层序地层学(第四章陆相层序地层学)
陆相层序地层全解
陆相盆地中,应该寻找控制和影响层序及体系域发育的最主要因素。 建立陆相盆地特有的层序模式。
层序地层应用于陆相盆地,必须掌握
层序地层学的本质特征(刘震,2000):
(1)地层边界的等时性 不整合的层序边界、体系域边界、准层序边界均具有等时果控制因素呈旋回性,则层序框架亦具有旋回性。 这种旋回性是地层对比和岩性预测的依据。(陆相的构造旋回、气候旋回)
海平面升降曲线对湖泊层序无指导意义,湖平面变化不具全球可对比性, 变化相当频繁,与海平面周期完全不同,控制地层结构的主要因素是构造、 气候、沉积物供给等。
早期的经典的层序地层学是以全球海平面变化曲线为第一主控因素 建立的,将构造沉降视为常量,基本没有考虑沉积速率和气候变化。 ——只是对被动大陆边缘的简化模式。
(2)最大湖泛面的识别
a. 层序中的最远湖岸上超点对应最大湖泛面位置,同相轴强振幅、 高连续,稳定,其上有下超点。 b. 厚层暗色泥岩、油页岩、泥灰岩; c. 富含较深水条件下的生物化石; d. 上下的地层叠置样式明显不同; e. 沉积物有机质丰度高,生油密集段; f. 明显的电测曲线响应。
3.层序和体系域的划分
2.气候对陆相盆地层序的控制作用 影响陆相层序的重要因素。 (1)影响降雨量、风化强度、河流 类型、碎屑物质的搬运和沉积。 温暖潮湿有利于层序的发育。 (2)影响湖平面的升降变化, 这种变化控制了地层的叠置样式 和沉积相的分布
全球气候变化具有周期性、旋回性,天文地质周期可划分6个级次。
与气候相关的三级、四级、五级周期控制了层序的形成和发育。如: 干旱的沙四段与潮湿的沙三段之间为百万年级,米氏四级周期为几十万年. ……….,不同级次的气候变化产生不同的层序。
测井资料反映的地层突变接触、垂向叠置样式的转变、 地层倾角矢量模式的无序特点、扫描成像测井等。
4层序地层学-海相碎屑岩层序
2)具陆棚坡折边缘的I型层序地层样式 (1)低位体系域 -盆底扇形成
盆底扇(Basin floor fan)是指沉积 在盆地底部或大陆斜坡下部的海底扇, 其形成与斜坡上的峡谷侵蚀以及陆棚暴 露地表发生河流回春下切作用密切相关。
由于陆棚部分或全部出露地表遭受剥蚀, 沉积物越过陆棚和大陆斜坡,通过深切 谷和斜坡峡谷以点物源的供应方式在盆 底形成盆底扇。
(2)海岸上超向下迁移至沉积滨线 坡折带向陆一侧并形成由进积到加积 准层序构成的陆棚边缘体系域。
二、具陆棚坡折盆地的层序地层样式
层序地层样式除了受4个因素 控制外,还受盆地类型的影响
1.具陆棚坡折边缘的Ⅰ型层序地层样式 1)具陆棚坡折边缘的盆地特点
1.具陆棚坡折边缘的Ⅰ型层序地层样式
1)具陆棚坡折边缘的盆地特点
分支河道截切深度 和充填物厚度接 近于下伏三角洲 泥岩沉积水深
缺少陆上暴露标志
分支河道与三角洲 平原及河口坝沉 积相伴生
第一节 被动型边缘盆地层序地层学
一、层序边界及识别标志 (4)相对海平面明显下降造成层序 界面处的古生物化石断带或绝灭。
东营凹陷纯11井古生物组合突变
第一节 被动型边缘盆地层序地层学
象 ;以及地震反射终止关系的变化
一、层序边界及识别标志
地震反射终止关系
地震反射终止关系
满南地区形成的不整合面遮挡圈闭
东营凹陷地震反射剖面
第一节 被动型边缘盆地层序地层学
一、层序边界及识别标志
(8)层序边界上、下地层所含的地球 化学微量元素类型和含量、古地磁极性 和构造运动面、古气候和水深等方面都 有明显的变化,
Ⅰ型层序由低位、海侵和高位体系域组成
2)具陆棚坡折边缘的I型层序地层样式
层序地层学
3.层序界面类型及层序类型 在地层记录中可识别出两种类型的不整合(即层序 边界): (1) Ⅰ类不整合, 即Ⅰ类层序边界(sb1) 和Ⅰ型层序 Ⅰ类不整合(Ⅰ类层序边界) 是指相对海平面低于 陆架边缘时形成的不连续面. 特征为陆架上出现陆上不整合面,在陆坡外侧出现 海底剥蚀面. 具体解释为全球海平面下降速度超过在沉积滨线坡 折带处盆地沉降速度、在该处产生海平面相对下降时形 成的。此时海水逐渐退出陆棚,使陆棚遭受侵蚀,陆棚 前沿的陆棚坡折带出现侵蚀峡谷,沉积物可能沿陆棚 进入盆地。 以Ⅰ类层序边界为底界面,顶界面为Ⅰ类层序 边界或Ⅱ类型层序边界的层序称Ⅰ型层序
2. 1991年Vail等发表了《构造运动、全球海平面 变化及沉积作用的地层标志综述》一文,再次强调全 球海平面变化、构造沉降、沉积物供应和气候四个因 素控制层序的形成,其中全球性海平面变化是最主要 的控制因素。 3. 20世纪90年代后,层序地层学进入了理论研究 和生产应用发展的时期。并将其应用到不同的环境。 在研究理论上出现了许多学派,如: 活动大陆边缘层序地层学; 陆相层序地层学; 前中生代层序地层学; 高分辨率层序地层学; 成因地层学等。
由一套相对整一、连续的,在成因上有联系的地层组 成的,顶、底以不整合面或与之相对应的整合面为界 的地层体。
T1
T3
T4
