地震沉積學第二章

層序地層學及其在油氣勘探中的應用第二章層序地層學基本理論第二章層序地層學基本理論一、層序地層學的基本概念

層序地層學是在有年代地層學意義的地層界面組成的年代地層框架內，研究其地層形式、分布及相的成因關系的一門學問。層序地層學研究的主要對象，亦即在層序地層學中的基本地層單位就是層序。按Mitchum所給的定義，層序是一個以不整合面及與之相當?shù)恼厦嫠纸绲摹⑾鄬φ欢诔梢蛏舷嚓P的連續(xù)的地層。準層序和準層組是組成層序的實體。Wagoner給予準層序的定義是一個以海泛面及它們的對比界面分界的、相對整一的、在成因上是相關的連續(xù)的層或層組。而準層序組的主要特點則是由具有特殊的疊置形式的準層序疊合體，而層和層組又是由紋層和紋層組等組成的。上述這些地層單位，從大的層序到最小的紋層(表2-1)，都是組成沉積巖的地層實體，由它們構成地層的分類等級，并共同具有如下的兩個基本特征：①除紋層以外，每一地層單位都是以具有年代地層學意義的界面分界的、成因上相關的連續(xù)的地層；②每個界面都是單一的物理界面，在界面分布范圍內分開其上、下的地層。第二章層序地層學基本理論表2-1地層單位級序的定義和特征(據(jù)J.C.VanWagoner,1990,有改動）一、層序地層學的基本概念Ⅰ型層序層序地層學模式

不同部位構成層序的體系域明顯不同:A-TST、HSTB-LST、TST、HSTC-LST、TST、HSTD-LST、TST、HST層序界面不都是反旋回與正旋回的分界面A-反/正旋回分界面B-塊狀砂巖與泥巖分界C-反旋回與泥巖分界D-泥巖內部鉆、測井資料層序界面特征有差異A-暴露標志B-侵蝕面和下切谷C-連續(xù)沉積層D-遠源泥質沉積物內部，或低位期盆底扇粗粒沉積物的底界面水進域底界面特征有差異A-層序底界面B-正旋回或泥質沉積層的底面C-較厚層泥質層的底面D-厚層泥質層的底面坡折帶背景下的層序地層格架全球海平面變化構造沉降相對海平面變化時間高程全球海平面變化構造沉降高水位體系域海平面下降，侵蝕低水位體系域海(湖)進體系域高水位體系域坡折帶100FTSPRES準層序I型層序界面下切河谷充填海(湖)岸平原砂巖和泥巖淺海(湖)砂巖陸架和陸坡泥巖及薄砂巖盆底扇和有堤河道砂巖密集段沉積有陸架坡折的I型層序結構及形成過程高水位體系域加積、前積低水位體系域盆底扇、斜坡扇海(湖)進體系域退積低水位體系域低水位楔，前積SPRES100FT第二章層序地層學基本理論一、層序地層學的基本概念

為了更好地理解后面所要講的內容，有必要明確一些層序地層學所涉及的概念。其內容如下：

1．層序地層學：地層學的一個分支，是研究以不整合面及與之相當?shù)恼厦鏋榻绲?、重復的，成因上有?lián)系的年代地層框架內的地層分布形式、沉積環(huán)境和巖相展布的成因關系的一門綜合性邊緣科學。

2．不整合：是一個將新、老地層分開的界面，沿著這個界面，既有地表侵蝕和削蝕(在某些地區(qū)也有相應的水下侵蝕)，同時具有明顯的沉積間斷的標志(據(jù)VanWagoner等，1988)。這一定義限制了不整合的使用，它只限于暴露地表和相應在水下的剝蝕面。比Mitchum(1977)所給的不整合的定義的限制更大一些。Mitchum對不整合的定義是：“一個將新老地層分開的、代表著明顯的間斷的侵蝕面或無沉積界面”。如今所使用的不整合，并不包括因局部地質作用引起的，與沉積同期的侵蝕，如點壩的發(fā)育或風成砂丘的移動同時發(fā)生的局部侵蝕等。第二章層序地層學基本理論一、層序地層學的基本概念

3．整合是一個將新老地層分開的界面，沿著這個面沒有侵蝕(既無地表侵蝕，也無水下侵蝕)，在界面上沒有明顯的間斷標志。但是它包含有非常緩慢的沉積物的低速沉積，很薄的沉積代表著較長的地質時間。

4．沉積體系一串現(xiàn)在仍積極作用的(現(xiàn)代的)或者推測的（古代的)沉積作用和沉積環(huán)境(三角洲、河流等)從成因上聯(lián)系到一起的巖相組合。5．海泛面是一個把新老地層分開的面，它的形成是因為海水深度急劇增加的結果，因此，跨過這個面有水深突然增加的證據(jù)。這種加深通常與小的水下侵蝕作用(但是沒有陸上侵蝕作用或者巖相的向盆地方向轉移)和無沉積作用相伴生，并且可以以一個小的沉積間斷為指示。6．紋層、紋層組、層、層組定義見表2-2。第二章層序地層學基本理論一、層序地層學的基本概念第二章層序地層學基本理論一、層序地層學的基本概念7．海岸上超向下轉移

對著老的層面的上傾尖滅，稱為上超。而在老的層面上的沉積濱線轉折處(或稱退復坡折)以及它向陸地方向的地層上超稱為海岸上超。海岸上超的地層是由近濱、海岸平原、三角洲或河流沉積組成，是反映海平面上升的標志。第二章層序地層學基本理論一、層序地層學的基本概念在沉積濱線轉折盆地方向一邊的地層上超，稱海相上超(見圖2-1)。海相上超的地層由好天氣波基面以下的沉積組成，如果對比某一個界面上下的地層時，界面上方地層的海岸上超，較界面下方地層的海岸上超偏向于盆地方向時，稱為海岸上超向下轉移，簡稱海岸上超下移。第二章層序地層學基本理論一、層序地層學的基本概念

8．可容納空間可供潛在的沉積物堆積的空間(據(jù)Jervey，1989)

9．海進面分布在整個陸架上的，位于層序內的第一個明顯的海泛面，又稱首次海泛面，是低水位體系域和海進體系域的分界面。

10．最大海泛面朝陸方向延伸最遠的海泛面，是高水位體系域與海進體系域的分界面，通常是個下超面，由上覆高水位體系域內前積斜層的趾部下超在海進體系域之上。第二章層序地層學基本理論一、層序地層學的基本概念

11．密集段(CondensedSection)由薄的半遠?；蜻h海沉積相所組成，是沉積物聚集速度很慢，經歷的時間很長，代表在陸架上的陸源沉積物饑餓的沉積。這一段地層通常很薄，但它是連續(xù)地沉積的，在岸線最大區(qū)域性海侵時期，它的分布最廣（據(jù)Loutit，1988)。

12．準層序、準層序組準層序和準層序組是層序的基本構筑單位。一個準層序是以海泛面和與之相應的面為界的成因上有聯(lián)系的、相對整一的一套巖層(beds)或巖層組(bedsets)組成的(VanWagoner，1985)。硅質碎屑巖的準層序是前積性的，因此是向上變淺的。碳酸鹽巖準層序通常是加積性的，因此也是向上變淺的。第二章層序地層學基本理論(準層序)第二章層序地層學基本理論(準層序)第二章層序地層學基本理論一、層序地層學的基本概念

準層序組是一套成因上有聯(lián)系的準層序，它們的形成，在多數(shù)情況下以大的海泛面和可與之對應的面為界，具獨特的疊置方式(VanWagoner，1985)。準層序組的邊界：①可以分開獨特的準層序疊置方式；②可以與層序邊界重合；③可以是下超面和體系域邊界。準層序組內準層序的疊置方式(圖2-2)可以是前積式的、退積式的或者加積式的，這取決于沉積速度與可容納空間騰空速度的比值。在層序內部這些疊置方式是可以預測的。第二章層序地層學基本理論一、層序地層學的基本概念第二章層序地層學基本理論一、層序地層學的基本概念

13．層序層序是一套相對整一的成因上有聯(lián)系的地層，頂、底面為不整合及與之相當?shù)恼厦妫瑢有蚴怯梢幌盗畜w系域組成的，是在全球海平面升降曲線上位于兩個相鄰下降拐點之間沉積的。層序由其底界面不整合面的性質可分為I型層序和Ⅱ型層序，當不整合面侵蝕范圍延續(xù)到陸架邊緣以下時稱為I型不整合面，否則為Ⅱ型不整合面，I型層序其底界面為I型不整合面及其相當?shù)恼厦?，頂界面為I型或Ⅱ型不整合面及其相當?shù)恼厦妫w系域由低水位體系域、海進體系域和高水位體系域組成；Ⅱ型層序其底界面為Ⅱ型不整合面及其相當?shù)恼厦?，頂界面為I型或I型不整合面及其相當?shù)恼厦?，體系域由陸架邊緣體系域、海進體系域和高水位體系域組成。一、層序地層學的基本概念第二章層序地層學基本理論第二章層序地層學基本理論一、層序地層學的基本概念

