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第三章准层序和准层序组第一节准层序特征第二节准层序组特征体系域准层序组准层序（层组-层-纹层组-纹层）层序层序的组成单元：高位海进(水进)低位3种类型层序界面层序界面最大海泛面－凝缩段初始海泛面第一节准层序特征准层序(parasequence)概念:准层序是层序的基本组成单元，是由海泛面或与之相当的面所限定的、有成因联系的一组相对整合的层或层组序列(Van和Wagoner，1985)。即重复的、向上变浅的地层单元。准层序沉积厚度一般为几米到几十米，持续地质时间为几万年至几十万年，并可用露头、岩心和测井资料识别。准层序是以海泛面控制的、有规律的和可预测的方式叠置这一事实，使人们能更好地预测沉积环境，并且使地层的时间和相的对比更加可靠。准层序的边界：是一个海泛面及与之相关的界面。海泛面(marinefloodingsurface)：是一个新老地层的分界面。穿过这个面水深有明显增大的证据。在地层记录中，这个面极易识别和作图，最大海泛面记录了海底淹没最大事件，并分隔于其下的海进单元与其上的海退单元。通常它是一个区域上分布相当明显和重要的面。凝缩段是最大海泛面的识别标志。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，表明存在小规模的沉积间断。除非海泛面与层序边界重合，否则海泛面上不会发生大规模的陆上侵蚀作用、无海岸上超的向下迁移或向盆地方向的移动。一、准层序边界和准层序特征1、准层序边界特征：•大部分准层序界面海泛面均存在着深水沉积与浅水沉积的一个截然界面。•有时，在野外露头和岩心资料上，可观察到与层序边界不一致的海泛滞留沉积。厚度较薄1m，多由侵蚀早期沉积物所组成，呈不连续状态分布在陆棚海泛面的顶部。滞留沉积的类型包括：钙质结核滞留沉积潜穴化的并被波浪和流水改造的滞留沉积堆积在海泛面上的颗粒碳酸盐岩河道滞留沉积物•浅海地区界面之上富集碳酸盐矿物、磷灰石或海绿石，且岩性和沉积厚度在界面处发生了突变。准层序边界是由海泛面所限定的，因此在没有水深突然变化证据的沉积环境中是识别不出准层序的。海泛面在海岸平原和陆棚地区均存在相对应的沉积界面，如海岸平原的煤层、广泛分布的越岸泥岩和冲积平原上的潮湿母岩风化残积物（古土壤），不存在显著的河流回春、陆上侵蚀、海岸上超向下迁移和上覆地层上超等反映层序边界的标志。因此在海岸平原、三角洲、浅滩、河口湾和陆棚等沉积环境中可以识别准层序。在陆棚地区与海泛面相关的界面是一个整合面，没有显著的沉积间断，并以薄层的碳酸盐岩、富含有机质的泥岩、富集海绿石和火山灰、缺乏陆源碎屑物质的较深水沉积为特征。穿过与海泛面一致的陆棚区沉积界面缺乏明显的水深变化证据。在水体较深的盆地斜坡和深海平原地区，由于缺乏水深变化的证据，所以难以识别准层序。2、准层序沉积特征：水体深度向上变浅的沉积序列,层厚向上增大生物扰动向上减小沉积相向上指示水深变浅水动力能量向上变强的沉积特征三维空间上表现出简单的冲刷和变粗的趋势1～50m厚持续104～105a大多数准层序都是前积的，并且呈现出向上变浅的特征：所有硅质碎屑准层序都是一个向上水体变浅的进积序列。除潮坪沉积之外，大部分硅质碎屑准层序是一个向上粒度变粗、层组厚度和砂泥比值向上加大的沉积序列；但是对于潮坪环境准层序来说却是一个向上粒度变细的、层组厚度和砂泥比值向上降低，以至顶部出现泥岩和煤的沉积序列。碳酸盐岩沉积准层序多为向上水体变浅的加积沉积序列。一般地，准层序边界是在沉积物供给速率小于可容空间增长速率时形成的，而准层序是沉积速率大于可容空间增长速率时形成的。•二、准层序的识别沙河街组根据钻井岩心及测井曲线特征可以识别出两种类型的准层序:•一种是自下而上由页岩或泥岩、泥质粉砂岩及粉砂岩组成的向上变粗的准层序；•另一种是自下而上由页岩、含膏泥岩、膏岩及盐岩组成的反映向上水体变浅的盐韵律准层。向上变粗准层序向上变粗变厚纹层最小的肉眼可识别的层。在组成成分及结构上一致，内部不分层。沉积过程：幕式沉积。界面特征：形成非常迅速，几分钟到几小时；比岩层分布范围小。纹层组一组相对整一的有内在联系的纹层序列，以侵蚀面、无沉积或与之有关的整一面为界面（叫纹层组界面）。由一组或一套整一的纹层组成，该纹层在岩层中具有明显的构造。沉积过程：幕式沉积通常见于浪成或流水波浪岩层、浊积、丘状层理中浪成波痕层段，或与流动波纹相反的交错层理中，或前积层的波痕外缘。界面特征：形成迅速，几分钟到几天，比岩层分布范围小。岩层一组相对整一、有内在联系的纹层或纹层组序列，以侵蚀不整一或与之有关的整一面为界面。不是所有的岩层都包含纹层组。沉积过程：幕式或周期性的。幕式沉积包括风暴沉积、洪泛沉积、泥石流及浊流沉积，周期性沉积包括由于季节或气候变化的沉积。