地层学原理---第五章 地层层序 地层结构 地层
层序地层学概念和原理
层序地层学概念和原理 ——相对海平面、构造运动和全球海平面
一、海平面的定义
为了理解层序发育的控制因素，首先必须定义： 1、全球海平面变化 2、相对海平面变化 3、水深
层序地层学概念和原理
——相对海平面、构造运动和全球海平面
全球海平面变化（global eustasy）——是度量海面到 一固定基准点（通常是地球中心）之间的高差
顶积层（topset）——顶积层这一术语用来描述盆地边缘剖面的近源部分， 它具有低坡度特征（<0.1º ），顶积层在地震剖面上表现为水平状，通常包 含冲积、三角洲和浅海沉积体系。顶积层的近源端点通常被定义为海岸上 超点。 斜积层（clinoform）——用来描述盆地边缘剖面中发育在顶积层向盆地一 侧更陡的倾斜部分（通常>0.1º ），斜积层一般具有陆坡较深水沉积体系特 征，其坡度可从地震剖面上获得。 底积层（bottomset）——用来描述盆地边缘剖面中斜积层的底部地层， 其特征是低角度并包含深水沉积体系。
积物厚度
全球海平面升降－构造沉降－可容空间－水深关系图 沉积物充填所产生空间的速率控制了水深，也决定了能否观察到相带的前积和退积
可 容 空 间 增 加
从时间1到时间2，由于构造沉降而导致相对海平面上升、可容空间增加， 但该点沉积物堆积速率大于相对海平面上升速率，因此从时间1到时间2 水深减小。在沉积记录中表现为海退相序
基准面的变化取决于沉积环境 1、在冲积环境中——基准面受均衡河流剖面的控制，该剖面逐渐递变到 远端的海平面或湖平面； 2、在三角洲和滨岸体系中——基准面等效于海平面； 3、在浅海环境中——虽然浪基面以“均衡陆棚剖面（graded shelf profile）”的形式形成一个暂时的沉积基准面，但海平面最终是它的基准 面。
层序地层学基本原理
可容纳空间(Accomadation)
可容纳空间是指可供沉积的、潜在的沉积 物堆积的空间(Jervey, 1988)。可容纳空间是 海平面升降变化和构造沉降二者的函数。
地震层序 Seismic Sequence
在地震剖面上，顶底以地震反射终止为标志的不连续面 （被解释为不整合面及相关整合面）为界所限定的一套相 关的连续地震反射（被解释为成因相关的地层）。
A relatively conformable succession of reflections on a seismic section, interpreted as genetically related strata; this succession is bounded at its top and base by surfaces of discontinuity marked by reflection terminations and interpreted as unconformities or their correlative conformities.
.
Erosional truncation
isis.ku.dk/kurser
Erosional truncation
isis.ku.dk/kurser
Upper Boundary
Toplap Termination or lapout of strata against an overlying surface mainly as a result of no deposition (sedimentary bypassing) with perhaps only minor erosion (Mitchum, AAPG Memoir 26).
层序地层学概念和原理2
HST
陆
海
TST LST
层序地层单元基本展布特征示意图
层序地层学概念和原理——层序和体系域
二、层序界面类型 1、不整合定义
不整合（Unconformity）：一个分开新老地 层的界面，沿着这个面存在陆上侵蚀削截（在 某些地区为可与之对比的海底侵蚀面）的证据， 或者存在明确重要沉积间断的陆上暴露的证据， 并具有的明确的沉积间断。
层序地层学概念和原理
层序和体系域
层序地层学概念和原理——层序和体系域
一、层序定义
Mitchum（1977，1979a）的定义——由一组相对整合、连 续且具有成因联系的地层单元组成的一个地层单元，其顶底 界面均由不整合面或其相应的整合面
概念的缺陷
没有指定层序的规模和持续时间，也没有指出产生不整合面的任 何特定机理。
三、层序类型
依据层序底部的界面（不整合）类型，层序可分为两种 类型：
Ⅰ型层序 Ⅱ型层序。
Ⅰ型层序是指那些海面相对下降超过退覆坡折 点后形成的层序，其相对海面下降较大，使 层序的早期顶积层上超在早先层序的坡积层 上