14．體系域體系域是一連串同期的沉積體系(Brown和Fisher，1977)。我們用體系域去稱呼每個層序內部三個次一級小類：I型層序中的低水位、海進和高水位體系域(圖2-3，圖2-4)和Ⅱ型層序中的陸架邊緣、海進和高水位體系域(圖2-5)。體系域是根據(jù)界面類型，它們在層序內的位置，以及準層序及準層序疊置模式客觀地加以定義的。體系域還用幾何結構和相結合加以表征。當談到體系域時，低水位和高水位這些術語并不意味著暗示全球性海面或者相對海平面變化周期上的獨特的時期或者位置。一個體系域開始的實際時間是海面升降、沉積物供應和構造運動間相互作用的函數(shù)。層序內最低的體系域如果直接處于I型邊界之上，稱作低水位體系域(圖2-3，圖2-4)，然而，如果它直接處于Ⅱ型邊界之上，稱作陸架邊緣體系域(圖2-5)。第二章層序地層學基本理論一、層序地層學的基本概念第二章層序地層學基本理論一、層序地層學的基本概念第二章層序地層學基本理論一、層序地層學的基本概念第二章層序地層學基本理論一、層序地層學的基本概念

低水位體系域如果沉積在具有陸架坡折帶的盆地中(圖2-3)，通?？梢苑殖扇齻€獨立的單位，盆底扇、陸坡扇和低水位楔。盆底扇以下陸坡或盆地底部上的海底扇沉積為特征。扇的形成與海底峽谷進入陸坡的侵蝕作用以及河谷進入陸架的下切作用相伴生。硅質碎屑沉積物路過陸架和陸坡，通過河谷和海底峽谷供應給盆底扇。盆底扇的底面(與低水位體系域的底面吻合)是I型層序界面；盆底扇的頂面是個下超面。盆底扇沉積，海底峽谷的形成以及下切河谷的侵蝕作用，解釋為海平面相對下降時期產生的。第二章層序地層學基本理論一、層序地層學的基本概念第二章層序地層學基本理論一、層序地層學的基本概念

陸坡扇以陸坡中部或底部的濁積和碎屑流沉積為特征。陸坡扇沉積作用可以是與盆底扇同時期的，或者是與低水位楔的早期部分同時期的。陸坡扇的頂部是低水位楔中部和上部的一個下超面。

低水位楔以陸架上的下切河谷充填為特征(圖2-3，圖2-4)，它通常上超于層序界面之上，并且以具有楔形幾何形態(tài)的前積充填方式覆蓋于陸坡之上，它通常下超于盆底扇或陸坡扇之上。低水位楔沉積與盆底扇沉積不同期。低水位楔由前積到加積準層序組成，低水位楔的頂面與低水位體系域的頂面相重合，是一個海泛面，稱作海進面(圖2-3，圖2-4)。海進面是層序內部跨過陸架的第一個有意義的海泛面。低水位楔沉積是海平面緩慢相對上升時期發(fā)生的。第二章層序地層學基本理論一、層序地層學的基本概念一、層序地層學的基本概念

低水位體系域

如果是在具有緩坡邊緣的盆地中沉積的(圖2-4)，則由相對薄的低水位楔組成，它可能包含兩個部分。第一部分以河流下切作用和沉積物過路沖蝕海岸平原為特征，是在海平面相對下降時期發(fā)生的，在該時期濱線快速地向盆地方向推進，直至相對海面下降穩(wěn)定下來為止。低水位楔的第二部分以海面的緩慢相對上升，下切河谷的充填，以及濱線的連續(xù)前積為特征，造成一個由逆傾向的下切河谷充填沉積物和順傾向的一個或多個前積準層序組構成的低水位楔。低水位楔的頂面是海進面；低水位楔的底面是層序底界面。一、層序地層學的基本概念陸架邊緣體系域

(圖2-5)是與Ⅱ型層序邊界伴生的最低體系域。這個體系域以一個或多個微弱前積到加積的準層序組為特征，這些準層序組在朝陸地方向上超到層序邊界之上，在朝盆地方向下超到層序邊界之上。陸架邊緣體系域的頂面是海進面，它也構成海進體系域的底面。陸架邊緣體系域的底面是II型層序界面。一、層序地層學的基本概念海進體系域

(圖2-3至圖2-5)是I型和Ⅱ型層序內部中間的體系域。它以一個或多個退積式準層序組為特征。海進體系域的底面是位于低水位體系域或者陸架邊緣體系域頂面處的海進面。海進體系域內部的準層序在朝陸地方向上超到層序邊界之上，在朝盆地方向下超到海進面之上。海進體系域的頂面是下超面。這個下超面是海泛面，上覆高水位體系域內前積斜層的趾部下超其上。這個面以從退積式準層序組變?yōu)榧臃e式準層序組為特征，并且是個最大海泛面。密集段主要產于海進體系域內部和高水位體系域遠端。密集段是一個相帶，由在極緩慢速度下沉積的半遠洋或遠洋沉積物的薄層海相巖層組成。在濱線的區(qū)域性海進時期，密集段分布最廣泛。一、層序地層學的基本概念高水位體系域

(圖2-3至圖2-5)是I型或Ⅱ型層序中的上部體系域。這個體系域通常廣泛分布在陸架上，并且以一個或多個加積式準層序組、繼之以一個或多個具有前積斜層幾何形態(tài)的前積準層序組為特征。高水位體系域內部的準層序在朝陸地方向上超于層序邊界之上，在朝盆地方向下超于海進或低水位體系域頂面之上。高水位體系域在頂部以I型或Ⅱ型層序界面為界，在底部以下超面為界。第二章層序地層學基本理論一、層序地層學的基本概念體系域是在全球海面變化曲線的特定段落期間沉積的(Jerver和Posamentier等，圖2-6)。模型顯示了與I型邊界有關的體系域(即低水位扇、低水位楔、海進體系域和高水位體系域)。陸架邊緣體系域發(fā)育在Ⅱ型層序邊界之上。第二章層序地層學基本理論一、層序地層學的基本概念①低水位體系域的低水位扇——快速全球海面下降期；②低水位體系域陸坡扇——全球海面下降晚期或全球海面上升早期；③低水位體系域的低水位楔——全球海面下降晚期或全球海面上升早期；④海進體系域——全球海面快速上升早期；⑤高水位體系域——全球海面上升晚期、全球海面停滯和全球海面下降早期。第二章層序地層學基本理論二、準層序

準層序是一組在成因上相關的，由海泛面或與之相當?shù)慕缑娣纸绲恼坏膶踊驅咏M構成，一般厚度為幾米至幾十米，分布范圍數(shù)公里至數(shù)十公里，延續(xù)時代為100年至1000年，是層序構筑的基本單位。下面我們從準層序的組成單位、準層序的特征、準層序的界面特征、準層序內相的垂向和側向變化及準層序的沉積機制等幾個方面對準層序加以論述，以達到正確理解并能在實踐中應用的目的。

1．紋層、紋層組、層和層組作為構成準層序的實體，它們的特征如表2-1所列。其更詳細的特征和有關的定義可見表2-2。從表中可見，紋層是最小的地層單位，其厚度范圍不足1英尺，橫向分布不滿l平方英里，地層年代范圍不足1年；紋層組較紋層稍大一些，但其厚度也僅以英尺計。由于它們的厚度較小，所使用的鑒別手段的分辨率的限制，紋層與紋層組只能在巖心或露頭剖面中進行劃分，且其界面延伸的范圍有限，它們不具有進行年代地層學對比的意義。6．紋層、紋層組、層、層組定義見表2-2。第二章層序地層學基本理論一、層序地層學的基本概念第二章層序地層學基本理論二、準層序

實際上，上述的4種地層單位通常都很相似而不易區(qū)分，只根據(jù)它們的地層時間范圍和界面的延伸范圍來加以區(qū)別。這些地層的分界根據(jù)以下的3個標志進行劃分：①結構的變化；②地層終端；③以蟲孔、根痕或土壤層為標志的，DunbarandRogers(1957)稱之為假整合的界面。圖2-7給出了層的劃分標準。層的界面是輕微地侵蝕——無沉積，將新老地層分開的面，界面的側向延續(xù)性的變化從紋層的幾平方英寸至層或層組的幾千平方英里。界面的形成相對也比較快速，其時間范圍從幾秒至幾千年。因此，在它們的分布范圍內基本上是同期。相比之下，層組有足夠的厚度范圍和相應的時間范圍，既適于使用巖心、露頭及鉆井剖面進行研究，也可以用作大范圍的在所有沉積環(huán)境中進行年代地層學對比。二、準層序第二章層序地層學基本理論第二章層序地層學基本理論二、準層序