T2Biblioteka 3. Vail等(1977)还对Sloss的层序概念进行两项 重要修订 (1)认为层序的时间要短得多,Sloss提出的层序 相当于Vail等提出的超层序 (2)全球海平面升降是层序形成演化的主要机制。 4. Vail等(1977)在大量露头、测井、海洋地质 和地震资料的综合研究基础上,利用磁性地层、年代 地层及生物地层中所反映的海平面变化及绝对年龄等 大量资料,编制了中生代以来的海平面变化曲线图, 厘定了不整合面、海平面变化的概念,强调地震剖面、 测井和地面露头的综合研究是识别海平面变化的重要 手段。
沉积学与层序地层学4(陆源碎屑岩)剖析
3.不同碎屑岩中,杂基含量不同。杂基含 量高是不成熟砂岩的特征。
(二)胶结物(Cement)
胶结物是碎屑岩中以化学沉淀方式形成于 粒间孔隙中的自生矿物。
胶结物成分主要有: 硅质(石英、玉髓、蛋白石) 碳酸盐(方解石、白云石) 铁质(赤铁矿、褐铁矿等) 硬石膏、石膏、黄铁矿 粘土矿物
燧石:稳定,抗风化能 力较强
⑦粘土岩岩屑
在碎屑岩中,碎屑成分与粒度分布具有 一定关系。
三、填隙物成分(Interstitial minerals) 碎屑碎屑颗粒间的填隙物包括:杂基和胶结物
(一)杂基(Matrix)
1. 杂 基 是 碎 屑 岩 中 的 细 小 的 机 械 成 因 组 分 , 其粒级以泥级为主,可包括一些细粉砂。
石英具有油 脂光泽,但只在 新鲜断口上表现 得明显。Biblioteka 在结晶岩中,深成中酸性岩浆岩、石英一
长石质片麻岩及片岩含有大量石英,这是碎屑 石英的主要来源。
不同来源的石英具有不同的特点。通过石
英中所含包裹体及波状消光现象,结合颗粒大 小及形状等特征,有助于判断石英的来源。
来自深成岩浆岩的石英:来自中酸性深 成岩的石英,常含有细小的液体、气体包裹体, 或含锆石、磷灰石、电气石、独居石等岩浆岩 副矿物包裹体。矿物包裹体颗粒细小,自形程 度高,排列无一定方位。尘状气、液包裹体使 石英颗粒呈云雾状。
过去认为岩浆 岩中的石英很少见 到波状消光,但更 多观察表明:较老 的岩浆岩中的石英 常常也表现有明显 的波状消光。
来自变质岩的石英:片麻岩和片岩风化崩 解后,会产生大量的单晶及多晶石英。变质石 英表面常见裂纹,不含气液包裹体。大多数的 石英晶粒都具有波状消光。
上超顶超下超-层序地层
第一节 理论基础和研究方法 第二节 在油气勘探和开发中的应用
结论
第二章 层序地层学研究方法
第一节 层序地层学研、层序地层学研究内容和 程序
1.层序地层学研究内容 2.层序地层学研究程序
二、海平面升降变化分析
1.估算全球海平面变迁幅度的方法 2.利用海岸沉积物上超确定海平面
(3)编制层序年代地层对比图,将地震剖面上解释的层序 地层剖面转换成纵坐标为地质年代、横坐标为距离的剖面 图上,以反映各个层序的地质时代范围、各层序相对接触 关系及其空间展布
(4)确定海平面相对升降周 期,确定海岸上超的垂向 分量即海岸加积量及其与 地质年代的对应关系,进 而确定同一层序内各个海 岸上超点处的海岸加积量 以及它们的累计量,即这 个层序的海平面相对上升 幅度。测定该层序的最远 上超点与上覆另一个层序 的最低海岸上超点之间的 海岸加积量,并以此作为 海平面下降的幅度,然后 重复上述步骤,便可得出 各层序的海平面相对变化 曲线
1.沉积速率分析
沉积速率研究可以分析盆地沉积物的充填历史, 为层序地层学的地层叠置样式研究、可容空间分析提供
资料。沉积速率系指单位时间沉积的沉积物厚度。对于
层序地层学研究来说,应该求取不同地质历史时期沉积
的原始地层厚度,这就要求做盆地埋藏史分析。目前, 用于盆地埋藏史分析的方法有沉积速率法,回剥法和岩 石骨架纵坐标法,其中回剥法是最常见的方法。所谓回 剥法就是忽略地层横向拉伸等问题,认为单位地层在埋
岸上超作为海平面变化的可靠标志。海平面 相对上升的可靠标志是海岸上超向陆迁移, 海平面相对静止的可靠标志是海岸沉积物的 顶超现象,海平面下降的标志是海岸上超向 盆地中央方向的迁移。显然,盆地边缘的高
陆相层序地层学
湖泊的主要特征
1、湖泊的水动力条件 2、湖水的温度分层 3、湖泊的水化学条件 4、湖泊的生物作用
1、湖泊的水动力特征
波浪、岸流、河流、潮汐作用很弱
湖浪:浪基面-1/2波长的水深,一般小于20米。 湖浪的大小与湖泊的规模和风的吹程有关。在较浅 的湖区,风暴浪改造近岸沉积,可以产生类似于陆 棚的风暴沉积
件 稳定同位素:18O/16O ,13C/12C 比海洋低
34S/32S 不稳定(海洋较为稳定) 微量元素:B、Li、F、Sr比海洋少,Sr/Ba 小于1 PH值等:变化很大(2-12)
4.湖泊的生物作用
(1)直接作用-遗体和痕迹
淡水生物群:底栖生物腹足类、瓣鳃类,游泳生物介形 虫、叶肢介、鱼等,低等植物轮藻、蓝藻等
•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。
•沉积盆地充填演化受控于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和二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成。导致沉降速 率变化的三级构造运动(百万年级)控制了盆地范围的层序的形 成。
