11第二章地层划分对比的沉积学方法及原理

海相沉 积旋回模式： 由海进至海 退组成的完 整旋回（等 时面为一理 想的等时界 面）。
陆相沉积 （河湖沉 积）造成 的沉积旋 回还显示 出级别性。
四、地层的划分和对比
（一）、基本概念 1、地层划分（Subdivision）：根据地层各种属性 和特性，按照地层的原始顺序，系统地把一个地区 的地层划分为各种地层单位。 2、地层对比（Correlation）：根据地层各种属性 和特征 ,对不同地区的地层单位进行比较，找出这 些地层单位的相应关系和分布规律。在地层学的意 义上是表示地层特征和地层位置的相当。 3、地层划分与对比：确定地层的相对新老关系及 其分布规律。
（2）沉积旋回法
沉积旋回是指 在纵剖面上一套岩 层按一定生成顺序 ，有规律地交替重 复，通常把利用沉 积岩的这种规律性 交替出现的现象来 划分对比地层的方 法叫做沉积旋回法 。
（3）标志层法
在复杂的岩层中有一些特殊的岩层，它们具 有厚度不大、岩性特征突出、在区域地层中分布 比较稳定等明显特征，这种岩层可称为标志层。
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第二条：异地生成的(或外来的)沉积物在陆表 海的不同部位趋向渐变。稳定但特征不同的异 地生成岩，之所以被此能够以正常顺序连续出 现，其唯一途径只能是通过体现该持征的总机 械能的侧向迁移而形成。
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如果能量的迁移是在缓慢的过程中完成的，则形成 的异地岩石单位侧向可以追溯，就是穿时的。 如果能量的迁移突然，这时，在过渡区内就不复存 在这种岩石，则岩石单位不能追溯。于是，所有非 火山形成的、异地生成的和侧向连续的陆表海沉积 的岩石单位，以及在无间断的连续剖面中位于其上 或其下的相邻异地生成岩岩石单位，都必然是穿时 的。
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生物沉积作用是指以生物的原地生长、粘结、 捕获和障积为主的沉积作用。 生物沉积作用可区分为： 生物建隆作用：是指生物的原地筑积作用，并 形成地层中的丘状隆起和生态上的抗浪格架。

在加积方式上，生物成礁作用是垂向加积和侧向加 积的合成。从总体上看，礁相地层界面形态和穿时 性远比由单纯的侧向加积或垂向加积形成的地层界 面复杂。
一、地层加积方式

垂向加积（vertical accumulation）是最早 被人们认识的地层形成方式，是指沉积物在地 球重力场作用下从沉积介质中自上而下的降落 和堆积。通常形成“千层糕式”的地层记录。
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深(静)水海洋盆地、泻湖、深湖，爆发型火山 沉积区和大气降尘区等是垂向加积的主要盛行 场所。垂向加积形成的地层通常具有三方面的 特征：原始沉积的地层水平或近水平、侧向连 续和上新下老。 地层学三定律的沉积学基础是垂向加积作用； 岩性界面通常与时间界面一致或平行，地层特 征和时间属性在不同的延伸方向上表现为各向 同性；地层的相变小，相变规律通常不服从瓦 尔持相律。 垂向加积作用形成的地层通常粒度细(细砂— 泥级)，层厚薄(薄层—纹层状)，侧向延伸远， 空间上变化小，沉积速率低。
（5）野外直接追踪对比
这是一种原始、简单而又可靠的方法，即在野
外根据露头从一个剖面追溯到另一个剖面。但在野
外实际工作中，由于两地地层剖面间常有构造破坏 或被其它沉积物覆盖，所以这个方法的用途是有限 的。
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在平行加积方向上，具有相同特征的地层和地层界 面表现出最大的穿时性； 在垂直加积方向上，具有相同特征的地层和地层界 面表现出最小的穿时性。
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地层的相变规律通常服从瓦尔特相律。
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穿时(diachronism)是由英国地质学家wright (1926)介绍英国兰开郡内的磨拉石粗砂岩在其 分布范围内其地质时代随地区变化而提出来的。 这一概念在现代地层学中是指在连续的海侵或 海退过程中，一个岩石地层体及其界线与地质 时间界面斜交的现象。 穿时普遍性原理是shaw(1964)首先提出的，他 把陆表海的沉积物分为两种沉积环境的产物。
（二）、地层划分对比的沉积学方法
岩石地层学方法就是根据组成地层的岩石本身 的成分、颜色、结构、构造的变化来划分、对比地
层的方法。
重矿物 法 沉积旋 回法
岩性法
沉积旋 回法
（1）岩性法
沉积岩的岩性特征反映了其形成时的古地理环 境。在一个剖面上，岩性的变化意味古地理环境随 着时间推移而改变。在地面露头和钻井地质剖面中 ，常常根据岩性特征来划分对比地层。 这种划分对比在一定区域范围内是准确的。
例如，辽河断陷沙河街组一段中部顶有一层分布广泛 的油页岩，无论岩性及其在视电阻率曲线上都易于辨认与对 比，不失为井下对比的标志层，但这个层在西部凹陷的西斜 坡上相变为浅水相的富含腹足类、介形虫的泥灰岩，俗称“ 螺灰岩”，由此相变为另一个标志层。
因此，利用标志层法进行地层对比时需要研究 人员谨慎地追踪，研究清楚标志层在空间上的变化 规律，避免地层对比中出现失误。

