层序地层学笔记 主讲操应长教授 下载本文

地层终止关系 特殊沉积趋势

推断同沉积滨线的迁移类型 重现滨线附近基准面演化史

地层终止 滨线迁移 基准面 下降 下降、上升 静止 削截,河流体系 强制海退 削截,海相体系 强制海退,海侵 顶超 视顶超 退覆 海退 正常海退、强制海退 上升、下降 强制海退 下降 上升 上升 上升 上超,河流体系 正常海退,海侵 上超,滨岸体系 海侵 上超,海相体系 海侵 下超 正常海退,强制海退 上升,下降 4.层序地层单元及其界面

层序—体系域—准层序组—准层序

a) 层序界面

层序:为一套成因上相关的、相对整合的连续地层序列,其上下以不整合面或者与之对应的整合面为界。 组成:

层序界面:不整合面或与之对应的整合面

地层单元:其内部相对整一,形成于同一海平面升降旋回中,是由成因上有联系的多种沉积相或者沉积体系在纵向上和横向上的有序组合。 一) 不整合、沉积间断与层序边界 1、 不整合

是指岩石地层之间接触上的构造关系,沉积上缺少连续性,并与间断、风化特别是侵蚀阶段相对应。

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,即存在一段缺失的地质历史。

从成因上来说,不整合面分为与侵蚀有关的和与侵蚀无关的两种。 1) 侵蚀作用类型:陆上暴露侵蚀和水下侵蚀 陆上:由于构造抬升或海平面下降 水下:重力流侵蚀 2) 与侵蚀作用无关类型: 加深饥饿不整合:

超覆不整合:海侵,年轻地层上超 不整合的结构—空间结构: 水进沉积体 不整合面 风化粘土层 半风化岩层

不整合的空间结构:后期地质作用(风化、剥蚀)对前期沉积岩不同程度的改造以及后期湖(海)平面上升形成的上覆岩石使得不整合具有典型的空间层次结构,从上之下依次为:水进沉积体、不整合面、风化粘土层和半风化岩层。 水进沉积体:位于水面之上,按照岩性分:砂岩或者底砾岩、泥岩、砾岩;按照等时性分:上超穿时型和整合等时型。砾岩可以作为输导层和储层;泥岩可以作封堵层或盖层。

风化粘土层:位于不整合面之下,是在物理风化的基础上,生物化学风化作用改造下形成的细粒残积物,缺乏沉积构造,是识别不整合的重要标志。(往往是比较致密的,可以作为封堵层;受岩性、气候、构造、地形的控制,这些也是风化粘土层厚度的影响因素)

半风化岩层:位于风化粘土层之下的岩石。发育大量的构造裂缝、卸载裂缝、风化裂缝以及溶解此生孔隙。其中的砂岩、灰岩可以作为输导层和储层。 2、 不整合时间结构特征 1) 间断时间结构

不整合本质上是一种时间间断面,任一个经历了由沉积—剥蚀—风化暴露或水下无沉积间断—沉积的形成过程的不整合面(侵蚀、间断面)所代表的缺失时间可分为三个时间结构单元:剥蚀掉的沉积物沉积所需要的时间(ts),将部分沉积物剥蚀掉所需要的时间(te)和无沉积间断的时间(tw)。 不整合面不同位置地层缺失存在差异,所以不整合面不是一个等时界面,而是代表了时间间断楔状体的穿时面。 不整合面与层序边界:

与侵蚀作用有关的:陆上暴露侵蚀和水下侵蚀 与侵蚀作用无关的:加深饥饿不整合和超覆不整合 2、不整合与层序边界类型

根据陆相侵蚀的范围、相带向海迁移量的大小及其成因,将作为层序边界的不整合分为三类:

1) I型不整合 2) II型不整合 3) III型不整合

当沉降速率远小于全球海平面下降速率时,大陆架暴露于水面,此时形成的不整合为I型不整合。

全球海平面下降幅度接近于基底沉降幅度,相对海平面保持相对稳定,岸线可能向海迁移,大陆架仍淹没于水下,暴露的范围小,暴露产物不明显,此时形成的不整合为II型不整合。

全球海平面虽下降,但下降幅度小于基底沉降幅度,相对海平面可能处于上升阶

段,岸线可能向岸的方向推移,甚至出现海侵,形成超覆不整合,即III型不整合。

1)I型不整合

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深海峡谷的深切作用,陆表遭受广泛的侵蚀作用。沉积相迅速向盆地方向迁移。

(沉积学中所有带“扇”的沉积体,基本上都与重力流有关;河流沉积中所有的“道”都是具有地冲刷的正粒序) I型不整合面(层序界面)的识别标志: (1)广泛出露地表的陆上侵蚀不整合面

A、不整合面分布广泛,可分布于整个陆棚地区,甚至整个盆地 B、不整合面之上可发育底砾岩、风化壳、根土层等 C、不整合面波状起伏,上下地层产状可存在明显的不同

(2)层序界面上下地层颜色、岩性和沉积相在垂向上存在不连续或者错位。 (3)伴随海平面的下降,由河流回春作用形成的深切谷是层序界面的典型标志。 2)II型不整合

发育于相对海平面缓慢下降时期,导致相域逐渐向海迁移,伴随少量的陆上暴露和侵蚀作用。 2) III型不整合

又称淹没不整合,形成于海平面上升时期海水快速加深过程中,最大特征是凝缩段直接覆盖于层序界面之上。

层序界面的主要识别标志

1) 地震反射特征

削顶或者冲刷充填—不整合 地层沉积上超—不整合 底超或顶超—不整合 2)测井曲线