Ⅱ型层序指那些海面相对下降没有超过退覆坡折 点后形成的层序，最低部位体系域称为陆架边缘 体系域(Posamentier等，1988)。该体系域可沉积 于陆架的任何位置。陆架边缘体系域的底界为Ⅱ 型层序边界，而顶界是陆架的首次大的泛滥面
一个层序沉积于一个由非海相侵蚀面为界的沉积旋回，沉积于一个“重要” 的基准面升降旋回中。
在大多数盆地中，基准面受海平面控制，因此一个层序是一个相对海平 面上升－下降周期的产物。
一个基准面旋回形成的理想层序
陆盆坡折边缘I型层序的地层几何形态，表现出5个分开的沉积组合，传统 的划分是三个体系域——低位、海侵和高位体系域
地层学原理---第五章 地层层序 地层结构 地层
一、地层层序
1. 概念的来源：Sloss(1963)最早提出，并把显生宙划分为6个层序，均以地壳重大的不整合 面为界。Vail(1977)等提出层序地层学，层序概念的范围缩小了，而且对层序有了明确的 定义，把沉积层序的研究提高到新的高度。近年来，高分辨层序地层对比的出现，引起 了研究低或小级别沉积层序的热潮。
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（五） 岩石地层结构的研究方法
1. 基本层序调查内容： ① 单层成分； ② 鉴别特殊成分和成因的夹层（生物层、粘土层、含矿层、风化壳等）； ③ 单层厚度、形态、岩石结构、沉积构造、遗迹化石、古生态、古流向等； ④ 基本层序内单层间的叠覆特征和接触关系，是否具旋回性和趋向性； ⑤ 基本层序的纵横向变化； ⑥ 与理想的相模式进行对比，对形成环境和沉积作用进行分析。
H
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1. 基本层序调查方法：在实测主干剖面是研究基本层序的主 要方法，辅之以主干地质路线和辅助地质路线的调查。
2. 应注意的问题：
① 相模式与基本层序的区别：相模式是根据研究古代岩石、现 代沉积物和现代沉积环境及作用的观测与实验所获的大量 资料，对特定沉积环境和沉积作用或其产物普遍特征的概 括和简化的表达形式，常见的类型有直观的环境模式和理 想化的作用——产物模式（自旋回性的垂向相模式）。因 此，相模式一般性的、代表环境和作用本质的理想化标准， 基本层序是具体的，包含偶然性、地方性特色的描述实体。
区域地层格架调查的目的是了解基本不整合界线单位的垂向叠
覆及其内部地层的侧向堆积规律，这是理清区域岩石地层关系、
生物带顺序、发现重复间断、进行地层对比和在沉积岩区部署
各项地质找矿工作的基础。其调查的要点：
H
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盆 地 类 型
层序地层
2．地震地层学阶段（75—90） 覆盖区油气勘探的需要，希望由地震信息为主体，含少许钻井和测井信息揭示覆盖
区地下地质体及覆盖地区的分布。
地质家与地球物理家合作形成—边缘学科，地震地层学。 ① Puter . R.Vail (1977):AAPG 第 26 集，地震地层学及在油气勘探中的应用。 Exxon 石油公司，墨西哥湾盆地 ② Brown (1980) . 巴西盆地和北海盆地。 ③ 我国：徐坯大（1980）全文翻译
绪论
一．基本概念．
1、含油气沉积盆地组成（Sedementary Basin） 1. 概念：是指一定地质历史阶段受构造运动控制，由沉积物沉降堆积而形成的，并在以
后的地质历史中有油气生成和聚集的实体。 2. 组成要素（示意图） 3. 研究内容
● 时间单元充填序列 → 地层学（古生物） → 层序体 ● 物质组成 → 沉积物 → 单元 ● 空间展布 → 构造地质学 ● 资源分布 → 油气地质/煤田地质学
⎧气候纹层理面 岩性差异界面 ⎪⎨岩性粒度
⎪⎩冲刷界面
三 控制层序体形成要素分析
1．构造沉降（沉降速度V沉降） ① 界面—时间连续性，界面性质—层序识别 ② 沉积空间大小（沉积厚度）—层序体规模 ③ 物缘类型及数量—层序体内部结构
2．海平面升降（层序时期及边界） ● 海平面上升（内部结构） ① 海平面稳定 ② 海平面下降
△ Sub+△E-△D=△S ①
考虑时间因素的影响，对①式两边对时间微分
ds dt
=
dsub dt + dE dt
− dD dt …
②
↓
古水深，V 沉积=V 沉降+（ dE − dD ） dD dT
对式②每个变量都有一个地质求解方法，给出各自参数可建立层序体形成的定量方程。
中国海洋大学 基础地质学II(第05章-1)地层学基础：地层学基本原理和方法
一、岩石地层单位
（Lithostratigraphic Unit）
定义：由岩性、岩相或变质程度均一的岩
石构成的三度空间岩层体，即以岩性岩相为 主要依据而划分的地层单位
分级：群、组、段、层
岩石地层单位-组
（Formation）
