：沉积岩性、古生态学、特殊矿物古气候：孢粉组合、沉积岩性以及颜色古水温和古盐度：碳氧同位素、微量元素和包裹体4）高分辨率数字地震勘探技术的发展地质学家可以得到比较精确的、能够反映地下地层形态、岩性、物性、流体性质的不同维数的图像。

1层序是层序地层学的基本单位；是一套相对整合的、在成因上有联系的、以不整合和与不整合相当的整合为界的地层。

它由一系列的沉积体系域组成。

2副层序（准层序）(parasequence)是以海泛面(marine-flooding surface)和可与海泛面对比的界面为界的成因上有联系的、相对整合的一套岩层(beds)或岩层组(bedsets)。

3在加积副层序组中，副层序愈靠上，时代愈新，彼此之间没有明显的侧向移动。

总的来说，可容纳空间的增长速度接近沉积速度，海平面相对升降不明显。

在加积副层序中，各副层序的沉积相、厚度和砂岩/泥岩比没有重大变化。

4在进积副层序组中，愈朝盆地方向前进，沉积下来的副层序时代愈新。

总的来说，沉积速度大于可容纳空间的增长的速度，海平面相对下降，表现的序列是一个海退序列。

时代较新的副层序的厚度一般比时代较老的副层序的厚度大。

5在退积副层序组中越朝陆地方向，沉积下来的副层序的时代愈新，呈后退型式。

总的来说，沉积速度小于容纳空间增加的速度，海平面相对上升，表现的序列是一个海进序列。

6低位体系域（lowstand systems tract，简称LST) 是在F和R点之间最大海平面下降及其后缓慢上升时期形成的沉积序列，直接处于I 型层序界面之上。

低位体系域的下界是层序界面(sequence boundary)，上界是初始海泛面(the first flooding surface)。

即低水位体系域由海底扇、斜坡扇和低水位楔组成。

7陆架边缘体系域（SMST）是与II型层序边界相伴生的最低的体系域。

这个体系域是以一个或多个微弱进积到加积的副层序组为特征。

这些副层序组在朝陆地方向上超到层序界面之上，在朝盆地方向下超到层序界面之上。

陆架边缘体系域的顶面是初始海泛面，它也构成了海进体系域的底面。

陆架边缘体系域的底面是II型层序界面。

8海进体系域(transgressive systems tract，简称TST) 形成于海平面迅速上升时期。