3c-层序地层学
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海平面升降周期曲线上、两个下降速度转折点间的沉积地层
体系域(system tract)指在一个层序内，同一
可容空间(accommodation)是指可供沉积
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
(据Jervey，1988)
时期内具成因联系的沉积体的组合。在层序地层 学中，体系域作为层序构成单元，代表全球海平 面变化曲线的某一特定间段内的沉积。一般情况 下，一个层序包含1-3体系域
(1)海平面周期性升降 (2)构造沉降 (3)沉积物注入量
层序是这三者之间相互作用的结果
主要取决于：
I 型层序结构及形成过程
高水位体系域 加积、前积 海侵体系域 退积
海平面下降，侵蚀 海 侵 低水位 高水位
坡折带
下切河谷充填 海(湖)岸平原砂岩和泥岩 浅海(湖)砂岩 陆架和陆坡泥岩及薄砂岩 盆底扇和有堤河道砂岩 密集段沉积 I 型层序界面
100FT SP RES
全
海 球
面 平
100FT
高 程
海 对 相
最大海泛面(mfs)：区域性最大海侵时形成的海泛面 海侵面：层序内第一个掠过陆棚的重要海泛面 饥饿段或凝缩段：区域性最大海侵期，沉积于中外 陆棚至盆地的贫陆源碎屑的海相薄层低速沉积 段；以丰富的、多种多样的浮游和底栖微生物组 合、自生矿物(如海绿石，磷灰石和菱铁矿)、有 机物质为特征 全球海面升降：相对于地球内部第一个固定基点 （如地心）的海面升降，与地区性地壳升降无关 相对海面升降：相对于沉积基底的海面升降，它是 全球海面升降和地区性地壳升降联合作用的结果
平
化 变 面 SP
RES
变
化
时 间
低水位体系域 低水位楔，前积 低水位体系域 盆底扇、斜坡扇
小层序
构造 沉降
三 形成机理与控制因素
层序及其边界的形成是 海(湖)平面相对升降旋回的响应
构造沉降和海平 面升降控制了沉 积物可容空间的 变化 沉积物供应则控 制沉积物充填过 程和盆地古水深 变化；气候变化 控制沉积物类型 和沉积物供给量
平
化 变 面 SP
RES
变
化
时 间
低水位体系域 低水位楔，前积 低水位体系域 盆底扇、斜坡扇
小层序
构造 沉降
一、基本概念、术语
层序（sequence）是一套相对整一的、成因上有 联系的地层，其顶-底以不整合和可以与之对比 的整合为界(Mitchum，1977)。层序是层序地层 分析中的基本单位，由一套体系域组成
2
3
第2类 不 整 合
海平面变化
高
6
2. I型不整合：有地表暴露、河谷及海底峡谷深切现象的不整 合。它是在全球海面下降期下降速度大于沉积 滨岸坡折 处海底下降速率的情况下形成的 3. II型不整合：有地表暴露、夷平面及海底剥蚀但无河谷及 海底峡谷深切现象的不整合 。它是在全球海面下降期下 降速率小于沉积滨线坡折处海底下降速率的情况下形成 的
(据Van Wagoner等，1988)
低位体系域
｛ ｛
低位扇
低位进积楔 斜坡扇 盆底扇 II型层序界面(不整合)
陆棚边缘体系域
I型层序界面—I型不整合
副层序组类型及其特征
副层序组内的各副层序的叠加型式有进积、退 积和加积三种(Van Wagoner，1985)，取决 于沉积速率与可容纳空间增长速率的比值。 进积副层序组 (progradational parasequence set) 中，逐渐变年轻的副层序逐层向盆地方 向沉积并可延伸较远，即反映了沉积体系不 断向盆地方向进积的过程，其沉积速率比可 容纳空间增长速率大
层序地层学-简介
Sequence Stratigraphy ----A Brief Introduction 基本概念、术语 体系域类型
• 是在1970’s-地震地层学(Vail等,1977)基础上发展 起来的，一个新的地层学、沉积学分支学科 • 以全球海平面变化的思想为基础，根据露头、钻 井、测井和地震资料，结合沉积学解释，对地层 层序格架进行综合解释 • 当与生物地层结合时，可提供一个更精确的、以 不整合界面及与之相当的整合界面为界限的年代 地层格架，可适用于全球范围的地层划分对比； •具有预测地层、沉积体系和沉积体 系域叠置及分布样式的作用，对于 恢复能源盆地的沉积格架、预测油 气藏的分布，以及恢复盆地的充填 序列和演化历史也具有重要意义