定义：是具有相对一致的岩性和具有一定结构类 型的地层体。组是岩石地层的基本单位。 建组条件：
包括组成地层岩石的颜色、成分、结 构和沉积构造等。
岩性相同或大致相同的连续岩层可以 划分为一个岩石地层单位，岩性不同 的地层体应该划分为不同的岩石地层 单位。
古生物学特征
主要包括地层中所含的生物化石类别、组合、 丰度、分异度、保存状态等。
生物化石在地层中的意义： 年代学的意义 环境学的意义
地层的构筑类型
岩性 “对比”：是论证岩石特征和岩石地层位置的 相当；
两个含化石层的“对比”：是证明化石内容和生物 地层位置相当；
年代“对比”：是论证年龄和年代地层位置的相当
二、地层划分依据和方法
1. 岩石学特征 2. 生物学特征 3. 地层的构筑特征 4. 地层的接触关系 5. 其他标志
岩石学特征
愈新的地层分布范围愈小，这称为退覆，较新的地层未覆盖的地区称为退覆 区。
海退序列：海水→浅，海水面积→小，沉积物→粗，沉积面积→小。
退覆区 粗
细 地层退覆序列
从沉积盆地某一点柱状图来看，其岩性自下而上逐 渐变粗，反映了海水向上变浅的过程。
3、沉积旋回
成因上有联系的、地层的岩性或岩石组合按一定的生成顺序在 剖面上规律叠覆的现象称为沉积旋回（Cycle of Sedimentation）。 剖面中岩石粒度由粗－细－粗－细的变化的现象称为沉积韵律。
经典层序地层学的原理与方法
经典层序地层学的原理与方法1.原理(1)相对年代原理：根据物质的演化以及地质过程的变迁原则，可以将不同地层的地质时代进行相对排序。
这包括地质体的沉积和变形顺序，通过化石记录和地层对比等手段来分析地层的相对年代。
(2)相对时间标度原理：相对年代原理可以建立起相对的年代顺序，但并不能直接推断地层的绝对年龄。
建立地质时间标度需要依赖于放射性同位素的测定和绝对年龄数据。
(3)地层叠置原理：地质剖面上，较老的地层位于较新的地层之下，这是地层堆积的基本规律，称为地层叠置原理。
通过研究地层叠置关系，可以推断出地层的相对年代。
(4)地层异常原理：根据地质过程的变迁和代表不同地质环境的地层记录，可以判断地层的异常地位。
这种地层异常可能是由于不同的沉积环境变迁、断裂活动、火山爆发等引起。
2.方法(1)研究区域的选取：地层研究的基本单位是一定的地理区域。
根据需求和目标，选择代表性的地区进行研究，包括地理位置、地质构造、地貌特征等。
(2)地层的判别和对比：通过野外调查、岩心取样等方式，收集研究区域内不同岩层的样本。
对比样本之间的差异性，确定岩层的地层对比关系。
(3)化石和古生物学研究：根据地层中的化石所包含的信息，包括生物的种类、分布、演化、地理分布等，来推断地层的相对年代。
通过生物标志物的研究，可以建立起地质时间序列。
(4)放射性同位素测定：通过分析地层中的同位素含量，如铀、铅、钾、氩等，可以确定地层的绝对年代。
(5)地层时空演化模拟：根据地质过程的规律和已有的地层信息，结合数学模型和地质力学理论，模拟地层的时空演化过程。
(6)地层剖面和地质图制图：将已经研究好的地层对比和圈定的地层之间的边界划分到地质图上，绘制地质剖面图以及地质图。
地质剖面图可以更好地记录地层的空间分布和特征。
层序地层学概念和原理78页PPT
层序地层学概念和原理
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
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。
地层学原理-绪论
第十二章 全球旋回地层学与全息地层学 一、旋回地层学与全息地层学的形成与发展 二、旋回地层学的概念 三、旋回类型 四、旋回沉积作用类型 五、地球轨道变化参数及米兰科维奇旋回 六、地球轨道旋回的沉积学特征 七、地球轨道旋回的年代学意义及旋回年代学 八、旋回级次及其控制因素 九、地层旋回性研究的实例 十、地球轨道旋回的研究方法和技术流程
3） 传统地层学强调沉积作用的垂向堆积过程，导致千层糕概念的地层学— —叠覆原理，强调地层单位的等时性，现代地层学兼顾垂向堆积过程和侧向 堆积过程，并强调后者，强调地层单位的穿时性普遍原理。
三、地层学发展简史
地层学是地质学中最古老的基础学科，如果从1669年斯坦诺提出地层学的 基本原理算起，地层学经历了300多年的发展史，地层学的思想始于人类对天 然出露的层状岩石的直接观察而揭开序幕的。 （一）地层学的诞生阶段（17世纪—18世纪） 1. 化石是史前生物的遗体，揭示了现代生物与化石之间的内在联系 2.史丹诺（N. Steno）于1669提出的地层三定律—地层叠覆定律，原始侧向延 续定律和原始水平定律，为地层学概念的提出和地层学的发展铺设了第一块奠 基石。奠定了地层学研究的基础，提出了地层及化石是研究地质历史的基础。 3. 山脉三分史
二、地层学的概念
