层序边界及识别标志(一)

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1.层序边界类型

层序是指顶底从不整合面及与之可对比的整合面为界的、一套相对整一的、成因上有联系的地层。显然,层序的边界就是不整合面和与该不整合面相关的整合界面。不整合面能将新老地层分隔开来,其上存在着指示重大沉积间断的陆上侵蚀削截或陆上暴露现象。由于沉积盆地边缘地形的差异、相对海平面升降幅度的不同、陆上侵蚀削截或陆上暴露面积的不同以及上覆地层超裂特点的差别,形成了不同类型的层序边界,即I型层序界线和II型层序界线。I型层序界线是在全球海平面下降速率大于盆地下降速率时产生的,即此时发生了较大规模的相对海平面下降,在此沉积背景下,I型层序界线响应于区域性不整合界面,其上下地层岩性、沉积相和地层产状可以发生很大变化,具有陆上暴露标志和河流回春作用形成的深切谷(下图)。

随着相对海平面下降,河流深切作用不断向盆地中央推进,形成了岩相向盆地中央方向的迁移特征。II型层序界线是在全球海平面下降速率几乎等于或小于沉积滨线坡折处沉降速度时形成的。因此,在沉积滨线坡折处未发生明显的海平面相对下降,从而缺伴随着河流回春作用所形成的区域性侵蚀,即在沉积滨线坡折向陆一侧存在一定范围的地面暴露现象(下图)。II型层序界线上下地层岩性、沉积相及地层产状的变化不如I型那么剧烈,但在界线之上存在上覆地层的明显加积作用或海岸上超向盆地方向转移的特点。

从上面分析可以看出,在自然界I型层序界线要比II型层序界线具有更明显的特征,是比较容易被识别的。II型层序界线具有更大的隐蔽性。实际上,I型层序界线和II型界线的形成主要取决于盆地边缘的构造沉降速率,在全球海平面下降的背景下,盆地边缘低速沉降的地方易形成I型层序界线,而在盆地边缘高速沉降的地方易形成II型层序界线。显然,不同类型层序界线的形成是全球海平面升降变化与盆地沉降速率之间相互作用的结果。这种差异性相互作用就形成了不同层序界线内的不同沉积体系组合方式(下图)。

2.层序边界基本识别标志

层序边界是一个不整合面或与之对应的整合面,它在侧向上广泛连续分布,不仅可以覆盖盆地中某个区域或整个盆地,甚至可以同时出现在世界范围内的许多沉积盆地之中。尽管在盆地不同部位的不整合面上下地层之间的地层缺失量是不同的,但这个不整合面和与之对应的整合面确确实实将其上下的新老地层分隔开来,构成了具有年代地层意义的一个界面。所以，层序边界可以为岩相古地理研究提供一个年代地层框架。层序边界在露头、钻井、测井和地震资料上均有不同程度的响应,在识别层序边界时,应该利用多种资料进行综合判断。