层序地层学的四大学派参考文档
第一章 层序地层学基本概念(层序地层学)
1、层序地层学(Sequence Stratigraphy)
层序地层学(Sequence Stratigraphy) : 根据露 头、钻测井和地震资料,结合有关沉积环境和岩相 古地理解释,对地层层序格架进行地质综合解释的 地层分支学科。
地震地层学 生物地层学 年代地层学 沉积学
层序地层学
油气勘探
2、层序(Sequence)
• 在滨线的区域性海进时期,密集段分布 最广泛。
密集段 (Condensed Section)
密集段主要产于海进体系域内部和高水位 体系域远端。它实际上是不断前积的、穿
时的前三角洲细粒沉积
湖盆中的密集段
含盐油页岩膏盐华、溶蚀纹理
灰黑色云质泥岩
层面盐晶、溶蚀坑与断面水平纹理
6.可容空间(Accommodation)
凝缩层也称密集段、或缓慢沉积段, 是在相对海平面上升到最大、海岸线 海侵最大时期在陆坡和盆地相沉积的 沉积物。
一般由沉积速率很慢的(10100mm/万)、厚度很薄的、缺乏陆源 物质的半深海和深海沉积物。
Definition of Key Terms
密集段 Condensed Section
• 以沉积速度极低为特征的一种薄的海相地 层 层 段 ( 沉 积 速 度 小 于 1 一 l0mm / 1000 年)(据Vail, Hardenbol, Todd, 1984)。它们 是半远洋和远洋沉积物组成,缺乏陆源碎 屑物质,是在海平面相对上升最大、海岸 线海侵最大时期在外陆架、陆坡和盆地底 部沉积的(据Loutit, 1986)。
2. 四个基本变量控制层序特征
基本变量对层序的控制作用
基本变量
控制作用
构造沉降
提供沉积物沉积的可容空间
《高分辨率层序地层学》绪论
绪论层序一词(sequence),由Sloss在1949年第一次引入地质学中,认为它是“比群和超群更高一级的岩石地层学单位”,而没有现代层序地层学的概念.70年代初,北美、西欧一些国家,把地震地层学方法广泛应用于石油和天然气的勘探,取得了显著的经济效益,同时也积累了大量的地震资料和分析解释经验。
许多地质学家从中发现了许多在以往地面露头、岩芯和测井资料研究中忽视了的,或从未发现过的一些重要现象,认识到他们长期信守的某些基本地质概念需要加以修正。
美国石油地质学家协会(AAPG)于1975年以地震地层为中心召开年会,专门讨论这些问题并进行理论总结,随后,于1977年公开出版了由佩顿主编的‘地震地层学”。
层序地层学的主要奠基者P.R.Vail教授在这本书中,发表了他的两篇经典论文,对层序地层学中的众多基本概念、定义和关键性术语,首次作出了明确和系统的说明,因此,从P.R.Vail的两篇经典论文发表时期开始,意味着层序地层学的正式诞生。
80年代初期,以美国埃克森石油公司(EXXON) P.R.Vail为首的研究集体,在这一新的思想指导下进行了大量工作,发表了许多研究成果,同时利用层序地层、磁性地层、年代地层以及生物地层中所反映的海平面变化和同位素年龄等大量资料,编辑了全球中生代以来的年代地层和海平面旋回曲线图,厘定了不整合面与海平面变化的概念,并强调地震剖面、测井和地面露头的综合研究,是识别海平面变化的重要手段;1986年,第12届全球沉积学大会上正式公布的全球沉积学计划(GSGP)中指出,“长期以来,地质学家对地球历史中的韵律和特殊事件的发现和解释,具有浓厚的兴趣,近10年来,有几个方面的进展,已为从全球规模来考虑问题提供了一个新的超常的良机,其中最有希望的进展是层序地层学”;1988年9月,全球沉积地质委员会(GSGC)正式将层序地层学和全球海平面变化纳入GSGC研究计划中,层序地层学被推向“学科研究的前沿”,在1988年正式出版了由C.K.威尔格斯主编的《海平面变化综合分析》(1993年由徐怀大和魏魁生等人译为中译本,译名为“层序地层学原理”),之后在1989年又相继出版了桑格瑞和维尔等主编的《应用层序地层学》。
朱筱敏-层序地层学基本理论
◇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,顶界为首次海泛面;