三、湖盆的沉积旋回特征
在本世纪70年代,Vail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,而是全球海平面变化的 结果。
实际上,中国中新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盆地 构造活动的多期性、阶段性,受控于海平面相对变化
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。
层序地层学
层序地层学层序地层学: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
层序地层学层序地层学是地层学的一个分支,是根据地震、钻井和露头资料进行地层分布型式、沉积环境和岩相综合解释的一门科学。
人们发现,在同一时期的、情况各异的许多沉积盆地内发育着的地层形式,说明存在着一种有效的全球控制因素,这种因素即是全球海平面变化。
P.R.Vail等(1977)曾提出了这样一种观点:大多数地表地质学家普遍见到的旋回性沉积作用基本上或完全受全球范围的海平面升降变化的控制。
层序地层学的产生起源于Mac Jeryey在70年代后期的研究成果,他在数学上模拟和定量表示了产生全球旋回曲线的海平面、构造沉降和物源供给之间的相互关系。
这项工作显示出层序地层学以统一思想对地层学和盆地演化进行研究所产生的巨大潜力。
然而,层序地层学成为独立的学科形成于80年代后期,是由P.R.Vail、J.B.Samgree和J.C.Van Wagoner等学者提出并完善的。
P.R.Vail等(1987)提出的层序地层学概念及其有关沉积模式,是以海洋环境为背景,针对被动大陆边缘提出的。
层序地层学的核心部分是研究全球海平面升降变化对沉积作用的控制。
包括对大陆边缘碎屑沉积作用的控制和对大陆边缘碳酸盐沉积作用的控制。
层序及其内部组成部分体系域是全球海平面升降、地壳沉降以及沉积物供给之间相互作用的产物。
全球海平面升降和构造沉降共同作用的结果,引起海平面的相对变化。
在全球海平面升降的控制下,海平面的相对变化速度是碎屑沉积地层型式和岩相分布的主要控制因素;在长期构造运动的背景下,海平面的相对变化控制碳酸盐沉积地层型式和岩相分布。
根据上述这些相互作用可以建立沉积模式,用以检验人们的认识,预测沉积地层关系和岩相,进行全球不同地域、不同时代地层间的对比。
因此,层序地层学是从四维时空上来认识沉积记录,并将其和全球海平面的周期性变化联系起来,认为沉积记录是全球海平面变化与地壳沉降和沉积物供给的函数,从而增强了全球不同地域、不同时代地层间的可对比性和沉积相的可预测性,将沉积学和地层学推向了一个新的阶段。
层序地层学
层序地层学层序地层学是指研究以侵蚀面或无沉积作用面以及可与之对比的整合面为界的、有成因联系并具旋回性的地层的年代地层格架内的岩石关系为主要内容的一门学科。
它是于80 年代晚期在地震地层学的基础上发展起来的。
层序地层学作为一种地学理论已在地质学界得到广泛承认;而作为一种新的勘探方法,已被世界各大石油公司采用。
在我国,层序地层学的研究也已广泛展开,并取得了一批学术成果。
理论体系层序1. 基本层序:层序是由不整合面或其对应的整合面限定的一组相对整合的、具有成因联系的地层序列。
层序也称基本层序、沉积层序,也称为“三级层序”。
2. 巨层序或大层序:其与旋回层序中的一级旋回对应,包括若干个层序。
在层序地层分级体系中为一级层序。
3. 超层序:超层序是比层序大的且与二级旋回相对应的二级层序。
4. 构造层序:构造层序是以古构造运动界面为边界的一类层序,与巨层序或大层序相当,是一级层序。
5. 亚层序:是比层序小,比小层序大的层序。
但这一级层序一般不单独划出,有时与小层序级别相当。
6. 小(准)层序和小层序组:小层序是由海泛面及其对应面所限定的一组相对连续的、有成因联系的层和层组。
在层序中的特殊位置上,小层序可能要么上面、要么下面被层序界面所限定。
体系域体系域是同时期各沉积体系(如河流、三角洲、斜坡等)形成的沉积序列总和,是组成层序的基本单元。
体系域以整合或不整合面为界,由成因上相联系的相对整合的地层组成 [3]。
盆底扇盆底扇是在低的斜坡和盆底沉积的以海底扇为特征的低水位体系域的一部分。
扇的形成与峡谷侵蚀到斜坡和河谷下切至大陆架有关。
硅质碎屑沉积物通过河谷和峡谷穿过斜坡和大陆架形成盆底扇。
斜坡扇斜坡扇是由浊积有堤水道和越岸沉积物组成的扇状体,盖在盆底扇上且被上覆的低水位楔下超形成的。
正常海退地层叠置样式以进积和加积为特征,由滨线处负可容纳空间造成的,沉积物供给速率大于可容纳空间的增长速率,在基准面处于低位和高位时都可以发育。
层序地层学概念
意义层序地层学通过对地震、测井和露头资料的分析,研究在构造运动、海面升降、沉积物供应和气候等因素控制下,造成相对海平面的升降变化及其与地层层序、层序内部不同级次单位的划分、分布规律;研究其相互之间的成因联系、界面特征和相带分布。