2．準層序的特征準層序的特征已簡要地列在表2-1中。大部分硅質碎屑巖準層序是進積型的。這種沉積類型是由于沉積相向上變粗，水深變淺的結果。即使是某些加積型的硅質碎屑巖和大部分碳酸鹽巖的準層序，也是向上水深變淺的。圖2-8給出了向上變粗和向上變細的準層序的地層特征及其測井響應。典型的向上變粗的準層序(見圖2-8(a)～圖2-8(c))，向上層組厚度增厚，砂巖粒徑變粗，砂巖／頁巖比增加；而向上變細的準層序(見圖2—8(d))，向上層組厚度減薄，砂巖粒度變細(通常在頂部是泥巖或煤)，砂巖／泥巖比下降。第二章層序地層學基本理論(準層序)第二章層序地層學基本理論(準層序)第二章層序地層學基本理論(準層序)第二章層序地層學基本理論(準層序)第二章層序地層學基本理論二、準層序

向上變粗和向上變細的準層序二者的相的垂向關系都被解釋為水深向上逐漸變淺。水深向上急劇地變淺的證據(jù)，如前濱層組明顯地覆于下臨濱層組之上的情況，迄今尚未在準層序內觀察到。同樣，從相的垂向關系反映水深向上增加的情況也沒有在準層序內見到。如果單個的“向上變深”的準層序確實存在的話，顯然，在巖石的記錄中也是極少見的。大部分向上變深的相組合可能是由多個后退的準層序形成的，稱為退積型準層序組。在有些沉積環(huán)境中，那里的硅質碎屑巖沉積是凝聚的，或者水體太深，致使根據(jù)巖性的變化不足以容易地將準層序鑒別出來，在這種剖面中，雖然地層是反映向上加深的，但由泛濫面所標志的準層序界面比較隱蔽，要十分仔細才能識別出來。準層序中的層組的沉積物來源于濱線上的河口，所有的準層序從盆地邊緣到盆地中心的充填，是通過各個準層序向前推進，使濱線向盆地方向遷移來完成的。第二章層序地層學基本理論二、準層序

3．準層序界面特征準層序界面是一個海泛面和與之相當?shù)牡貙咏缑妫诖髤^(qū)域內只有較小的地形起伏。它可以明顯地分出位于其上的深水巖層如陸架泥巖和其下的淺水巖層如下臨濱砂巖。海泛面還由具有輕微間斷標志的輕微的水下剝蝕和無沉積作為標志。這種水下剝蝕的大小變化組成各種各樣的海泛面的類型，但其剝蝕的幅度并不大，從幾英寸到幾十英尺，大多數(shù)的情況下是幾英尺。

(1)海進底滯留層

從巖心或露頭中可觀察到，在不和層序界面同時發(fā)生的海泛面上，有幾種稱為海進底滯留的薄層沉積，通常其厚度小于2ft(0．61m)，是由貝殼、殼碎片、泥裂碎屑、鈣質結核、硅質礫石或卵石等相對粗粒的物質組成。這種物質是因為在海進時下伏地層被臨濱剝蝕形成的。它集中于海進面上形成風化層，通常分布在內陸架至外陸架之間。因此，在海泛面以上如有底滯留層出現(xiàn)，明顯地指示這些構成底滯留層的物質是來源于下伏地層的。第二章層序地層學基本理論二、準層序

如位于硅質砂巖之上的硅質卵石層，就是說明這種情況。但是，實際情況往往是變化多端的，有時，海泛面同層序界面往往幾乎同時出現(xiàn)。這樣，底滯留層和下伏地層的關系就顯得不那么清楚了，需具體問題具體分析。

(2)準層序界面的側向變化海泛面在海岸平原和陸架上都有相應的對比界面。在海岸平原，其相應的界面沒有明顯的暴露地表的剝蝕、河流的回春作用、海岸上超下移或上覆地層的上超等標志，只有可能是由于河流沖積作用引起的局部剝蝕和局部暴露地表的剝蝕，如通常在海岸平原沉積中所找到的土壤層或根痕層等沉積的標志物。陸架上相應的海泛面是一個整合面，看不出有明顯的間斷，只有遠洋或半遠洋的薄層沉積作為標志。它們包括薄層的碳酸鹽巖、富有機質泥巖、海綠石、火山灰等指示陸源沉積饑餓的標志。在這個對比的界面以上的地層，通常沒有海水加深的跡象，對比界面在海岸平原和陸架上的識別，只根據(jù)海泛面的上傾方向和下傾方向的對比關系確定。但到達深水環(huán)境如陸坡或盆底，就可能無法辨認了。二、準層序從圖可見，準層序A由5個層組組成，5個層組疊加在一起，這里沉積速度大于海平面上升速度，反映相向上變淺的過程，亦即層組以進積形式疊加。海水的逐步變淺使得準層序A最新的一個層組的頂面無沉積，形成無沉積界面，準層序A的發(fā)育到此結束，這是準層序界面發(fā)展的第一階段。(3)準層序界面形成機理

從準層序的界面特征可見，準層序界面的形成是由于水體的急劇加深，以快速容納沉積物形成的。圖2-9簡要地表示準層序界面形成的過程。二、準層序第二階段是海平面急速上升，漫過了原來沉積的準層序A。在其頂面由于一度無沉積，在海水浸過其上時，由于陸源沉積物饑餓，形成了硅質碎屑巖沉積的無沉積面，沉積以薄的碳酸鹽巖、海綠石、富有機質的泥灰?guī)r或火山灰等。這時，準層序界面便基本上形成了。第三階段是當沉積速度又大于海平面上升速度，即第一階段的重演，這時，在準層序界面上沉積準層序B。準層序界面的形成過程便告完成。二、準層序(4)準層序界面的組合形式在實際工作過程中，常常遇到準層序界面與層序界面同時出現(xiàn)的情況。弄清它的一些特殊的組合形式，對在鉆井剖面、巖心及露頭中正確地劃分準層序界面是非常重要的。圖2-l0是目前已知的，在準層序的上、下以層序界面為界的組合形式。圖中的例l為第一種情況：二、準層序一個層序界面剝蝕了其下的海進體系域中的準層序，在A井處剝蝕到下臨濱砂巖，而在B井處則剝蝕到海相泥巖。緊接著，在層序界面以上沉積了低水位濱線準層序，其組合的結果是：①新的準層序以上為海泛面，以下為層序界面；②老的準層序下界為海泛面，上界為有剝蝕的層序界面。該一實例的正確答案是能否在B井剖面中識別出層序界面來，這是準層序界面和其下層序界面同時出現(xiàn)的一種特殊情況。二、準層序例2為第二種情況：準層序界面同其上的層序界面同期。在剖面上的2號井中，層序界面為一個暴露地表遭受剝蝕的界面，它可以從1號井的側向追蹤得到證實。2號井中的晚期高水位體系域最新的一個準層序頂面同時存在有三個分界面：①原來分界準層序的海泛面，它極可能形成于高水位的最后期，這個界面應是在過去的地質時期中存在過的，但現(xiàn)時已被剝蝕；②出露地表，遭受剝蝕的層序界面；③當海平面上升時，最后一個海泛面，結束了在1號井中的低水位沉積。這是準層序界面和其上的層序界面同時出現(xiàn)的另一種情況，這種情況下是否能正確進行劃分的關鍵，是對在2號井中如何正確地識別層序界面的問題。第二章層序地層學基本理論

(5)準層序界面的應用在區(qū)域的層序界面框架內的準層序界面，是應用鉆井電測曲線、巖心資料進行小區(qū)域的時代和巖相對比的最好界面，同時可以編制界面的古地質圖件。準層序界面由于具有以下幾方面的有利條件，所以，其應用的價值較高：①準層序界面是一個易于劃分新、老地層層組的界面；②準層序界面形成的時間短暫、迅速，其形成的時間范圍可能在幾百年至幾千年內，它的大致時間標志對時代地層學是很有用的；③準層序界面在層序內分開了在成因上相關的相組合，這就為相的解釋和在測井曲線橫剖面的對比提供了基本的框架；④準層序界面在盆地內，在地下的小區(qū)域范圍的延伸，能達到對比需要足夠的范圍。雖然有上述許多優(yōu)點，但是準層序界面在少井控制的大區(qū)域范圍內的對比，通常是比較困難的。同時，由于準層序的分布受沉積物供應來源的影響很大，因此，在實際工作中需特別注意。第二章層序地層學基本理論二、準層序

