碳酸盐岩层序地层学极力推荐
碳酸盐岩层序地层模式
碳酸盐岩层序地层模式一、碳酸盐岩层序地层学概述Vail 等于1987 年提出层序地层学( sequence stratigraphy ) 的概念,在1988 年, Van Wagoner 又提出了新的定义: 研究以侵蚀面或无沉积作用面或可相互对比整合面为界的年代地层学格架中有成因相关意义的岩相的科学。
层序是最基本的单元,一个层序又可分为若干个体系域,体系域内部是个或多个准层序或准层序组。
准层序即是在成因上具有联系的、相对整一的一套岩层或岩层组。
确定层序所必需的许多信息来源于地震资料（当然也可以从露头和井孔中获得）。
除了对早期的硅质碎屑岩讨论以外,对碳酸盐岩层序地层学的讨论也是有用的,因为这样可以唤起对沉积倾向性的理解。
所有的沉积体系都记录了相同的基本过程的影响,但它们的记录又各有所侧重,地质学家应该了解沉积体系在记录海平面变化、气候或其它环境因素中的倾向性，这样便能更加全面地对层序地层学进行学习和研究。
碳酸盐体系不同于硅质碎屑体系. 碳酸盐沉积物是在盆内形成的,因此除了区域构造沉降和海平面变化外，海洋气候和水文条件也控制着碳酸盐的沉积过程。
J. S. Sang在对世界不同碳酸盐台地研究后认为：短期的全球海平面变化( 相对海平面变化)是控制碳酸盐生产率、碳酸盐台地或碳酸盐滩发育及其相分布的主要因素。
1、海相碳酸盐岩——生物礁层序地层学研究目前,涉及我国新生代、中生代和古生代海相碳酸盐岩—生物礁油气层序地层学最为突出的几个成功研究实例是四川普光、新疆塔里木和南中国海油气区,获得了油气突破性发现。
首先研究涉及层序单元划分与基本特征、主要层序界面识别、层序单元划分等内容, 完成了上第三系生物礁——碳酸盐岩层序地层格架、典型生物礁储层层序格架、层序界面或单元划分、层序地层格架下的沉积体系域特征与沉积体系控制因素等研究。
2、碳酸盐岩沉积及层序发育的主要控制因素大地构造作用决定碳酸盐沉积作用背景, 大地构造背景下的盆地结构是影响碳酸盐岩层序几何形态的一个关键因素。
沉积学与层序地层学7章(碳酸盐岩沉积相)
陆表海碳酸盐沉积的其他特征：
由于陆表海平坦宽阔，水又很浅，因此微 弱的地壳升降运动或冰川的消长都会使海平面 产生显著变化，这样就产生了大范围的潮坪沉 积。 陆表海碳酸盐沉积还有一个特征，就是旋 回性发育。 地质历史中的碳酸盐岩，绝大部分是陆表 海清水沉积作用的产物，具有普遍意义。
三、潮汐作用相带模式
现代海洋碳酸盐主要分布于赤道南北纬 30°的温暖浅海带，而且水体清澈，即温暖、 清洁、透光的浅水环境有利于碳酸盐的形成。
注：碳酸钙沉积作用补偿深度指在此深度界面之上碳酸钙的沉积速率大于 溶解速率，在此界面之下则相反。补偿深度取决于CO2的溶解量。
滨 岸 碳 酸 盐 沉 积
滨 岸 碳 酸 盐 沉 积
②水很浅，波浪和潮汐作用都很弱，水循 环也很弱。
③宽度较大，可达几百英里宽。
④海底坡度很小，或近于平坦。 ⑤靠近滨岸的地带，如因气候炎热干燥， 水流停滞，可形成白云石以及各类盐类矿物的 沉积。 ⑥此带形成的岩石主要是泥晶石灰岩、泥 晶白云岩以及蒸发岩。 ⑦化石少见，但叠层藻席相当发育。 ⑧沉积构造：干裂、冲沟、鸟眼、生物钻 孔等。
二、陆表海清水沉积作用及其能量带 欧文（ Irwin ， 1965 ）继承了 Shaw 的陆表 海的水能量及沉积相的观点，提出了陆表海清 水沉积作用的概念及相带模式。 清水沉积作用是指在没有或很少有陆源物 质流入的陆表海环境中的碳酸盐沉积作用。
Irwin 根据陆表海水动力条件，主要是潮 汐和波浪作用的能量，划分出三个能量带：
广西泥盆纪主要沉积相模式示意图
第三节 礁与礁相 Reefs and reef facies
一、概述 生物礁是碳酸盐沉积中的一种重要类型， 它是由大量的各种各样的生物堆积而成，或是由 生物作用的产物。 生物礁又是碳酸盐沉积中一种含油气的沉 积类型，在国外已发现了许多生物礁油气田。
碳酸盐岩层序地层学的近期进展及应用
