04层序地层学-海相碎屑岩层序
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
层序地层学讲义-第四章
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
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。
第四章 碳酸盐岩层序地层学
(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。
4第四章 海相碎屑岩层序地层学
接受大量重力流沉积
深大洋环境
以远洋沉积为特征， 主要是从上覆水体中 缓慢沉降的细粒沉积 物
半深海相 沉积物也主要为泥质、浮游生物和碎屑三部分组成 水动力主要为洋流、风暴浪和等深流 无植物发育，生物以腹足类为主，生物扰动构造较发育 深海相
发育于大洋盆地，水深2000m以下，平均深度为4000m
底栖生物稀少。种类单调
沉积物也主要为软泥 ，陆源沉积物
海相学派的特点
1 强调海平面变化是控制层序成因和相分布 的内在机制，可用于全球范围内的地层对比。 2 将构造运动、全球海平面变化、沉积物供 给、气候变化作为影响层序产生的四大控制 因素。 3 对成岩作用的影响考虑较少。
被动大陆边缘 ：passive continental margin 大西洋型大陆边缘(Atlantic-type continental margin) 定义：即通常所说的稳定大陆边缘，构造上长期处于相对稳定状态的 大陆边缘。 特点：拉张裂离作用显著，断陷盆地发育，缺乏海沟俯冲带，无 强烈的地震、火山和造山运动的大陆边缘。 生成源于岩石圈拉伸所导致的上地幔物质上涌，减薄了的地壳。 实例：非洲边缘（北部除外）、澳大利亚西部和印度半岛的南部边缘 等。北美东侧的大西洋沿岸是现代正在发育的被动大陆边缘 。 活动大陆边缘（active continental margin） 主动大陆边缘、太平洋型大陆边缘（Pacific type continental margin）。 定义：洋陆汇聚、大洋板块向毗邻大陆板块之下俯冲消减形成强烈活 动的大陆边缘。 特点：有强烈的地震和火山活动。 实例：安第斯、苏门答腊、亚平宁半岛、克里特岛、爱琴海诸岛等。
1) 具陆棚坡折边缘的盆地特点
(1) 存在着明显地形分异的陆棚、陆坡和盆地地形。 (2) 具有明显分割陆棚沉积物与陆坡沉积物的陆棚坡折，两 侧存在突然的浅水到深水的过渡。 (3) 具有倾斜的斜坡沉积地层样式。当海平面下降到陆棚坡 折带以下时，形成峡谷以及斜坡扇和盆底扇。
层序地层学(第二章)
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
一、层序地层学解释方法
2．古气候分析
沉积盆地的古气候直接影响盆地 内外的多种地质作用，影响海(湖) 平面的变化、沉积物的类型直至 可容空间的变化，古气候是控制 地层构型的主控因素之一。常用 的有利用 特殊岩石类型、岩石的 颜色、特定自生矿物组合、古生 物特征、有孔虫的氧同位素比值 来分析古气候
3．构造沉降分析
构造沉降是指由于地壳岩石圈的弹性变 化和地应力方式的变化而产生的地壳下沉， 而不是指由于上覆沉积物的负载作用而产生 的盆地下沉。是控制地层构型的主要因素， 它与全球海平面变化、气候和沉积速率等因 素一道影响可容空间的变化。构造沉降往往 是长期的，并具有旋回性。较大规模的构造 沉降往往与全球地质历史中的重大事件密切 相关，在某些类型的盆地中，构造沉降往往 是控制层序地层构型的主要因素
(4)测井资料的时频分析，以确定层序旋回周 期的规律，探讨形成层序的主控因素。
(5)测井资料处理与解释，以确定准层序组的 叠置样式、古水流流向以及砂体的展布方向。 (6)沉积环境和古气候详细分析，编绘单井和 多井层序地层综合分析图以及以层序或体系域为作 图单元的地层等厚图、沉积相图。确定有利的烃源 岩、储集层和盖层分布区 (7)建立岩性序列、沉积相类型、层序和体系 域与地震反射之间的响应关系，为地震资料的层序 地层分析作好准备。
2．层序地层学研究程序
层序地层学-第4章 海相碎屑岩层序地层-中国地质大学(北京)