界面特征：形成迅速，从几分钟到几年；在层序范围内将所有新地层与其他地层分开；相带变化以岩层面为边界；对某种环境下的年代地层学有用；岩层界面所代表时间长；变化大，从数平方米到上千平方公里。岩层组一组相对整一的有内在联系的岩层组序列。以侵蚀面、不整一面或与之有关的整一面为边界（叫岩层组界面）。界面上下岩层成分、结构或沉积构造不同。沉积过程：幕式的或周期性的（与岩层相同）界面特征：与岩层相同。此外岩层组及岩层组界面所需的地质年代较岩层面分别更广。一个准层序沉积厚度的大小主要受控于岸线推进的水体深度。这个水体深度反映了前一个准层序废弃以后的相对海平面上升情况，一个准层序的厚度是相对海平面上升速率和准层序周期性及沉积物供给等因素相互作用的结果。如果一个准层序的周期是相对恒定的，低缓的相对海平面上升速率就会造成较小的可容空间，若沉积物供给速率低则可以形成薄层准层序；而快速的相对海平面上升速率和快速的沉积物供给速率就会形成厚层准层序。因此依据准层序厚度变化特征去识别相对海平面上升速率以及沉积物供给速率的变化。三、准层序空间相变关系和形成机理1、准层序空间相变关系：准层序的垂向和侧向相变特征具有良好的规律性。垂向相变规律：砂泥比向上增大、砂岩厚度向上加厚、沉积物粒度向上变粗、沉积环境水体向上变浅。侧向相变规律：向陆地方向，准层序沉积物可上超在层序边界之上并发生厚度减薄和尖灭，或因冲积平原河道的冲刷侵蚀作用而使准层序沉积发生终止。向盆地中央方向，每个准层序沉积物中的砂岩不断变薄，页岩不断增厚，以至在较深水区失去了准层序的特征。2、准层序形成机理：一个完整准层序的形成是与海平面相对升降变化密切相关的。第一个阶段，沉积物的沉积速率大于海平面相对上升速率或海平面处于相对下降状态。此时沉积物不断向前推进，较浅水沉积相上覆在相对较深水沉积物之上，形成自下而上沉积水体由深变浅的准层序沉积序列。第二个阶段是海平面上升速率明显大于沉积物供给速率形成海泛面的时期。此时在第一个阶段形成的沉积物之上产生了硅质碎屑沉积物的无沉积作用面，并可在该面上沉积薄层碳酸盐岩、海绿石、富含有机质的泥灰岩或火山灰，也可以使在早期沉积物顶面形成不同类型的海泛滞留沉积。第三个阶段是形成新的准层序沉积阶段。此时海平面发生较明显的相对下降，沉积物供给速率大于可容空间增长速率，沉积物不断向前进积，形成新的准层序。新的准层序叠置在前期准层序顶界海泛面之上，穿过该海泛面存在明显的水深增加的证据。一、准层序组的概念及类型1、准层序组的概念是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，其边界为一个重要的海泛面和与之可对比的面，有时它可与层序边界一致（VanWagoner,1985）。准层序组的沉积厚度几十米-几百米，平面分布范围可达几千平方千米，持续几万-几十万年。可以通过露头、钻井、测井和岩心资料识别。第二节准层序组特征2、准层序组的界面•不同准层序组叠置的分隔界面•可与层序界面一致•可是下超面或体系域的界面不同的沉积可容空间增长速率与沉积速率之比（A/S）决定了准层序组的纵向叠置样式，即退积准层序组、加积准层序组和（前）进积准层组。3、准层序类型根据准层序的垂向组合关系（叠置样式）可将准层序组划分为进积、加积和退积准层序组三种类型。进积准层序组是在沉积速率大于可容纳空间增加速率的情况下形成的，形成向上砂岩厚度增大、泥岩厚度减薄、砂泥比值加大、水体变浅的准层序堆砌样式、常是高位体系域和低位前积楔状体的沉积特征。退积准层序组是在沉积速率小于可容空间增长速率的情况下形成的，所以较年轻的准层序依次向陆方向退却，退积准层序组显示出向上水体变深、单层砂体减薄、泥岩加厚、砂泥比值减低的特征，它常是海侵体系域的沉积响应。加积准层序组是在沉积速率等于可容空间变化速率的情况下形成的，相邻准层序之间未发生明显的侧向移动。自下而上，水体深度、砂泥岩厚度和砂泥比值基本保持不变。当沉积可容空间增长速率小于沉积速率时，形成前积准层序组，此时较年轻的准层序依次向盆地方向前积，整体上显示出向上水体变浅、砂岩厚度增大、泥岩减薄、砂泥比值加大的特征。当沉积可容空间增长速率大于沉积速率时，形成退积准层序组，此时较年轻的准层序依次向陆方向退却，整体上显示出向上水体变深、单层砂岩减薄、泥岩厚度增大、砂泥比值减低的特征。当沉积可容空间增长速率等于沉积速率时，相邻准层序之间未发生明显的侧向移动。自下而上，水体深度、砂泥岩厚度和砂泥岩比值基本保持不变。二、准层序组的识别三、准层序组的空间相变和年代地层对比意义测井层序地层学分析准层序组露头剖面准层序组露头剖面1、准层序的概念及其特征？2、准层序的形成机理？3、准层序组的概念、类型及其特征？4、准层序组的年代地层对比意义？思考题：