4．準層序內相的垂向關系為了說明準層序內相的垂向變化和其在鉆井剖面上的測井響應，許多學者對美國尤他州中央——東部的布萊克霍克(Blackhawk)組的露頭作為典型進行了研究。1982年埃克森(EXXON)公司還在露頭區(qū)鉆了3口井，作了常規(guī)電測取心。圖2-11是?？松俱@的1口井，全井進行了常規(guī)電測，并分兩段取了巖心。根據(jù)電測曲線，劃分出了準層序，每個準層序都以向上巖性變粗為特征，其電測響應自然伽馬曲線向上變低。亦即砂巖／頁巖比值在準層序內向上增加，砂巖層厚也增加。這種向上變粗的垂向組合形式，反映這種準層序是進積型的。第二章層序地層學基本理論二、準層序在圖2-11中的鉆井取心剖面也可進行詳細的相分析。A取心段的井段為156～218ft(47.5～66m)，從巖心頂部起為海灘下臨濱沉積的泥巖和蟲孔的丘狀層理的砂巖互層。巖心段頂部包含槽形和板狀交錯層理的砂巖和平行層理的砂巖，代表海灘上臨濱和前濱的沉積環(huán)境。取心段內發(fā)育一個準層序界面，該界面位于井深158．5ft(48m)處。界面上無海進底滯留層，以深水黑色陸架泥巖明顯的巖性突變覆于界面以下的蟲孔——擾動構造的低角度到平行紋理的砂巖之上。沿著露頭的地層傾向，可追蹤15mile(25km)。第二章層序地層學基本理論二、準層序B段巖心取心井段為308～255ft(94～78m)，包含有2個準層序。下部準層序從底部起為黑色蟲孔陸架泥巖，和部分具蟲孔——擾動構造的波痕砂巖沉積，其上為海灘下臨濱具蟲孔的丘狀層理砂巖夾薄層黑色泥巖。準層序界面位于井深274ft(84m)。界面上地層分界極其清楚，巖心中可見到界面以上的黑色頁巖和以下的丘狀層理砂巖接觸。上部的準層序與下部準層序相似，從底部起為黑色具蟲孔構造的陸架泥巖和薄層波紋狀砂巖，上覆以海灘下臨濱蟲孔丘狀層理砂巖。準層序界面位于井深260ft(79m)，第二章層序地層學基本理論二、準層序是一個明顯的界面，由其上的黑色頁巖和其下的具丘狀層理的蟲孔砂巖接觸，可在露頭沿傾向追蹤12mile(19km)以上。在取心井段A和B中，若沿著露頭追蹤，準層序的界面缺乏海進底滯留層。在A、B兩個取心井段中所見到的準層序界面，都是海泛面，是由于海水的深度突然增加形成的，這可從界面兩側地層相的對比看出。在取心段A和B的準層序內部的相的關系，未見明顯的不連續(xù)，它們被認為是正常的濱線推進的結果。二、準層序5．準層序內的相的側向關系

圖2-12為海灘的沉積環(huán)境中根據(jù)測井響應和巖心的觀察，對一個準層序的巖石類型和相的關系的預測。準層序由層組組成，因此，層組界面是在準層序內劃分基本分層單位的主要界面，在每個組內部發(fā)生的相變是逐層發(fā)生的，但在準層序內部的每個層組所發(fā)生的側向相變類型相似，同時，在層組間沒有明顯年代地層間斷。因此，準層序便被認為是在成因上相關的連續(xù)的層和層組的組合。二、準層序在海灘準層序(圖2—12)的單個層組中，前濱相地層為平緩地向海傾斜的平板狀平行紋層砂巖，它在向盆地方向逐漸地改變了幾何形態(tài)，變?yōu)閮A斜較陡的，具有前積紋層的上臨濱槽形交錯層砂巖。前濱和上臨濱地層是準層序中的可能儲油層。上臨濱的槽形交錯層向海方向逐層過渡為丘狀斜層理的下臨濱沉積。最后，相同的下臨濱沉積的層組繼續(xù)向海方向變化，層組內的砂巖減薄到只有幾英寸厚，而且由于生物鉆孔的擾動劇烈，使界面變得難以識別。因此，在向海方向的變化，粗相帶最后可變成一個點而尖滅。第二章層序地層學基本理論二、準層序

向陸方向的變化：在準層序內的前濱和上臨濱的層組，向陸急劇地相變?yōu)橐缌魃?，溢流扇又逐個地相變?yōu)楹０秶涝鄮r和薄砂巖。由于是推進沉積的形式，常常在層組界面上發(fā)生水下削蝕。因此，在準層序內任意一點的縱向剖面上，很難見到組成準層序的在垂向上完整的相順序。準層序終端在向陸的方向上超在層序界面之上或在上傾方向的海岸平原或沖積平原中的河道局部的剝蝕、或被和層序界面伴生的、廣泛的河流下切所切割。由于準層序向盆地方向變薄、砂巖地層尖滅，伴隨著地層變薄的下超達到老的準層序、準層序組或層序的界面上而失去其鑒別特征。濱線準層序通?？梢栽阢@井橫剖面上進行對比，即使是進入盆地方向幾十英里處，只要在準層界面的泛濫面變得不能辨認以前，都可用電測曲線進行對比。第二章層序地層學基本理論二、準層序6．準層序沉積機制分析在沿著海岸線的三角洲、海灘或潮坪沉積環(huán)境中，當沉積速度大于可容空間調整的速度時，形成淺海準層序?？扇菘臻g是指在海面升降和構造沉降的作用下，為沉積物提供出新的空間的作用。當濱線上的沉積物供應速度低于可容空間調整的速度時，便形成準層序界面。上述條件通常的反映是濱線急劇后退，僅有很少的海相沉積保存在地層的記錄中，也就是說，海泛面是可容空間調整速度超過沉積物的供應速度的標志。Wagoner等(1990)認為，有三種形成準層序界面的機制。第一種被很好地引證的機制是：隨著分流河道被沖裂以后，三角洲朵體中的前三角洲泥巖被壓實，而使水深相對地急劇增加。三角洲朵體的水侵，形成一個快速生成的、平坦的微微剝蝕的界面，通常其上有小的或不被保存下來的海進底滯留層。準層序界面的側向伸延和三角洲朵體的分布區(qū)大致相當。第二章層序地層學基本理論二、準層序FrazierandOsanik(1967)曾描述過位于路易斯安娜州東南的圣·布納得(SanBernard)三角洲上的三個最新的全新世三角州朵體，其分布范圍為300～3000mile2(777—7770km2)，三角洲朵體推進的時間范圍從800年～1400年。由于每個朵體的分界面的分布占有一定的空間范圍，而且形成的時間較短促，因此，它們?yōu)樵谳^大的范圍內對地下地層的地層年代學和地層巖性學解釋提供了局部的時間界線。第二種形成準層序界面的機制是：由于構造活動沿著斷層的沉降所引起的海平面急速地相對上升，另外，地震的影響，如阿拉斯加1964年地震(Plafker，1965)或智利1960年大地震(PlafkerandSavage，1970)引起幅度分別為6．5和9ft(2和3m)的瞬間海岸沉降。PlafkerandSavage(1970)記錄了沿著智利海岸長600mile(963km)，寬70mile(112km)的沉降帶。沿著降低了的濱線，沉降使海岸的很大面積被淹沒而迅速地接受沉積，形成了準層序界面。在接近海岸的鹽丘或生長斷層，按次序發(fā)生的幾千年的短期構造沉降速度的增加，也可以引起局部的海平面明顯地相對上升，使海岸沉沒和接受沉積，形成準層序界面。第三種機制是海面升降，其機理將在以后討論層序時加以詳細討論。第二章層序地層學基本理論三、準層序組

準層序組是由一系列成因上相關的準層序組成的，疊加在一起并組成具有明顯的疊加特征的地層組合，它被重大海泛面及能與之相應界面分界。準層序組的特征已概略地列于表2-1。

1．準層序組界面和準層序界面一樣，準層序組的界面是海泛面，和它們的相當界面。準層序組界面為不同的準層序疊加類型、可能和層序界面同時、可能是下超界面和體系域的界面。2．準層序組的類型根據(jù)沉積速度和可容空間調整速度比，可將準層序組中的準層序疊加型式分為前積式、退積式和加積式三種類型。圖2-2是上述三種疊加類型及其測井曲線響應。第二章層序地層學基本理論三、準層序組

(1)前積式準層序組(進積式準層序組)由一系列疊加在一起的準層序組成。在準層序組內，新的準層序一個接一個地向海方向推進，層位越高、越新的準層序向海的方向推進越遠。這是由于沉積速度大于可容空間調整的速度形成的。在這種類型的準層序中，通常新的準層序地層較其下的老的準層序地層顆粒粗、砂巖層加厚、砂／頁巖比例增加，其測井響應可見：反應地層粒度的自然電位曲線或自然伽馬曲線逐層向上偏砂或變低，如圖2-2所示。(2)加積式準層序：

在由準層序疊合而成的準層序組中，新的準層序連續(xù)地一個接一個地向上沉積，無明顯的側向相移位。這是由于沉積速度和可容空間調整速度大致相等形成的。每個組成準層序組的準層序之間，在縱向上粒徑、砂巖層層厚及厚度以及砂巖／頁巖比等，均無明顯的差異，其電測響應也相似。第二章層序地層學基本理論三、準層序組第二章層序地層學基本理論三、準層序組