碳酸盐岩层序地层学—近期进展及应用前言 (1)第一章碳酸盐岩沉积层序和体系域—碳酸盐台地对相对海平面变化的响应 (2)第二章生产性碳酸盐岩隆的地层格架 (23)第三章意大利威尼特阿尔卑斯侏罗纪碳酸盐岩海侵系列：超大陆解体、渐进全球性海平面上升和浅水环境养分富集的记录 (33)第四章巴哈马海湾碳酸盐岩陡坡失稳及其沉积、成岩作用时间对海平面高幅/高频波动的响应 (54)第五章美国得克萨斯州McKittrick峡谷二叠纪盆地边缘拉马（Lamar）灰岩中沉积类型和沉积过程对地层格架的影响 (70)第六章西澳大利亚坎宁盆地地下泥盆纪礁组合以及低位碎屑岩及高位碳酸盐岩的交互沉积作用 (88)第七章碳酸盐－硅质碎屑混合体系沉积旋回的成因：以西澳大利亚坎宁盆地为例 (101)第八章西德克萨斯麦德兰盆地马蹄环礁东部和南部上宾夕法尼亚统的地震层序和地震相 (115)第九章碳酸盐台地边缘对淹没事件的响应：环境突变证据 (128)第十章加积和退积碳酸盐陆棚的层序地层学，印度尼西亚加里曼丹中部渐新统 (137)第十一章爪哇海中新世碳酸盐岩隆的层序地层学 (151)第十二章南Great盆地Bonanza King组中、上寒武统台地碳酸盐的层序地层、三级沉积物可容空间事件及准层序叠加样式 (158)第十三章爱达荷州及蒙达拿州下密西西比统Mission Canyon组及相同层位的层序地质学和进积型前陆碳酸盐缓坡演化 (169)第十四章Latemar台地中三叠统白云岩的层序地层学和体系域发育(意大利北部)：根据旋回叠置样式进行露头标定 (186)第十五章进积中新世碳酸盐岩的高分辨率层序地层学：在地震解释中的应用 (201)第十六章西班牙东南部Las Negras地区中新世碳酸盐岩组合的层序地层学：相对海平面变化定量分析 (210)第十七章新墨西哥州瓜达卢普山脉Last Chance峡谷二叠纪上圣安德列斯组内的体积分配和相分异 (227)第十八章台地碳酸盐旋回的古代露头和现代实例及其在地下对比及储层非均质性研究方面的意义 (250)第十九章控制渗透率演化的准层序几何形态：以新墨西哥州瓜达卢普山圣安德列斯组和Grayburg组为例 (259)本专辑主要选自1991年举行的美国石油地质学家协会年会的碳酸盐岩层序地层学研讨会论文。
碳酸盐岩储集层
碳酸盐岩储集层碳酸盐岩油气储层在世界油气分布中占有重要地位，其油气储量约占全世界油气总储量的50%，油气产量达全世界油气总产量的60%以上。
碳酸盐岩储集层构成的油气田常常储量大、单井产量高，容易形成大型油气田，世界上共有九口日产量曾达万吨以上的高产井，其中八口属碳酸盐岩储集层。
世界许多重要产油气区的储层是以碳酸盐岩为主的；在我国，碳酸盐岩储层分布也极为广泛。
[1]碳酸盐岩的储集空间，通常分为原生孔隙、溶洞和裂缝三类。
与砂岩储集层相比，碳酸盐储集层储集空间类型多、次生变化大，具有更大的复杂性和多样性。
砂岩与碳酸盐岩储集空间比较（据Choquette和Pray，1970 修改）(一)原生孔隙1、粒间孔隙多存在于粒屑灰岩，特征与砂岩的相似，不同之处是，易受成岩后生作用的改变，常具有较高的孔隙度。
另外，有的由较大的生物壳体、碎片或其它颗粒遮蔽之下形成的孔隙，称遮蔽孔隙，也属粒间孔隙。
2、粒内孔隙是颗粒内部的孔隙，沉积前颗粒在生长过程中形成的，有两种：生物体腔孔隙：生物死亡之后生物体内的软体腐烂分解，体腔内未被灰泥充填或部分充填而保留下来的空间。
多存在于生物灰岩，孔隙度很高，但必须有粒间或其它孔隙使它相通才有效。
鲕内孔隙：原始鲕的核心为气泡而形成。
3、生物骨架孔隙4、生物钻空孔隙5、鸟眼孔隙(二)次生孔隙1、晶间孔隙2、角砾孔隙3、溶蚀孔隙根据成因和大小，包括以下几种：粒内溶孔或溶模孔：由于选择性溶解作用而部分被溶解掉所形成的孔隙，称粒内溶孔。
整个颗粒被溶掉而保留原颗粒形态的孔隙称溶模孔。
粒间溶孔：胶结物或杂基被溶解而形成。
晶间溶孔：碳酸盐晶体间的物质选择性溶解而形成。
岩溶溶孔洞：上述溶蚀进一步扩大或与不整合面淋滤溶解有关的岩溶带所形成的较大或大规模溶洞。
孔径<5mm或1cm为溶孔；>5mm或1cm为溶洞。
4、裂缝依成因可分为：①构造裂缝：边缘平直，延伸远，成组出现，具有明显的方向性、穿层。
②非构造裂缝：包括：成岩裂缝：压实、失水收缩、重结晶而形成。
层序地层学-第5章-海相碳酸盐岩层序地层课件
3.气候控制作用
气候决定了气温、降雨量、大气圈湿度和风，从而决 定了水的盐度和水的循环。热带海洋浅水比中纬度温 带海洋具有更高的饱和度，这个差异影响了碳酸盐沉 积物的产率、稳定性和早期成岩的潜力。
气候还决定了沉积层序中的沉积物类型。在干旱气候 和水体循环较局限的环境下，在陆棚上的盆地、泻湖、 潮上坪等环境会产生蒸发岩沉积物。若陆源沉积物供 应点邻近碳酸盐台地，那么气候的差异将会影响硅质 碎屑沉积物供给的类型。潮湿气候利于河流、三角洲 硅质碎屑沉积物的沉积，而干旱气候利于风成硅质碎 屑沉积。