生物成层作用：是指以微生物的帖地生长繁殖 为主，导致生物—沉积层的形成作用。
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二、海侵超覆和海退退覆
海水范围扩大，海岸线推进到原来的陆地内， 即发生了海侵。 由于海水范围扩大，海水加深，海岸线向陆内 推进，所造成的沉积成为海进序列。 新沉积形成岩层有一部分直接盖在更老的岩层 之上，这种现象称为超覆。超过的那一部分地区称 为超覆区。 海进序列：海水→深，海水面积→大，沉积物 →细，沉积面积→大。
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侧向加积(1ateral accumulation) 作用是指沉 积物在搬运介质中沿搬运方向的位移和堆积。 滨海、滨湖、河流、三角洲和大陆斜坡等是侧 向加积的主要盛行环境。
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侧向加积作用形成的地层具有如下特征： 原始沉积的地层序列在不同的时间和空间尺度 上并非总是水平和上新下老； 岩性界面通常与时间界面不一致或斜交。 岩石地层单位穿时“普通性”原理的沉积学基 础是侧向加积作用； 由侧向加积作用形成的地层，其特征和时间属 性在地层的不同延伸方向上表现出明显的差异：
地层超覆序列
沉积盆地内海平面相对下降时，海水分布范
围不断缩小，称为海退（ regression ），它所形
成的沉积称海退序列。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。
地层退覆序列
三、沉积旋回
当海退序列紧接着一个海进序列时，就形成 地层中沉积物成分、粒度、化石等特征有规律的 镜像对称分布现象，这种现象称为沉积旋回（ Cycle of Sedimentation）。 沉积旋回层序的产生主要受四种因素的影响：海 （湖）平面升降、古气候变化、沉积物源供应速 率和构造环境的改变。
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一种是直接来源于海水本身原地生成的沉积物； 一种是来源于海水范围之外的陆源异地生成的沉积 的。
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在陆表海沉积二元论的指导下，根据陆表海的 物理、化学和生物特征以及总机械能量的分析 得出两条基本的结论，即穿时普通性原理。 第一条：原地生成岩序列中的岩层，虽然其侧 向延伸趋向同时，但和盐度完全均一的海盆中 连续生成的沉积物不一样。因为在陆表海里， 不同类型的原地生成岩，之所以能够在空间上 连续地延伸，其唯一的途径只能是通过海水进 退造成的环境迁移运动造成。因此，连续分布 的、正常延伸的原地生成岩必然是穿时的。
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原始沉积的地层既不水平，侧向延伸也不远，并非 在任何时空尺度上都服从上新下老的原则。
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当从沉积作用的角度仔细审视瓦尔特相律时，我们发 现由垂向加积形成的地层序列的时空关系，并非服从 瓦尔特相律。
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瓦尔特相律的模式图表明，垂向上整合叠置的 沉积相单元在空间上一定是相互毗邻的，或在 海平面／湖平面发生变化或沉积盆地基底升降 过程中，在空间上相互毗邻的沉积环境和相， 将发生有序迁移，如在海平面上升过程中，半 深海相将整合叠置在浅海相上，浅海相将整合 叠置在滨海相上，滨海相将整合叠置在陆相上， 相的这种迁移和叠置规律不会因时代、地区和 起始或终结相单元的不同而不同。 在时间上，相的这种整合叠置关系是空间上沉 积相连续侧向迁移的结果，与地球重力场的作 用并无密切关联。 由垂向加积作用形成的沉积相的叠置和毗邻关 系并不都服从瓦尔持相律。
（4）重矿物法
沉积岩中矿物按其相对密度可以分为两类： 相对密度大于 2.9 的叫重矿物，小于 2.9 的叫轻矿 物。 重矿物如锆英石、磷灰石、电气石、金红石、 钛铁矿等。在不同的地层层位内重矿物组合和含 量是变化的。 在同一物源区的前提下，它可作为地层划分 对比的依据。我国中、新生界以陆相为主，一个 沉积区往往受到多个物源的影响，地层对比成效 不很明显，一般情况下不常使用此法。
例如:侏罗系重庆统中的叶肢介页岩，在川中、川东 一带常作为上、下沙溪庙组的划分标志。 我国南方震旦系下部的“冰碛层”，其形成和区域古 气候、古地形的特征有关，层位稳定，容易识别，成为地 层划分和对比的良好标志。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
利用标志层法对比地层在油气钻探中已得到 广泛的应用。
但是，这种方法往往适用相似的沉积相带内， 因为标志层也存在着相变问题。