◇在具有陆棚坡折和深水盆地的沉积背景中, 低位体系域由盆地扇、斜坡扇和低位前积 楔状体以及河流下切谷充填物组成的 。
HST
第二节 全球海平面变化
二、全球海平面相对变化周期与层序级别
不同的海平面变化周期 形成相应的沉积层序
2个一级层序,14个二级层序, 247个三级层序
第二节 全球海平面变化
二、全球海平面相对变化周期与层序级别
不同的沉积层序的地层对比
2个一级层序,14个二级层序, 247个三级层序,多个4、5级层序
准层序(Parasequence) 是一个以海泛面或与之相应 的面为界、由成因上有联系 的层或层组构成的相对整合 序列。
临滨
4
滨外陆棚
3
前滨
2
临滨
1
滨外陆棚
二、层序地层学基本概念
2)准层序组(Parasequence sets) ◇指由成因相关的一套准层序构成的、
具特征堆砌样式的一种地层序列; ◇边界为一个重要的海泛面和与之可对
第二节 全球海平面变化
二、全球海平面相对变化周期与层序级别
1、全球海平面相对变化周期 ◇全球海平面相对变化周期指在一个
时间段落内发生了全球海平面的相对 上升和相对下降。 ◇一个典型的海平面相对升降变化周期 包括海平面的逐渐相对上升、静止期 和迅速的海平面相对下降。
第二节 全球海平面变化
二、全球海平面相对变化周期与层序级别
二、层序地层学基本概念
3)层序类型:I型和II型层序
第二、三讲-Vail层序地层学理论
海(湖)泛面
一)不整合、沉积间断与层序边界
• 1.不整合(unconformity) • 是指岩石地层之间接触上的构造关系,沉积 上缺少连续性,并与沉积间断、风化特别是 侵蚀阶段相对应(Bates,1980) • 沉积间断:沉积地层中保留下来的时间记录 存在可识别的不连续,存在一段缺失(或无 记录)的地质历史。 • 不整合的类型(按成因): 1.与侵蚀作用有关的 2.与侵蚀作用无关的
莱109,2914.8m
亚 深度 绝对年龄 (Ma) 段 (m)
平均沉积速率 (mm/千年)
层序 地层
• 4)地球化学特征 • 有机地化:有机质 含量高、干酪根类 型好 • 微量元素:反映深 水的微量元素富集 • 5)沉积速率 • 小 • 6)测井曲线:高自 然伽马、低电阻率、 平直自然电位为特 征
低位前积楔状体:上超在 层序界面之上或下超于 盆地扇或陆坡扇之上, 顶界面是低位域的顶界 面-首泛面。 在斜坡构造背景下:低位 由海平面相对下降期形 成的下部前积楔和上升 期形成的上部前积楔及 深切谷充填。 在生长断层背景下:低位 域由盆地扇、斜坡扇、 互层砂泥岩加厚层和深 切谷组成。
2.海侵域(Transgressive systems tract,TST)
2.不整合与层序边界类型
在Exxon模式中,层序界面常以不整合面为代表。根据陆 相侵蚀的范围和相带向海迁移量的大小,将作为层序界 面的不整合划分出以下几种类型: 1)I型不整合(Type I unconformity):形成于海平面快 速下降期和构造迅速沉降期。海岸线可能移至陆架边缘, 伴随着陆架下切谷和海 底峡谷的深切作用,陆 表遭受广泛的侵蚀作用。 沉积相迅速向盆地方向 迁移。
1.低位域(lowstand systems tract,LST)
层序地层学(理论部分)复习资料
层序地层学复习资料层序地层学支撑学科体系:地震地层学生物地层学(与以岩性相似性为依据的岩性地层学无关)年代地层学沉积学层序地层学的贡献/为什么说层序地层学时地学史上的一次革命/层序地层学的重要作用:1、消除了年代地层学、岩石地层学、生物地层学命名混乱的现象;2、第一次提出了全球统一的成因地层划分方案;3、建立了地层分布模式;4、提高了对地层分布预测的能力;5、将地球科学的研究从定性推向定量。
层序地层学的发展阶段:概念萌芽阶段(1949-1977)——层序概念建立阶段Sloss、Krumbein和Dapples(1948)同时提出的地层层序概念标志为当今层序地层学的发展提供了概念基础孕育阶段(1977-1988)——地震地层学形成和发展阶段P.R.Vail(1977)等人编著的《地震地层学》为标志产生了一次重大的飞跃理论系统化阶段(1988年-现至)——层序地层学综合发展阶段以P.R.Vail(1988)等人编著的《海平面变化综合分析》以及Sangree,Wagoner和Mitchum等人的层序地层学文献的发表为标志。