1. 地层的概念（Strata, stratum），地层是一切成层岩石的总称，包括沉积的、变 质、火山成因的成层岩石，具有有序和无序的两种特征。 狭义与广义地层的概念有区别，有人称之为沉积地层、变质地层和火山地层，以 示区别。 2. 地层学的概念及演变（Stratigraphy），原始定义为：地层描述的科学，由 Stratum（岩层、拉丁文）+graphia（描述、希腊文）构成。 （1） 传统地层学（50年代以前）：是研究层状岩石的形成顺序和年代关系的学 科。 描述地层学→确立地层层序→地层划分（同一地区）→地层对比（不同地区）→ 地层划分和对比的标准（地层的统一性，即以时间统一为核心）。 研究范围： ① 层状岩石特点的描述：包括三大岩类，描述其形状、分布、岩性化石以及地球 化学和地球物理特征。
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。
层序地层学基本原理ppt课件
HST
LST TST HST
◇是在海平面由相对上升转变为相对下降时期 形成的，沉积物供给速率常大于可容空间
增加的速率。
◇ 底界为最大海泛面，顶界为层序界面。
三角洲沉积是典型沉积类型。
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二、层序地层学基本概念
5）陆架边缘体系域
◇陆架边缘体系域（Shelf margin systems
tract，简称SMST）是与Ⅱ型层序边界伴
第二章
Vail层序地层学基本原理
第一节
理论基础和概念体系
1
第一节
理论基础和概念体系
一、层序地层学定义和理论基础
1.层序地层学定义
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 间相互关系的地层学分支学科 。
2
第一节
理论基础和概念体系
一、层序地层学定义和理论基础 层序地层学的诞生和发展受益于地震地 层学、生物地层学、年代地层学和沉积 学的发展。 ◇岩性地层学无益于层序地层学的发展
生的下部体系域（海平面相对上升或静止）；
◇以一个或多个微弱前积到加积准层序组为特征。
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37
二、层序地层学基本概念
5、准层序和准层序组
1）准层序
准层序（Parasequence）
临滨 滨外陆棚 前滨
4 3
是一个以海泛面或与之相应
的面为界、由成因上有联系
临滨
2 1
的层或层组构成的相对整合
序列。
临滨
慢 中 快
43
二、层序地层学基本概念 7、凝缩层（Condensed section） ◇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；
第五章 地层的堆积作用
图5-1 传统的沉积模式示意图
进步离不开对地层记录本身规律性的认识，地层学从她涎牛的那一天起， 进步离不开对地层记录本身规律性的认识，地层学从她涎牛的那一天起，就 离不开沉积学及其他地质学分支的研究。在理解多重地层单位及多重划分时， 离不开沉积学及其他地质学分支的研究。在理解多重地层单位及多重划分时， 不应该抱有“多重划分是复杂划分” 多重划分等于不划分”的错误观念， 不应该抱有“多重划分是复杂划分”或“多重划分等于不划分”的错误观念， 为什么要进行多重划分，这是因为地层记录中，生物变化、物理变化、 为什么要进行多重划分，这是因为地层记录中，生物变化、物理变化、化学 变化并不是严格统一到时间变化中，这是一个最基本的事实。 变化并不是严格统一到时间变化中，这是一个最基本的事实。多重划分是应 用各种方法研究地层体时空分布规律的迫不得已而又必需应用的方法， 用各种方法研究地层体时空分布规律的迫不得已而又必需应用的方法，各种 划分所产生的地层单位还是有联系的，多重划分并不是不重视时间划分， 划分所产生的地层单位还是有联系的，多重划分并不是不重视时间划分，多 重划分必须与更精确的时间划分相结合． 重划分必须与更精确的时间划分相结合．否则怎能知道不同地层单位的时间 不统一性，怎能知道岩石地层单位的穿时性？ 不统一性，怎能知道岩石地层单位的穿时性？多重地层划分实际上是应用各 自不同的方法来研究地层记录的各种天然属性， 自不同的方法来研究地层记录的各种天然属性，这是一次认识上的和方法上 的重大突破和飞跃。从一这方面讲，若干地层学分支如生态地层学、 的重大突破和飞跃。从一这方面讲，若干地层学分支如生态地层学、磁性地 层学、层序地层学、旋回地层学等的出现也是必然的，特别是层序地层学及 层学、层序地层学、旋回地层学等的出现也是必然的， 实用的旋回地层学的发展和完善， 实用的旋回地层学的发展和完善，更是地层学家与沉积学家有机结合的结 吏确切地讲，层序地层学及旋回地层学应该是地层学和沉积学的分支， 晶．