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
2 具有陆棚坡折边缘盆地的Ⅰ型层序模式
最大海泛面：以退积到加积式准层序
组的转变为特征，常为HST的下超面
密集段
高水位体系域 海侵体系域
SB1
上超、海岸上 超向下转移、 没有削蚀和下 陆架边缘体系域 切谷。微弱的加
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
二、具有陆棚坡折的盆地的层序地层模式
1 具有陆棚坡折边缘盆地的特点
2 具有陆棚坡折边缘盆地的Ⅰ型层序模式 3 具有陆棚坡折边缘盆地的Ⅱ型层序模式
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
1 广泛出露地表的陆上侵蚀不整合
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
1 广泛出露地表的陆上侵蚀不整合
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
SB
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
三、首次海泛面识别标志
2 首次水进面为进积型准层序组（复合型准层序组）与退积型 准层序组的分界面
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
2 最大水进面为与达最远位置上超点对应的反射界面，该 界面之上具有一系列前积层的下超现象
第一章 层序地层学基本概念(层序地层学)
1、层序地层学(Sequence Stratigraphy)
层序地层学(Sequence Stratigraphy) : 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 地层分支学科。
地震地层学 生物地层学 年代地层学 沉积学
层序地层学
油气勘探
2、层序（Sequence)
• 在滨线的区域性海进时期，密集段分布 最广泛。
密集段 (Condensed Section)
密集段主要产于海进体系域内部和高水位 体系域远端。它实际上是不断前积的、穿
时的前三角洲细粒沉积
湖盆中的密集段
含盐油页岩膏盐华、溶蚀纹理
灰黑色云质泥岩
层面盐晶、溶蚀坑与断面水平纹理
6.可容空间（Accommodation)
凝缩层也称密集段、或缓慢沉积段， 是在相对海平面上升到最大、海岸线 海侵最大时期在陆坡和盆地相沉积的 沉积物。
一般由沉积速率很慢的（10100mm/万）、厚度很薄的、缺乏陆源 物质的半深海和深海沉积物。
Definition of Key Terms
密集段 Condensed Section
• 以沉积速度极低为特征的一种薄的海相地 层 层 段 ( 沉 积 速 度 小 于 1 一 l0mm ／ 1000 年)(据Vail, Hardenbol, Todd, 1984)。它们 是半远洋和远洋沉积物组成，缺乏陆源碎 屑物质，是在海平面相对上升最大、海岸 线海侵最大时期在外陆架、陆坡和盆地底 部沉积的(据Loutit, 1986)。
2. 四个基本变量控制层序特征
基本变量对层序的控制作用
基本变量
控制作用
构造沉降
提供沉积物沉积的可容空间
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。
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(第三章)
低位前积楔状体(Lowstand prograding wedge) 是在海平面相对上升期间形成的，由进积到加 积准层序组构成的楔状体，它主要位于陆棚坡 折向海一侧，并上超在先前层序的斜坡上。
楔状体的近源部分有深切谷充填沉积物及 其在陆棚或陆坡上伴生的沉积物组成，远源部 分由厚层富泥的楔状体前积单元组成，在低位 前积楔状体早期沉积物中可包含有互层的薄层 的浊积岩。
依赖于河流规模和河网疏密程度，较粗粒的
深切谷充填物可呈单一河道，也可呈网状河道分布，
但总的来说侧向变化快、常被低位或海侵体系域的
泥质沉积物所包裹，易形成能富集油气的岩性油气
藏
.
12
.
13
.
14
.