给沉积学和地层学研究带来了革命性的飞跃三大层序学派:1、Exxon公司以P.Vail为代表的经典层序地层学派(被广泛应用)2、Galloway的成因层序地层学3、T.A.Cross的高分辨率层序地层学层序地层学的发展方向:提高精度是最主要的发展方向增加预测性是最重要的发展方向拓宽应用范围是潜在的发展方向陆相盆地与海相盆地层序地层学研究的差异性:盆地类别海相盆地湖相盆地控制因素全球海平面变化,盆地沉降,沉积速率,气候构造沉降,物源供给气候,古地形水动力条件海底火山等,波浪,潮汐,海流,风暴。
大陆水流,波浪,湖流沉积范围海岸带,陆架,陆坡,深海区冲积扇,河流沉积区,湖泊沉积区沉积层横向连续性横向延伸距离大,连续性好横向延伸距离较短,连续性差构造影响大范围影响,相对较弱频繁影响,相对较强层序厚度及变化层序厚度大,一般数十米至数百米,厚度较稳定层序厚度相对较小,一般为数十米至百余米,厚度变化较大沉积相变化沉积相连续,稳定,相变逐渐过度沉积相变化快,相的突变常见体系域特征海侵海退幅度大,体系域特征明显湖水进退频繁,幅度较小,体系域特征不明显预测难易程度相对较易相对更复杂,困难层序地层学的经典定义:“研究以侵蚀面或沉积间断面、或者与之可以对比的整合面为界的、重复的、成因上有联系的地层的年代地层框架内岩石间的关系。
层序地层学
80年代早中期的层序地层学
提出密集段概念(Condensed Section implications)
地震层序(Vail和Mitchum)
地震反射的地质意义
基本平行等时界面——层面或不整 合面,以及少量流体界面。
注意分辨率限制
80年代早中期的层序地层学
对于现代层序地层学的形成,Exxon 公司 生产研究部(group)有过一系列重要的贡献
将层序地层学概念应用于测井和地面露头剖面 Application of sequence concepts to well-log and outcrop sections
Definition of Key Terms
沉积体系 Depositional System
一串现在仍积极作用的(现代的)或者推测的(古 代的)沉积作用和沉积环境(三角洲、河流、障 壁岛等)从成因上联系到一起的岩相组合(据 Brown,1977)。 A three-dimentional assemblage of lithofacies, genetically linked by active (modern) or inferred (ancient) processes and enviroments (delta, river, barrier island, and so on) (Brown and Fisher,1977).
Siliciclastic Sequence Stratigraphy - Recent Developments and Applications, 1994, Weimer, P. et al (ed.). AAPG Memoir 58
层序地层学
1.论述层序地层学发展的主要学派,并阐述他们之间的关键不同点,着重从其形成机制、模式和研究方法论述。
1. 高分辨率层序地层学:是以Cross领导的科罗拉多矿业学院成因地层研究组为代表提出的,邓洪文教授首次将该理论体系在国内作了较为详细的介绍,随后引起了许多地质学家的重视,并逐步在实践中得到应用。
高分辨率层序地层学就是利用高分辨率地震剖面、测井、岩心和露头资料,通过对层序地层基准面的分析,运用精细的层序地层划分对比技术,建立高分辨率层序地层框架,由于时间分辨率的增加,地层预测的准确性大为提高,并能为油藏数值模拟提供可靠的岩石物理模型。
1.理论基础:高分辨率层序地层学理论的核心是:在基准面变化过程中,由于可容纳空间与沉积物通量比值(A/S)的变化,相同沉积体系域或相域中发生沉积物的重新分配作用,导致沉积物的保存程度、地层堆积样式、相序、相类型及岩石结构发生变化。
这些变化是基准面旋回中所处的位置和可容纳空间的函数。
基本理论包括基准面原理、体积划分原理、相分异原理和旋回等时对比法则。
其理论的关键点是基准面变化控制了层序地层的发育。