III型层序： 海侵体系域（TST） 高水位体系域（HST）
2 Ⅰ型层序界面
当海平面迅速下降且速 率大于碳酸盐台地或滩 边缘盆地沉降速率、海 平面位置低于台地或滩 边缘时，就形成了碳酸 盐岩的I型层序界面。l型 层序界面以台地或滩的 暴露和侵蚀、斜坡前缘 侵蚀、区域性淡水透镜 体向海方向的运动以及 上覆地层上超、海岸上 超向下迁移为特征
常见的岩溶识别标志
1 古岩溶面常是不规则的， 纵向起伏几十至几百米。岩 溶地貌常表现为岩溶斜坡和 岩溶凹地。 2 地表岩溶主要特征为出现 紫红色泥岩、灰绿色铝土质 泥岩以及覆盖的角砾灰岩、 角砾白云岩的古土壤。风化 壳顶部的岩溶角砾岩往往成 分单一，分选和磨圆差。碎 屑灰岩的碎屑如鲕粒、生物 碎屑常被溶解形成铸模孔等。
碳酸盐岩沉积物多是在沉积环境中原地生长的。大部分碳酸 盐岩沉积物是由生物产生的，其中不少是光合作用的副产物 (Schlager，1981) 。因此，这种生成过程取决于光照程度。随 着水深增加光照程度迅速降低。高碳酸盐产率主要分布在海水 100 m以内的水体中，因为该深度内悬浮着大量能进行光合作用 的生物。有意义的是，在 10 m水深附近，碳酸盐产率最高，而 在 10～20 m内锐减。这种碳酸盐产率的狭窄深度限制，是碳酸 盐产率能否与海平面变化保持同步的重要因素。显然，碳酸盐 产率受控于水体深度或可容空间的变化速率。实际上，相对海 平面变化控制了可容空间的变化，也影响了水体盐度、营养成 分、温度、含氧量及水深等因素的变化，从而最终控制了沉积 层序的构型。
广西合山晚二叠世碳酸盐岩型煤系层序地层分析
文章编号:1000-0550(2003)01-0168-07¹国家自然科学基金项目(批准号:49772129和40172050)资助收稿日期:2002-12-26 收改稿日期:2003-01-10广西合山晚二叠世碳酸盐岩型煤系层序地层分析¹邵龙义1 陈家良2 李瑞军1 张鹏飞11(中国矿业大学(北京校区)资源与地球科学系 北京 100083) 2(广西安全生产检查局 南宁 530022)摘 要 广西合山煤田晚二叠世合山组是在浅水碳酸盐台地背景下形成的典型的碳酸盐岩型含煤岩系,其沉积环境有滨外陆棚、生物礁、开阔台地、潮坪和泥炭沼泽等。
在包括合山组和大隆组在内的整个晚二叠世地层中,可以识别出5个层序界面,并可根据这些层序界面将区内上二叠统划分为4个层序。
层序Ⅰ从合山组底面到合山组下段顶部的四下煤层底板硅质岩层之底面;层序Ⅱ包括从四下煤底板到四上煤底板的一套地层;层序Ⅲ为从四上煤层底板到二煤层之下铝土质泥岩底板的序列;层序Ⅳ包括从合山组二煤层之下铝土质泥岩底板到大隆组之顶。
其中层序Ⅰ、层序Ⅱ和层序Ⅳ厚度在合山煤田范围内变化较大,说明受盆地基底沉降作用控制强烈,层序Ⅲ则表现为多次的煤层—石灰岩旋回性,并且在合山煤田甚至桂中地区稳定分布,说明可能主要受全球海平面变化控制。
与滨海平原靠陆一侧的冲积体系的陆源碎屑岩含煤岩系不同,陆表海碳酸盐岩型煤系三级层序中的最大海泛带底部以该层序中向上变薄至最薄的一层煤的底面为代表,如研究区三中煤层底面即为层序Ⅲ中的最大海泛带底部,其下为三级层序中的海侵体系域,其上为高位体系域。
三级层序中有包含四上、三下、三中、三上等煤层为界的4个四级层序,每个四级层序中发育以煤层为代表的海侵期沉积和以煤层之上石灰岩为代表的四级高位期沉积。
关键词 层序地层 碳酸盐岩型煤系 合山煤田 晚二叠世第一作者简介 邵龙义 男 1964年出生 教授 博士生导师 沉积学和层序地层学中图分类号 P 539.2 文献标识码 A1 引言广西中部晚二叠世合山组以其碳酸盐岩夹煤层序而著称于世,20世纪80年代以来,国内许多学者都到该处考察研究,着重对煤系地层划分〔1〕、沉积模式〔2～6〕及聚煤模式和聚煤特征〔7〕等方面进行了系统研究;近年来又有关于合山地区晚二叠世沉积间断面〔8〕、古土壤层〔9〕、碳同位素地层学〔10〕以及层序地层学研究〔11〕。
碳酸盐岩沉积学
核形石泥粒灰岩
核形石灰岩
核形石泥粒灰岩
层孔虫
床板珊瑚
砂屑灰岩
含腹足砂屑灰岩
球状层孔虫白云岩 枝状层孔虫白云岩
“雾心状”白云岩
桂阳则板岭，棋子桥组，细晶白云岩（左）、白云岩 化灰岩（右），白云石负晶形晶间孔
海平面变化与混和水白云石化作用模式
混和水白云石化的水文模式
马田土桥，石炭系石磴子组，生屑 泥粒灰岩，缝合线两侧白云石化， 白云石晶体细小、干净、自形