二 体系域类型
体系域：海平面变化曲线特定时间间隔内所形成的 同期沉积体系的组合： 低位体系域-LST 陆架边缘体系域-SMST 海进体系域-TST 高位体系域-HST
低水位体系域 LST
低水位体系域：是海平面处于相对低水位期(快速海平面下 降、下降晚期、上升早期)所形成的同期沉积体系的组合。 低水位期海平面下降幅度比较大，且海平面下降到低 于陆架边缘（即陆架坡折）的位置 如果在具有陆架坡折的盆地 中发生沉积，一般可分出 3个独立的沉积单元；盆 底扇（basin floor fan）、 斜坡扇（slope fan）和低 水位进积楔状体 （lowstand prograding wedge）
低
海侵面
8
7
9
I型层序：以I型不整合为底界，I型或II型不整合为顶界的层序。由 LST，TST，HST组成 II型层序：以II型不整合为底界，I型或II型不整合为顶界的层序。 由SMST或SMW，TST，HST组成
地震反射同相轴的结构特征直接反映了各个 层序界面（等时面）的特点。同时由地 层序界面（等时面）的特点。同时由地 震反射的空间连续性，可以方便地在二 维或三维空间上追踪这些不规则分布的 层序界面 地震反射同相轴之间的终止关系可以反映层 地震反射同相轴之间的终止关系可以反映层 序内部的地层特征，为体系域研究提供 序内部的地层特征，为体系域研究提供 了方便。
I 型层序结构及形成过程
高水位体系域 加积、前积 海侵体系域 退积
海平面下降，侵蚀 海 侵 低水位 高水位
坡Hale Waihona Puke Baidu带
下切河谷充填 海(湖)岸平原砂岩和泥岩 浅海(湖)砂岩 陆架和陆坡泥岩及薄砂岩 盆底扇和有堤河道砂岩 密集段沉积 I 型层序界面
100FT SP RES
全
海 球
面 平
100FT
高 程
海 对 相
层序 基本 结构 特征
体系域内部构成
层序界面——不整合 高位体系域 最大海泛面 海侵体系域 初始海泛面
不同类型副层序组内部地层叠覆方式 及其测井响应特征
• 副层序（parasequence小层序、准层序）是由相 对整合、成因上相关的层或层组所组成的序列， 它们以海(湖)泛面和与之可以对比的面为界。相 当于四级或五级沉积旋回 • 海泛面下为浅水环境沉积，之上为深水环境沉 积，显示出一个水深向上变浅的序列。从粒序来 看，可划分向上变粗和向上变细的副层序 • 副层序组（parasequence set小层序组）则是由 成因上相关的若干副层序所组成的序列，其垂向 上构成一个特征的叠加型式
退积副层序组(retrogradational parasequence set) 中，逐渐变年轻的副层序，以阶梯状后退方式 逐层向陆方向沉积和延伸，其沉积速率比可容 纳空间增长速率小。尽管在退积副层序组中， 每个副层序是向前加积的，但该副层序组在“海 侵型式”中是向上加深的 加积副层序组 (aggradational parasequence set) 中，逐渐变年轻的副层序，层层向上沉积而没 有大的侧向移动，反映了沉积体系不断地垂向 加积的过程，其可容纳空间增长速率接近或等 于沉积速率
沉积物可容纳空间与海平面变化及构造沉降的关系
层序地层学的主要术语
1. 沉积滨线坡折：指位于海岸平原与盆地斜坡过渡的地方。 在沉积滨线坡折处，向陆方向的沉积面位于或接近基准 面（或海平面），向海方向的沉积面低于基准面
不整合类型与层序类型
第1类 不 整 合
1 4
海平面 变化
高 低
海侵面
5
不整合面：是一个分开较新与较 老地层的物理界面。该面向 陆地方向对应存在重大沉积 间断的陆上侵蚀削截或暴露 面，向海方向对应海底侵蚀 面或者整合面 由于层序地层学脱胎于地震地层 学，也通常把地震剖面上(地 震反射特征)具有不同几何关 系的面，称为不整合
HST
• 形成于海平面快速上升、可容 空间增加>>沉积物供应的时期。 以发育一个或多个退积式副层 序组为特征
海平面快速 上升时期
• 与LST同属最大海退阶段的沉积序列，但是因为 海退规模小，陆棚未完全暴露，未出现深切河谷 和相应的低水位扇和楔 • 特点：海岸平原或者滨海-三角洲沉积覆于河流 沉积之上
陆架边缘体系域 SMST
型 层 序界 面
海侵体系域 TST
SMST
高位体系域 HST
• 形成于海平面上升 晚期、停滞期、下 降早期；此时可容 纳空间增加的速率 低于沉积物供应的 速率。早期加积结 构、晚期进积结构。 常广布于陆架，顶 部 以 I 型 或 II 型 SB 为界