1.1 高分辨率层序地层学基准面旋回简介:作为对一个基准面旋回变化过程中形成的沉积体进行研究的分支学科,高分辨率层序地层学研究的基本单元是成因层序,即以等时面为界的时间地层单元,研究的基本原理是地层基准面或平衡剖面理论。
地层基准面为一抽象的、动态的非物理界面它是海平面、古构造(区域、局部)、古气候、古物源及沉积物供给速率、古地理等多种影响因子的函数。
基准面位置运动轨迹及方向、波动振幅及频率随时间而变化,并能准确地、动态地反映空间及沉积过程。
基准面在变化中总具有向其幅度的最大值或最小值单向移动的趋势,构成一个完整的上升下降旋回。
一个基准面旋回是等时的,在一个基准面旋回变化过程中(可理解为时代域)保存下来的一套岩石为一个成因地层单元,即成因层序,它以时间面为界,因而为一个时间地层单元。
层序地层学讲义
层序的划分
I类层序 高位体系域 海进体系域 低位体系域 II类层序 高位体系域 海进体系域 陆棚边缘体系域
Vail的划分方案:两个不整合面或与其相对应的整合 面为层序的边界
体系域的划分
高位体系域
海进体系域
低位体系域—盆底扇
低位体系域—斜坡扇
低位体系域—进积楔状体
凝缩段
国内研究现状
层序地层学是以被动大陆边缘海相地层的地震地层 学研究为基础发展起来的一门新兴学科。层序地层学理 论及研究方法由于它的可实践性已被国内外石油地质家 所接受,但如何将以被动大陆边缘海相盆地层序研究为 基础,强调海平面变化是控制层序成因和相分布内在机 制的经典层序地层学理论与研究方法应用于地层形成发 育与海平面变化没有直接联系或根本不存在联系的内陆 盆地中,是国内外地质界普遍关注并正在实践的一个重 要课题。国内的层序地层学研究从20世纪90年代初开始 引入并得到了蓬勃发展,大量科研成果不断涌现,建立 了一整套适合于陆相盆地的层序地层学理论及方法体系
统
渐
下新组
第
组
馆陶组
东
营
统 沙上
沙
沙 始
沙三
三 沙
河
三
三 新
街 系
中
统
组
段
沙
一
段
下 二
段
段
亚 段
段
段
上
沙
三
电位 曲线
岩性 电阻率 剖面 曲 线
下 T6
沙沙 四四 段上
T2
古生物及 相对丰度
Huabeinia obscura Pseudocandona ovata
Camarocypris ovata Ilyocyprimopha jinanensis
经典:地质专业-层序地层学-第二章2
形成于快速的海平面下降期。海岸线可能移至陆架边缘,伴随着陆架下 切谷和海底峡谷的深切作用,陆架遭受广泛的侵蚀作用。碎屑岩块沿着峡谷 体系被搬运至陆架斜坡的底部,形成了广泛的低位体系域。沉积相迅速地向 盆地方向迁移,不整合面之下的高位体系域遭受广泛的侵蚀作用。
9
10
Exxon模式的层序边界反映了不规则地形,不易与其它河道 冲刷面相区别。在非海相地层中,在河口湾地区很难发现与作 为层序边界的河道冲刷面相对应的古土壤面。一些研究已发现 海侵期的冲刷侵蚀作用可能会将已沉积的海侵体系域侵蚀掉, 这样导致海泛面与层序边界重合。
这两种方法也不是互相排斥的,他们各有其优缺点,只要 弄清楚用的是哪一种方法,在同一研究中使用两种方法也并非 不可以。实践证明,以不整合面为边界的层序地层学解释在预 测砂体的沉积可能比成因地层层序更具有潜力。
陆棚坡折I型层序地层和具缓坡边缘的I型层序地层之间主要的区别在于 低位沉积的不同。在具陆棚坡折边缘的I型层序地层中,低位体系域常由盆 底扇、斜坡扇和低位前积楔组成;
在具缓坡边缘的I型层序地层中,低位体系域是由厚度相对薄的低位楔 构成,这个薄层低位楔包括两部分沉积物。具有缓坡边缘的I型层序海侵和 高位体系城类似于具陆棚坡折的I型层序海侵和高位体系域。虽然在具有缓 坡边缘的I型层序高位体系域中缺乏明显的前积斜层沉积,但在高位和海侵 体系域中,常见三角洲前缘浊积岩。
三、不整合、沉积间断与层序边界
1.不整合的重要性
不整合(unconformity)是指岩石地层之间接触上的构造关系在沉积上缺 少连续性,并与沉积间断、风化特别是侵蚀阶段相对应(Bates,1980)。与此 相关的其他一些术语有非整合(nonconformity)、假整合(disconformity)、小 间断(diastem)、中断(hiatuse)。文中所运用的不整合是指在地层记录中包括 从局部到全球规模的不同级别的时间间断(temporal break)。
