層序地層學(xué)第3章

1、第三章第三章 可容空間與濱線遷移可容空間與濱線遷移Chapter3 Accommodation and Shoreline Shifts異源因素與其他因素之間的關(guān)系異源因素與其他因素之間的關(guān)系3.2 沉積作用的異源控制因素沉積作用的異源控制因素Allogenic controls on sedimentation 層序的主控因素層序的主控因素1 海平面的變化海平面的變化2 構(gòu)造沉降構(gòu)造沉降3 氣候氣候4 物源供應(yīng)物源供應(yīng)SL異源控制因素的特征異源控制因素的特征3.2 沉積作用的異源控制因素沉積作用的異源控制因素Allogenic controls on sedimentation A.全球海平

2、面變化：全球海平面變化：全球海平面全球海平面（Global eustasy)是指海平面相對(duì)于一個(gè)是指海平面相對(duì)于一個(gè)固定的基準(zhǔn)點(diǎn)（如地心）的位置，因此它固定的基準(zhǔn)點(diǎn)（如地心）的位置，因此它與局部影響因素?zé)o關(guān)。與局部影響因素?zé)o關(guān)。全球海平面變化可全球海平面變化可能起因于洋盆體積的變化、全球海洋水體能起因于洋盆體積的變化、全球海洋水體體積的變化和相應(yīng)于平均海平面的全球重體積的變化和相應(yīng)于平均海平面的全球重力場等勢(shì)面的變化等。力場等勢(shì)面的變化等。 B.海平面相對(duì)變化：海平面相對(duì)變化：相對(duì)海平面相對(duì)海平面（Relative sea-level）是指海平面與局部）是指海平面與局部基準(zhǔn)面如基底之間的測量值

3、?；鶞?zhǔn)面如基底之間的測量值。一個(gè)地區(qū)相一個(gè)地區(qū)相對(duì)海平面變化是全球海平面變化和當(dāng)?shù)嘏鑼?duì)海平面變化是全球海平面變化和當(dāng)?shù)嘏璧爻两邓俾实暮瘮?shù)。地沉降速率的函數(shù)。 C.水深水深:是指海平面與水底的測量值。是指海平面與水底的測量值。海平面相對(duì)變化和水深變化是兩個(gè)概念，海平面相對(duì)變化和水深變化是兩個(gè)概念，水深變化同時(shí)受到沉積物供給的影響，是水深變化同時(shí)受到沉積物供給的影響，是全球海平面變化、構(gòu)造沉降和沉積物供給全球海平面變化、構(gòu)造沉降和沉積物供給三者的函數(shù)。三者的函數(shù)。異源控制因素的特征異源控制因素的特征1 海平面變化海平面變化3.2 沉積作用的異源控制因素沉積作用的異源控制因素Allogenic co

4、ntrols on sedimentation 構(gòu)造沉降與盆地邊緣類型構(gòu)造沉降與盆地邊緣類型2 構(gòu)造沉降構(gòu)造沉降異源控制因素的特征異源控制因素的特征3.2 沉積作用的異源控制因素沉積作用的異源控制因素Allogenic controls on sedimentation 坳陷湖盆坳陷湖盆異源控制因素的特征異源控制因素的特征2 構(gòu)造沉降構(gòu)造沉降3.2 沉積作用的異源控制因素沉積作用的異源控制因素Allogenic controls on sedimentation 斷陷湖盆斷陷湖盆異源控制因素的特征異源控制因素的特征2 構(gòu)造沉降構(gòu)造沉降3.2 沉積作用的異源控制因素沉積作用的異源控制因素Allo

5、genic controls on sedimentation 異源控制因素的特征異源控制因素的特征3 氣候變化氣候變化沖積扇沖積扇戈壁灘戈壁灘3.2 沉積作用的異源控制因素沉積作用的異源控制因素Allogenic controls on sedimentation 異源控制因素的特征異源控制因素的特征地質(zhì)時(shí)間的韻律譜（Fischer,Herbert,1986）3 氣候變化氣候變化3.2 沉積作用的異源控制因素沉積作用的異源控制因素Allogenic controls on sedimentation 異源控制因素的特征異源控制因素的特征Milankovitch旋回3 氣候變化氣候變化3.2

6、沉積作用的異源控制因素沉積作用的異源控制因素Allogenic controls on sedimentation 偏心率偏心率（Eccentricity）異源控制因素的特征異源控制因素的特征3 氣候變化氣候變化3.2 沉積作用的異源控制因素沉積作用的異源控制因素Allogenic controls on sedimentation 異源控制因素的特征異源控制因素的特征傾斜度傾斜度3 氣候變化氣候變化3.2 沉積作用的異源控制因素沉積作用的異源控制因素Allogenic controls on sedimentation 年周期，春分點(diǎn)的逐年西移年周期，春分點(diǎn)的逐年西移異源控制因素的特征異源控

