层序地层学田景春讲课2

层序地层学发展的分支学科
2 成岩层序地层学的发展
长期以来，人们在进行层序地层学研究过程中， 往往只注重测井、地震及野外围头资料的宏观分 析，而忽略了沉积记录中各种微观现象固有的意 义。近年来通过研究发现，在沉积岩粒闷胶结物、 次生加大边、次生矿物和孔洞充填矿物中，准确 记载着当时地球动力学和物理化学条件及各种自 然变迁的信息。自90代以来，一些具有远见卓识 的沉积学家已意识到成岩微观资料在层序地层学 研究中的重要性，并很快把成岩作用与层序研究 有机结合起来，从此，成岩层序地层学 (diageneitc squence stratigraphy)应运而
系列沉积、加大事件的总和研究； （7）孔破和孔隙流体阶段性演化与海平面周
期性变化的关系。
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3 高分辨率层序地层学的发展
高分辨串层序地层学(high—reso1ution sequence stratigraphy) 概念首先由Posamentier(1992)在阿伯塔东坷 里三角洲人工模拟试验基础上而提出，他认为层序地层学原理 与地质背景规模大小和演化时间长短无关，不仅可应用于海洋 环境中，也可用于其它大防环境中，高分辨率层序作为一次海 平面升降旋回的沉积响应，其分级单位仍是层序，它具有常规 层序的一般属性(包括准层序和体系城)，并在控制生、储层分 布及田闭岩性分类中具重要作用．异旋回控制是陆相层序最重 要的驱动力，它决定着地貌旋回、层序内部构成、成因层裕架 及体系城几何形态及其变化。陆相层序随气候和环境变化的时 间尺度通常小于四一五级地层基准面变化周期，在不显示海洋 影响证据的陆相序列中，区城分布稳定的层序及其边界不整台 面的成因可能是气候旋回的产物而与地层基准面无关” 。
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Ginsburg(1992)在研究大巴哈马台地时明 确阐述了海平面变化对碳酸盐岩早期成岩作用 的影响。Tucker(1992)则系统地总结了层序 地层与成岩作用的关系并明确指出，碳酸盐沉 积物的成岩作用可在相对海平面变化及沉积体 系城这一框架内加以论述，并认为在不同的海 平面旋回时期及不同的气候条件下，会出现不 同的成岩作用类型。因此，成岩作用信息会有 助于对不整合面的认识，从而有利于重建海平 面变化。
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因此，高分辨率层序地层学的任务是运用综合分析 的方法来研究并解释异旋回控制在陆相沉积过程中的 作用，这将求助于地质科学各分支学科和诸如气候学、 土壤学及海洋学与其它相关学科的通力台作和共同作 战。
由于陆相地层缺乏生物化石，加之长期以来根据地 磁资料进行的层序对比花钱、费时且不准确，地层学 家们一直被陆相地层对比问题所困扰。随着高分辨率 层序地层学发展及其在陆相地层中的应用，仅通过有 限的盆内地层对比，可糟确预测沉积相及其几何形 态．因而高分辨串层序地层学不仅解决了地层学家们 的后额之忧，而且在陆相石油储层、层控矿床及地下 台水层等方面的预田中具重大的理论和现实意 。
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成岩层序地层学研究内容主要包括， （1）沉积相、层序和区城成岩作用的关系， （2）成岩作用与层序边界的关系， （3）不同成因层序，其成岩物理、化学特征
及其变化； （4）胶结成岩事件的区域对比和连续性研究， （5）层序边界代表胶结物晶体生长间断研究； （6）成岩层序作为胶结物结晶生长过程中一
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4 高频层序地层学的发展
高频层序地层学(high—frequency stratigraphy)城念最初 由wagoner等(1991)提出。相当于Mail等(1990)和 Posamentier等(1992)的四一五级甚至六级旋回或准层序，周 期为0.01Ma—0.2Ma，为米兰科维苛驱动的气候变化和高频短 周期海乎面变化的综合产物，属行星轨道参数(偏心串、幅度和 岁差)不翘则旋回层序，常以进积型、加积型或迟积型组合型式 产出，并构成三级复合层序(composite sequences) 。高频层 序资料最早发现于北美中大陆晚宾夕法尼亚世碳酸盆岩地wenku.baidu.com中， 其中共划分出至少55个旋回束(cycle boundles)或四一六级旋 回。随着工作的深入和研究程度的提高，发现在全球范围内不同 时代碳酸盐岩地层中均分布有类似的诅退积型高频层序和进积型 高频层序，后者属向上变深变细变厚序列，分布于海侵体系域中， 后者属向上变浅变组变薄序列，分布于高水位体系城中。高频层 序通常低于地震分辨度，但通常可利用测井曲线资料进行识别和
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据此，Akihiro Kano(1992)提出了成岩层序地层学的横念， Goldstein等(1992)提出了碳酸盐胶结层序地层学概念，他们 认为浅水碳酸盐岩层序的成岩特征如胶结物及溶孔等，可帮助 认识不整合面。其原因是：在部分暴露于水面的大陆架碳酸盐 岩横剖面上，随埋深增加成岩作用序列分别是渗流作用、淋滤 潜流作用、潜流作用及深埋成岩作用；当大陆架完全被上升的 海平面淹没时陆架在海底环境中接受碳酸盐沉积物，因此其岩 石由两个部分构成：上部为海水成岩相，下部为淡水成岩相， 不整合面位于上部成岩相和下部成岩相之间。他将这一思想应 用于瑞士Gotland地区泥盆系浅水碳酸盐岩层序中，至少找到 了9种不鳖合面。这对碳酸盐岩层序中难以识别的不整合面的 重新认识，具有理沦指导作用．这不仅为成岩矿物研究方法在 层序地层学中的运用铺平了道路，而且作为理想的桥梁，把成 岩作用和孔破演化与海平面变化科学地联系起来。
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层序地层学作为地球科学的重要基础、交叉 学科之一，其重点和前沿正发生转移，并形成 了一些新的分支学科。
层序生物地层学
成岩层序地层学
层 序
高分辨率层序地层学
地
高频层序地层学
层 学
应用层序地层学
模拟层序地层学
勘查层序地层学
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1 层序生物地层学
层序生物地层学(sequence biostratigraphy) 作为 层序地层学和生物地层学交叉综合产物，是层序地层学 高度发展的必然结果。它首先提供可预测的相关界面体 系组成的一个物理框架，把生物地层学观察结果置于此 框架中，这些物理相关面确定了真实的年代地层单元， 通过时间间隔网格，这些地层单元可用于评估生物带 “顶”和“底”的相对位置。层序生物地层学的发展和 应用具重大意义：①更精确地确定地层年龄、对比地层 和评价沉积环境；②通明序生物地层学中的物理相关界 面可把非海相生物带与开阔大洋微古化石带进行对比， ②为使用高新技术辨认地下层序单元提供了可预测方法 和理论前提。