层序地层学发展进展
主 要 内 容
一、基本概念 二、层序地层学发展历程 三、三大不同学派层序模式 四、小结
层序地层学(
Sequence Stratigraphy )主要是研究 以侵蚀面、无沉积面或与其可对比的整合面为界 的,成因上相关的地层之间的相互关系, 它是研究 可在全球范围内确定年代地层格架的方法的学科。
建立了沉积幕形成的成因地层层序的地层构型(退 覆部分、上超海侵部分和代表最大海泛的界面) 强调海平面变化对地层特征的普遍控制作用
B
C D
沉积幕和成因层序形成的三个要素:海平面升降、 沉积速率和沉积物补给
A 以过程-响应动力学原理为指导,以多级次基准 面旋回为参照格架 B 层序地层学与沉积学紧密结合,以露头、岩心、 地震、测井资料为基础
成因层序
T-R 层序 (海进-海退层序)
据O.Catuneanu等, 2002,2009
High-Resolution Sequences Cross(1994~1998)
A、构造运动、全球海平面变化、沉积物供给、 气候变化为层序发育的主要控制因素 B、层序为以不整合和与其对应的整合为界所限 制的一套成因上有联系的地层
5、将地球科学的研究从定性推向定量
理论系统化阶段
1989年, 层序地层学完善形成,Sangree和P.R.Vail等,《应用层序地 层学》
孕育阶段
1988年, Posamentier等,层序地层学基本术语的定义, 层序地层学问世,SEPM第42期特刊 1987年,Haq等,“层序地层学”名词的提出,《科学》 杂志——三叠纪以来的海平面变化 1985年,Posamentier等,层序及沉积体系域立 体模式图; Van Wagoner, “准层序”的定义, 《海平面变化控制的沉积相分布》
第六章 陆相层序地层学
第六章陆相层序地层学随着人们对盆地认识的深化以及油气地质学、沉积学、海洋地质学、海洋学、古气候学、古生物学和地球物理、同位素测年等技术的长足进展,知识的量变必然导致科学的革命(质变),层序地层学以其强大的生命力在全世界得到迅速发展和应用。
它作为一种成功的全球性理论,在油气资源勘探开发中正发挥着巨大的作用;以其概念的合理性和应用的可操作性,提供了一种更为精确的以不整合面或与之相对应的整合面为边界,等时的地层格架内对地层进行对比、岩相古地理再造和勘探中钻前预测生储盖地层分布的有效方法。
它的出现在沉积学、地质学以及一切与沉积岩有关的科学领域引起了极大的震动。
正如Vail所言,“层序地层学概念在沉积岩上的应用有可能提供一个完整统一的地层学概念,就像板块构造曾经提供了一个完整统一的构造概念一样。
层序地层学改变了分析世界地层记录的基本原则。
因此,它可能是地质学中的一次革命,它开创了了解地球历史的一个新阶段”。
层序地层学在我国的兴起和发展仅有十年的历史,但我国的层序地层学工作者在引用海相层序地层学理论的基础上,对陆相层序地层学研究有了创新性的进展,已经取得了丰硕的成果。
第一节层序地层学发展历史虽然“层序”概念的提出(Sloss,1948),近乎与地层学一样古老,但层序地层学作为地层学的一门新兴分支学科,则是近20多年来才发展起来的。
究其发展轨迹,它大致可分为三个阶段:即概念萌芽阶段、孕育发展阶段和理论系统化阶段。
一、概念萌芽阶段(1948—1977)——层序概念建立阶段该阶段主要建立了层序地层学赖以发展的地质基础,包括以生物地层学、岩石地层学、年代地层学及动力地貌学为依据建立的一些层序。
其中以Sloss,Krumbein和Dapples(1948)同时提出的地层层序概念为标志。
Sloss等人将层序定义为“比群、大群或超群更高一级的单元,在一个大陆的大部分地区可以追踪,并且以区域的不整合面为界”。
1963年,Sloss等人将北美克拉通前寒武纪晚期至全新世地层划分成以区域不整合面为边界的六套地层层序(图l—1),并以北美印地安部落的名字对层序进行命名。
层序地层学
Sequence stratigraphy
朱筱敏
中国石油大学资源与信息学院