钙质动物化石形态分类示意图（据余素玉，1978）
自形：具有生物的总体形态特征； 半自形：保存有生物的特殊形态； 沙砾级它形：壳体破碎强烈，但可鉴定出大门类； 粉沙级它形：壳体破碎强烈，难以识别生物门类。
自形
半自形
沙砾级它形
粉沙级它形
化石自形程度示意图
（据余素玉，1982）
风暴挤压褶皱掀起、破碎就地推 积，片状岩屑呈放射状排列。
泥粒灰岩
粒状灰岩
粘结岩 （沉积过 程中原始 组分、生 物颗粒被 粘结在一 起
结晶碳酸盐岩
3、现今分类
现今流行的碳酸盐岩分类都是建立在福克分类的基础之上， 基本上采用了颗粒－基质－胶结物三组分。它的量比关系，能反映 沉积物沉积时的水动力条件及沉积环境：如岩石的颗粒＋淀晶多、 基质少、颗粒的分选好，则沉积时的水动力强，相当于砂岩中的杂 基少，则砂岩形成时的水动力强；相反，若灰岩中颗粒少、杂基多， 水动力则弱。
风暴挤压褶皱破碎磨蚀就近推积， 片状砾屑呈到“小字形”砥柱构造
风暴流呈漩涡状，掀起并破碎的片状碎屑多呈不规则状直立，并且 底界面平坦而顶界面呈云朵状外貌。
风暴砾屑内碎屑灰岩的产状
（据孟祥化，1988 素描于北京西山中寒武统）
海相碳酸盐岩层序地层学
2. 陆棚沉积环境
海相碳酸盐岩主要沉积在包括地史时期宽阔的浅水陆表海 台地在内的浅海陆棚台地上。碳酸盐岩台地可在克拉通地块边缘 、克拉通内部盆地、远岸滩坝的顶部和宽阔陆棚上的局部的高地 上，碳酸盐岩环境也可见于海滩、泻湖和潮坪的边缘海环境的部 分地区
1) 潮上一湖间坪相
潮坪沉积环境由潮上、潮间带和潮下带三个次级沉 积环境构成。 潮上带：由泥或粉砂级颗粒沉积物组成，具有较发育 的风暴成因纹层、藻纹层、内碎屑层，其中藻纹层可 延伸到潮间亚相。潮上环境具有泥裂、鸟眼构造。 潮间带：通常是富含泥质和具有潮汐水道的复合体。 在潮汐水道中一般含有内碎屑和碳酸盐岩岩屑，底部 滞留沉积，其上覆具有潜穴的骨屑石灰岩。 潮下带：由灰泥灰岩和颗粒灰岩组成，缺乏原始沉积 构造。
它不涉及内部的组成： (1)生物格架礁：由抗浪的生物格架组成，该术语通常也称生物礁；
碳酸盐缓坡：指从岸线向盆地缓慢倾斜的大型碳酸盐沉 (2)生物滩：主要由生物碎屑堆积而成，大部分是由于陷落或阻挡作 积体，其坡度很小(<1o)，与较深水的低能环境间一般没 用而堆积，但也有一部分是由波浪和水流机械堆积的； 有明显的坡折，有的缓坡坡度很小，以致于难以把缓坡 (3)灰泥丘：灰泥基质超过了其它组分，如生物粘结岩和生物碎屑组 与台地分开，因此这两个术语经常交换地使用，
2) 浅海陆架相
该相带常由潮下骨屑泥灰岩、粒屑灰岩和 砂屑灰岩等岩性构成的、向上变浅的准层序组 成。若存在正常海水，则该相带动植物群发育， 包括珊瑚、软体动物、腕足动物、海绵类、有 孔虫及藻类等，生物扰动构造普遍存在。当陆 棚受限时，则可能形成广泛的蒸发岩泻湖，并 以被石膏或硬石膏覆盖的泥质支撑石灰岩构成 的、向上咸化的准层序为特征。
碳酸盐岩层序地层储层预测——十万大山地区的应用
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层序地层学海相碳酸盐岩层序资料
一、碳酸盐岩沉积背景 1、碳酸盐岩沉积背景
◎盆地边缘的区域性碳酸盐台地和缓坡；
◎盆地边缘的区域性前积台地和滩；
◎浅海台地或孤立台地
◎盆地边缘的区域性碳酸盐台地和缓坡； ◎盆地边缘的区域性前积台地和滩； ◎浅海台地或孤立台地
1）盆地边缘的区域性碳酸盐台地和缓坡
百米; ◎斜坡上相带宽缓、不规则，没有明显的地 形 坡折; ◎在地震剖面上，缓坡沉积表现为低角度的S 型或叠瓦状前积结构 。
丘状反射
丘状反射
丘状反射
一、碳酸盐岩沉积背景
2．碳酸盐沉积相带 碳酸盐岩沉积模式的发展（福克,欧文，1965） 不同沉积相带具有不同的沉积背景。
在陆棚狭窄、陆棚边缘陡峭的地方， 相带分布窄而规则； 在台地和边缘区、陆棚区宽阔的地方， 相带分布较宽而复杂。
三个相区－能量的观点
Z
Y
X
三个相区九个相带(1975)
青鱼刺层理（潮间带下部—潮下带，涨潮流速 与退潮流速基本相当时出现）
2）浅海陆架相
2）浅海陆架相
◎由潮下骨屑泥灰岩、粒屑灰岩和砂屑灰岩 等岩性构成的、向上变浅的准层序组成。
◎若存在正常海水，则该相带动植物群发育， 包括珊瑚、软体动物、腕足动物、海绵类、 有孔虫及藻类等，生物扰动普遍。