上升晚期、 停滞期、 下降早期
体系域(system tract)指在一个层序内，同一
可容空间(accommodation)是指可供沉积
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
(据Jervey，1988)
时期内具成因联系的沉积体的组合。在层序地层 学中，体系域作为层序构成单元，代表全球海平 面变化曲线的某一特定间段内的沉积。一般情况 下，一个层序包含1-3体系域
(1)海平面周期性升降 (2)构造沉降 (3)沉积物注入量
层序是这三者之间相互作用的结果
主要取决于：
I 型层序结构及形成过程
高水位体系域 加积、前积 海侵体系域 退积
海平面下降，侵蚀 海 侵 低水位 高水位
坡折带
下切河谷充填 海(湖)岸平原砂岩和泥岩 浅海(湖)砂岩 陆架和陆坡泥岩及薄砂岩 盆底扇和有堤河道砂岩 密集段沉积 I 型层序界面
100FT SP RES
全
海 球
面 平
100FT
高 程
海 对 相
最大海泛面(mfs)：区域性最大海侵时形成的海泛面 海侵面：层序内第一个掠过陆棚的重要海泛面 饥饿段或凝缩段：区域性最大海侵期，沉积于中外 陆棚至盆地的贫陆源碎屑的海相薄层低速沉积 段；以丰富的、多种多样的浮游和底栖微生物组 合、自生矿物(如海绿石，磷灰石和菱铁矿)、有 机物质为特征 全球海面升降：相对于地球内部第一个固定基点 （如地心）的海面升降，与地区性地壳升降无关 相对海面升降：相对于沉积基底的海面升降，它是 全球海面升降和地区性地壳升降联合作用的结果
平
化 变 面 SP
RES
变
化
时 间
低水位体系域 低水位楔，前积 低水位体系域 盆底扇、斜坡扇
小层序
构造 沉降
三 形成机理与控制因素
层序及其边界的形成是 海(湖)平面相对升降旋回的响应
构造沉降和海平 面升降控制了沉 积物可容空间的 变化 沉积物供应则控 制沉积物充填过 程和盆地古水深 变化；气候变化 控制沉积物类型 和沉积物供给量
平
化 变 面 SP
RES
变
化
时 间
低水位体系域 低水位楔，前积 低水位体系域 盆底扇、斜坡扇
小层序
构造 沉降
一、基本概念、术语
层序（sequence）是一套相对整一的、成因上有 联系的地层，其顶-底以不整合和可以与之对比 的整合为界(Mitchum，1977)。层序是层序地层 分析中的基本单位，由一套体系域组成
2
3
第2类 不 整 合
海平面变化
高
6
2. I型不整合：有地表暴露、河谷及海底峡谷深切现象的不整 合。它是在全球海面下降期下降速度大于沉积 滨岸坡折 处海底下降速率的情况下形成的 3. II型不整合：有地表暴露、夷平面及海底剥蚀但无河谷及 海底峡谷深切现象的不整合 。它是在全球海面下降期下 降速率小于沉积滨线坡折处海底下降速率的情况下形成 的
(据Van Wagoner等，1988)
低位体系域
｛ ｛
低位扇
低位进积楔 斜坡扇 盆底扇 II型层序界面(不整合)
陆棚边缘体系域
I型层序界面—I型不整合
副层序组类型及其特征
副层序组内的各副层序的叠加型式有进积、退 积和加积三种(Van Wagoner，1985)，取决 于沉积速率与可容纳空间增长速率的比值。 进积副层序组 (progradational parasequence set) 中，逐渐变年轻的副层序逐层向盆地方 向沉积并可延伸较远，即反映了沉积体系不 断向盆地方向进积的过程，其沉积速率比可 容纳空间增长速率大
层序地层学-简介
Sequence Stratigraphy ----A Brief Introduction 基本概念、术语 体系域类型
• 是在1970’s-地震地层学(Vail等,1977)基础上发展 起来的，一个新的地层学、沉积学分支学科 • 以全球海平面变化的思想为基础，根据露头、钻 井、测井和地震资料，结合沉积学解释，对地层 层序格架进行综合解释 • 当与生物地层结合时，可提供一个更精确的、以 不整合界面及与之相当的整合界面为界限的年代 地层格架，可适用于全球范围的地层划分对比； •具有预测地层、沉积体系和沉积体 系域叠置及分布样式的作用，对于 恢复能源盆地的沉积格架、预测油 气藏的分布，以及恢复盆地的充填 序列和演化历史也具有重要意义
二 体系域类型
体系域：海平面变化曲线特定时间间隔内所形成的 同期沉积体系的组合： 低位体系域-LST 陆架边缘体系域-SMST 海进体系域-TST 高位体系域-HST