Sequence Stratigraphy is the study of genetically related facies within a framework of chronosratigraphically significant surfaces
二、孕育阶段(1977-1988)-地震地层学形成发展
以P.R.Vail、R.M.Mitchum 等EXXON公司的专家在AAPG 第26届专题报告《地震地 层学:在油气勘探中的应 用》的出版为标志。
二、孕育阶段(1977-1988)-地震地层学形成和发展
1、新理论和新方法的出现
二、孕育阶段(1977-1988)-地震地层学形成和发展
“沉积层序是由相对整一、连续的、在成因 上有联系的地层组成的,顶底以不整合面或 与之相对应的整合面为边界的地层单元”。
The sequence is defined as a relatively conformable, genetically related succession of strata bounded by unconformities (Mitchum,1977)
Sequence Stratigraphy and Cyclicity of Nature
第一章 绪 论
第一节 层序地层学的形成和发展
一、层序地层学的萌芽阶段
二、地震地层学形成发展阶段 三、层序地层学综合发展阶段
层序地层学发展历史(Background)
三大发展阶段
概念萌芽阶段 1949-1977 孕育阶段 1977-1988 层序概念建立阶段
第十三章+层序地层学
第十三章
层序地层学
4、层序地层学的贡献与价值巨大
层序地层学概念在沉积岩上的应用有 可能提供一个完整统一的地层学概念,就象板 块构造曾经提供了一个完整统一的构造概念一 样,层序地层学改变了分析世界地层记录的基 本原则。因此,它可能是地质学中的一次革 命,它开创了了解地球历史的一个新阶段。 ——P. R. Vail
第十三章
层序地层学
第十三章
层序地层学
2、层序地层学基本概念体系
凝缩层(Condensed section)
指沉积速率很慢的(1-10mm/1000a)、厚度很薄的、 富含有机质的、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、海侵最大时期在陆棚、陆坡和盆地 平原地区沉积形成的。
2、层序地层学基本概念体系
2)体系域(system tracts)
指一系列同期沉积体系的集合体(Fisher 1977),包括低位、海侵、陆架边缘与高位体系域,由 一个准层序组或多个准层序组构成。 CS
Relative Sea-Level
System Tracts
HST
LST
TST
HST
第十三章
层序地层学
地震地层学是一种利用地震资料进行地质综 合解释的学科:岩层中产生地震反射的物性界 面主要是具有速度—密度差异的层面和不整合 面(大多数情况下),可将这类界面作为划分 年代地层单位的主要依据。 地震地层学的核心是海平面升降旋回变化的 周期性;其基础是以不整合面为边界的沉积层 序的识别。
第十三章
层序地层学
第十三章
层序地层学
3、层序地层学综合发展阶段(1988年至今) 出现多种层序地层学派: 经典层序地层学(美国Rice大学,Vail) 高分辨率层序地层学(美国科罗拉多,Cross) 成因地层学(美国德州Galloway) 层序地层学开始深入到油气勘探开发的各个阶段:从盆地分 析到圈闭的成因解释,从油藏描述、数值模拟到后续动态模 拟,从勘探开发各个阶段的软件开发到油藏管理。 给沉积学和地层学研究带来了革命性的飞跃。
操应长教授层序地层学复习资料
操应长教授层序地层学复习资料操应长教授《层序地层学》复习资料⼀、定义层序地层学:是根据地震、钻井及露头资料,结合有关的沉积环境及岩相古地理解释,对地层层序格架进⾏综合解释的学科。
时间的概念:界⾯是⼀个时间段旋回性:⼀套层序就是⼀个旋回,与地层旋回⼀致。
时间格架:全盆地对⽐的等时沉积体系。
成因上有联系的地层:在层序内部没有主要的间断⾯。
定义:基于属性分析定义的地层学分析:岩性地层学,⽣物地层学,磁地层学,化学地层学,年代地层学,异地层学,地震地层学,层序地层学岩性地层学:基于岩⽯性质分析,岩⽯地层单元间的界⾯常为不等时的岩性界⾯。