以建立更精确的全球性地层年代对比、定量解释地层沉积史和更科学地进行油藏以及其他沉积矿产的钻前预测。
概念的提出层序的基本概念在18世纪晚期即已提出,认为地层的顶、底界是不整合的单位。
但第一次明确提出层序一词,并用于北美大陆古生代地层划分的是斯洛斯。
到了20世纪50年代后期,美国地质学家韦尔等,在研究了大量资料的基础上,于1965年提出了第一代的全球海平面相对变化曲线和地震地层学基本原理,成功地解决了北海盆地的中生代地层划分,引起了石油地质界的重视,并于1977年出版了《地震地层学在油气勘探中的应用》一书。
它标志着地震地层学的诞生和层序地层学的奠基。
1987年,美国哈克、韦尔、哈登博尔等,在总结各项成果的基础上,提出第二代海平面相对变化曲线,并系统地提出层序地层学的基本理论与概念。
出版了《层序地层学原理》,它标志着层序地层学进入成熟和蓬勃发展阶段。
层序地层学层序地层学是在地震地层学的基础上发展起来的,它概括了地震地层学的基本概念和方法,并综合了生物地层学、同位素地层学、磁性地层学、沉积学和构造地质学的最新成果。
其基本原理是构造运动、全球绝对海平面的变化和沉积物供应速度综合作用的结果,产生了地层记录,也可称作地层信号。
这些记录反映了上述诸作用的规模、强弱、持续时间和影响范围。
其中,构造作用与海平面变化的结合,引起了全球性相对海平面变化,它控制了沉积物形成的潜在空间。
构造作用与气候变化的结合,控制了沉积物的类型和沉积数量,以及可容纳空间中被沉积物充填的比例。
而河流和海洋环境中的沉积作用,又由于水流与地形和水深间的相互影响而引起不同的岩相分布。
规模分级上述作用按其规模可以分为六级:持续时间大于5000万年的称为一级周期,500~5000万年的为二级周期,50~500万年的为三级周期,10~50万年的为四级周期,1~10万年的为五级周期,小于1万年的为六级周期。
层序地层学讲义
层序的划分
I类层序 高位体系域 海进体系域 低位体系域 II类层序 高位体系域 海进体系域 陆棚边缘体系域
Vail的划分方案:两个不整合面或与其相对应的整合 面为层序的边界
体系域的划分
高位体系域
海进体系域
低位体系域—盆底扇
低位体系域—斜坡扇
低位体系域—进积楔状体
凝缩段
国内研究现状
层序地层学是以被动大陆边缘海相地层的地震地层 学研究为基础发展起来的一门新兴学科。层序地层学理 论及研究方法由于它的可实践性已被国内外石油地质家 所接受,但如何将以被动大陆边缘海相盆地层序研究为 基础,强调海平面变化是控制层序成因和相分布内在机 制的经典层序地层学理论与研究方法应用于地层形成发 育与海平面变化没有直接联系或根本不存在联系的内陆 盆地中,是国内外地质界普遍关注并正在实践的一个重 要课题。国内的层序地层学研究从20世纪90年代初开始 引入并得到了蓬勃发展,大量科研成果不断涌现,建立 了一整套适合于陆相盆地的层序地层学理论及方法体系
统
渐
下新组
第
组
馆陶组
东
营
统 沙上
沙
沙 始
沙三
三 沙
河
三
三 新
街 系
中
统
组
段
沙
一
段
下 二
段
段
亚 段
段
段
上
沙
三
电位 曲线
岩性 电阻率 剖面 曲 线
下 T6
沙沙 四四 段上
T2
古生物及 相对丰度
Huabeinia obscura Pseudocandona ovata
Camarocypris ovata Ilyocyprimopha jinanensis
《陆相层序地层学》课件
随着技术的进步和研究的深入,陆相层序地层学将进一步拓 展研究领域,加强与其他学科的交叉融合,提高对陆相沉积 盆地复杂地质过程的认知水平。同时,加强国际合作与交流 ,推动学科的国际化发展。
02
陆相层序地层学基本原理
层序地层学基本概念
01
02
03
04
层序
地层记录中具有全球对比 性的海平面变化周期性层 段,是地层划分和对比的 基本单元。
地球物理学
地震勘探和测井等方法在陆相层 序地层学中广泛应用,地球物理 学为陆相层序地层学提供了重要 的技术和手段。
石油地质学
石油工业是推动陆相层序地层学 发展的重要驱动力之一,石油地 质学与陆相层序地层学的结合有 助于提高石油勘探和开发效率。
03
陆相层序地层学研究内容
陆相沉积环境分析
气候环境
分析沉积时古气候特点,如干、湿、冷、暖等, 对沉积物的影响。
陆相层序地层学
目录
• 陆相层序地层学概述 • 陆相层序地层学基本原理 • 陆相层序地层学研究内容 • 陆相层序地层学应用实例 • 陆相层序地层学展望
01
陆相层序地层学概述
定义与特点
定义
陆相层序地层学是一门研究陆相沉积 盆地中层序地层特征、成因机制及其 与油气聚集关系的学科。
特点
注重研究陆相沉积盆地的层序地层格 架,分析不同尺度下的层序形成与演 化,探讨油气等矿产资源的分布规律 。
THANKS
感谢观看
地形地貌
研究沉积时的地形起伏、地貌类型及演变,对沉 积体系和沉积物的影响。
水动力条件
分析水动力条件如流速、流向等对沉积物搬运和 沉积的影响。
陆相沉积体系研究
河流沉积体系
研究不同类型河流的沉积特征、沉积序列及演化规律。