(3)退積式準層序組

在準層序組內，年代較新的準層序一個接一個地向陸后退，愈去愈遠，形成退復型式，這是因為沉積速度小于可容空間調整速度形成的。雖然在準層序組中，每個準層序都是進積的，但是，整個準層序組則是向上加深的，屬于海侵類型。Wagoner等(1990)使用這一術語，“給予濱線或海岸線向后移動(向陸)或后退的定義”。它是進積的反義詞。在準層序組中，每個準層序都是進積型的，它底部為細粒沉積，上部為粗粒沉積，反映相向上變淺。但通常年代較新的準層序較年代老的相鄰的準層序的沉積物粒度細，砂巖層厚及砂／頁巖比下降。反映地層粒度的電測曲線如自然電位或自然伽馬曲線向上偏泥或增高。

第二章層序地層學基本理論三、準層序組

3．準層序組中相的垂向關系準層序組可以從單井剖面及電測曲線中進行識別。前積式準層序組：在前積式準層序組中，位于老的準層序以上的較新的準層序所含的高孔隙砂巖和淺海及海岸平原環(huán)境的巖層的百分比高。最新的準層序可能全部為海岸平原沉積環(huán)境，同時，較新的準層序層的厚度比較老的準層序大。退積式準層序組：在退積式準層序組中，相對較新的準層序含有較多的頁巖或泥巖和深水海相沉積，如下臨濱、三角洲前緣或陸架等沉積環(huán)境。準層序組中最新的準層序通常全部由陸架泥巖組成，同時，較新的準層序層厚比較老的準層序的層厚薄。加積式準層序組：準層序組中的垂向上各個準層序的巖相、厚度和砂／泥百分比都沒有明顯的差異。第二章層序地層學基本理論三、準層序組4．準層序組中相的側向關系前積式準層序組：在由向上地質時代較新的準層序疊加起來的準層序組中，不同的準層序中相同的相的分布，較新的準層序比其下較老的準層序向盆地方向推進得更遠，構成了前積的準層序組的特征。在一個準層序內，發(fā)育較好的孔隙性的海相砂巖在上傾方向尖滅，相變?yōu)椴话l(fā)育連通孔隙的海岸平原泥巖，它在較新的準層序中，也是向盆地方向推進的。每個準層序的高孔隙砂巖沉積帶限于海相巖層尖滅相變?yōu)楹０镀皆喑练e的向海一邊。這種尖滅相變很快，通常在側向不到100ft(30m)便可出現(xiàn)。因此，這樣的急速的尖滅相變，致使在相鄰很近距離的2口井間，測井曲線的形狀有急劇的變化，導致應用測井曲線進行對比的困難。由于本書篇幅所限，退積型和加積型準層序組中相的側向變化在此就不介紹了。第二章層序地層學基本理論三、準層序組5．對比概念

通常，準層序和準層序組的對比，同利用傳統(tǒng)的地層巖性或地層的砂、泥巖段頂界的巖性對比，會導致不同意義的結果。為了說明其間的不同，通過前積型和退積型準層序組的簡化橫剖面(圖2-13，圖2-14)簡要對比年代地層學對比方法和巖性對比方法的不同點。

第二章層序地層學基本理論三、準層序圖2-13(a)是一個以準層序組界面為對比基線的對比橫剖面，圖中每個較新準層序的海岸平原和淺海相巖層都向上，向盆地方向遷移。淺海砂巖是較好的儲層，許多淺海砂巖是被其上下的泥巖隔開的，因此在垂向上并不連通，故極可能將油水界線分開。但是，由于在接近向上傾方向海相巖層尖滅相變?yōu)楹０镀皆瓗r層附近的濱線砂巖合并，砂巖儲層在垂向上有較好的連通性。第二章層序地層學基本理論三、準層序圖2-13(b)則是與圖2-13(a)相同的井用巖性對比方法進行對比的橫剖面，它以淺海砂巖的頂作為對比基線。這種界面特點為：①有一邊通常為煤的沉積，給測井曲線以良好的標志；②在SP或GR曲線上有顯著的界線；③因為在每條電測曲線上，對厚層砂巖都有對巖相、空隙性和流體以及電阻率的相似響應，因此在對比時認為這些海相砂巖也是相似的。應用這個界面作為對比基線，如同過去傳統(tǒng)的對比方法那樣，將會把不同的砂體；連在一起。

第二章層序地層學基本理論三、準層序組圖2-14是一個退積型準層序組對比橫剖面的兩個對比方案。圖2-14(a)是按照年代地層學對比方法，以準層序的界面作對比基線進行對比的橫剖面。準層序界面可在盆地方向沿著電阻率曲線的標志層追蹤而進入頁巖中。在向上地質時代連續(xù)變新的準層序中，其中的海相砂巖向陸方向后退。每個淺海砂巖在上傾方向尖滅，相變?yōu)楹０镀皆鄮r層。每個淺海砂巖都被其上、下的海相泥巖分開。因此，通常每個淺海砂巖體如果聚有油氣的話，它們都有各自的油水界面。第二章層序地層學基本理論三、準層序組圖2-14(b)是應用傳統(tǒng)的巖性對比方法對比的橫剖面，以每口井中最明顯的砂巖層面作對比基線進行對比。因為這個界線通常在每口井中都有電阻曲線的突變，使電性相似面易于鑒別。但是，用這種對比方法進行對比，常常將一些薄的淺海砂巖層連了起來，認為是一個砂巖體，如含油氣，只能解釋有一個油水界面。但當生產資料表明，在這些串起來的砂體儲油層中存在不同的油水界面時，通常只好用井間存在斷層來解釋，因而造成人為的錯誤。第二章層序地層學基本理論四、層序

如前面所提到的，層序是一組成因上相關的，由不整合面及它們相應的整合界面分界，整一的地層，它由次級地層單位準層序和準層序組所組成，其特征如表2-1。層序還可進一步劃分為體系域，體系域也具有它的幾何形態(tài)和相組合特征。另外，根據(jù)巖石記錄，層序又可分成兩種類型，它們是根據(jù)層序內體系域的地層排列型式和層序界面的類型進行劃分的。為了避免重復，這里僅就層序的地層型式、層序的界面特征作進一步的討論。

第二章層序地層學基本理論四、層序

1．層序的地層型式

(1)一類層序的地層型式盆地的幾何形態(tài)，影響一類層序中的地層型式。在有陸架破折邊緣背景的盆地所沉積的一類層序，和具有緩坡邊緣背景的盆地所沉積的一類層序有不同形狀的低水位地層。一類層序及其體系域在陸架坡折邊緣背景的盆地中，和具有緩坡邊緣背景的盆地中有較大的不同，對比如下：

1)陸架坡折邊緣背景的盆地

A．特點及其形成的條件圖2-3是具有陸架坡折邊緣背景的盆地理想化了的一類層序在低水位、海進和高水位體系域中準層序與準層序組的分布模式圖。這種背景盆地及其發(fā)育的層序具有如下的特點：Ⅰ型層序層序地層學模式

不同部位構成層序的體系域明顯不同:A-TST、HSTB-LST、TST、HSTC-LST、TST、HSTD-LST、TST、HST層序界面不都是反旋回與正旋回的分界面A-反/正旋回分界面B-塊狀砂巖與泥巖分界C-反旋回與泥巖分界D-泥巖內部鉆、測井資料層序界面特征有差異A-暴露標志B-侵蝕面和下切谷C-連續(xù)沉積層D-遠源泥質沉積物內部，或低位期盆底扇粗粒沉積物的底界面水進域底界面特征有差異A-層序底界面B-正旋回或泥質沉積層的底面C-較厚層泥質層的底面D-厚層泥質層的底面三、坡折帶背景下的層序地層格架第二章層序地層學基本理論四、層序

第二章層序地層學基本理論四、層序

①盆地具有明顯的陸架、陸坡和盆底地形。陸架地形的傾斜<0．5o，陸坡為3o～6o和沿著海底峽谷的地形傾斜可達10o(Shepard，1977)；②盆地存在有相對突變的陸架坡折，將低角度的陸架沉積和相當陡峭傾斜的陸坡沉積分開，因而有相對急劇的從淺水向深水過渡；

③這種類型的沉積盆地沉積速度高、構造沉積速度慢；④大部分低水位在陸架邊或其以下，極有可能存在盆底扇和陸坡扇沉積；深切谷充填的河流沖積／河口灣砂巖，常上超在陸架上的層序界面之上；高水位體系域很薄，常常被剝蝕；⑤當海平面下降至沉積濱線轉折處以下時，引起深切，形成海底峽谷。第二章層序地層學基本理論四、層序

另外，有陸架坡折背景的盆地沉積，還應滿足如下幾個條件：①有足夠大的河流系統(tǒng)切割峽谷，并攜帶沉積物到達盆地；②有足夠的可容空間來承受準層序組的沉積；③海平面相對下降的幅度足夠大，到達陸架坡折處或超過陸架坡折處以下，以沉積低水位體系域。