层序地层学:异地层学:介于岩性地层学和层序地层学之间。
基于边界不连续⾯界定的地层单位,其界⾯为不连续⾯(以岩性地层接触关系为表现)⼆、⼆、发展三阶段:(⼀)概念的提出(⼆)地震地层学反射波速度反映密度差异核⼼:全球海平⾯变化具有⼀致性,海平⾯变化控制了层序发育的特点。
应⽤地震资料和钻测井资料可预测和确定盆地的地层结构、沉积相类型和区域分布。
(三)层序地层学的综合发展阶段三、层序地层学的特点⼀)科学性1、统⼀性:构造运动、海平⾯变化2、等时性:等时界⾯3、时间性:层序界⾯代表⼀个时间段。
⼆)预测性三)综合性多种资料、多个学科的综合四、层序地层学⾯临的问题五、概念和术语的统⼀问题1、陆相层序地层学的成因问题2、层序地层学单元的级序划分3、深⽔层序地层学研究4、陆地沉积的层序地层研究:closs、vail第⼀章层序地层学的基本概念⼀、海(湖)平⾯与可容空间绝对海(湖)平⾯/全球海平⾯:指海(湖)⾯相对于⼀个固定基准⾯如地⼼的⾼度,与盆地内局部因素⽆关,其升降变化多受盆地位置、⽔深、盆内沉积物量等因素控制。
相对湖(海)平⾯:沉积盆地的基底距离湖(海)⾯的⾼度,反映湖(海)盆基底的局部沉降或上升,其升降变化受控于湖(海)平⾯和湖(海)盆基底的位置。
湖(海)⽔深度:指沉积湖(海)盆内沉积物表⾯距湖(海)⾯的⾼度,其⼤⼩受控于相对湖(海)平⾯的位置与已形成的沉积物厚度。
地层学原理---第五章 地层层序 地层结构 地层[高级教育]
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。其向调上文查档的要点:
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盆 地 类 型
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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.
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。
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沉积幕与 成因地层层序
• Galloway(1989)在沉 积幕概念的基础上提出 了成因地层层序样式。 他认为成因地层层序是 沉积幕的沉积产物。成 因地层层序由三个重要 部分组成:远超前积部 分、上超海进部分和反 映最大洪泛作用的顶底 界面。
远超前积部分由3个次级单元组成:
1.反映海岸平原加积作用的砂质河流、三角洲 平原和海湾-泻湖相
成因地层层序边界的形成与特征
• 识别成因地层层序的边界,即识别最大海 泛面及与其相对应的地层界面是确定成因 地层层序的关键。
• 识别标志:
• 最大海泛面形成于陆棚的最大海进期。此 时,沉积中心不断向陆地方向迁移,盆地 沉积范围不断扩大,沉积物的供给受到一 定抑制,结果在陆棚中部、外部和向海盆 中心方向的斜坡、盆地平原等沉积地区表 现出极为缓慢的沉积特征。
四大学派层序地层学 的理论基础
二.Galloway成因 层序地层学
对于沉积盆地分析中成因地层的划分与对 比,Frazier(1974)提出了沉积幕 (depositional episode)的概念,并以美 国墨西哥湾岸盆地西北部第四系为例进 行了精辟的阐述。Galloway(1989(继 承了并进一步发展了沉积幕的概念,提 出了与Exxon石油公司不同的成因地层划 分对比方法和标准。
③层序边界常以重要的区域侵蚀和上超为标志,它明显控制了 沉积相带的分布。体系域在层序内周期性出现并且与层序边 界有关。
④沉积层序1型层序边界上下存在明显的沉积间断和相带向盆 地方向的迁移,这个沉积间断常位于海退沉积单元的中上部。 若以成因地层层序的边界海泛面来划分地层,那么在成因地 层层序中就可能包括不整合面
2.层序的成因
Vail等认为,全球海平面升降变化旋回是 形成沉积层序的根本因素,全球海平面 变化、构造沉降、沉积物供给合气候共 同控制了沉积层序的地层构型。