7、制因素的特征歲差歲差（Precession and nutation）3 氣候變化氣候變化3.2 沉積作用的異源控制因素沉積作用的異源控制因素Allogenic controls on sedimentation 內(nèi)因沉積物供給內(nèi)因沉積物供給4 物源供應(yīng)物源供應(yīng)沉積物供給從本質(zhì)上講是氣候和構(gòu)造作用的結(jié)果。沉積物供給從本質(zhì)上講是氣候和構(gòu)造作用的結(jié)果。 3.2 沉積作用的異源控制因素沉積作用的異源控制因素Allogenic controls on sedimentation A A 物源供應(yīng)影響海岸線的進(jìn)退物源供應(yīng)影響海岸線的進(jìn)退低速陸源碎屑注入：海進(jìn)低速陸源碎屑注入：海進(jìn)高速陸源碎屑注入：海退高

8、速陸源碎屑注入：海退平衡陸源碎屑注入：海岸線靜止不動(dòng)平衡陸源碎屑注入：海岸線靜止不動(dòng)4 物源供應(yīng)物源供應(yīng)內(nèi)因沉積物供給內(nèi)因沉積物供給3.2 沉積作用的異源控制因素沉積作用的異源控制因素Allogenic controls on sedimentation B B 物源供應(yīng)影響沉積物的類型物源供應(yīng)影響沉積物的類型4 物源供應(yīng)物源供應(yīng)內(nèi)因沉積物供給內(nèi)因沉積物供給3.2 沉積作用的異源控制因素沉積作用的異源控制因素Allogenic controls on sedimentation C C 物源供給物源供給影響充填樣式影響充填樣式4 物源供應(yīng)物源供應(yīng)內(nèi)因沉積物供給內(nèi)因沉積物供給3.2 沉積作用的異

9、源控制因素沉積作用的異源控制因素Allogenic controls on sedimentation 沉積物供給與沉積環(huán)境能量沉積物供給與沉積環(huán)境能量3.3 沉積物供給及沉積能量變化沉積物供給及沉積能量變化Sediment supply and energy flux 南阿拉伯半島沉積物供給與風(fēng)力之間平衡類型南阿拉伯半島沉積物供給與風(fēng)力之間平衡類型 加拿大阿爾伯塔紅鹿河的現(xiàn)代侵蝕下切作用加拿大阿爾伯塔紅鹿河的現(xiàn)代侵蝕下切作用 沉積物供給與沉積環(huán)境能量沉積物供給與沉積環(huán)境能量3.3 沉積物供給及沉積能量變化沉積物供給及沉積能量變化Sediment supply and energy flux

10、A沉積物供給與波浪能量沉積物供給與波浪能量維持平衡，發(fā)生沉積過路作維持平衡，發(fā)生沉積過路作用，基準(zhǔn)面與海底重合，可用，基準(zhǔn)面與海底重合，可容空間為容空間為0；B沉積物供給大于波浪能沉積物供給大于波浪能量，主要發(fā)生沉積物加積和量，主要發(fā)生沉積物加積和進(jìn)積作用，基準(zhǔn)面位于洋底進(jìn)積作用，基準(zhǔn)面位于洋底之上之上(與海平面重合與海平面重合)，可容，可容空間為正；空間為正；C沉積物供給小于波量能沉積物供給小于波量能量，發(fā)生海岸和洋底侵蝕作量，發(fā)生海岸和洋底侵蝕作用，基準(zhǔn)面位于海底之下，用，基準(zhǔn)面位于海底之下，可容空間為可容空間為0,但是發(fā)生剝蝕。但是發(fā)生剝蝕。 沉積物供給與沉積環(huán)境能量沉積物供給與沉積環(huán)境

11、能量3.3 沉積物供給及沉積能量變化沉積物供給及沉積能量變化Sediment supply and energy flux 3.4 沉積可容空間沉積可容空間Sediment accommodation 可容空間、基準(zhǔn)面和河流均衡剖面的概念可容空間、基準(zhǔn)面和河流均衡剖面的概念 基準(zhǔn)面（基準(zhǔn)面（Base Level）：）：相當(dāng)于一個(gè)相對(duì)地球表面波狀升降的、連續(xù)的、略向盆地方相當(dāng)于一個(gè)相對(duì)地球表面波狀升降的、連續(xù)的、略向盆地方向下傾的抽象勢(shì)能面。是一個(gè)平衡面，在面之上發(fā)生剝蝕作用，面之下發(fā)生沉積作用。向下傾的抽象勢(shì)能面。是一個(gè)平衡面，在面之上發(fā)生剝蝕作用，面之下發(fā)生沉積作用。與該界面相關(guān)的環(huán)境（地貌