吏确切地讲，层序地层学及旋回地层学应该是地层学和沉积学的分支， 而不是纯地层学的单一分支。 而不是纯地层学的单一分支。 在本书第一章我们指了地层记录的特性的几个方方面， 在本书第一章我们指了地层记录的特性的几个方方面，概括起来地层记录 有以下几个特性：复杂性、非渐变性、不完整性和旋回性。正因为如此， 有以下几个特性：复杂性、非渐变性、不完整性和旋回性。正因为如此，在 第二章中我们又指出了以赫德伯格为首的地质学家们在制订地层规范时，以 第二章中我们又指出了以赫德伯格为首的地质学家们在制订地层规范时， 本质的整体统一的岩石体”来定义岩石地层单位又是一个欠缺， “本质的整体统一的岩石体”来定义岩石地层单位又是一个欠缺，除了那些 以淹没事件、火山事件、全球冰川事件等能产生分布范围广泛、 以淹没事件、火山事件、全球冰川事件等能产生分布范围广泛、岩村比较单 一的地层体外，从第三章——“沉积作用”及第四章 沉积作用” 相分析” 一的地层体外，从第三章 沉积作用 及第四章——“相分析”等内容中， 相分析 等内容中， 可以清楚地看出，地层的岩石记录在纵向及横向上是多变的， 可以清楚地看出，地层的岩石记录在纵向及横向上是多变的，我们应该是从 复杂变化的记录中去寻寻更多更强的规律性，而不应该避开它。 复杂变化的记录中去寻寻更多更强的规律性，而不应该避开它。 综上所述，地层学发展到今灭．虽然出现若干种划分和对比地层的方法， 综上所述，地层学发展到今灭．虽然出现若干种划分和对比地层的方法， 但没有哪一种方法是十全十美的，我们应该使用的还是“综合分析法” 但没有哪一种方法是十全十美的，我们应该使用的还是“综合分析法”。应 用各种方法上研究地层记录的生物变化、物理变化、化学变化， 用各种方法上研究地层记录的生物变化、物理变化、化学变化，以及这此变 化的时间变化进程，只有这样才能得出各种与自然事实柑符合的认识，才能 化的时间变化进程，只有这样才能得出各种与自然事实柑符合的认识， 更真实地供别出地层体的时空变化规律。 更真实地供别出地层体的时空变化规律。
地质学基础(05-地质年代)
古生代意为“古老生物”时代， 包括6个纪，由老到新依次为： 志留纪：在原物种继续发 展的基础上，发生两大变 革，其一，脊椎动物大量 出现，并开始向陆地发展， 其二，植物登陆。
5.3 地质年代表
2、地质年代及其生物特征 显生宙，开始出现大量高等生物以来的这段时间，它包括地球最近5.7亿
形成时代越老，反之越新。
不足：局限于沉积岩层和微变质岩层。 注意：不是所有的化 石都可以（舌形贝） 相反，那些生存时限 短、演化快、分布广、 数量多、保存好、易 于发现的化石，被称 为标准化石。
5.1 相对地质年代的确定
3、岩体相互切割关系
原则 侵入者比被侵入者新
切割者比被切割者新
包裹者比被包裹者新
5.3 地质年代表
1、地质年代单位及地层单位
地质年代单位，根据生物界及无机界发展过程中的阶段性特点建立，不
同尺度的阶段性对应不对级别的单位：
“宙”：全球性生物界及无机界的重大演化 5亿年以上； “代”：全球性生物界及无机界的明显演化5000万年以上； “纪”：全球生物界明显演化和区域无机界演化 200万年以上 ； “世”：代表生物界科、属的一定变化；
5.3 地质年代表
2、地质年代及其生物特征 显生宙，开始出现大量高等生物以来的这段时间，它包括地球最近5.7亿
年的历史，细分为古生代、中生代和新生代；
中生代意为介于古生代与新生代之间，又称为“爬行动物时 代”、“恐龙时代”、“菊石时代”，由老到新依次为：
侏罗纪：恐龙鼎盛时期，成为 地球的统治者；鸟类的出现； 裸子植物极盛。
盛为主要特征，又称为“哺乳动物时代”、“被子植物时代”，该
地层学——层序地层概念简介
地层学——层序地层概念简介译者：王立群层序地层学是试尝关联相对海平面转变到沉积层的一门地质学方面的相对较新的分支。
该方式的基础是依照等时界面的识别进行地层作图（例如：地下不整合面、最大洪泛面），因此其大体点是放在年代地层框架上。
层序地层学是校正只强调岩性特点相似性而没有时刻意义的岩性地层学方式的最好选择。
名称中的“层序”涉及旋回沉积，而术语中的“地层学”涉及如下地质进程：一、沉积物形成的地质进程。
二、透过地球表面的时空，这些沉积物如何转变的进程。
目录：1、重要的界面1—1、层序界面1—2、准层序界面2、准层序和准层序组的类型3、地质时期的海平面4、经济意义5、参考文献1、重要的界面1—1、层序界面层序边界被以为是最重要的界面。
层序边界被概念为不整合面或与其相关的整合面。
多期河流砂岩体常常充填与层序边界相关联的海平面下降形成的深切河谷。
层序边界上的深切河谷在侧向上可与河间地域，形成于深切河谷边缘的古土壤相对照。
河谷充填在成因上与先期形成的下覆沉积系统无关。