成因地层层序是沉积幕的产物,它强调两 个因素,一是盆地边缘的建造与盆地的 充填过程,另一个因素是盆地边缘的区 域性水进过程。区域性水进过程达到最 大范围时,所形成的最大洪泛面就构成 了成因地层层序的边界。
沉积幕:指由多个沉积事件构成的大型成因地层单元。 每个沉积幕由一个沉积复合体记录并确定的。沉积 复合体由若干个相序列(准层序)组成,它是在构 造、气候相对稳定、由盆地边缘点物源所形成的若 干个准层序的复合体。沉积幕记录了两次最大洪泛 事件之间的一个完整的相对海平面升降周期。
• Frazier(1974)对墨西哥湾岸盆地第四系沉 积体系的地层研究基础上,认为成因层序地层 研究的基础是:
2.海滨带的前积沉积物,向陆方向它位于先期 沉积层序的海泛沉积台地之上,而向海方向 则位于同期远超(退覆)的大陆坡相之上
3.混合加积的下斜坡和进积的上斜坡相。(斜 坡下部和盆地平原的加积--低位扇和盆地扇, 斜坡上部的进积--低位进积体)
上超海进部分:
1.滨线后退期间和之后立即沉积并经过改 造的海滨相和陆棚相
成因层序地层的理论基础
• 基本概念
• 沉积事件与沉积幕
• 沉积事件(depositional event):指在一个相对短的 时间内发生的由初始前积、过渡加积到最终海进(退 积)过程的产物。
• 每个沉积事件由一个相序列记录并加以确定。每个相 序列的所有沉积相在成因上均与同一个沉积物源有关。 (相当于Galloway定义的准层序)
Galloway认为,成因地层层序可以使人们更加全面地了 解沉积盆地的沉积历史、构造发育史和海平面演化史。 因为:
①最大海泛面以广泛分布的海相层或海底侵蚀层为特征, 易于识别和追踪对比
②最大海泛面能够有效地将海相和非海相沉积体系区分 开来
③可依据古生物学原理和方法确定最大海泛后富含化石 的密集段的地层时代,可为区域层序地层对比建立年 代地层格架
④海侵形成稳定的标志层,在盆地分析中,海侵和高水 位沉积相展布宽,易于对比。
总之,成因地层层序模型强调的是确定基本地层组合中 相的相关性,认为沉积物供给和沉降速率的变化与海 平面波动对层序的形成同等重要
Vail等人认为,以不整合面或与之对应的整合面作为沉积层序 的边界要比以海泛面作为成因地层层序的边界更加合理。
①层序边界是在盆地范围内将新老地层分开的唯一界面,具有 年代地层学意义。
②层序边界不受沉积物供给的控制。当海平面相对快速下降并 伴随沉积物大量供给时,便形成了以削截为标志的层序边界; 当海平面相对迅速下降而沉积物供给缓慢时将会形成以广泛 出露地表为标志的层序边界。而海侵和海退受沉积物供给的 明显控制,即使在一个给定的沉积盆地内,在不同部位也不 可能同时发生海进和海退。所以,沉积物供给的区域性差异 造成海岸线迁移规律的差异,从而造成成因地层层序的区域 穿时现象。
2.上斜坡和陆棚边缘沉积经重力作用在斜 坡脚重新沉积的裙状体
成因地层层序的界面:最大海泛面 陆上沉积间断侵蚀面分隔一个成因层序中
的远超前积和上超海进部分。
最大海泛面
沉积间断剥蚀面
最大海泛面
沉积层序(Exxon)与成因地层层序对比
1.层序界面不同
沉积层序是以不整合面或与之对应的整合面为界的 一套具成因联系的、连续的沉积单元;成因地层层 序是以最大海泛面为边界的沉积幕的沉积产物。
3.沉积层序和成因地层层序对陆架边缘侵蚀和 退积的时期、过程和作用强调的重点不同。
• Vail的层序地层模型中海平面下降到陆棚坡折 以下时会产生深切谷,海平面稳定下降并保 持稳定时会导致峡谷充填。
• 在成因地层模型中,陆架边缘、斜坡侵蚀和 退积过程是由陆架边缘、上部斜坡的不稳定 性和沉积物补给速率、暂时的古地理变化、 海岸和陆架形态等因素控制的。在一个沉积 幕的不同时代,不仅存在扇体沉积而且也可 以发生海底峡谷的冲蚀和充填
• 1)和非沉积期(海进) 沉积物充填的。在任何一个沉积内,活跃的沉 积作用总是集中在沉积盆地的一个区域内,在 其它地区,沉积量很少或以无沉积作用或以侵 蚀作用为主。因此,沉积段将被无沉积的间断 分隔。
• 3.每个沉积事件以间断面与其它事件分开。每 个简单的沉积事件由进积、加积和海泛沉积组 成的,并在沉积相序中呈有规律性的排列。多 个沉积事件就构成了沉积幕。