低水位体系域 LST
低水位体系域：是海平面处于相对低水位期(快速海平面下 降、下降晚期、上升早期)所形成的同期沉积体系的组合。 低水位期海平面下降幅度比较大，且海平面下降到低 于陆架边缘（即陆架坡折）的位置 如果在具有陆架坡折的盆地 中发生沉积，一般可分出 3个独立的沉积单元；盆 底扇（basin floor fan）、 斜坡扇（slope fan）和低 水位进积楔状体 （lowstand prograding wedge）
低
海侵面
8
7
9
I型层序：以I型不整合为底界，I型或II型不整合为顶界的层序。由 LST，TST，HST组成 II型层序：以II型不整合为底界，I型或II型不整合为顶界的层序。 由SMST或SMW，TST，HST组成
地震反射同相轴的结构特征直接反映了各个 层序界面（等时面）的特点。同时由地 层序界面（等时面）的特点。同时由地 震反射的空间连续性，可以方便地在二 维或三维空间上追踪这些不规则分布的 层序界面 地震反射同相轴之间的终止关系可以反映层 地震反射同相轴之间的终止关系可以反映层 序内部的地层特征，为体系域研究提供 序内部的地层特征，为体系域研究提供 了方便。
I 型层序结构及形成过程
高水位体系域 加积、前积 海侵体系域 退积
海平面下降，侵蚀 海 侵 低水位 高水位
坡Hale Waihona Puke Baidu带
下切河谷充填 海(湖)岸平原砂岩和泥岩 浅海(湖)砂岩 陆架和陆坡泥岩及薄砂岩 盆底扇和有堤河道砂岩 密集段沉积 I 型层序界面
100FT SP RES
全
海 球
面 平
100FT
高 程
海 对 相
层序 基本 结构 特征
体系域内部构成
层序界面——不整合 高位体系域 最大海泛面 海侵体系域 初始海泛面
不同类型副层序组内部地层叠覆方式 及其测井响应特征
• 副层序（parasequence小层序、准层序）是由相 对整合、成因上相关的层或层组所组成的序列， 它们以海(湖)泛面和与之可以对比的面为界。相 当于四级或五级沉积旋回 • 海泛面下为浅水环境沉积，之上为深水环境沉 积，显示出一个水深向上变浅的序列。从粒序来 看，可划分向上变粗和向上变细的副层序 • 副层序组（parasequence set小层序组）则是由 成因上相关的若干副层序所组成的序列，其垂向 上构成一个特征的叠加型式
退积副层序组(retrogradational parasequence set) 中，逐渐变年轻的副层序，以阶梯状后退方式 逐层向陆方向沉积和延伸，其沉积速率比可容 纳空间增长速率小。尽管在退积副层序组中， 每个副层序是向前加积的，但该副层序组在“海 侵型式”中是向上加深的 加积副层序组 (aggradational parasequence set) 中，逐渐变年轻的副层序，层层向上沉积而没 有大的侧向移动，反映了沉积体系不断地垂向 加积的过程，其可容纳空间增长速率接近或等 于沉积速率
沉积物可容纳空间与海平面变化及构造沉降的关系
层序地层学的主要术语
1. 沉积滨线坡折：指位于海岸平原与盆地斜坡过渡的地方。 在沉积滨线坡折处，向陆方向的沉积面位于或接近基准 面（或海平面），向海方向的沉积面低于基准面
不整合类型与层序类型
第1类 不 整 合
1 4
海平面 变化
高 低
海侵面
5
不整合面：是一个分开较新与较 老地层的物理界面。该面向 陆地方向对应存在重大沉积 间断的陆上侵蚀削截或暴露 面，向海方向对应海底侵蚀 面或者整合面 由于层序地层学脱胎于地震地层 学，也通常把地震剖面上(地 震反射特征)具有不同几何关 系的面，称为不整合
HST
• 形成于海平面快速上升、可容 空间增加>>沉积物供应的时期。 以发育一个或多个退积式副层 序组为特征
海平面快速 上升时期
• 与LST同属最大海退阶段的沉积序列，但是因为 海退规模小，陆棚未完全暴露，未出现深切河谷 和相应的低水位扇和楔 • 特点：海岸平原或者滨海-三角洲沉积覆于河流 沉积之上
陆架边缘体系域 SMST
型 层 序界 面
海侵体系域 TST
SMST
高位体系域 HST
• 形成于海平面上升 晚期、停滞期、下 降早期；此时可容 纳空间增加的速率 低于沉积物供应的 速率。早期加积结 构、晚期进积结构。 常广布于陆架，顶 部 以 I 型 或 II 型 SB 为界
上升晚期、 停滞期、 下降早期