層序界面的識別與劃分分享作者：Oasis已被分享8次評論（0復制鏈接分享轉載舉報自上世紀50年代Sloss（195提出層序地層學（SequenceStratigrapl的）概念以來，以為代表的眾多中外學者進行了大量卓有成效的工作，發(fā)展和完善了層序地層學。其研究領域由當初的被動大陸邊緣擴展到活動大陸邊緣盆地、前陸盆地和陸相盆地；從研究全盆地的層序地層到研究盆地中某一相帶的層序地層，研究時代也從起初的中新生代拓寬到了古生代。層序地層學相比于其它地層學（巖石地層學、生物地層學、磁性地層學、化學地層學、地震地層學、動力地層學）具有多方面的優(yōu)點：①沉積解釋比其它地層學更加符合客觀地質實際；②對儲集層、生油層、蓋層的時空展展布具有更強的預測性；③在勘探方面更有助于在成熟盆地和新盆地發(fā)現新的油氣層；④在開發(fā)方面能提高儲集層、生油層和蓋層的預測精度。在層序地層學研究中，最關鍵的是層序的識別和劃分。本文旨在參閱國內外的最新研究資料，綜述海相地層和陸相地層層序界面的物質表現形式以及它們在地球物理資料上的表現形式，以期在以后的工作中具有一定的參考和指導價值。1.海相地層層序界面的物質表現形式古風化殼古風化殼是地球歷史時期地殼表層巖石經長期風化作用后所形成的分布于地殼表層的殘積物，它的存在代表了地質歷史時期地殼上升，海平面下降，原巖暴露于水面之上而遭受過風化剝蝕，所以古風化殼是典型的層序界面。渣狀層渣狀層又稱渣狀土，是由于全球海平面下降條件下導致前期沉積暴露，遭受風化剝蝕、淡水淋濾、溶解等地質作用所形成的異常疏松、似乎渣狀的土壤。如上揚子貴州貞豐三疊系剖面第3層序界面上的紫紅色粉土巖。河流回春作用面河流回春作用是由于全球海平面快速下降，陸棚的一部分或全部暴露地表，河流推進至陸棚并下切陸棚，形成河流深切谷。如下揚子地區(qū)江蘇江寧縣墳頭村志留系剖面，墳頭組內的一個三級層序界面上發(fā)育1020cm的殘積礫巖，礫石扁平，定向排列，與下伏地層成切割關系。古喀斯特作用面古喀斯特作用面是指地質歷史時期發(fā)育的、并被后來沉積物所覆蓋的（含有CO的地下水和地表水對可溶性碳酸鹽巖的溶解、淋濾、侵蝕和沉積等）古巖溶作用所形成的作用面。此類型界面的形成過程即是層序界面的發(fā)育過程，即原始位于水體之下沉積的碳酸鹽巖在構造抬升或海平面下降條件下暴露地表、遭受風化、剝蝕，從而形成古喀斯特作用面。斜坡重力流沖刷侵蝕面此類界面在中國南方震旦系一三疊系沉積地層中的臺地邊緣斜坡剖面上廣泛發(fā)育，主要表現為一套臺地邊緣垮塌沉積或斜坡侵蝕作用形成的不規(guī)則界面及其之上的低水位期的角礫狀灰?guī)r。這類界面是在海平面下降速率大于盆地沉降速率條件下所形成的典型層序界面。盆地內濁流侵蝕作用面此類界面主要表現為伴隨著相對海平面的快速下降盆地內發(fā)育的濁流對前期沉積沖刷侵蝕形成不規(guī)則的界面，界面之上發(fā)育LST期濁積砂巖，此類砂巖的底面梢模特別發(fā)育。如廣西田林潞城、八渡三疊系剖面、湖南木陽易家沖三疊系剖面等?；鹕绞录饔妹媸且惶着c火山事件作用有關的，可將層序劃分開來的一套火山作用形成的產物。如中國南方海相上、中二疊統(tǒng)之間的界面即為一火山事件作用面，主要表現為中二疊世結束之后，隨著東吳運動主幕的拉開，在廣大的川滇地區(qū)需稱了大面積分布的玄武巖堆積，也由于此次構造運動使得中二疊世的海域退縮到黔南以南的地區(qū)，而其它地區(qū)上升成陸，遭受風化剝蝕，并為鐵、鋁、硫等礦床的形成創(chuàng)造了條件。