層序的劃分，主要是根據(jù)地層組成和界面的類型，而不是根據(jù)地層的厚度或地質時間。例如，一個以不整合面分界的地層單位，它由內部沒有不整合的體系域組成，即為層序。這個層序可能只有幾十英尺厚，只能用電測曲線或在巖心和露頭上鑒別出來；或者可能有幾百英尺厚，可以從地震剖面上鑒別出來。

第二章層序地層學基本理論四、層序

B．低水位體系域在有陸架坡折邊緣背景盆地的一類層序中，低水位體系域可分三個部分，即盆底扇、陸坡扇和低水位楔，而低水位楔又主要由深切谷和低水位濱線沉積組成。在盆底扇和陸坡扇中，由于范圍的局限，并且在這些地層單元中缺乏向上變淺的標志，很難鑒別出準層序來。在這些地層單元中的扇朵部分由向上變薄、變細的層組或向上變厚、變粗的層組所反映的特征，應代表準層序。

①盆底扇：典型的盆底扇以砂巖為主，由鮑瑪系列中的Tab、Tc和剝蝕的Ta組成。盆底扇可能沉積在峽谷口或可能離開峽谷口更遠而和峽谷口分開，或者在無峽谷存在時也可能有沉積。沒有和它時間相同的沉積在陸坡或陸架上被發(fā)現(xiàn)，是迄今為止發(fā)現(xiàn)的在一個層序內的最早期的沉積。第二章層序地層學基本理論四、層序

②陸坡扇：由濁積——堤成谷和泛濫水道沉積組成。它沉積在盆底扇之上，并被低水位楔覆蓋。

③低水位楔：由一個或多個準層序組成，形成一個楔狀體，它的分布只限于陸架坡折向海一面，并在陸坡處上超在前一個層序上。楔體的主要部分由深切谷和在陸架或上陸坡同生的低水位濱線沉積組成，楔體下超在陸坡扇上。楔的遠端部分由厚的，主要為偏泥的沉積組成。

④深切谷：由于海平面相對下降的影響，使下切的河流體系向盆地方向擴展其水道，剝蝕進入下伏地層的結果。在陸架上，深切谷的下界為層序界面，上界為被稱為海進面的初始主要海泛面。圖2-3中左邊的電測曲線是常見的深切谷電測曲線類型，根據(jù)曲線的形態(tài)，它被解釋為由一個辮狀河直接上覆于陸架泥巖之上，這種相的垂向突變的組合，稱為相向盆地移位，這是因為海平面下降形成的響應。

第二章層序地層學基本理論四、層序

全球海平面變化構造沉降相對海平面變化時間高程全球海平面變化構造沉降高水位體系域海平面下降，侵蝕低水位體系域海(湖)進體系域高水位體系域坡折帶100FTSPRES準層序I型層序界面下切河谷充填海(湖)岸平原砂巖和泥巖淺海(湖)砂巖陸架和陸坡泥巖及薄砂巖盆底扇和有堤河道砂巖密集段沉積有陸架坡折的I型層序結構及形成過程高水位體系域加積、前積低水位體系域盆底扇、斜坡扇海(湖)進體系域退積低水位體系域低水位楔，前積SPRES100FT第二章層序地層學基本理論四、層序

當淺?！呛Ｏ嗟貙釉趯有蚪缑嫔铣练e，直接覆蓋在位于層序界面以下的較深水的地層，如中～外陸架泥巖和薄層砂巖之上，其間再無中間性的沉積環(huán)境的地層，就出現(xiàn)盆地方向的相移位。它是中間過渡相被剝蝕的結果，或者是由于沉積環(huán)境的急劇變化，引起的無沉積的結果。分流河道的相向盆地移位變化將在“層序界面特征”部分加以討論。低水位楔頂部的一個單獨的準層序的電測響應，如圖2-3中右側電測曲線所示，反映正常的相結合。

區(qū)域地層研究說明，硅質碎屑巖中的低水位楔，發(fā)育大規(guī)模的儲油層。

第二章層序地層學基本理論四、層序

C．海進體系域

海進體系域的底界以海進面為界，頂部界面則為最大海泛面。海進體系域中退積型準層序組的準層序是后退的，即在整個體系域中，向上水體加深，較新的準層序向陸方向推進，愈去愈遠，其最新的一個準層序的頂界和下超界面同期。由于海進體系域晚期和高水位體系域早期階段是密集段的沉積時期，因此，下超界面上覆的高水位體系域的趾狀傾斜層可能合并和變薄。密集段：

在前面的章節(jié)中已討論過它的基本概念，Loutit等(1988)給予密集段的定義是：由薄的半遠?；蜻h海沉積物組成的，其準層序向陸方向前進的，代表陸架上陸源沉積物饑餓的沉積。在這種陸源饑餓層段中，可以找到在層序內分布廣泛和豐富的動物化石群。雖然密集段通常厚度很薄，沉積物的沉積速度慢，但它所經歷的時間長，是連續(xù)的沉積，它在濱線最大的區(qū)域性海進時期分布最廣。第二章層序地層學基本理論四、層序由于密集段具有厚度薄，經歷的地質時間長的特點，因此，對露頭、巖心和鉆井巖屑的生物地層年代鑒定樣品的采樣如果沒有代表性的話，將會漏掉薄層的密集段，而導致在生物地層學的記錄上出現(xiàn)時間缺口，致使古生物學家在實際上是連續(xù)的沉積中劃分出大的不整合來。其次，因為密集段通常會含有較其上或其下地層豐富的多種類的深水化石，而海進體系域和高水位體系域中，淺海砂巖或河流的沖積和河口灣沉積中則少有化石或無化石保存。因此，如果注意到這一點，在一口井中幾個層序逐次出現(xiàn)的密集段地層都采有化石標本，即使沒有注意在測井曲線中對沉積環(huán)境進行解釋，或者在地震剖面上對相同的段沒有作沉積環(huán)境的解釋，這種深水環(huán)境，還是可以從取樣段中的化石鑒定成果加以補救，使鉆井剖面的層序分析更加準確。D．高水位體系域：

高水位體系域頂界是后一個層序的底界面，底界是下超面。通常，早期高水位由加積型準層序組成，晚期高水位則由一個或多個進積型準層序組成。在許多的硅質碎屑巖層序中，高水位體系域明顯地被上覆的層序界面削蝕，但如果這部分被削蝕的高水位體系域的地層被保存下來的話，也是薄的偏泥的地層。全球海平面變化構造沉降相對海平面變化時間高程全球海平面變化構造沉降高水位體系域海平面下降，侵蝕低水位體系域海(湖)進體系域高水位體系域坡折帶100FTSPRES準層序I型層序界面下切河谷充填海(湖)岸平原砂巖和泥巖淺海(湖)砂巖陸架和陸坡泥巖及薄砂巖盆底扇和有堤河道砂巖密集段沉積有陸架坡折的I型層序結構及形成過程高水位體系域加積、前積低水位體系域盆底扇、斜坡扇海(湖)進體系域退積低水位體系域低水位楔，前積SPRES100FT第二章層序地層學基本理論四、層序2)緩坡邊緣背景的盆地

圖2-4是緩坡邊緣背景的盆地一類層序的理想化剖面圖，它反映了緩坡邊緣背景盆地的基本特點：①具有穩(wěn)定的低角度傾斜地形，地形傾角小于1o，大部分小于0.5o，因此，沒有在地形上從相對的低角度到陡峭地形的突然轉折，因而也沒有水深從淺到深的突然變化。②這種背景的盆地具有沉積速度高，但構造沉降速度中等的特點。③發(fā)育疊瓦狀到S形斜層。④由于海平面相對下降的響應，可深切到低水位濱線處，但不在其以下，因而只有低水位三角洲和其它的濱線砂巖沉積，不可能有盆底扇和陸坡扇的沉積。第二章層序地層學基本理論四、層序

圖2-3和圖2-4是一類層序的兩種不同構造背景盆地的理想化剖面，雖然從圖上看，海進體系域和高水位體系域極為相似，但它們的低水位體系域卻有很大區(qū)別。由于緩坡邊緣背景盆地的沉積傾角相對較低，而且穩(wěn)定，故而在低水位體系域中，厚的偏泥的低水位楔、陸坡扇和盆底扇不可能形成，代替它們的是典型的緩坡邊緣低水位體系域。典型的緩坡邊緣盆地背景的低水位體系域是由寬窄不一的深切谷組成，通常充填以潮汐占優(yōu)勢的三角洲沉積和向上傾方向與它同生的河流沖積地層。通常，在緩坡邊緣背景的海進體系域或高水位體系域中，可找到如阿斯奎思(Aspuith，1970)所論述的那種低角度斜層。另外，在這種背景下的盆地通常還可以找到三角洲前緣的濁流沉積，不過，它常常被誤認為是海底扇。

