生物地层学
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5 最大海泛面
最大海泛面代表各种各样的、广海的、世界性的、常常 很丰富的浮游生物和深水底栖生物向陆地方向的最大分 布(Loutit等,1988;Allen等,1991;Aementrout与 Clement,1991; Aementrout等,1991 )。与最大海 泛面相联系的凝缩段构成一个生物地层上非常特征的事 件,通常凝缩段具有丰富的浮游生物化石,因此它具有 确定时代和跨盆地(可能全球性)对比的最大潜力。
低位扇沉积可通过在含有原地化石组合的较深 水海相页岩中出现外来化石组合来加以识别。
3 海侵面
海侵面将低位体系域与海侵体系域分隔开来。海侵 面的存在可通过海相化石组合突然叠置于滨海或非 海相化石组合之上来判断。
注意海侵面代表了一种介于陆相与海相环境之间的 退积生物相界面,并且是穿时的。
4 海侵体系域
海侵体系域由退积准层序组成,具有整体向上变深的化 石组合(Armenttrout等,1991),并且通常是较近源的 化石组合紧紧叠加于近源化石组合之上。垂向层序中一 个完整的例子是生物相从陆相向上变为微咸水相、再变 为浅海相、最后变为深海相组合。根据古地理状况既可 以是完全开阔海相,也可以是局限盆地相(图6.12)。
2 化石带图表及生ห้องสมุดไป่ตู้年代地层分析
已经发表过的化石带图解,都用化石的始现事件和化石的 灭绝事件二者来确定生物带。相反,在石油工业中优先采 用生物灭绝事件来确定生物带的顶,而生物首现事件用来 确定亚带。这是因为石油工业中为生物地层研究所采集的 最常用的样品来自钻井岩屑,而当岩屑随泥浆返回到地面 时,会受到迟到效应和上部裸眼污染的影响。另一方面, 在精细的储层研究中,采用化石的首现来建立高分辨率生 物地层图解,因为这时常常可以利用取芯和井壁取芯样品。 这些化石图解用来进行更精确的地层对比,从而更好地了 解储层的横向变化和连通性。
2 浮游生物
浮游生活在水体中的生物称为浮游生物。海相浮游生物 的分布同样受环境参数如盐度、氧气、温度和营养条件 的控制。浮游植物同样也受透光强度的控制,透光强度 随水体深度增加和水体透明度降低而降低。因而浮游植 物在泥质三角洲体系附近的浑浊水体中受到抑制。环境 参数由于水体来源、气候、地理和水深的不同而变化。 不同种属的浮游生物对这些环境参数的忍耐力也不同。 一些浮游生物对环境较另一些浮游生物敏感,如放射虫 和浮游有孔虫在陆棚环境一般较少,而沟鞭藻和疑源类 可生活在滨海到广海环境(图6.6)。因而一些浮游生物 化石的分布与水体质量、水深与陆地的距离有极大的关 系。浮游微体化石与底栖微体化石之比(Murray,1976) 和“深”海化石与“浅”海化石之比提供了某种“海洋 性” 或涌流的量度。
在生物地层学中,识别再沉积化石是一个普遍的问题。 这一问题与发生在层序边界上的剥蚀作用密切相关。在 被快速堆积的沉积物中再沉积化石确实是最普遍的古生 物组分。它们的存在加上快速注入深海盆地的陆源化石 如孢子、花粉和植物碎片,可用来帮助识别层序边界。
2 低位体系域
近源化石记录中的低位体系域,可根据上覆化 石间断、生物相突然向上变浅、或非海相化石 组合叠置于海相化石组合之上来识别。在深海 盆地中的低位体系域则根据硅质碎屑供给速率 的增加、沉积物中含再沉积化石和低丰度原地 化石来识别(Armentruout等,1991)。
生物地层学
生物地层学是一门根据岩石古生物学而建立得很完善的地层 学分支。它利用化石种的年代地层范围来对比地层剖面,利 用化石种的古环境选择来提供有关沉积环境的信息。
一、化石类别与化石带图表
1 化石类别与化石 带图表
三类最有用的化石群 是:微体化石(如有 孔虫、界形类、硅藻、 小瓮形藻、放射虫、 钙藻和牙形虫)、超 微体化石(如颗石藻、 盘星藻)和孢形体 (如沟鞭藻、几丁虫、 疑源类、塔斯马尼藻 类、孢子和花粉)。
海相生物相
陆相生物相
来自陆相环境的化石组合可提供气候条件的历史记录,提供 与盆地相邻陆块的粗略沉积环境背景。
三、生物地层学与层序地层学
1 层序边界及其对应的整合面
一个层序界面是一个年代地层意义上的重要界面,是 相对海平面下降所产生的结果。如果在层序界面上发 生过大的剥蚀作用,就可能存在生物地层间断,其判 断依据是年轻的化石组合叠于教老的化石组合之上和 化石组合之上和化石标志层缺失。层序界面上下的化 石组合指示的时代与古环境的差异,是相对海平面下 降幅度(McNeil,等,1990)和在盆地中的位置这二 者的函数。
3 生物相
代表某一特定沉积环境的生物的组合称为生物相 (Biofacies)。任何生物相中某一特定化石组合 的构成是古环境条件、由水流或块体重力搬运与 成岩史引起的事后再分布函数。大部分微体和大 化石种可用来确定古环境,但小个体的、可保存 的、广泛分布的底栖有孔虫特别有用。由于沉积 类型的分布只是控制生物相的众多环境参数之一, 所以生物相与沉积类型之间并不存在简单的关系。 但是,在浅水环境,生物相与潮汐或波浪能量, 即与沉积物的粒度存在较密切的关系。 生物相可分为海相生物相和陆相生物相。
二、古环境分析
1 底栖生物和孢粉相
生活在海底表面或海底内的生物称为底栖生物。在石油 工业中有孔虫类底栖生物在确定海洋古环境时却应用最 为广泛(Van Gorsel,1988)。
底栖类有孔虫从滨海到大洋深处均可生存(Murray, 1973,1992)。这类底栖生物同样适应环境条件的变化, 包括温度、氧气、盐度、给养基质及透光性(图6.3)。
在深水的半深海和深海环境,层状大洋水体的物理性质,如营养、 氧气、盐度和温度,控制着底栖生物的分布;而在陆棚区,水流 能量、给养基质类型、盐度、温度和透光强度却是重要的控制因 素。图6.4表示底栖生物与水深的一般关系。
另一种确定沉积环境的方法是孢粉相分析(图6.5)。这种方 法在河流-三角洲沉积体系已被证明特别有用(如Brent Province,北海;Dension 和Flower,1980;Hancock和 Fisher,1981;Parry等,1981;Nagy等,1984)。