◎海水盐度正常到中等盐度，水体循环程度 从低到中等偏高，这主要取决于台地边滩对 潮汐和潮流的限制程度。
◎由泥或粉砂级颗粒沉积物组成 ◎发育风暴成因纹层，藻纹层、
内碎屑层 ◎潮上环境位于平均高潮线以上， 从而具有泥裂、鸟眼构造
平均高潮线 平均低潮线
潮上带沉积（泥裂）
潮上带大量水平层理和液化流动 包卷层理和顶部的泥炭沉积
潮上带和潮间带波状叠层石
1）潮坪相
层序地层学在碳酸盐岩气藏开发早期地质评价阶段的应用——以川东北罗家寨鲕滩气藏为例
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中图 分 类 号 ： ＴＥｌ ２ ３ ．１ 文献标识码 ： Ａ
Ａｐｐｌｃ ｔｏ ｆｓ ｑｕ ｎ ｅ ｓ ｒ ｔｇ ａ ｈ ｏ ｅ ｒ ｙ ｇ ｏ ｏ ｉ ａ ｖ ｌ ａ ｉ ｎ ｏ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｅ ｅ ｃ ｔ ａ ｉ ｒ ｐ ｙ ｔ ａ ｌ ｅ ｌ ｇ ｃ ｌｅ ａ ｕ ｔｏ ｆ
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碳酸盐层序地层学
碳酸盐层序地层学基本原理及找油意义00612082 陈文琪●摘要本文简要介绍了碳酸盐层序地层学原理，并简单探讨了它在找油中的意义。
●前言层序地层学的研究是对传统地震底层学的完善，碳酸盐层序地层学利用层序地层学概念解释碳酸盐岩沉积作用和早期成岩作用的预测性模式（图1），以及应用岩石、地震和测井资料识别和描绘浅海相碳酸盐岩沉积相的层序标志（据J.F Sarg, 1988），同时碳酸盐层序地层学的研究也对海相沉积中原油的探寻有重要意义，J.Ferguson（1988）认为，在碳酸盐生油岩中：1）油气完全是在原地形成并储集起来的；2）油气形成后经过运移并在碳酸盐杂岩体中储集起来。
本文将简要介绍碳酸盐层序地层学方法的基本原理，以及它在油气勘探中的意义。
●碳酸盐层序地层学方法⏹层序地层学层序地层学是Vail（1977）提出的一种新概念，它“是以地震地层学为基础，综合利用地震、钻井及露头资料，结合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”（杨国臣，2009）。
层序地层学中引入了体系域概念，并且提出了控制旋回性层序的四种并列因素，这是它与地震地层学相比的两个显著特点（据张光学）。
碳酸岩层序地层学基本原理（一）浅海碳酸盐沉积背景J.F Sarg（1988）认为，被动大陆边缘浅海相碳酸盐沉积在温暖的热带地区，根据其地层剖面在盆地中的位置及坡度，可划分三种沉积背景：（1）盆地边缘的区域性台地及缓坡．坡度<5°；（2）镶在盆地边缘的区域性进积滩或台地，前缘坡度5—35°；（3）滨外台地或孤立台地（图2）。
无论在哪种沉积背景下，都可以看出其地层剖面以较大厚度的加积型和前积型沉积物形式出现。
在不同的沉积背景中所不同的是岩相的分布和体系域的划分，所以首先要通过反射地震剖面的测量来对碳酸盐沉积的沉积背景做出解释。
（二）层序的划分层序是指在成因上有联系的地层序列，其边界为不整合面，所以在划分层序的过程中，确定不整合是至关重要的。
碳酸盐岩层序地层学回顾与展望论文
碳酸盐岩层序地层学回顾与展望论文碳酸盐岩层序地层学回顾与展望论文摘要：阐述了碳酸盐岩层序地层学三个阶段的发展历程，即20世纪80年代，以Schager为代表的碳酸盐岩层序地层学理论建立阶段;80年代末期至90年代晚期，以Greenlee和Lehmann(1993)为代表的研究不同沉积背景下碳酸盐岩层序地层模式的碳酸盐岩层序地层学发展壮大阶段。
面向未来，碳酸盐岩层序地层学理论发展存在五个大的发展趋势已经初现雏形。
关键词：碳酸盐岩;层序地层学;体系域中图分类号：TE132文献标识码：A文章编号：1673-1980(2011)02-0069-03“层序”这一概念由Sloss在1948年北美地质学会年会的沉积相和地质历史研讨会上提出，但由于这样的层序单位时间跨度太大，实用性差，未能得到广泛认同。
20世纪70年代末到80年代中期，地震地层学得到了蓬勃的发展。
在此基础上，由美国Rice大学P R Vall教授及休斯顿Exxon公司的同行们在地震地层学理论基础上提出了层序地层学，将地层层序看成是全球海平面变化的响应。