层序地层学原理
层序地层学原理层序地层学呀,就像是地球给我们留下的一本超级厚的故事书,每一页都藏着好多秘密呢。
咱先来说说啥是层序地层学。
简单来讲,它就是研究地层的一门学问,不过这个研究可不像我们表面看到的那样,只是看看地层有几层、是什么石头组成的这么简单。
它就像一个超级侦探,要把地层里隐藏的时间、环境变化等各种线索都找出来。
你看,地层一层一层地叠在那儿,就像是地球历史的千层饼。
每一层都像是一个时间胶囊,记录着当时地球上发生的事情。
比如说,有的层里可能有好多贝壳化石,那就说明当时这个地方可能是海洋环境,而且这些贝壳还能告诉我们当时海洋里的生态情况,是不是超级酷?层序地层学里有个很重要的概念叫层序。
这个层序啊,可不是随随便便划分的。
它是根据地层中的一些特定的界面和组合来确定的。
就好比我们把这个千层饼按照不同的图案或者馅料来分成一块一块的。
这些层序的界面呢,有的可能是因为海平面突然上升或者下降形成的。
想象一下,海平面下降的时候,原本在海底的地方可能就会暴露出来,就会形成一种特殊的地层界面。
这就像是大海突然退潮,沙滩上会露出一些之前在水下的东西一样。
那层序地层学是怎么知道地球过去的环境变化的呢?这就涉及到地层里的岩石类型和化石啦。
比如说,如果地层里有很厚的砂岩,那可能说明当时是河流比较活跃的时期,河流把沙子带到这里堆积起来。
要是有石灰岩呢,很大概率当时是在浅海环境,因为石灰岩常常是在海里由生物的骨骼和一些化学沉淀形成的。
而化石就更有趣了,就像前面提到的贝壳化石。
如果发现了一些热带地区特有的化石出现在现在比较寒冷的地方,那就说明这个地方过去的气候和现在可不一样,可能曾经是很温暖的呢。
层序地层学还有一个很厉害的地方,就是它可以帮助我们找石油等资源哦。
石油都喜欢藏在一些特定的地层里。
通过层序地层学的研究,我们就能知道哪些地层可能有石油的“藏身之处”。
就像是我们知道了宝藏的地图一样。
科学家们根据地层的层序、岩石的特性等,在那些可能的地方进行勘探,说不定就能找到大油田呢。
上超顶超下超-层序地层
第二节 层序地层学研 究方法
一、层序地层学解释方法
1.露头资料的层序地层学分析 2.钻测井三、可容空间分析方法 1.可容空间 资料的层序地层学分析 3.地震资料的层序地层学分析
二、层序边界识别与层序年代 标定方法
1.层序边界的识别标志 2.层序年代标定方法
三、可容空间分析方法
1.可容空间 2.可容空间与沉积物堆积速率之间 的关系
海平面的相对上升与海进、海退之间没有必然 的联系。当海平面相对上升,由于沉积物供给 速率的差异,可以发生海进、海退以及海岸线 的停滞不动
2)区域海平面相对变化曲线的编制
区域性海平面相对变化曲线的编制是在掌握区域地 质背景的基础上进行的,具体步骤如下: (1)选择那些穿过不同构造单元和不同盆地地形带的高分 辨率地震测线构成区域地震测网。地震剖面应具有清楚的 海岸上超记录、较为简单的构造变形和较充足的控制井 (2)根据不整合的地震反射终止关系、结合钻测井资料划 分沉积层序,并追踪反映海岸沉积的海岸上超点和顶超点 的靠近物源方向的沉积边界。利用同位素测年、古生物组 合和合成地震记录对沉积层序进行尽可能详细的年代标定 (3)编制层序年代地层对比图,将地震剖面上解释的层序 地层剖面转换成纵坐标为地质年代、横坐标为距离的剖面 图上,以反映各个层序的地质时代范围、各层序相对接触 关系及其空间展布
2.钻测井资料的层序地层学分析
钻测井资料是盆地覆盖区较好的层序地层分析资料, 它主要包括系统的岩心和岩屑、各种测井资料、各种室内 分析化验资料、合成地震记录、VSP等 。具体研究内容 与解释方法如下:
(1)关键井岩性序列、沉积旋回和沉积相研究,并建 立岩性及其序列与电测曲线的响应关系。 (2)依据风化壳、底砾岩、古土壤、生物化石的断带 和岩性、沉积相的垂向突变以及地层产状的不一致性确定 层序边界,并进行多井层序边界对比,通过古生物组合和 同位素测年等方法,确定层序的年代,建立盆地覆盖区年 代地层框架。 (3)识别最大海泛面或湖泛面,确定体系域类型。
层序地层序原理
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。
陆相层序讲义地层学
陆相层序地层学
一、经典层序地层学概念 二、陆相层序地层学的研究 三、陆相层序地层学与油气勘探
一、经典层序地层学概念
层序地层学—是根据露头、 岩心、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 综合解释的一门新兴学科。
目的与意义: 它是划分对比和分 析沉积岩的一种新方法,当它与生 物地层学及构造沉降分析相结合时, 便提供了一种更为精确的以不整合 面或与之可对比的整合面为边界的 年代地层格架(空间分布格局)、 岩相古地理再造和钻前油气盆地中 生储盖地层的预测。
凝缩层 (密集段)
主要为半深湖 -深 湖 相 泥 岩 或油页岩,生 物扰动构造、 水平虫孔、白 云岩结核或条 带较发育 由低幅、平缓 的测井曲线组 成(俗称泥脖 子) 一般为强振 幅、高连续反 射地震轴
