地層旋回性沉積記錄及巖石

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1、第八章地層旋回性沉積記錄及巖石地層的相分析第一節(jié)異成因海平面變化旋回層序的特征第二節(jié)異成因旋回層序的界面及其內(nèi)部相序構(gòu)成形式第三節(jié)從地層的旋回性沉積記錄對巖石地層系統(tǒng)進行合理厘定的兩個實例巖石地層學作為地層學的一個分支，在建立區(qū)域地層系統(tǒng)方面起著關(guān)鍵和基礎(chǔ)的作用，它同生物地層學、年代地層學一起構(gòu)成了地層學的三大基礎(chǔ)。多種地層劃分和對比的方法是在傳統(tǒng)的統(tǒng)一地層學基礎(chǔ)上的一次飛躍，20世紀70年代所制定的地層規(guī)范充分地體現(xiàn)了這一思想，這也是地層學家認識自然，更尊重自然事實的重要表現(xiàn)。但是，迄今為止，由于地層記錄的復雜性和不完整性，沒有哪一種方法十全十美，地

2、層的劃分和對比還是當代地質(zhì)學的一個難題。以“巖石的本質(zhì)上的統(tǒng)一”來定義的巖石地層單位，在許多情況下常常帶有人為性，眾多的研究成果表明組成地層的巖石體在縱向上及橫向上均存在頻繁的變化，這也就給確定巖石地層單位帶來困難和混亂，特別是將組再分為段時尤為突出。再者，巖石地層單位，如根據(jù)70年代的地層規(guī)范來定義，往往避開地層記錄中的各種不同規(guī)模的間斷面。同一個巖石體，存在多種名稱，巖石地層單位的界線往往隨不同的學者，隨研究者的重點不同而變，也就是說，雖然巖石地層單位的界線是天然界線，但是由于地層學與沉積學脫鉤，造成確定這一天然界線的標準不統(tǒng)一；再加上不同研究者對巖

3、石體的形成發(fā)育規(guī)律的認識程度不一致，更加劇了這方面的混亂。在巖石地層學忽視了地層記錄中間斷面的同時，以Vail等(1977，1988)為首的Exxon公司的地質(zhì)學家們，運用沉積學的研究成果，在地震地層學的基礎(chǔ)，對被動大陸邊緣的地層充填序列進行了高度的概括和總結(jié)，創(chuàng)立了“層序地層學”這一分支學科。層序地層學，更加重視和強調(diào)了地層記錄中的間斷面，并把以暴露間斷面為特征的界面分為兩種類型，從而定義出兩種類型的層序，把“層序”作為基本單位，并且從地層記錄中分析出海平面變化信息。因此，層序地層學是地層學、地震地層學、沉積學有機結(jié)合的綜臺產(chǎn)物。層序地層學在地震剖面解

4、譯中顯示出巨大的實用性，受到油氣地質(zhì)學家們的廣泛應用，在生產(chǎn)實踐中得到了高度重視和快速發(fā)展，因此有人聲稱層序地層學的誕生是板塊構(gòu)造之后的又一次地學革命，它為長期以來地層學與沉積學相互脫節(jié)的困惑局面探索出一條光明的大道。層序地層學的貢獻主要表現(xiàn)在以下幾點：①層序地層學的研究成果表明，控制地層堆積作用的主因是海平面變化，它是造成沉積物容納空間增長速度發(fā)生變化的主因，而海平面變化的驅(qū)動機制又是一個極為復雜的機制，既包括區(qū)域的和全球的因素，還包括天文因素；②地層堆積作用過程是一個非漸變沉積過程，在兩個較大規(guī)模的不整合面所框定的序列中，存在一個從退積作用經(jīng)加積作用

5、到進積作用的準層序疊加形式；③伴隨著海平面上升，沉積物容納空間的增長速率在變大，因而在層序內(nèi)存在兩個重要的界面——海侵面及最大海泛面，與最大海泛面相共生的凝縮段具有近等時性地層學意義；④層序地層學充分表明，不應該忽視地層記錄中的間斷面，而應該把間斷面及其所反映的沉積特征作為劃分和對比地層的標志，注意研究間斷面所反映的沉積規(guī)律。層序地層學的貢獻主要表現(xiàn)在以下幾點：①層序地層學的研究成果表明，控制地層堆積作用的主因是海平面變化，它是造成沉積物容納空間增長速度發(fā)生變化的主因，而海平面變化的驅(qū)動機制又是一個極為復雜的機制，既包括區(qū)域的和全球的因素，還包括天文因素

6、；②地層堆積作用過程是一個非漸變沉積過程，在兩個較大規(guī)模的不整合面所框定的序列中，存在一個從退積作用經(jīng)加積作用到進積作用的準層序疊加形式；③伴隨著海平面上升，沉積物容納空間的增長速率在變大，因而在層序內(nèi)存在兩個重要的界面——海侵面及最大海泛面，與最大海泛面相共生的凝縮段具有近等時性地層學意義；④層序地層學充分表明，不應該忽視地層記錄中的間斷面，而應該把間斷面及其所反映的沉積特征作為劃分和對比地層的標志，注意研究間斷面所反映的沉積規(guī)律。作為一門新分支學科，層序地層學也存在自己的適用范疇及局限性，這主要表現(xiàn)在：①在地震剖面解釋中，層序地層學根據(jù)層序界面、最大

7、海泛面及海侵面在地震剖面的顯示，識別出層序類型及其內(nèi)部的體系域劃分；在地震剖面中，難以識別出米級旋回層序及其有序疊加形式，層序內(nèi)部的巖相及相序特征難以分辨；②在露頭研究中，能直觀地觀察和識別出巖相類型、相序組構(gòu)，但對層序的空間變化，只能根據(jù)若干個剖面點進行綜合分析．如果露頭研究只是分析到“層序”及其體系域劃分，那研究程度又未免過粗，機械地進行層序界面類型的識別和體系域劃分就是犯“層序病”的主要表現(xiàn)；③層序地層學所依據(jù)的沉積學模式只是適用于被動大陸邊緣，對于廣泛的克拉通盆地層序地層學的方法太粗略太簡單化，特別是碳酸鹽地層更加明顯；④對于只存在零星露頭點的老

8、地層來說，層序地層學顯得束手無策，更進一步講如果只是識別到層序，有時一個組只歸屬