第二章層序地層學基本理論四、層序圖2-3和圖2-4代表了一類層序沉積的兩種特殊情況。圖2-3說明：當海平面相對下降，明顯地將低水位濱線推移，越過濱線轉折處到達陸坡轉折．其結果是形成峽谷和海底扇等沉積；而圖2-4則說明：緩坡邊緣背景的盆地中，雖然在海平面相對下降時將低水位濱線遷移越過沉積濱線轉折，但未達到陸架坡折處，或者由于這類盆地的邊緣是緩坡，根本不存在陸架坡折，其結果在低水位體系域中，只有相對較薄的楔體而無峽谷或海底扇的沉積。第二章層序地層學基本理論四、層序(2)二類層序的地層型式

發(fā)育二類層序的沉積盆地具有如下特征：①盆地邊緣發(fā)育有陸架坡折；②盆地的沉積速度中等，但構造沉降速度較高；③只有在有海岸平原沉積的部分層序界面才有剝蝕；④低水位體系域中，無深切谷的沉積。

第二章層序地層學基本理論四、層序圖2-5是二類層序的理想化剖面，為二類層序及其中的準層序組和體系域的分布。在二類層序中的低水位體系域稱陸架邊緣體系域，它可在陸架上的各個部分沉積，是由一個或多個向上傾方向側變?yōu)楹０镀皆奈⑷醯那胺e～加積淺海準層序組所組成。陸架邊緣體系域的底界是二類層序界面，其頂界是陸架上明顯的初始海泛面。海進體系域和高水位體系域與一類層序中的類型相似。

與緩坡邊緣背景的一類層序相比較，它們都缺乏扇和峽谷的沉積，它們的最初沉積的體系域，即二類層序的陸架邊緣體系域；與一類層序中緩坡盆地背景的低水位體系域相比，都在陸架上沉積，但所不同的是二類層序由于在沉積濱線轉折處沒有海平面的相對下降，缺乏由于河流的回春作用和相向盆地移位引起的剝蝕或削蝕，因而沒有深切谷的沉積。各種體系域的地層特征概括如表2-3。

第二章層序地層學基本理論四、層序第二章層序地層學基本理論四、層序第二章層序地層學基本理論四、層序第二章層序地層學基本理論四、層序2．層序界面的特征層序界面是一個不整合面和與之相當?shù)恼辖缑?，在橫向上它是連續(xù)的，分布廣泛的界面，至少在整個盆地都由它覆蓋。同時，它還應在全球的許多個盆地中存在。一個層序界面不但能將界面上下所有的地層分開，而且具有年代地層學意義。在鉆井對比橫剖面上以電測曲線對比層序界面，可為相的分析提供高的分辨率的年代地層學框架。wagoner等通過鑒別標志、深切谷及其類型和深切谷與局部河道的對比等三方面，討論了層序界面的特征。

(1)鑒別標志：

在單井電測曲線上、巖心或露頭剖面鑒別層序界面的不整合部分的標志是：一類層序界面相向盆地移位和一類或二類層序界面準層序垂向疊加型式的變化。這種準層序垂向疊加型式的變化是按照從老到新的次序和垂向排列方式，共包括三個準層序組：前積、加積、退積型準層序組，其中的前積或加積型準層序組的頂、底通常是層序的界面。第二章層序地層學基本理論四、層序

1)一類層序界面鑒別標志在鉆井對比橫剖面或露頭剖面中，一類層序界面的不整合部分的鑒別標志如下：①地表侵蝕削蝕：一個側向可對比的，以土壤層或根痕層為標志的地表侵蝕面和側向可對比的，特別是在深水陸坡上出現(xiàn)的海底剝蝕面。②上覆地層在深切谷邊緣的上超和海岸上超二者都必須存在。③海岸上超向下移位(Vail等，1977)。這一標志很難在鉆井對比橫剖面中顯示出來，因為許多海岸上超都在上傾方向，即層序中的河流沖積部分出現(xiàn)，而這些地方的電測曲線的劃分和對比很難正確地作出，因而需要應用相向盆地移位的標志。④以侵蝕削蝕和盆地向相移位而不是局部分流河道為標志的層序界面的確定。⑤在地震剖面上具有削截、頂超、上超反射結構。

必須有一個或多個上述的這些標志是區(qū)域性的。

第二章層序地層學基本理論四、層序

一類層序界面的不整合部分可以追蹤，在向海方向進入陸架和陸坡時，變成整合界面，通常，這類整合界面出現(xiàn)在海相準層序或接近海相準層序的底部。一類層序界面大多數(shù)情況下出現(xiàn)于硅質碎屑巖地層中，上述所列的那些鑒別標志可應用到全球的許多沉積盆地。沿著單獨的一個一類層序的界面，并不是上述的所有鑒別標志在這個界面上到處都有存在。根據(jù)所觀測的位置不同，以及沿著盆地邊緣沉積物供應的速度和海平面的變化，界面上不同的位置上具有不同的物理特征，這是在進行層序界面分析時需要注意到的。在陸坡上，陸架坡折向海方向或深水環(huán)境，大多數(shù)一類層序界面的明顯標志是削蝕和上超。這些鑒別標志的分布是由海底峽谷、陸坡崩塌等深水侵蝕影響海底扇及陸坡扇的沉積等的分布所控制的。

在陸架上，幾乎所有一類層序界面的明顯標志都是削蝕、相向盆地移位和地表侵蝕。這些一類層序界面性質的分布主要受深切谷和深切谷內充填的地層的巖性分布控制。

第二章層序地層學基本理論四、層序

2)二類層序界面的鑒別標志

在鉆井對比橫剖面上或露頭剖面上，對二類層序界面的鑒別標志有：上覆地層的上超、海岸上超向下移位、具輕微的地表削蝕的地表暴露和所有的在海岸平原沿上傾方向內的沉積濱線轉折向陸地方向遷移等。這些標志，往往在鉆井剖面或露頭剖面不易識別，因此，二類層序界面通常是根據(jù)準層序疊加的型式來劃分?？梢姡诖蟛糠峙璧刂械墓栀|碎屑巖沉積，很少出現(xiàn)二類層序界面。

一、二類層序界面的鑒別標志概括如表2-4，

第二章層序地層學基本理論四、層序(2)深切谷由于二類層序不存在深切谷沉積，因此，深切谷這一部分屬于低水位體系域的地層的識別，對鑒別層序界面來說是個重要的標志。Wagoner等(1990)對深切谷作了很系統(tǒng)的歸納和概括。根據(jù)他們的研究，深切谷的寬度從小于幾英里到幾十英里，其下切深度范圍從幾十英尺到幾百英尺。深切谷的形成和充填共經歷兩個階段，第一階段共經歷了侵蝕、沉積物經過被侵蝕的河谷分流、相應海平面的相對下降幾個步驟，使沉積物在低水位濱線處沉積下來。第二階段通常是在低水位晚期或海進體系域時，由海平面相對上升的影響在深切谷內的沉積。第二章層序地層學基本理論四、層序由于深切谷的形成經歷了上述的兩個不同階段，因而深切谷充填可能包含許多不同類型的在不同沉積環(huán)境之下的沉積。在深切谷的下段，其沉積環(huán)境和伴生的地層類型包括河口灣和辮狀河砂巖，潮汐影響的河流沖積砂巖、海岸平原砂巖與頁巖或煤。它們上覆于層序界面之上。通常，直接沉積在濱線以下的中～外陸架泥巖或薄層砂巖之上，其間為侵蝕或無過渡的沉積環(huán)境。這種垂直的異常的相組合標志相向盆地移位，如果在低水位期結束時，粗的沉積物沉積速度低于海平面相對上升的速度時，深切谷也可充填以海相泥巖。

深切谷上段的沉積環(huán)境與伴生的地層類型有：低水位三角洲、潮坪砂巖和泥巖，以及海灘和河口灣砂巖。通常，如果淺海相地層是海灘或三角洲時，將是一個或多個前積型準層序組。如果潮汐為主的三角洲，在河口灣中包括潮汐砂壩和潮汐淺灘在深切谷底部形成的話，在整個陸架上將沒有偏砂的低水位濱線沉積，直到海進體系域沉積時為止。向陸方向，這些潮汐為主的地層相變?yōu)榇至５霓p狀河沉積。

第二章層序地層學基本理論四、層序

在深切谷附近的侵蝕面變?yōu)橐酝寥缹踊蚋蹖訛闃酥镜膶Ρ缺┞肚治g面。深切谷是一類層序界面上的特殊產物。

根據(jù)深切谷的規(guī)模大小、分布和充填的不同變化，深切谷的形態(tài)依次受深切谷的規(guī)模、沉積物的供應速度和在盆地內當海平面下降時所有的河流的分布所控制。一類層序界面類型的變化和這些變化種類與深切谷及其前期的河流系統(tǒng)之間的關系用圖2-15表示。圖中展示了三種不同類型的深切谷：相對較窄的砂巖充填谷、相對寬的砂巖充填谷和頁巖充填谷。每個類型的深切谷都下切穿過遭受地表剝蝕的，位于緩坡或陸架上的地層，在陸架坡折向陸一方沉積。