T
2、
T
1、
T
1 1
一般可进行盆 地内追踪对比
最大湖泛时 期,即水进体 系域晚期至高 水位体系域早 期
限定,界面 与 上下为两套
建造体 露头
测井
界面之下为
地震
区域削截, 之上为大规
模上超
典型
T
5、
T
1 0
界面
及 空间 分布
可进行盆地 间区域追踪 对比
大的构造运
成 因 动 (面 ), 大
与
的盆地成因
产生 类型
表 2-1 各 级 层 序 及 其 界 面 特 征
超层序组 (二级)
超层序 (二级)
层序 (三级)
构造运动 幕、同一构 造应力场不 同阶段的产 物
基准面变化周 期的产物
体系域 (相 当 于 四
级) 可用初次主 湖泛面和最 大湖泛面等 所限定,具 一定的准层 序组叠加
层序地层学
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。
地质大《层序地层学》教学大纲
《层序地层学》教学大纲课程名称:层序地层学适用专业:资源勘察工程、地质学总学时:32学时理论教学:26 大作业:6执笔人:审订人:一、课程任务与性质层序地层学是八十年代以来在地震地层学基础上发展起来的一门新兴的地学分支学科,它是综合利用地震、钻井及露头资料,并结合有关沉积环境及岩相古地理解释,对地层层序格架进行综合解释的科学。
层序地层学强调在沉积盆地分析过程中首先建立等时地层格架,并将沉积相和沉积体系的研究置于构造格架、海平面升降和沉积物供给的复合制约和整体的统一格架中,因而能有效的揭示地层格架中岩相三维配置的关系,能有效的阐明生、储、盖的配置规律,提高地质家的理论和实际预测能力。
本课程将全面、系统的介绍层序地层学的基本原理、概念体系、研究方法和成因模式,探讨层序地层学与油气成藏的关系,介绍层序地层学应用前景和成功实例。
本课程作为资源勘察工程专业和地质学专业高年级的选修课,要求学生已学习过《地层学》、《沉积岩石学》、《石油地质学》、《测井地质学》、《地震地层学》等课程。
通过本课程的学习使学生能掌握层序地层学的基本概念、原理、研究思路和方法,理解利用层序地层学进行等时地层划分和对比的重要意义。
二、课程内容与学时分配第一章绪言2学时介绍层序地层学研究历史、现状及发展趋势。
第二章层序地层学基本概念4学时介绍层序地层学的基本概念,包括层序、准层序、准层序组、体系域等层序地层学研究领域所涉及的一些概念。
第三章层序地层学基本原理4学时介绍层序地层的两种基本类型,即I型层序和II型层序,两种层序的边界特征、内部组合特征、体系域构成等内容。
第四章被动大陆边缘盆地碎屑岩层序地层学4学时介绍被动大陆边缘海相碎屑岩层序地层样式及其与油气勘探的关系第五章被动大陆边缘盆地碳酸盐岩层序地层学4学时介绍被动大陆边缘海相碳酸盐岩层序地层样式及与油气勘探的关系第六章层序地层学主控因素分析3学时探讨构造沉降、海平面升降、气候和物源对层序形成的控制作用第七章层序格架内油气成藏组合3学时探讨层序格架内油气生、储、盖层发育特征及其空间配置关系,阐明层序格架内油气成藏组合特征。
层序地层学
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。
层序地层学
一、名词解释1、层序地层学:层序地层学是在地震地层学基础上发展起来的一门相对新兴的地层学分支学科,研究以侵蚀面或无沉积作用面、或者与之可以对比的整合面为界的、重复的、成因上有联系的地层的年代地层框架内岩石间的关系的学科。
2、地震地层学:是根据地震资料总的地震特征来划分沉积层序,分析沉积相和沉积环境,进一步预测沉积盆地的有利油气聚集带的一门学科。
是一门利用地震资料来研究地层和沉积相的地学分支学科。
它是地球物理学与地层学概念、地震技术与沉积学理论结合的新范畴。
3、层序:是一套相对整一的、成因上有联系的、其顶、底面以不整合面或与这些不整合面可以对比的整合面为界的地层。
层序是对应于海面升降周期曲线上相临的两个下降速度转折点(翼拐点)之间沉积的,它由一套体系域组成。
是层序地层学研究的基本单元。
4、凝缩层:又称浓缩层、密集段、缓慢沉积段,以沉积速率极低为特征的一种薄的海(湖)相沉积地层层段(沉积速率小于10-100mm/万年),是在相对海面上升到最大、水域扩大最大时期(海岸线海侵最大时期)在外陆架、陆坡和盆地底部沉积的沉积物。
一般由厚度很薄的、缺乏陆源物质的半深海和深海沉积物组成5、超覆:当相对海(湖)平面上升时,沉积盆地的水体逐渐扩大,沉积范围也逐渐扩大,在盆地的边缘地带,越来越新的沉积地层依次向陆地方向扩展,逐渐超越下面的较老地层,直接覆盖于盆地边缘陆地的剥蚀面上,形成不整合接触,称为超覆。
6、退覆:当相对海(湖)平面下降时,部分海(湖)水退出陆地,陆地面积相对扩大,海水或湖水面积相对缩小,即海(湖)退。
在地层垂直剖面上,自下而上沉积物粒度由细变粗;由于水体面积越来越小,在盆地边缘新形成的岩层分布面积小于老地层面积,从而形成了退覆现象。
7、基准面:分隔沉积区和剥蚀区的物理面。