15
(2)海侵体系域
海侵体系域底界为首次海泛面，顶界为最大海泛 面，由一系列较薄层的、不断向陆呈阶梯状后退的准 层序组构成。其水体向上不断加深，依次堆积的较新
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。即在形成I类 层序界面时，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。
盆底扇底界面与低位体系域底界一致，顶界面为一 下超面，常被斜坡扇和低位前积楔状体下超。
斜坡扇可沉积于盆底扇之上，也可沉积在比 盆底扇更近源的地方，其顶被低位前积楔状体下超。 斜坡扇可以与盆底扇同期沉积，也可与低位前积楔 状体同期沉积。
由于斜坡扇形成时，陆棚上河流下侵趋于停 止，粗粒物质往往优先充填在深切谷内，因此斜坡 扇粒度和砂泥比均比盆底扇沉积物更细更低。
典型的斜坡扇呈开阔裙边状，以发育有堤活 动水道和溢岸席状韵律浊.积砂为沉积特征。 10
层序地层学中的层序边界识别
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。
《层序地层学》考题1(石大北京)
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。
层序是层序地层学的基本单位
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。
碎屑岩层序地层模式
需指出的是，图2— 8所示的是Ⅱ型不整合沉 积作用与全球海平面缓 慢下降的关系。当全球 海平面快速下降产生I型 不整合时，广泛的河流 沉积中止是以河流回春 和下切作用为标志的。 因此，当相对海平面重 新开始上升时，这些深 切河谷(可能相当深)就 会被河流沉积和／或河 口湾沉积所充填，所以， 深切谷充填物在某些地 方覆盖在I型不整合面上。
控制陆棚可容空间的变化，不仅仅是全球海平 面变化，更重要的是相对海平面变化。它与局部地 区的构造下沉或上升有关。海平面的相对上升，决 定了是否产生可供沉积物堆积的新空间，如相对上 升使空间增大，下降则减小。因此，即使在全球海 平面稳定时期抑或下降期间，局部地区由于地壳下 沉，抑或下沉速率大于海平面下降速率，均可造成 相对海平面的继续上升，并增加新的可容空间。由 于相对海平面变化所控制的水体深度，同时受到全 球海平面变化、构造沉降和沉积物补给三种因素的 联合控制，因此，可将其视为三种控制因素的函数， 对沉积地层的产出形式有直接影响。
Clastic Depositional Systems
Clastic Depositional Systems
4、可容纳空间
全球海平面、相对海平面 及水深的基本含义
作为全球海平面变化和沉降作用函数的海平 面相对变化对可容纳空间及沉积作用影响
5、不同类型边界关系及年代地层意义
上超 为水平地层对原始倾斜面(如层序界面)的超覆尖灭，或者是原始的倾斜地层对原 始倾角更大的斜面，向其倾斜上方作超覆尖灭。 下超：是原始倾斜地层对原始水平面(或倾斜面)在倾斜下方作底部超覆，亦可定义为 层序内地层对下界面的向盆地方向的超覆。 顶超：是层序顶界的超失。原始的倾斜地层及原始斜坡沉积之上，均可出现此种接触 关系，它是海平面相对静止的标志。
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2）具陆棚坡折边缘的I型层序地层样式
（1）低位体系域
－界面
低位体系域底为Ⅰ型不整合界面 及其对应的整合面，其顶为首次 越过陆棚坡折带的初始海泛面。
低位体系域的形成和组成
坡折带
Relative Sea-Level
CS
Systems Tracts HST
LST
TST
HST
低位沉积体系--组成，Vail,1988
Ⅰ型层序边界
第一节 被动边缘盆地层序地层学
一、层序边界及识别标志
1、层序边界类型
2）层序界线类型II 是在全球海平面下降速度几乎 等于或小于沉积滨线坡折处沉 降速度时形成的。
Ⅱ型层序边界
一、层序边界及识别标志
2、层序边界基本识别标志 层序边界在地质和地球物理资料 上有不同的响应，应进行综合分析