上超面上超面是指后期沉積層與前期沉積層之間為一上超接觸關系，這是由于海平面下降后又上升這一轉變過程的產物。所以上超面也為一層序界面。巖性、巖相轉換面巖性、巖相轉換面是在海平面下降速率小于沉降速率條件下形成的，其主要表現形式為陸上暴露而河流回春現象發(fā)生，臺地上和臺地邊緣可能會經歷短暫的暴露，斜坡侵蝕作用不明顯，盆地內不發(fā)育低水位扇形體。2.陸相地層層序邊界的識別2.1地震剖面上的識別標志不整合面表明存在指示重大沉積間斷的陸上侵蝕削截或陸上暴露現象。地層不整合在地震剖面上會表現為地震不整一現象，故利用地震剖面可以識別不整合。地震剖面上不整合的識別主要根據同相軸的反射終止方式來判別，典型的陸相地震不整合反射有削蝕（Truncation止超（Onlap及頂超（丁。?版?三種終止形式。削蝕（削截、侵蝕）現象因侵蝕作用引起的地層側向終止，出現在層序頂界面，它既是構造運動發(fā)育的直接證據，也是最可靠的層序劃分標志。它既是下伏傾斜地層的頂部與上覆水平層間的反射終止，也可以是河床底面侵蝕造成的下伏水平地層反射終止。2.12上超現象在湖盆水域不斷擴大的情況下，層序的底部在前期層序界面上逆沉積斜坡上逐層超覆。湖岸上超一般分布在湖盆邊緣，反映湖平面的相對上升，是層序底界面的可靠標志。頂超現象指沿傾斜地層的無沉積頂面被新地層所超覆，在地質上是一種時間不長、由于沉積基準面太低而產生的沉積物過路現象，代表無沉積作用或水流沖刷作用的沉積間斷，見于層序頂界面。此外，對于海相層序中發(fā)育的下超(Downlap)現象，在湖盆中可能并不發(fā)育。陸相湖盆面積小、物源近，陸源碎屑供應豐富，通常情況下只要湖泊存在，任何地方都有沉積作用，只是厚薄、粗細的差別而已。下超面的形成由于遠源泥巖的沉積速率相對于近源碎屑的沉積速率小，使邊緣沉積厚而湖盆中心沉積薄，造成反射同相軸從邊緣向中心逐漸向下“收斂”的情況，因此湖相地層中，下超面實際上是一種整合面。沉積地質標志古風化暴露面分布廣泛，主要包括古土壤和植物根土層。古暴露面上風化殼是很好的不整合界面標志。古風化殼以鈣質風化殼最為常見，其次是鐵質、鋁質和硅質風化殼。河床滯留沉積河床滯留沉積是留在河床底部、集中堆積成不連續(xù)透鏡體的礫石等粗粒碎屑物質，這些粗碎屑物質被河流由上游搬來或近側向侵蝕海岸而形成，而細粒物質被選擇性搬運走，河床滯留沉積的底部常具有明顯的沖刷界面，是層序邊界的標志。沉積旋回性包括正旋回沉積、反旋回沉積及復合旋回沉積，根據巖電特征劃分出不同級別的旋回借以判別層序界面的位置。風暴巖當湖泊處于廣闊盆地時，湖面寬、水體淺，強大的風暴浪導致形成風暴巖沉積。層序界面上常發(fā)育砂質風暴巖，這是因為發(fā)生大規(guī)模的水進。巖性、巖相標志巖性、巖相在垂直系列上的缺失、突變及底礫巖的出現，都可能是層序邊界。凝縮段凝縮段通常與沉積層序期間最大水深相伴生，在湖盆中常形成于湖平面達到最高、湖岸上超點達到向陸最遠時期，即最大湖泛面形成時期。而最大湖泛面是層序內的重要分界面，該界面以下是湖進體系域，界面以上是高位體系域。在測、錄井資料上，該界面下為退積型準層序組，界面上為進積型準層序組。