依照多期砂岩沉积的其它类型有四种区别深切河谷充填的标准：一、比河谷内单河道侵蚀面散布更普遍的高侵面，在区域上可普遍对照。
二、在与下覆地层单元相对照时，相组合反映出盆地在岩相上向前移动。
3、河谷侵蚀面侵蚀掉前期形成的体系域而且在海岸产生时刻距离。
4、增加的河道充填和向上变细的剖面或反映增加可容空间的河流系统特点的转变。
和深切河谷相关的砂岩体是良好的储集层。
目前在这些岩体的对照和散布研究上还存在问题。
层序地层学原理和重要界面的识别有助于解决这些问题。
1—2、准层序界面次要的界面是准层序界面，只是也有人建议描述准层序边界的洪泛面与层序边界相较在侧向上散布更为普遍。
这是因为海岸平原与内陆架相较其倾斜度低的缘故。
准层序边界能够用界面上的物理和化学属性的不同相区别，它们是：地层水的含盐度、碳氢化合物的性质、孔隙度、紧缩速度和矿物学特点。
准层序边界不阻止油气的聚集，可是它能够抑制储层垂向上的联系。
层序地层学讲义-第五章
应 用
2(郝诒纯，1981、高瑞琪等，1991)。
的
依
据
一
、
层
序 地
第五章
非海相层序地层学
层
学 6.沉积物供应速度具有重要作用
在 非
在非海相沉积盆地中，沉积学家承认物源及沉积
海 物供应速度对陆相地层有着特殊重要的作用。沉积
相 物供应速度愈快，盆地充填愈迅速，砂岩沉积厚，
沉 水体深度愈来愈小。持续时间的快速充填，将导致
据 旋回。在渤海湾盆地中，普遍可以见到下红粗、中黑细、
上粗杂的重复性旋回。
一
、 层
第五章 非海相层序地层学
序
地
任何具有旋回性或周期性的沉积地层，无论为海
层 相成因或非海相成因，都能够应用层序地层学的基本
学 在
概念进行解释研究(徐怀大，1992)。
非 海 相 沉
层序地层学在理论上的核心就是海平面(或基准面) 的相对变化或可容纳空间增长速度的变化控制了地层 的分布型式。虽然相对海平面变化是多种因素综合影
盆
含早(K2晚
地
期～中新
中
世中期)、
应 用
晚(主要指 中新世晚
的
期～早更
依 据
新世)两期。
一 、 层 序 地 层 学 在 非 海 相 沉 积 盆 地 中 应 用 的 无疑这些构造旋回与构造运动相联系。早燕山亚旋回顶界的构造运动， 依 地质记录为龙爪沟群及其相当地层与下伏地层之间的不整合。中燕山 据 亚旋回的地质记录表现为早白垩世地层超覆在中、晚侏罗世火成岩地
沉 辽等盆地的沉积基准面变化作了系统的研究，
积 胡炳煊(江汉)等也作过类似的研究。由已有的
盆 成果分析，东部盆地的基准面出现过多期变化。
层序地层学原理及应用
层序地层学原理及应用层序地层学是一种研究地层堆积规律的学科，它通过分析和解释地层中不同岩性、沉积体系和古地理环境的特征，揭示地球历史的演变和沉积作用的原理。
层序地层学的原理和应用在油气勘探、水文地质、环境地质等领域具有重要意义。
一、层序地层学的原理：层序地层学主要包括沉积相、海平面变化及沉积体系等原理。
1. 沉积相原理：不同沉积相的岩性和沉积特征可以反映不同的沉积环境和沉积作用。
通过对沉积相的研究，可以揭示地层中不同地区和时期的沉积环境变化，从而推测地层的堆积规律和古地理演化。
2. 海平面变化原理：根据全球的海平面变化曲线以及沉积序列中的海侵和海退相特征，可以推测地层的相对时代和地层联系。
在地层划分和对比中，海平面变化起着重要的作用，可以确认地层的对应关系。
3. 沉积体系原理：沉积体系是指在特定沉积环境中形成的具有一定规模和岩性组合的沉积单元。
通过对沉积体系的分析，可以揭示沉积环境的变化和沉积作用的机制，进而推测地层的层序关系。
二、层序地层学的应用：层序地层学在下面几个方面有重要的应用：1. 油气勘探：层序地层学可以揭示不同沉积体系的油气储集规律和分布特征。
通过对沉积相、海平面变化和沉积体系的分析，可以确定含油气层的位置、分布范围和储集类型，为油气勘探提供重要的依据。
2. 水文地质：层序地层学可以揭示地下水的流动和分布规律。
通过对地层的划分，可以确定地下水的赋存状态和供水能力，为地下水资源的开发利用提供科学依据。
3. 工程地质：层序地层学可以揭示地质灾害的形成机制和演化规律。
通过对地层的分析，可以确定不同地层的稳定性和工程地质条件，为工程建设和地质灾害防治提供参考。
4. 环境地质：层序地层学可以揭示环境演变和气候变化的历史。
通过对地层的分析，可以了解过去地球环境的变化和人类活动对环境的影响，为环境保护和生态建设提供参考。
综上所述，层序地层学通过分析和解释地层中不同岩性、沉积体系和古地理环境的特征，揭示地球历史的演变和沉积作用的原理。
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2） 二级层序：mesosequence（中层序）