8、基准面旋回:地层基准面并不是一个完全固定不变的界面,它在变化过程中总是表现出向基准面幅度最大值或最小值单向移动的趋势,构成一个完整的基准面上升或者下降旋回,这种基准面的一个上升或下降的旋回称为基准面旋回。
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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。
沉积盆地充填演化受控于不同序次的 幕式构造运动。
一级构造运动直接控制盆地形成和消亡, 控制了构造层序的形成,具有持续 时间长、波及范围广的特点
二级构造运动(百万年级)导致沉降速率的 变化,控制了盆地范围的层序形成
候是任一系统的驱动力。气候变化对形成陆相层序的 直接影响是湖平面的变化。气候影响了湖泊的蒸发量
和注入量,进而影响了湖平面的升降变化,湖平面的 升降变化控制了地层的叠置样式和沉积相的分布
当气候由干旱向潮 湿转化时期,湖平面快 速上升,水体加深,沉 积了湖泊扩张体系域; 在潮湿期湖平面达到最 高最大时形成最大湖泛 面,之后形成了高位体 系域;高位期湖盆沉积 物快速堆积水体变浅, 加之气候由潮湿向干旱 转化,湖平面较大幅度 降低,早期沉积物出露 水面,遭受剥蚀,形成 层序边界,此时水位达 到最低,形成分布范围 较小的低位体系域
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 地充填序列
4)盆地构造演化对层序发育的控制作用
不连续的、间歇的或幕式的盆地构造演化是形成 陆相层序的最主要控制因素。
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,从而形成了 与百万年至千万年旋回相对应的构造层序。
湖平面相对变化曲线的编制与海平面相对 变化曲线的编制方法 。
2.湖平面升降变化曲线的特征
中国中新生代湖盆湖平面相对变化 具有明显的旋回性或周期性。
根据湖岸上超点迁移规律编制的湖 平面升降曲线应是湖平面绝对升降、盆 地基底沉降以及沉积物供给速率等多种 因素综合影响的产物。
湖平面升降变化曲线的对称性或不 对称性可以反映湖平面升降变化的规程。
• 在陆相层序地层研究中,与气候相关的三级、 四级和五级周期控制或影响了层序的形成发育。
• 例如,松辽盆地下白垩统泉头组泉一段、泉 二段、泉三段分别经历了干热到潮湿的干湿交替的 气候变化,气候周期频率约4Ma。塔里木盆地陆相 三叠系米兰科维奇旋回周期的沉积厚度为 24.8~73.7m,周期频率为0.298-0.776 Ma, 相当于米兰科维奇地球偏心率的长周期。
二、湖平面升降变化
1.湖平面升降变化的确定依据 2.湖平面升降变化曲线的特征
三、湖盆的沉积旋回特征
• 由于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积作用具 有相似性,所以起源于被动大陆边缘的海相碎屑 岩层序地层学原理能应用于陆相地层的研究。
• 陆相湖盆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、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特征明 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。
1)湖平面升降变化曲线的制作 2)湖平面升降变化曲线特征
4.断陷型湖泊层序地层样式与油气勘探
第一节 陆相湖盆地质特征
一、湖盆构造作用和气候变化
1.湖盆构造作用及其对层序的控制 1)陆相湖盆成因机制 2)陆相湖盆结构特征 3)陆相湖盆的构造演化特征 4)盆地构造演化对层序发育的控制作用 2.陆相盆地气候特征 1)中国陆相盆地中新生代气候特征 2)气候对陆相盆地层序的控制作用
层序地层学
讲 课 提 纲
绪论
第—章 层序地层学理论框架
第—节 理论基础和概念体系 第二节 全球海平面变化周期
第二章 层序地层学研究方法
第一节 层序地层学研究基础 第二节 层序地层学研究方法
第三章 海相层序地层学
第—节 碎屑岩层序地层样式 第二节 碳酸盐岩层序地层样式
第四章 陆相层序地层学
第一节 陆相湖盆地质特征 第二节 陆相湖盆层序地层学
• 气候变化具有周期性和旋回性,不同级次的 气候变化对不同级次的层序产生了不同的影响。
• 层序地层成因驱动力分析表明,陆相层序的 形成常受构造沉降和气候周期的双重驱动。
第一节 陆相湖盆地质特征
一、湖盆构造作用和气候变化
1.湖盆构造作用及其对层序的控制 1)陆相湖盆成因机制 2)陆相湖盆结构特征 3)陆相湖盆的构造演化特征 4)盆地构造演化对层序发育的控制作用 2.陆相盆地气候特征 1)中国陆相盆地中新生代气候特征 2)气候对陆相盆地层序的控制作用
三级和四级构造运动对准层序组和准层序 的形成有一定的影响
一、湖盆构造作用和气候变化
2.陆相盆地气候特征
1)中国陆相盆地中新生代气候特征