到80年代中后期，Mitchum、VanWagoner、Vail、Sangree等人发表了一系列相关文章，并最终以由C K Wilgus等人编著的《Sea Level Changes:An hitegrated Approach》为标志，层序地层学形成为一门新学科[1-3]。
1碳酸盐岩层序地层学回顾20世纪80年代，在经历碎屑岩体系基础上改造成为碳酸盐岩沉积体系的层序地层学争议后，以Schager为代表的许多学者阐明了碎屑岩和碳酸盐岩层序模式的差别，建立了碳酸盐岩层序地层学理论;特别是J F Sarg在1987年发表的“碳酸盐岩层序地层学研究”一文，奠定了碳酸盐岩层序地层学的基本思想。
Sarg、Harford、Loucks、Greenlee和Lehmann、Fitchen等人研究了不同沉积背景下碳酸盐岩层序地层模式，提供了适用于碳酸盐岩为主盆地的一般性的预测序列(见图1)。
[理学]碳酸盐岩层序地层学
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碳酸盐岩层序地层学研究
•碳酸盐岩沉积环境与控制层序发育的主要因素
•被动大陆边缘碳酸盐岩盆地层序地层模式 （ J．F．Sarg模式）
•不同沉积背景下的碳酸盐岩层序地层格架模式 （ C.Robertson Handford,Robert G.Loucks等） •碳酸盐岩高频层序（旋回）研究
之一
碳酸盐岩沉积环境 与控制层序发育的主要因素
2．Ⅱ型层序界面
当海平面下降速率小于盆地沉降速率时，多形成Ⅱ型层序界 面。（1）仅台地内部发生暴露溶蚀，台地边缘形成潮缘沉积作用， （2）缺乏陆缘物质的穿越和台缘斜坡的侵蚀作用，（3）沉积相 带向盆地方向的迁移不显著。
3.初始海泛面的识别
（1）初始海泛面上下沉积物的性质、类型和沉积作用方式差异明显，常 表现出沉积相的突变。 （2）初始海泛面常含丰富的生物化石，并与下伏层有着不同的生态组合。 （3）在台地和潮缘区，初始海泛面是具有高能水动力条件的近岸环境不 断向陆迁移的基面，其上下地层的堆积样式不—致，下伏地层是海平面下降 的产物，为一种向上变浅变粗的序列，上覆地层则代表海平面上升阶段，表 现出向上变深变细的序列特点。 （4）在斜坡—盆地区，初始海泛面之下为低水位体系域或陆架边缘体系 域，向台地方向，则常与层序界面一致，即海侵体系域直接沉积在下伏层序 上。
海水深浅控制碳酸盐生长率 碳酸盐岩沉积物多是在沉积环境中 原地生长的。大部分碳酸盐岩沉积物是 由生物产生，其中不少是光合作用的副 产物。因此，这种生产过程取决于光照 程度，随着水深增加光照强度迅速降低 （图4-6 ）高碳酸盐岩产率主要分布 在海水上部50—100m的水体中，因为该 深度内悬浮着大量能进行光合作用的生 物。有意义的是，在10m水深内碳酸盐岩 产率最高，而在10~20m内剧减（图47 ）
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碳酸盐岩层序地层学极力推荐
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53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
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碳酸盐岩相和层序解释的步骤包括： ①弄清碳酸盐岩沉积的区域盆地背景与时代关系； ②划分层序和通过编制沉积体外部几何形态图(运用 地震测线网进行地震层序分析),圈定相的分布范围； ③圈定层序内的岩相，根据反射结构、振幅和连续 性(地震相)，结合测井资料和岩心描述，预测岩相分 布。
第四章 碳酸盐岩层序地层学
在碳酸盐岩中，4个主要变量控制着地层分布模式的变 化和岩相分布，它们是：①构造沉降，它产生了沉积物的 沉积空间；②全球海平面升降变化，它是控制地层分布模 式和岩相分布的主要控制因素(Vail and Todd，1981)；③ 沉积物的多少，它控制古水深；④气候，它是控制沉积物 类型的主要因素，其中降雨量和温度对碳酸盐岩、蒸发岩 的分布、对于硅质碎屑沉积的类型和数量是相当重要的。 全球海平面升降变化与构造沉降的结合产生了海平面 的相对变化。由于构造沉降相对于海平面的变化要缓慢得 多，因而用线性关系曲线表示。海平面的相对变化形成沉 积物的可容纳空间。沉积的厚度主要受构造沉降作用控制， 沉积地层的分布模式和岩相分布则受控于海平面相对变化 速率，这一点表现为相对海平面曲线斜率的变化，它主要 受全球海平面升降控制(图4-1)。
