13第四章地层学的其他方法和理论概论
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体系域(system tract):是指一系列同周期 沉积体系的集合体。是一个三维沉积单元。
沉积体系(depositional system):有成因联 系的岩相组合。如河流、三角洲、障壁岛等
2)体系域
低水位体系域(lowstand system tract, 简 称LST):位置最低、最老的体系域,是在相对海 平面下降到最低点并且开始缓慢上升时期形成的 沉积序列。书上是在F和R点之间最大海平面下降 及其后缓慢上升时期的沉积序列。
一、地磁地层学
地球是一个磁性体。 岩石的磁性特征(尤其是剩余磁性)是地球物 理参数中唯一能够测量及评价地球过去磁场分布状 态的参数。 岩石中的磁性矿物所具有的剩余磁性是一种类 似于化石作用的磁性,它记录了岩石形成时期的地 球磁场特征,也就是过去地磁场历史存在岩石中的 “录音机”。
根据地层记录中古地磁极性变化所建立的地层 单位称为地磁地层单位或磁性地层单位。
海侵体系域是从低水位体系域之上的最初 海 泛 面 ( first marine-flooding surface, 简 称 ffs)开始,内部以出现一系列海侵事件为特征 ,顶部以出现最大海泛面(maximum flooding surface, 简称mfs)结束。
海侵体系域代表了持续海侵阶段的特有沉积 相组合,通常在垂向上呈现向上变深的退积序列, 在碎屑岩以出现分选良好的滨岸带沉积为标志; 在碳酸盐岩中往往呈现成层清晰、化石经过海浪 筛选的特征;也包括深切河谷中后来充填的海相 沉积物。
沉积层序(Sedimentary sequence):是一 个最重要的概念和基本单位,它由一系列体系域 所组成,是指一套相对整一的、成因上存在联系 的、顶底以不整合面或与之可对比的整合面为界 的地层单元(Mitchun, 1977)。层序是一个具 有年代意义的地层单位,层序内部相对整合的地 层形成于同一个海平面升降旋回中,也就是书上 说的前一个下降拐点至后一个下降拐点之间的沉 积物。
来自百度文库
500万年以来地磁极倒转 及磁性期划分
二、层序地层学及其意义
1)基本概念 是20世纪80年代后期发展起来的一个地层学
分支。 层序地层学是研究以不整合或与之相对应的
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。
其基本原理是从四维时空来认识沉积记录, 将其和全球海平面升降变化与地壳沉降联系起来 ,从而增强了全球不同地域、不同时代地层间的 可对比性和沉积相的预测性。
CS是海侵达到最大范围时期的特殊地质记 录。
陆架边缘体系域(shelf margin system tract, 简称SMST):与低水位体系域同属最大海退阶 段的沉积序列,但因海退规模小,陆棚并未全部 暴露,也未出现深切河谷和相应的低水位扇和楔。 海平面下降速度小于陆架边缘沉降速度。
陆架边缘体系域(SMST)下界的特点是海岸 平原或滨海——三角洲沉积覆盖于河流沉积之上, 上界为一海侵面,与上覆的堆积型海侵体系域分 开。
地磁事件是指地质历史时期内,地磁场强度 随时间变化所发生的极性倒转或偏移。是构成磁 性地层学的基础。
也就是地球磁场的极性并不是固定不变的, 这些变化记录在岩石中,利用保存在岩石中的地 球磁场极性变化来划分对比地层。
3万年前
现在
磁性期
布容 正磁性期
松山 反磁性期
高斯 正磁性期
吉尔伯特 反磁性期
最大海泛面:是一个层序中最大海侵时形成 的界面,它是海侵体系域的顶界面并初上覆的高 水位体系域下超,以从退积式层序组变为进积式 组为特征,常与凝缩层伴生。
(4)层序类型
根据沉积层序内部沉积体系域组合特征, 可以区分出两种常见类型:Ⅰ型层序和Ⅱ型层 序,各自的沉积体系域配置和关键面的关系表 示如下:
由于海平面降到陆棚坡折外侧,暴露陆棚上 出现河流深切谷,大量陆源碎屑越过陆棚直接带 到陆坡、盆地区,先后形成成分复杂的低水位扇 (LSF)和低水位楔(LSW)。低水位扇主要由斜 坡扇及海底扇组成,低水位楔以粒度细的楔形斜 坡沉积为主。
海 侵 体 系 域 ( transgressive system tract, 简称TST):是在全球海平面迅速上升 与构造沉降共同产生的海平面相对上升时期形 成的,以沉积作用缓慢的低砂泥比值的一个或 多个退积型沉积序列为特征。形成于海平面迅 速上升时期。
3)海泛面(marine flooding surface)
海泛面是一个新老地层的分界面。它们常是 平整的,仅有米级的地形起伏,但穿过这个界面 时有证据表明水深会突然增加。
这种水深的突然增加常伴随着小规模的水下 侵蚀作用和无沉积作用,表现存在小规模的沉积 间断。
初次海泛面:是Ⅰ型层序内部初次跨越陆架 坡折的海泛面,也是低水位和海侵体系域的物理 界面。
地磁地层单位有三级:极性超带、极性带、极 性亚带,与之对应的地质时代单位是:超极性时、 极性时、极性亚时。
现今,磁性地层学使用的基本单位,属于一般 的等级叫极性时(或带)。通常,每个极性时(或 带)是以自身特有的极性为其特征,延续时限是在 0.1-1Ma。
地磁场的变化是全球一致的,因此地磁地层单 位也具有与时间地层单位类似的全球等时性特点。
高水位体系域(highstand system tract, 简 称HST):是在全球海平面的高水位期沉积下来 的体系域。
高水位期一般指从R拐点之后的某一时刻开 始,至F拐点之前某一时刻结束的时间间隔。
高水位体系域(HST)的底是最大海泛面( mfs),顶界则是另一个不整合面。HST代表海侵 达到最大范围后相对静止再转化为开始海退的特 殊阶段,垂向沉积相结合呈现向上变浅的进积序 列。
在碎屑岩中可以分选较差的三角洲沉积为典 型代表,底部下超面十分明显;碳酸盐岩中经常 出现巨厚至块状外貌,顶部出现白云岩和多种暴 露标志。
凝缩段(condensed section, 简称CS): 是指沉积速率很慢(10-100mm/万年)、厚度很 薄的、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、海岸线海侵最大时期 在陆棚、陆坡和盆地平原地区沉积的。