低位前积楔状体（Lowstand prograding wedge）是在海平面相对上升期间形成的， 由进积到加积准层序组构成的楔状体， 它主要位于陆棚坡折向海一侧,并上超在先 前层序的斜坡上 沉积类型取决于沉积速率与海平面上升速率
低位沉积体系，Vail,1988
低位楔 下 切 谷
坡 折 带
斜坡扇
盆底扇
2）具陆棚坡折边缘的I型层序地层样式 （1）低位体系域 －斜坡扇沉积位置
斜坡扇可沉积于盆底扇之上，也 可沉积在比盆底扇更近源的地方， 其顶被低位前积楔状体下超。斜坡 扇可以与盆底扇同期沉积，也可与 低位前积楔状体同期沉积。
低位沉积体系，Vail,1988
低位楔 下 切 谷
坡 折 带
斜坡扇
盆底扇
低位体系域分布明显 受海平面升降变化控制
南非 Orange 盆地上 白垩统 低位沉 积，分 布受控 于海平 面变化
坡折带
陆棚
低位沉积
低位浊积扇受控于层序边界
穿过巴西Marlim 油田走向地震剖面
层序边界
美国加州更新世
Santa三角洲－Mugu下切谷－Hueneme扇
三角洲
下切谷
浊积扇
2）具陆棚坡折边缘的I型层序地层样式 （1）低位体系域 －低位楔形成
D
B
C
D
C
B
A
2、层序边界基本识别标志
（3）伴随海平面相对下降，由河流 回春作用形成的深切谷是层序边界 的典型标志。
下 切 谷
美国犹它州第三系中的下切谷
新疆柯坪志留系下切谷
东营凹陷下第三系下切谷
2、层序边界基本识别标志
区别标志 分布范围 及规模 截切厚度 与水深 关系 陆上暴露 标志
下切谷
2300
2400
· Ã ½ É é × þ ¶ Î ¶
800
· Ã ½ É × é þ ¶
900
2500
Î ¶
2600
( 据H.G.Reading和M.Richards，1994 )
£ º é × þ ¶ Î ¶
黄流组沉积模式图
LT33-1-1¾ ®
GR ® É ¾ î (m)
3100
RT
源 区 南 物
东营凹陷Fe2O3 含量变化与层序边界关系
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
2）Ⅱ型层序的识别标志
（1）沉积滨线坡折带向陆一侧的、 分布范围相对较小的陆上暴露及其 不整合
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
2）Ⅱ型层序的识别标志
（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。
层序地层学
朱筱敏
石油大学资源与信息学院
第四章 海相碎屑岩层序地层学
• 层序是指顶底以不整合面及与之可对比 的整合面为界的、一套相对整一的、成 因上有联系的地层，它是层序地层学分 析的基本地层单元。
• 层序地层是研究由海平面相对变化形成 的沉积旋回
层序的概念
第四章 海相碎屑岩层序地层学
• Wagoner（1990）认为，层序是在一个三级 全球海平面升降旋回中沉积而成的，形成时 限为数十万年至数百万年，层序厚度数十至 数百米、侧向分布数百至数万千米。 • 层序包含两种类型： Ⅰ和Ⅱ层序 • Ⅰ层序由低位、海侵和高位体系域组成 • Ⅱ层序由陆棚边缘、海侵和高位体系域组成
宽几至几十公里，伴随着侵 蚀面广泛分布于陆棚区 深切谷截切河道深度和充填 物厚度明显小于下伏泥岩 沉积水深 明显的陆上暴露和沉积间断 古土壤层、沉积相突变等
三角洲分支河道
宽几百米，仅分布 在滨岸河口部位 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
沉积相组 合
深切谷被陆棚浅海泥岩包裹
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
（2）具有明显分割陆棚沉积物与 陆坡沉积物的陆棚坡折，在这陆棚坡折 两侧存在突然的浅水到深水的过渡。
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