一 、 层 序 地 层 学 基 本 理 论
第四章 碳酸盐岩层序地层学
一、层序地层学基本理论
层序由三部分或三个 体系域组成。这里的体系 域是根据界面类型、地层 的几何形态和在层序内的 位置定义的。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ系域被解 释为海平面相对变化曲线 中某一特定时间段内沉积 的。一个层序被解释为在 一个海平面变化周期从开 始到结束间的沉积。该周 期位于海平面曲线相邻下 降翼拐点之间。 在硅质碎屑岩层序中 识别出两类不同的层序， 即I型层序和Ⅱ型层序。 同样，这两类层序在碳酸 盐岩层序中也能识别。
二 、 沉 积 剖 面 和 相 带
第四章 碳酸盐岩层序地层学
(4)前缘斜坡相
(1)潮上～潮间坪相
潮间坪相通常表现为小规模的向上变浅的潮下～潮上旋回 或准层序。据Van Wagoner等定义，准层序的厚度为几米到30 以上，持续时间为0到1Ma 。他们是可识别的最小的他旋回或 自旋回沉积序列。许多研究者已描述过现代和古代的潮坪沉 积。 潮积物有3种基本的沉积环境，即潮上、潮间和潮下。潮 上环境出现与正常或平均高潮面之上，多数时间出露于大气 条件下，潮上亚相的特征是泥裂、风暴成因的泥或砂；潮间 环境出现在正常高潮面和低潮面之间，潮间通常富含泥质并 含有潮道复合体。潮道普遍含有内碎屑和岩屑的底部滞留沉 积，上面覆盖着具虫孔的骨屑泥粒灰岩。相邻的潮下亚相常 有球粒碳酸盐的粒状灰岩和粒泥灰岩组成，缺乏原生沉积构 造。在蒸发的气候条件下，潮间和潮上亚相内可出现结核状 和星状移位石膏。
二 、 沉 积 剖 面 和 相 带
(3)滨外孤立台地
这种台地以规模和厚度均很 大的复杂岩隆出现，分布在离位 于盆地边缘的区域性坡地或台地 相当远的近海。裂谷盆地内的地 垒断块常常引起孤立台地的发育， 他们可以成为碳酸盐的沉积场所， 而深水泥质沉积物则局限分布于 地堑中。这种台地通常具有陡峭 的边缘，而且有一侧可能朝向开 阔海。
二 、 沉 积 剖 面 和 相 带
第四章 碳酸盐岩层序地层学
(2)区域性进积滩和(或)台地
以进积型式为特征，其前缘 斜坡坡度为5º ～35º 以上。浅滩厚 度从几米到数百米，进积作用可 达数公里。这些浅滩表现为S形、 S～斜交形和斜交形进积型式。 层序内常见的演化是坡地或低角 度S形进积向斜交形进积的变化， 这很可能是由高水位期末海平面 下降引起的。
第四章 碳酸盐岩层序地层学 (4)前缘斜坡相
此相带分布在台 地和(或)浅滩坡折处 向海延伸的斜坡上， 此斜坡是坡地或进积 滩的向海构筑部分。 这里的沉积坡度可达 35º 或更陡，水深可 达数百米或超过 1000m。岩相为成层 的灰泥岩，含有由碳 酸盐岩屑或生物碎屑 灰质砂组成的大型滑 塌构造和透镜状或楔 形层段，均属于从邻 近的浅滩或坡地倾泻 下来的碎屑沉积。
二 、 沉 积 剖 面 和 相 带
可识别出的相带：潮上～潮间坪相、浅海陆
架相、台地或浅滩边缘相、前缘斜坡相 和盆地相。
第四章 碳酸盐岩层序地层学
(1)潮上～ 潮间坪相 二 、 沉 积 剖 面 和 相 带
潮间坪 相通常表现 为小规模的 向上变浅的 潮下～潮上 旋回或准层 序。
第四章 碳酸盐岩层序地层学
第四章 碳酸盐岩层序地层学
一、层序地层学基本理论
高水位体系域是一个层 序的终结，它覆盖在海进 体系域之上，呈“S”型到 斜交型的沉积单元。其底 面是与密集段伴生的下超 面，称为最大海泛面，在 内陆架上变为整合面。高 水体系域上部是I型或Ⅱ型 层序边界。 陆架边缘体系域是上 覆在II型层序边界之上和 叠覆在先前台地和滩边缘 之上向陆地方向的一个前 积和加积楔沉积体的下部 边界是一个整一的层序界 面，上部边界为海侵面， 在它尖灭处的向陆地方向 存在不整合面(图4-1)。
第四章 碳酸盐岩层序地层学
一、层序地层学基本理论
图4-1中表示出海平面相 对变化与体系域之间在时 间和深度上的相互关系， 每种体系域都可根据露头、 测井和地震资料中可以观 察的标志识别出来。体系 域有4种类型，即低水位 体系域、陆架边缘体系域、 海进体系域和高水位体系 域。低水位体系域沉积于 先前台地和滩边缘的向盆 地方向，并盖在I型层序 边界上。低水位体系域除 了充填在陆架上的下切河 谷内之外，总是在先前的 台地或滩边缘处或它的附 近向外叠覆出去。