12、）可處于不同的四種狀態(tài)：與該界面相關(guān)的環(huán)境（地貌）可處于不同的四種狀態(tài)：侵蝕作用；侵蝕作用；沉積作用；沉積作用；過過路狀態(tài)（路狀態(tài)（by pass）；）；無沉積間斷。無沉積間斷。 可容空間（可容空間（ Accommodation ）：）：是指可供沉積物充填的空間總是指可供沉積物充填的空間總量，可以用基準(zhǔn)面和沉積表面之間距離來度量量，可以用基準(zhǔn)面和沉積表面之間距離來度量 。3.4 沉積可容空間沉積可容空間Sediment accommodation 可容空間、基準(zhǔn)面和河流均衡剖面的概念可容空間、基準(zhǔn)面和河流均衡剖面的概念3.4 沉積可容空間沉積可容空間Sediment accommodation

13、 可容空間、基準(zhǔn)面和河流均衡剖面的概念可容空間、基準(zhǔn)面和河流均衡剖面的概念河流均衡剖面（河流均衡剖面（Fluvial Graded Profiles ）：）：河流相基準(zhǔn)面是指河流均衡剖面。河流相基準(zhǔn)面是指河流均衡剖面。對(duì)于理解陸上地區(qū)沉積過程尤其重要。當(dāng)河流能夠搬運(yùn)其沉積負(fù)載而不發(fā)生對(duì)于理解陸上地區(qū)沉積過程尤其重要。當(dāng)河流能夠搬運(yùn)其沉積負(fù)載而不發(fā)生河道加積和侵蝕時(shí)，就達(dá)到了動(dòng)態(tài)平衡。河道加積和侵蝕時(shí)，就達(dá)到了動(dòng)態(tài)平衡。在海相盆地遠(yuǎn)處理想的可容納空間近似為海平面與水底的距離，就是水深。在海相盆地遠(yuǎn)處理想的可容納空間近似為海平面與水底的距離，就是水深。基準(zhǔn)面和可容空間的近似基準(zhǔn)面和可容空間的近似3

14、.4 沉積可容空間沉積可容空間Sediment accommodation 可容納空間可容納空間海平面升降降升水底基底沉積物水深 海平面相對(duì)變化：海平面相對(duì)變化：相對(duì)海平面（相對(duì)海平面（Relative Relative sea-levelsea-level）是指海平面）是指海平面與局部基準(zhǔn)面如基底之與局部基準(zhǔn)面如基底之間的測量值。間的測量值。一個(gè)地區(qū)一個(gè)地區(qū)相對(duì)海平面變化是全球相對(duì)海平面變化是全球海平面變化和當(dāng)?shù)嘏璧睾Ｆ矫孀兓彤?dāng)?shù)嘏璧爻两邓俾实暮瘮?shù)。沉降速率的函數(shù)。基準(zhǔn)面和可容空間的近似基準(zhǔn)面和可容空間的近似3.4 沉積可容空間沉積可容空間Sediment accommodation 相對(duì)

15、海平面上升（相對(duì)海平面上升（5種）種）相對(duì)海平面下降（相對(duì)海平面下降（5種）種）3.4 沉積可容空間沉積可容空間Sediment accommodation 基準(zhǔn)面和可容空間的近似基準(zhǔn)面和可容空間的近似相對(duì)海平面變化相對(duì)海平面變化低速陸源碎屑注入：退積式，水深大低速陸源碎屑注入：退積式，水深大高速陸源碎屑注入：進(jìn)積式，水深小高速陸源碎屑注入：進(jìn)積式，水深小平衡陸源碎屑注入：加積式，水深中等平衡陸源碎屑注入：加積式，水深中等基準(zhǔn)面和可容空間的近似基準(zhǔn)面和可容空間的近似3.4 沉積可容空間沉積可容空間Sediment accommodation q進(jìn)積式：進(jìn)積式：沉積速率大于可容沉積速率大于可容空

16、間增長速率情況下，較年輕空間增長速率情況下，較年輕的準(zhǔn)層序向盆地方向遷移，總的準(zhǔn)層序向盆地方向遷移，總體上構(gòu)成一個(gè)向上水體變淺的體上構(gòu)成一個(gè)向上水體變淺的準(zhǔn)層序堆砌樣式，淺水沉積體準(zhǔn)層序堆砌樣式，淺水沉積體疊置在深水沉積體之上，沉積疊置在深水沉積體之上，沉積層厚度往往向上增大。層厚度往往向上增大。q退積式：退積式：沉積速率小于可容沉積速率小于可容空間增長的情況下，年輕的準(zhǔn)空間增長的情況下，年輕的準(zhǔn)層序依次向陸地方向退卻，總層序依次向陸地方向退卻，總體上構(gòu)成向上水體變深的準(zhǔn)層體上構(gòu)成向上水體變深的準(zhǔn)層序堆砌樣式，深水沉積體疊置序堆砌樣式，深水沉積體疊置在淺水沉積體之上，細(xì)粒深水在淺水沉積體之上，