（3）具有倾斜的斜坡沉积地层样式。 当海平面下降到陆棚坡折带以下时， 河流深切形成峡谷以及斜坡扇和盆底扇。 （4）存在能够形成深切峡谷并向盆地 输送沉积物的、足够大的河流体系。
RT
1400
区
· Ã ½ É é × þ ¶ Î ¶
1600 1500
物
º Ý è ¸ £ º é × þ ¶ Î ¶
海
南
Æ » ÷ Á é × þ ¶
LT34-1-1
GR ® É ¾ î Ò Ð Ñ Ô Æ Ê Ã æ RT DT
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GR ® É ¾ î RT
Î ¶
· Ã ½ É × é » Ò Î ¶
富砾浊积扇模式
富砾浊积扇模式
富 砂 浊 积 扇 模 式
富 砂 浊 积 扇 模 式
点 物 源 砂 泥 浊 积 扇 沉 积
点物源
多朵叶
砂 泥 混 合 浊 流 沉 积 模 式
长水道
砂泥 混合 浊流 斜坡 沉积 模式
斜坡
( 据H.G.Reading和M.Richards，1994 )
富泥的浊积扇沉积模式，Reading,1994
低位楔 下 切 谷
坡 折 带
斜坡扇
盆底扇
1.具陆棚坡折边缘的Ⅰ型层序地层样式
2）具陆棚坡折边缘的I型层序地层样式 （1）低位体系域 在具陆棚坡折的盆地中，低位体系域 常由盆底扇、斜坡扇和低位前积楔状 体（下切谷）组成
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。
低位域斜坡扇沉积特征
发育内扇、中扇和外扇； 可用Bouma序列描述； 主要岩性为砂岩，偏细； 有水道；典型的地震反射
低位域斜坡扇沉积模式
盆地扇和 斜坡扇研究
Bouma沉积 层序；1962； Walker浊积 扇模式；1978
盆地扇的研究现状
浊 流 沉 积 体 系 的 主 要 类 型
深水沉积模式 据RICHARD， 1998
地层倾角测井的明显变化
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
（6）层序界面上、下体系域类型或 准层序类型的突变，比如层序界面之 下为高位体系域沉积，层序界面之上 为海侵体系域沉积，其间缺少低位体 系域。
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
（7）伴随着沉积相向盆地方向的迁移， 可在地震剖面上识别出一个层序的顶部 海岸上超的向下迁移现象和一个层序下 部层序界面之上的海岸上超向陆迁移现 象 ；以及地震反射终止关系的变化
2、层序边界基本识别标志 1）Ⅰ型层序的识别标志
（1）广泛出露地表的陆上侵蚀不整合面 不整合之上可存在成分和结构成熟度 均较高的、厚几十厘米的底砾岩；
可存在厚几厘米至几十厘米的含褐铁矿、 铝土矿的古土壤和根土层；
河北省临城县第四纪土壤剖面
O,A——有机质层 E——灰化漂白层 B——矿质土层
C——母质层 R——基岩
研 究 浊 流 沉 积 物 源 方 向
浊 流 沉 积 受 断 阶 控 制
低位域深水砂体地震特征、 测井特征与沉积模式
Where is the sequence boundary?
Posamentier:The style of submarine fan
deposition depends strongly on sea level change
3150
海
Æ » ÷ Á
3200
3250
3300
é ×
3350
3400
LT34-1-1¾ ®
GR ® É ¾ î (m) Ò Ð Ñ Ô Æ Ê Ã æ RT
3450
Æ » ÷ Á é × » Ò Î ¶
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
（1）存在着明显地形分异的陆棚、 陆坡和盆地地形。陆棚坡度小于1度， 陆坡坡度3－6度。
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
（5）具有足够大的可容空间将 准层序组保存下来。 （6）海平面下降幅度足以使低 位体系域在陆棚坡折或在其外侧 不远的地方发生沉积
Ⅰ型层序由低位、海侵和高位体系域组成