松遼盆地凝縮段具有以下特征：①凝縮段由深灰色、灰黑色泥頁巖、油頁巖組成;②凝縮段內微體和超微體化石豐度高且分異度大；③在測井曲線上，生油凝縮段常以高自然伽馬、低電阻率、平直自然電位為特征；④在地震反射剖面上，凝縮段響應于強振幅、高連續(xù)、分布廣泛的地震反射，其上往往存在上覆層的系列下超點；⑤凝縮段有機碳含量高，自盆地中央向陸地方向有機碳含量有減少的趨勢等。最大洪泛面在地震剖面上有時表現為一個“下超面”。在此情況下，可以根據可容空間接近最大這一特征，在層序內尋找“上超點”接近盆地邊緣最遠處的“同相軸”，作為該層序的“最大洪泛面”。利用巖、電及分析化驗資料，首先識別出凝縮段，并用合成地震記錄標定到地震剖面上，從而也可在地震剖面上標定凝縮段的發(fā)育部位。煤層（有爭議）有的學者認為，廣泛分布的煤層可以作為層序邊界的一種類型，因為泥碳堆積作用使煤保存下來只能發(fā)生在重要的碎屑沉積缺乏時和特定的構造和古氣候條件下，可以將它與海相盆地充填中的凝縮剖面相類比。古生物標志生物（貝殼）碎屑層生活在淺水環(huán)境中的含殼類生物，死亡后殼體經湖浪作用搬運至岸線附近，后期經湖水的不斷沖刷破碎，形成貝殼碎屑層，其中殼體破碎嚴重，難以辨認其屬種，并且呈亂雜狀堆積。因此它可以反映湖岸環(huán)境，當其上地層為反映水體逐漸或突然加深的沉積相類型時，這些碎屑層便可以近似代表層序或準層序組的頂，并可能代表層序的頂界。植物根跡化石根跡化石是巖心中最易識別的遺跡化石，其種類繁多，生態(tài)特點復雜，雖不能絕對地作為暴露標志，但大都為陸面或極淺水環(huán)境下的產物。在層序邊界的識別過程中，可以根據上、下地層植物根跡化石縱向上的變化推斷層序邊界的位置。遺跡化石遺跡化石（除糞化石外）均為原地保存，它既是生物行為習性的反映，也是它們賴以生存底質的反映，而這兩者直接受常駐環(huán)境因素的控制，因而與沉積環(huán)境關系十分密切。利用生物遺跡對環(huán)境的敏感性，可以反映在巖性剖面上表現出來的沉積間斷面。生物數量的變化層序是某一控制因素作用下所形成的一套地層，其中所含生物數量從下而上應該是漸變的，從多到少或從少到多因沉積環(huán)境不同而定。但層序邊界上下的地層，由于湖水深度、沉積環(huán)境等的很大差異，生物數量差別很大，發(fā)生突變。從而利用地層中相鄰地層中生物數量的突變而考慮是否存在層序界面。生物種屬的變化上、下地層中的化石所代表的時代相差較遠，或古生物化石群突變，出現生物演化的不連續(xù)或生物種屬的突變，都說明地層之間發(fā)生過沉積間斷或長時間的侵蝕風化，是不整合（層序邊界）存在的證據。地球化學標志不整合面以下的巖層中，由于風化暴露作用的結果，常常造成某些元素的特殊富集或貧乏，并引起同位素組成的變異，也可以形成某些鹽類，這些均可作為識別層序邊界的標志。成巖作用標志碎屑巖暴露地表時成巖作用較弱，且受后生成巖作用改造較強，故這類標志一般存在于碳酸鹽巖類地層中。盡管如此，地表成巖環(huán)境下某些特殊產物（如高嶺土層、褐鐵礦）等仍作為識別層序界面的標志。.巖性剖面上的識別標志巖心、鉆井，特別是三維露頭剖面較測井、地震反射剖面具有更高的分辨率，因而是基準面旋回，特別是節(jié)短期基準面旋回（成因層序）的識別基礎。巖性剖面上旋回界面的識別標志有：⑴地層剖面上的沖刷現象及其上覆的滯留沉積物，或代表基準面下降于地表之下的侵蝕沖刷面，或代表基準面上升時的水進沖刷面。后者與前者的區(qū)別是沖刷面幅度較小，且其上多見盆內屑。⑵