中生代:晚三叠世广大地区为潮湿气候区。早侏罗世早期川滇 地区为干旱一半干旱气候,其他地区多呈潮湿气候。中侏罗世 早期,中国南方为干旱一半干旱气候区,而华北和西北地区为 潮湿气候区。晚侏罗世至早自垩世时期,干旱一半干旱气候带 进一步向北扩展,潮湿气候区萎缩到东北和内蒙古东部地区。 呈现从早侏罗世开始,干旱和半干旱气候带向北逐渐扩大,潮 湿气候带不断向北退缩的特征。
•
以东的拉张型沉积盆地,如松辽、渤海湾和珠江口盆地,,
盆地内基底断裂发育,盆地均以正断层为界,盆地的演化经历了燕
山期、喜马拉雅期的演化过程,都具有明显的断陷一拗陷双层结构。
由于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,
盆地一侧为陡坡,另一侧为缓坡,有时盆地中央发育隆起带。
•
以及处于上述两类盆地之间的过渡型盆地,如四川和鄂尔多
第五章 高分辨率层序地层学
第一节 理论基础和研究方法 第二节 在油气勘探和开发中的应用
结论
第四章 陆相层序地层学 第二节 陆相湖盆层序地层学
第一节 陆相湖盆地质特征
一、拗陷湖泊层序地层样式
一、湖盆构造作用和气候变化
1.湖盆构造作用及其对层序的控制 1)陆相湖盆成因机制 2)陆相湖盆结构特征 3)陆相湖盆的构造演化特征 4)盆地构造演化对层序发育的控制作用 2.陆相盆地气候特征 1)中国陆相盆地中新生代气候特征 2)气候对陆相盆地层序的控制作用
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被划分成三
个演化阶段,既早期断陷阶段、中期坳陷阶段 和晚期萎缩消亡阶段。
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(t0至t1),沉积堆积速率与沉降曲线基本一致,形成低位 体系域或冲积体系域。随着盆地基底沉降速率、可容空间或水深明显加大(t1 至t2),形成退积式的湖侵体系域。后来盆地构造沉降趋于停止,沉积物充填 前期残存的可容空间,形成高位体系域(t2至t3)。当残余可容空间被完全充填 以后,就形成了层序的顶界面—侵蚀不整合面或沉积作用间断面(t3至t4)
斯盆地,过渡型沉积盆地的基底坚硬,盆地结构表现为东西不对称
的特点,西缘多发育逆冲断裂带
2)陆相湖盆结构特征
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,即单断箕状盆地、双断 裂陷盆地和断层活动很弱的坳陷盆地 。在不同结构类型的陆相盆
早第三纪:东南、中南和西北地区为干旱一半干旱气候带,华 北北部和东北地区和南岭以南粤桂地区为潮湿气候带。
晚第三纪,干旱气候带整体向北迁移,退缩到内蒙古和河北北 部地区,其他地区均为潮湿气候带。
2)气候对陆相盆地层序的控制作用
气候对陆相层序的影响是多方面的,首先是一 种间接的影响。气候的变化会造成植被和降雨量的变 化。若气候温暖潮湿,则植被发育、降雨量多,母岩
• 要在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 准面和沉积物的供给进行全面研究,才能作出能 反映陆相盆地地质特征的层序地层研究成果。
一、湖盆构造作用和气候变化
1.湖盆构造作用及其对层序的控制
1)陆相湖盆成因机制
人们普遍接受的有两种沉积盆地形成机制。第一种盆地形成机制是 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,这种均衡下沉可以导致沉积物的总厚度达到初始 地形异常的2~3倍,从属这种成因机制的盆地主要分布在大陆边缘 和大陆裂开的地区 。第二种盆地形成机制就是热沉降作用。由于 地幔深部物质上涌,在大陆岩石圈之下形成热点,大陆岩石圈受热 被拉张变薄。随着均衡上隆,在地壳上部足以产生断裂的裂陷盆地, 从而导致盆地的沉降和沉积物的沉积 。这种断陷盆地的沉降受多 种因素的控制 ,随着盆地中沉积物负载作用的加大,盆地区域下 沉作用就显得更加明显,此时,盆地就由断陷向拗陷转化,构成一 个盆地演化和沉积充填发展旋回。这种由断陷向拗陷转化的盆地发 展过程在中国东部中新生代断陷盆地中是非常普遍的。
2)兰山、六盘山为界将中国陆块沉积
盆地划分成三种类型
•
以西的挤压性沉积盆地,如塔里木、准噶尔、柴达木盆地,
盆地结构受控于印度洋板块和西伯利亚板块的相互作用,盆地往往
呈不对称状,发育了明显的中新生代山前拗陷,无明显岩浆活动,
盆地边界受逆冲断层控制,盆地局部构造多呈线状或雁列式排列。
的风化作用较显著,网状河流发育,沉积物供源较多 且湖平面易于上升,利于陆相盆地层序的发育;反之, 气候干旱炎热,植被不发育,降雨量少,辫状河系较 发育,粗粒物源短距离供给,湖平面易下降,不太利
于层序的发育。气候的变化也会导致河流地貌的巨大 变化。地貌变化又使得河流系统处于不均衡状态,而
不均衡条件是以快速地形变化为特征的。据此观点, 保存的河流沉积可解释为代表稳定的地形变化,而层 序边界的存在则代表了快速的地形变化。所以说,气
二、湖平面升降变化
1.湖平面升降变化的确定依据 2.湖平面升降变化曲线的特征
三、湖盆的沉积旋回特征
二、湖平面升降变化
1.湖平面升降变化的确定依据