碳酸盐岩层序地层学极力推荐

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。
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
区域性坡地的厚度变化 很大，从几米到几百米，其 发育型式既有加积性的，又 有进积性的。碳酸盐坡地从 隆起区开始，以平缓的古区 域坡度向下延伸。不存在明 显的坡度转折，相型也常常 是不规则的宽带。在地震资 料中，坡地可能表现为低角 度的S型或叠瓦状进积。碳 酸盐台地的发育具有基本平 坦的顶面，有时具有突变的 边缘。台地的进积显示很差， 因而在地震显示很薄处，识 别台地和(或)坡地的边缘很 困难。因此在层序格架中结 合现有的测井和岩心资料， 就显得特别重要。
(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。
二 、 沉 积 剖 面 和 相 带
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(4)前缘斜坡相
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 向上变源自文库的 潮下～潮上 旋回或准层 序。
第四章 碳酸盐岩层序地层学
二 、 沉 积 剖 面 和 相 带
第四章 碳酸盐岩层序地层学
(3)台地或 浅滩边缘相
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。
二 、 沉 积 剖 面 和 相 带
第四章 碳酸盐岩层序地层学
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。体系域被解 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。
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)。
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。
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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
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。
二 、 沉 积 剖 面 和 相 带
第四章 碳酸盐岩层序地层学
二 、 沉 积 剖 面 和 相 带
(2)浅海陆 架相 该相 带通常由 从潮下的 骨屑泥状 灰岩和粒 泥灰岩到 似球粒或 骨屑的泥 粒灰岩和 粒状灰岩 变浅的准 层序组成。
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(2)浅海陆架相
该相带通常由各种类型的灰岩构成向上变浅的准层序。 在正常的海水条件，动植物群就会很丰富，包括珊瑚、软 体、腕足、海绵、节肢、棘皮、有孔虫和藻类。生物扰动 作用很常见。这种环境分布在潮坪的向海一侧，水深一般 不大，最多10～20m。 陆架或台地内部相和潮汐相的地震显示一般都是席状 或楔形单元，具平行反射且底部表现为上超。在以碳酸盐 为主的相域中反射的连续性差，振幅低；在碎屑或蒸发盐 和(或)碳酸盐的混合背景中，则连续性好，振幅高。陆架 可以含有局部的碳酸盐岩隆，具有丘状地震形态。这种丘 形反射在底部有下超，在顶部为平行或削截。上覆层位表 现为披盖或上超。在块状～层状岩隆或礁岩隆中，反射的 振幅低、连续性差，而在成层性很好的碳酸盐沙滩沉积体 内，反射的振幅高、连续性好。
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 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。
(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
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
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。
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