第二章層序地層學基本理論四、層序第二章層序地層學基本理論四、層序每個深切谷代表不同的河流沖積的原始類型，而且也代表不同型式的層序界面。如在一個盆地內或盆地內的一部分。其上有中等流量的范圍較寬的河流，這時海平面相對上升的速度中等。在這種情況下，一類層序界面的標志是在相對窄的深切谷砂巖充填以下，有局部的削蝕和相向盆地移位。而在河間區(qū)，有分布廣泛的土壤層或根痕層作為這種一類層序界面的標志。如果鉆井、露頭或巖心穿過深切谷充填時，那么，層序界面只能從測井曲線、巖心或露頭剖面中鑒別出來，而在這種資料背景的基礎上，其它井的層序界面的位置，只能從已鉆到深切谷的井中對比確定。

另一種情況是在一類層序界面上，有多條范圍較窄的河流或者僅有一條大的河流，有足夠大的流量和海平面相對上升的中等速度～低的背景，那么，這個一類層序界面將由分布廣泛的河流沖積或海灣席狀砂巖以下的區(qū)域削蝕和相向盆地移位作標志。由于削蝕的范圍廣，河間區(qū)和土壤層是局部的，通常少見有河間區(qū)的發(fā)育。層序界面可以在大部分的井、巖心或露頭資料中劃分出來。

第二章層序地層學基本理論四、層序

第三種情況是，一類層序界面上發(fā)育的河流，它只帶有少量砂或無底負載，具有海平面上升速度為中等～快速的背景。則界面的標志為削蝕、廣泛分布的土壤層或根痕層，以及相當?shù)牡乇肀┞?如果有保存時)，但沒有相向盆地移位。因此，層序界面不可能在單井的測井曲線或巖心中鑒別出來。但是，通過鉆井橫剖面和地震測線對比，揭露出在電阻率標志層反映的削蝕，可迅速地把深切谷和層序界面顯露出來。

最后的一種情況是盆地或盆地的一部分地區(qū)的一類層序界面上，沒有河流發(fā)育。這時，層序界面的標志是僅有分布廣泛的地表暴露。如果它沒有被因海平面上升的海流帶走的話，那么，位于泛濫的層序界面以上，薄的灰質結核為特征的海進底滯留層，通常作為在層序界上存在過土壤層的標志物。海進底滯留層已在前面準層序界面特征中有過較詳細的討論。這種情況下，與層序界面共生的明顯的侵蝕和相向盆地移位是無法見到的。因此，在沒有巖心的井中，只是依靠鉆井剖面的電測曲線，無法劃分出層序界面，但是，從其它有明顯的界面標志的地區(qū)，通過對比，也可以從測井曲線中將界面鑒別出來。第二章層序地層學基本理論四、層序圖2-15和表2-5綜合了在陸架或緩坡上的不同型式的一類層序界面的特征，在表中用符號加以區(qū)別。SB(1)表示層序界面位于深切谷砂巖充填以下；SB(2)表示層序界面位于深切谷的頁巖充填以下；SB(3)表示層序界面是整一的，是位于陸架或緩坡的低水位濱線的向海一側；FS表示以海泛面為標志的準層序界面

FS／SB表示離開深切谷，以地表暴露為標志的，同泛濫面同時發(fā)生的河間區(qū)層序界面。第二章層序地層學基本理論四、層序第二章層序地層學基本理論四、層序

(3)層序界面的底滯留層

層序界面有不同類型的海進底滯留層作為標志，它們已列在表2-5中：①有灰質結核的底滯留層，沉積在和層序界面同生的海泛面上(FS／SB)或在深切谷內的層序界面上。灰質結核來源于層序界面在地表暴露時，從土壤層的臨濱侵蝕形成的。②有機碳酸鹽或無機碳酸鹽沉積在海泛面上，海泛面和層序界面同生。③河底滯留層沉積在深切谷范圍內的層序界面上。

河底滯留層是由于當海平面下降時，河道剝蝕陸架，形成深切谷時所造成的。當深切谷下切時，陸架上的細粒沉積，由深切谷的河流體系帶走，從陸架上的地層中剝蝕下來的粗顆粒則被集中起來，形成沉積在層序界面之上，厚約幾英尺的底滯留層。底滯留層因來自陸架的地層中，通常含有各種粒度等級類型，包括潮間和開闊海中的貝殼、鯊魚齒、海綠石、磷灰?guī)r礫石、頁巖泥裂碎屑和骨屑，它一般是作為地表暴露的標志。

第二章層序地層學基本理論四、層序

河底滯留層也可能是近源的沉積，它通常由粗顆粒的燧石和石英、分選好的石英砂和石英卵石以及砂巖和頁巖泥裂碎屑所組成。石英和卵石層的厚度經常都很薄，甚至其層厚只相當卵石的厚度。這種薄的卵石層可能沉積在深切谷的軸線或其邊緣上，有時也達到河間區(qū)。通常在深切谷軸部的底滯留層，由來自下切的陸架和相當近源的成分混合而成。如果深切谷剝蝕進入內陸架的準層序中，谷內充填的是海相泥巖或細粒的河口灣或下臨濱的地層，這時底滯留層將會被誤認為是在海平面相對下降不明顯時的海進底滯留層。另外，如果深切谷下切剝蝕進入中～外陸架的泥巖中，同時深切谷內充填的是交錯層狀的河口灣砂巖時，那么，底滯留層將會被誤認為是陸架脊砂巖。

第二章層序地層學基本理論四、層序

如圖2-15所示，當層序界面位于深切谷之間(即標以FS／FB的界面)時，土壤層或根痕層覆蓋在淺海準層序之上。被土壤層或根痕層所覆蓋的淺海準層序可能有兩種情況：即它可能是老的層序中的高水位體系域，也可能是深切谷所屬的低水位體系域，也可能是深切谷所屬的低水位體系域的早期部分。后者在地層記錄中經?？梢钥吹?，其形成步驟如下：

在海平面相對下降的早期，陸架暴露地表，河流體系下切并越過陸架向海推進。沉積物從下伏的高水位體系域地層被深切谷剝蝕下來，并在向海方向的谷口附近沉積，形成薄的三角洲和海灘準層序。當海平面繼續(xù)下降時，深切谷剝蝕越過陸架推進得更遠時，①新的海難和三角洲準層序被沉積在陸架上的深切谷口外更遠處；②原先沉積的準層序在深切谷形成前被剝蝕，或者部分或全部地被保留下來，“濱岸”在陸架上的深切谷邊緣或其附近；③“濱岸”的準層序被層序界面的地表暴露面所重疊。

第二章層序地層學基本理論四、層序這種“濱岸”的低水位準層序代表早期的低水位體系域在陸架或緩坡上的沉積。在有陸架坡折的盆地，這種準層序是在海平面下降達到陸架邊緣以前時，早于海底扇的沉積。雖然它們形成于海平面下降的早期，但它們被在區(qū)域上延伸，以地表暴露和削蝕標記的不整合所覆蓋。在圖2-15中，不整合標以符號SB(1)、SB(2)、SB(3)和FS／SB。盡管不整合并沒有記錄下來海平面下降經過它的整個范圍的最初的時間，但是，不整合面是層序界面。因為①它將上、下的地層分開；②雖然界面上所有的點并不代表相同的延續(xù)時間，但在海平面下降終止和不整合面完全形成時的瞬間，對所有界面上的點是共有的；③它可以在其大部分或全部的界面上較容易地被鑒別出來；④它是一個界面，這個界面控制覆蓋于其上的地層的分布，這個上覆地層是屬于陸架上低水位體系域中的地層；⑤它形成的相應時間短，很可能少于1000年。第二章層序地層學基本理論四、層序

位于層序界面以下的“濱岸”的低水位準層序，通常具有如下的地層特征：①它們是典型的三角洲或海灘準層序，但通常也包含有底界清楚的下臨濱砂巖；②在上傾方向，它沒有與之相當?shù)拿黠@的海岸平原。由于海平面下降，它的上傾方向沒有沉積的可容空間；③雖然它的底部不能稱作相向盆地移位，但是，它快速地沉積在開闊海相地層之上；④它沉積在整合界面之上，其中每個準層序向上逐漸變淺；⑤其上覆以輕微削蝕或者地表暴露為標志的層序界面的不整合部分；

⑥厚度通常較薄，因為在陸架上的沉積可容空間調整的速度減弱。其典型的厚度不超過幾十英尺，厚度也常常是變化的，因為在上覆的層序界面以下的削蝕量是變化的

。

第二章層序地層學基本理論四、層序深切谷在陸架上的分布通常受構造地形如基底卷入斷層、逆沖斷層和生長斷層的控制。排鹽作用造成的構造低地控制谷地的分布，有許多例子，在構造或鹽丘下陷控制的低地區(qū)古谷地沉積是下切的，也被稱作深切谷。另外一種情況，特別是當構造或鹽丘所控制的地形并沒有下降，古谷地的基