17、細(xì)粒深水沉積厚度往往向上增大。沉積厚度往往向上增大。q加積式：加積式：沉積物沉積速率大沉積物沉積速率大致相當(dāng)于可容空間的增長速率，致相當(dāng)于可容空間的增長速率，相鄰的準(zhǔn)層序之間沒有沉積巖相鄰的準(zhǔn)層序之間沒有沉積巖相的明顯側(cè)向遷移，總體上構(gòu)相的明顯側(cè)向遷移，總體上構(gòu)成一個(gè)沉積水體深度基本不變成一個(gè)沉積水體深度基本不變的準(zhǔn)層序堆砌樣式。的準(zhǔn)層序堆砌樣式?；鶞?zhǔn)面和可容空間的近似基準(zhǔn)面和可容空間的近似3.4 沉積可容空間沉積可容空間Sediment accommodation 海侵和海退的定義海侵和海退的定義FR強(qiáng)制海退；強(qiáng)制海退；NR正常海退正常海退 上升上升 下降下降3.5 濱線軌跡濱線軌跡Shor

18、eline trajectories海侵和海退的定義海侵和海退的定義海退海退海侵海侵3.5 濱線軌跡濱線軌跡Shoreline trajectoriesFR強(qiáng)制海退；強(qiáng)制海退；NR正常海退正常海退 上升上升 下降下降將基準(zhǔn)面上升等同于海侵、基準(zhǔn)面下降等同于海退是忽視沉積作用而產(chǎn)生的一種常見誤解將基準(zhǔn)面上升等同于海侵、基準(zhǔn)面下降等同于海退是忽視沉積作用而產(chǎn)生的一種常見誤解海侵和海退的定義海侵和海退的定義3.5 濱線軌跡濱線軌跡Shoreline trajectories 海侵引起相帶退積，海侵引起相帶退積，濱線軌跡包括向陸和向上濱線軌跡包括向陸和向上遷移兩部分遷移兩部分 。 海侵體系的濱線遷移軌

19、跡海侵體系的濱線遷移軌跡 臨濱面臨濱面上濱面上濱面下濱面下濱面海海 侵侵 期期Transgressions 3.5 濱線軌跡濱線軌跡Shoreline trajectories陸架邊緣及愈合相沉積陸架邊緣及愈合相沉積海海 侵侵 期期Transgressions 3.5 濱線軌跡濱線軌跡Shoreline trajectories以加積作用為主的濱線海侵期的海岸以加積作用為主的濱線海侵期的海岸海海 侵侵 期期Transgressions 3.5 濱線軌跡濱線軌跡Shoreline trajectories海海 侵侵 期期Transgressions 以侵蝕作用為主的濱線海侵期的海岸以侵蝕作用為主

20、的濱線海侵期的海岸侵蝕侵蝕3.5 濱線軌跡濱線軌跡Shoreline trajectories強(qiáng)制海退體系的濱線遷移軌跡強(qiáng)制海退體系的濱線遷移軌跡 海陸過渡帶：海陸過渡帶： 伴隨著濱線強(qiáng)制伴隨著濱線強(qiáng)制海退在海陸過渡帶可海退在海陸過渡帶可發(fā)生加積、侵蝕或這發(fā)生加積、侵蝕或這兩種綜合作用等多種兩種綜合作用等多種類型的沉積過程。類型的沉積過程。A是最主要的是最主要的C是最不可能的是最不可能的河流均衡剖面與海底剖面坡降關(guān)系河流均衡剖面與海底剖面坡降關(guān)系 強(qiáng)制海退強(qiáng)制海退Forced Regressions 3.5 濱線軌跡濱線軌跡Shoreline trajectories強(qiáng)制海退體系的濱線遷移軌跡強(qiáng)制海退體系的濱線遷移軌跡 潮下帶海底：潮下帶海底： 波浪作用為主的潮波浪作用為主的潮下帶海底具有坡度平緩下帶海底具有坡度平緩的特征，對(duì)海底具有侵的特征，對(duì)海底具有侵蝕。河控三角洲通常具蝕。河控三角洲通常具有陡峭斜坡，在強(qiáng)制海有陡峭斜坡，在強(qiáng)制海退時(shí)無波浪侵蝕作用。退時(shí)無波浪侵蝕作用。 從海岸到