该层序代表地球一个中等周期的变化，这种变化是 由太阳学穿越银道面周期发生的，其时限，据Innanen （1978）计算为67Ma，即太阳系两次穿越银道面的间 隔时间为33.5Ma，Stothers(1985)提出了（31±3）Ma和 （33±3）Ma两个值；Wang and shi(1996)认为最短时 间段为35—36Ma，史晓颖把35Ma称为地质历史上一个 重要的自然临界周期。二级层序不仅表现在全球海平 面变化、生物群绝灭、构造强动幕、岩浆活动、古气 侯、古地磁侧转等，而且还表现在古地理的演化上。
2. 李勇等（1994）提出3种岩石地层结构：进积型、加积型和 退积型，陆相地层均决于冲积体系进积、加积、退积的 演化过程。
3. 魏家庸等（1991）提出韵律结构（Rhythmic texture）、旋 回 结 构 （ Cyclic textare ） 、 均 一 结 构 （ Homogeneous texture）、加积结构（Aggradational textune）、退积结构 （ Retrogradational texture ） 和 进积 结 构 （ Progradational texture）
（二） 岩石地层结构的构成单元
（1） 岩层（bed）； （2） 岩层组（bed sets）； （3） 基本层序（essential sequence）； （4） 基本层序组（essential sequence set相当于
Parasequence)Байду номын сангаас
（三） 岩石地层结构样式
1. 吴瑞棠等（1994）提出6种地层结构模型，分别为：单元 结构、夹层结构、互层结构、多元结构、旋回结构、趋 向结构。
区域地层格架调查的目的是了解基本不整合界线单位的垂向叠 覆及其内部地层的侧向堆积规律，这是理清区域岩石地层关系、 生物带顺序、发现重复间断、进行地层对比和在沉积岩区部署 各项地质找矿工作的基础。其调查的要点：
盆 地 类 型
Figure 4.20 Structure of tectonic plates at a convergent margin. Along the line of subduction, an oceanic trench is formed, and sediment deposited in the trench, as well as sediment from the sinking plate, is compressed and deformed to create a m巐ange of shattered and crushed rock shaped as a fore-arc ridge. The sinking oceanic crust eventually reaches the temperature where melting commences and forms andesitic magma, which then rises to form an arc of volcanoes on the overriding plate. On the side of the island arc away from the trench, tensional forces lead to the development of a back-arc basin.
2） Embry (1995)提出的基准面变化的相对振幅为基础的 划分系统，并定义了5个级别的层序边界特征
① 1级层序边界能够在盆地范围内清晰地识别，具广泛分布的不整合面，且其下 地层常有构造变形（断裂、倾斜、褶皱）。其重要特征就是它与盆地及其邻区的 构造环境有重大改变相关，常发生沉积系统的重大改变和海侵事件。
第五章 地层层序 地层结构 地层格架
一、地层层序
1. 概念的来源：Sloss(1963)最早提出，并把显生宙划 分为6个层序，均以地壳重大的不整合面为界。 Vail(1977)等提出层序地层学，层序概念的范围缩 小了，而且对层序有了明确的定义，把沉积层序 的研究提高到新的高度。近年来，高分辨层序地 层对比的出现，引起了研究低或小级别沉积层序 的热潮。
（1） 区域性不整合面的识别和追索，在研究角度不整合的基础 上，强调非角度不整合（假整合（嵌合）与似整合（平合）的 识别），共标志为：① 不整合面上、下岩层的接触标志（下超、 上超）；② 古风化壳标志；③ 岩性岩相标志（突变、底砾岩 等）；④ 假整合（嵌合）面的剥蚀标志；⑤ 地层缺失和古生物 带的缺失。
1. 区域地层格架
区域沉积地层研究中使用的概念：区域性岩石地层单位的时空 有序排列形式称为地层格架，包含岩石地层格架和年代地层格 架，其中岩石地层格架为基础，它是客观存在的，可根据岩石 地层序列结构和空间排列特征查觉的描述性格架，而年代地层 格架是解释性格架，需利用生物地层和年代地层方法定年，确 定岩石地层单位的时限和间断，展示岩石地层格架的几何关系。