第四章 碳酸盐岩层序地层学
一、层序地层学基本理论
I型层序的底部是I型层序边 界，它以台地出露和侵蚀， 以及伴生的陆坡前缘海底侵 蚀，上覆地层的上超和海岸 上超的下移为特征。 海岸上超向盆地方向迁移， 使得潮缘区岩层常常直接突 然地覆盖在深水相的潮下带 之上。由于碳酸盐台地在多 数地区趋向于增生到海平面， 这对于我们确定台地或滩边 缘的碳酸盐岩层序边界是极 其有用的。因此，I型层序 边界的成因可解释为海平面 下降速率超过酸盐岩台地或 滩边缘处的盆地沉降速度时 形成的，在该位置上产生了 海平面的相对下降。
(3)台地或浅滩边缘相
二 、 沉 积 剖 面 和 相 带 在特有的生物类型和水体条件下，此相带构成了一个 岩相复合体，可以包括变浅的骨屑或非骨屑的粒状灰岩、 泥粒灰岩以及生物和(或)胶结物粘结灰岩礁。浅滩边缘准 层序上覆有广泛可对比的出露面。在许多情况下，由于沉 积于活跃的高能波浪～海流状态的碳酸盐砂体存在垂向叠 覆，所以单一准层序可能难于区分。这种浅滩边缘相通常 含有小到中等规模的花彩弧状交错层理和海底硬底。生物 礁含有块状和斑块状的生物和(或)胶结物粘结灰岩。间隙 中充填着灰泥岩或骨屑粒状灰岩与泥粒泥岩。此相带的沉 积水深为海平面至50m，在适当部位可以构成小型潮小岛， 其宽度达数公里。 这种台地或浅滩边缘的地震相显示可呈丘形，具有不 同程度的坡折。台地和（或） 浅滩边缘相将向陆架为浅海 陆架相，向盆地过渡为前缘斜坡相。
第四章 碳酸盐岩层序地层学 l.沉积背景
根据盆地位置(如环 盆边缘、盆内的独立部 分)，以及地层剖面的坡 度，可以将碳酸盐岩台 地和(或)浅滩边缘剖面分 为3类：①附生于盆地边 缘的区域性台地和(或)坡 地，其沉积坡度小于5º ； ②环绕盆地边缘的区域 性进积滩和(或)台地，有 5º ～35º 的前缘斜坡；③ 滨外或孤立台地。这3类 剖面都可以在地震剖面 上识别，而且它们的内 部地震相特征可以帮助 预测发育史及所包括的 地质岩相。
第四章 碳酸盐岩层序地层学
2．相带
上述各类碳酸盐剖 面都有一套特征性的相。 由于多数碳酸盐沉积物 是在盆地内产生的，而 且基本上属于有机成因， 因此相的分布对水深、 化学性质以及水的流通 性特别敏感。图示有代 表性的碳酸盐剖面(从陆 架到盆地)，同时也标出 了典型相带。这些相带 的宽度和均一性都是变 化的。如果陆架很窄， 且陆架边缘很陡，那么 相带也较窄且更有规律。 如果台地和(或)浅滩边 缘很缓且陆架区很宽， 相带也就较宽，但比较 凌乱。从近岸区到盆地，
层序地层学 及其在油气勘探中的应用
第四章 碳酸盐岩层序地层学
第四章 碳酸盐岩层序地层学
浅海碳酸盐岩沉积以相对厚的加积和前积沉积形式出现在 温暖的热带区，它可以环绕在盆地周缘或成为盆内的孤立台地 (Wilson，1975)。盆地边缘沉积可以以宽阔的区域性台地或缓 坡样式出现，或者以相对高角度(5º )的前积滩沉积样式出现。这 些特征，通常在地震剖面上能够识别出来，在碳酸盐岩台地沉 积厚度用地震方法可以分辨的地方，利用地震剖面就可预测沉 积相。在台地沉积较薄和接近于地震分辨的地方，测井、岩心 解释结合地震解释和地震相，也可以进行沉积相预测。
第四章 碳酸盐岩层序地层学
一、层序地层学基本理论
海进体系域由一套后退 的或退积的地层组成。它们 朝陆架方向增厚，直至因底 面上超而减薄为止。通常由 于沉积物补给不足，致使向 上的沉积单元逐渐变薄。因 此，海进体系域向盆地方向 和向上变薄，在其顶部形成 一个密集段。密集段由极缓 慢沉积的薄层半深海到深海 相沉积物组成。位于海进体 系域底部的界面是海侵面或 首次海泛面，该面之下是低 水位体系域或陆架边缘体系 域。在低水位体系域向陆方 向尖灭的地方，海进体系域 底界面与层序边界不整合面 重合。
第四章 碳酸盐岩层序地层学
一、层序地层学基本理论
II型层序边界以台内潮 缘区和台地浅滩(shoal) 区出露地表为标志。海 岸上超的向下迁移出现 在下伏潮缘区的向海方 向。如果台地向上增生 到海平面处，那么这种 向下迁移就可能出现在 先前的台地或滩边缘某 一位置处。潮缘成因的 上覆地层的上超出现在 没有增生在海平面的台 地内低洼处和台地或滩 的边缘处。关于Ⅱ型层 序边界的成因，解释为 海平面下降速率小于或 等于台地或滩边缘区的 沉降速率造成的。
二 、 沉 积 剖 面 和 相 带
第四章 碳酸盐岩层序地层学 (1)区域性台地和(或)
坡地