3） 三级层序：Sequence or Orthosequence（层序）
是层序地层学的基本单元，它可以反映在海平面变 化曲线上，是开展全球性对比的基本单位。Vail等对 三级层序的定义为：以不整合和它们相关整合面为界 的成因相关的地层，每个层序是由一组沉积体系域组 成，或由低位（水）体系域、海侵体系域，高位（水） 体系域构成，或由陆架边缘楔形体系域、海侵体系域 和高位体系域构成。时限划分混乱：一般认为1— 10Ma，Vail等为0.5-3Ma，Mithchum和Van Wagoner为 1Ma，Wang为2—5Ma。贾振远认为三级层序属于低频 旋回，非米兰科维奇旋回，可将其下时限定为2Ma。
（2）饥饿段的识别与追索：饥饿段又称凝缩段，来自于Exxon 的层序地层学，是指相对较薄，沉积速率极低的一段地层，一 般认为它是相对海平面最高时期的沉积。识别标志有：岩性标 志、强烈生物扰动和钻孔的毫米—厘米级纹层—薄层泥灰岩 （或页岩）—灰泥韵律，浮游生物化石凝聚的瘤状泥质灰岩层， 富有机质或深色的粘土岩，斑脱岩层磷、锰、菱铁矿等结核或 自生海绿石相对富集的较深水沉积层，多元素（特别是钼族和 放射性元素）的地球化学异常层；物理标志有：海底间断（硬 底）的频繁出现，高水位沉积层向饥饿段的下超等。
4） 四、五、六级层序
划分和命名混乱，亚层序、准层序组、准层序、“韵 律层”，时限更加复杂，从0.1Ma—1.5Ma等，差别更 大。某些研究者认为三级层序以下均属米兰科维奇地 球运动周期，存在岁差旋回、倾斜旋回、偏心率旋回。 据米兰科维奇理论，可划分为准层序组（Parasequence Set），时限为0.4—1.5Ma，相当于期偏心率旋回，准 层序为0.1Ma，相当于短偏心率旋回，韵律层或层偶 （对）为0.02~0.04Ma，相当于岁差旋回。如Haq在划 分白垩系的二级层序时，为了满足相对频率为10Ma， 适用了一些次级界面做为二级层序界面。
评述
根据基准面变化的相对振幅来划分沉积层序级别，能够 减少主观性、易于在实践中应用。主要依据：层序边界范围， 不整合面分布的范围，层序界面下伏地层的构造变形程度与 上覆地层的海侵范围，沉积系统与构造背景的改变程度。
二、地层结构（stratigraphic structure）
（一） 概念的提出 1. “组图”→加强岩石地层的研究，提出基本层序（魏家庸等， 1991）或基本岩石地层单元→基本层序组→岩石地层结构。 2.岩石地层结构是指岩石地层单位内岩层的垂向叠覆和组合型 式。 3. 作用：① 刻画岩石地层单位的整体特征；② 显示岩石地层 单位内岩层的变化；③ 不同单位具有的结构样式；④ 可作为 识别和延展一个岩石地层单位标准。
② 2级层序边界与1级层序处界有相对的特征，不同的是它与构造环境的重大改变 无关，下伏地层较微变形。
③ 3级层序界面可分布于全盆地，但不整合面仅分布于盆地边缘。
④ 4级层序界面分布局限，仅在盆地的部分地层可以对比；相当于中等规模的海 侵面。
⑤ 5级层序界面相当于较次要的海侵面，仅可在局部范围可以对比。
（四） 岩石地层结构对比
岩石地层对比的实质就是在区域上比较，寻找相 似的或一致的岩石地层结构，延伸具有相似或一致 的岩石地层结构。有三种可能性： 其一：等特征对比； 其二：等特征等相和等时对比； 其三：等特征、等相、不等时对比。同一地层单位 在不同地区可能具有不同的地层结构类型。
（五） 岩石地层结构的研究方法
（3） 基本层序和基本层序组在垂向和横向上变化研究。
2. 盆地充填地层格架
随着盆地露头、钻井、重力、航磁资料的积累，特别是地震反射剖面为 研究大尺度盆山关系提供了重要途径，已能展现时间地层关系和确定盆地几 何形态和充填物的内部几何形态，为大尺度研究盆地充填地层格架奠定了基 础。盆地充填地层格架是沉积盆地最基本的和最重要的特征，由沉积盆地的 外部和内部几何形态以及充填盆地的地层堆积性质等要素组成。盆地的外部 形态可由盆地充填体的空间形态所反映，包括平面几何形态和剖面几何形态； 盆地的内部几何形态由盆地内部单个地层单元和单元序列的充填体的空间几 何形态所反映。因此，根据盆地充填地层格架可以确定盆地的几何形态和构 造样式，进而确定盆地性质和盆地形成机制及动力学。研究表明，不同性质 和类型的盆地具有不同的盆地充填地层格架，既使同一种性质的盆地由于具 体构造背景不同亦可形成不同的盆地充填地层格架，如对称性前陆盆地与不 对称性前陆盆地的地层格架不同，反映的盆山关系也不相同。就与造山带相 关的前陆盆地和走滑挤压盆地而言，前陆盆地充填地层格架以阿尔卑斯山和 比利牛斯山南北两侧前陆盆地以及喜马拉雅山南侧前陆盆地为典型代表，走 滑挤压盆地充填地层格架以北美Ridge盆地为典型代表。因此，盆地充填地层 格架将为深入研究构造作用和沉积作用之间的总体关系提供了重要途径。