东海陆架全新统高分辨率层序地层学研究

在高分辨率１４Ｃ测年、岩石、生物、化学、同位素、气候及磁性地层学研究成果基础上,通过不同沉积背景典型钻孔的沉积学分析,运用层序地层学理论,对东海陆架全新统进行了高分辨率层序划分及对比;建立了全新世层序地层格架及海平面变化过程;提出了相应的层序成因模式。研究结果表明,东海陆架全新统相当于一个发育中的六级（１～１０ｋａ）层序,可进一步划分为３个七级（０．１～１ｋａ）层序和若干个更次级层序。代表１个六级或３个七级周期相对海平面变化过程中叠加有若干更次级的海平面波动,它们与地球旋回谱系中的太阳带、历法带密切相关。七级层序具有与三级层序相近的内部构型和成因格架。在东海陆架全新世沉积演化过程中,长江三角州至少有３次不同程度地越过东海陆架进入冲绳海槽,并滞留有至少３层海侵改造“残积砂”沉积。在东海陆架全新世海平面变化期间,最大海平面时期为约距今６～５ｋａ,大致高于现今海平面２～４ｍ,最低海平面在距今１０ｋａ左右,大约低于现今海平面１３０ｍ。目前,由于温室效应的影响,海平面仍呈小幅度波浪式上升。事实证明,层序地层学不仅丰富了现代海洋沉积学的内容,而且解决了许多海洋沉积学未能解决的问题。     

贵州南部泥盆系层序地层划分和层序地层格架的建立

贵州南部的泥盆系为一个大型的楔状体。从深水背景的广西南丹罗富剖面到古陆边缘的贵阳乌当剖面,泥盆系由13个层序变薄尖灭成5个层序,这是泥盆纪早期海侵尖灭与晚期海退尖灭的结果。研究区泥盆系由海侵碎屑岩岩系到清水台地碳酸盐岩岩系地层序列构成2个二级层序,又可进一步划分为13个三级层序。二级层序和三级层序均由其特殊的沉积相序列组成。研究区泥盆系层序地层划分和层序地层格架的建立提供了一个在年代地层与海平面变化框架内研究“相迁移”的良好实例。     

琼东南盆地陵水组层序地层与沉积相分析

利用高分辫率层序地层学方法,结合岩心?测井和地震资料,识别琼东南盆地陵水组各级层序界面,建立地层层序格架,探讨地层格架下沉积相类型?演化规律以及平面展布,并就有利沉积相带分布进行了讨论?结果表明:从测井资料看出,层序界面识别标志主要为岩性和颜色发生突变;将琼东南盆地陵水组划分为3 个三级层序(Els1?Els2和Els3);结合测井响应特征,对地震剖面进行精细刻画,在3 套三级层序中识别出辫状河三角洲?扇三角洲?滨海?陆棚?碳酸盐台地等5种沉积相?     

层序地层作为沉积盆地识别标志的研究

论文以盆地充填动力学为指导，从层序界面与盆山转换、层序级别与盆地规模、层序格架与盆地类型、层序充填与盆地演化四方面，对层序与盆地的关系进行了初步研究，结果表明层序作为盆地的识别标志主要包括：1）不同成因类型和规模级别的界面作为划分相应成因级别层序的重要标志，他们反映地壳演化过程中的动力转换事件，其中超级、I级、Ⅱ级界面分别反映盆地域之间、盆地之间、盆山之间的应力转换机制，Ⅲ-Ⅳ级界面揭示了构造、海平面、气候、物源联合引起的盆地容纳空间和沉积机制的转变过程；2）作为板间、板缘、板内过程的沉积记录，层序与盆地之间存在特定的耦合关系：超级层序相当于沉积盆地域，I级层序相当于沉积盆地，Ⅱ级层序对应于盆地构造沉积幕，Ⅲ级层序对应于盆地充填幕，Ⅳ-Ⅴ级层序相当于盆地充填韵律；3）不同成因沉积盆地，层序成因格架及内部构型各异，因而根据层序特征研究，可判识盆地成因属性；4）在盆地演化的不同阶段，盆地性质、构造特征、沉积格局存在差异，所形成的层序构型、界面属性及组合特征等亦不同，因而通过层序充填序列的研究，可揭示盆地演化过程。     

由层序地层学角度分析大塘坡式锰矿沉积过程——以湘西北民乐锰矿为例

以湘西北民乐锰矿为例,基于矿区内钻孔信息对成矿期（大塘坡组下段）进行地层对比,由新分层信息及厚度变化分析沉积特征并建立三级、四级层序格架,由三级、四级层序尺度的古地貌变化分析成矿期沉积演变特征。主要认识有:1）民乐锰矿含矿层（大塘坡组下段）可根据岩性细分为下亚段1段（致密块状、密集条带状矿体夹黑色炭质页岩）、下亚段2段（黑色页岩夹薄层锰矿条带）、上亚段（黑色炭质页岩夹黄铁矿）。2）民乐锰矿的三级层序凝缩层体系域可划分为四个四级层序,其中第二、三层序菱锰矿发育较厚,形态以块状和密集条带状为主;第一、四层序菱锰矿发育薄,形态多为条带状。3）民乐锰矿沉积过程可以通过三级层序和四级层序两个研究尺度共同解释,三级层序尺度解释锰矿沉积过程,而四级层序尺度则揭示了多期不同形态、厚度锰矿的沉积过程。     

辽河盆地下第三系层序分析

根据岩性、岩相、地震反射、测井响应、古生物、构造旋回、接触关系及同位素年龄测定等，将辽河盆地下第三系划分为４个层序和１２个亚层序。根据地层层序综合分析，辽河盆地早第三纪具有如下沉积演化特征：①构造运动的控制性；②沉积格架的不均衡性；③沉积演化的阶段性；④沉积中心的迁移性。     

陕甘宁盆地下奥陶统马家沟组层序沉积有机相特征及其烃源岩分布

沉积有机相是具有相似沉积环境、生物组合、成岩环境、氧化-还原条件以及相近有机质特征的地层单元,其分布受沉积盆地中层序地层格架所控制。因此,层序沉积有机相分析可成为确定和预测烃源岩分布的一种有效工具。本文采用层序地层分析与沉积有机相分析相结合的方法,将陕甘宁盆地下奥陶统马家沟组划分为三个层序,并探讨了每个层序中沉积有机相的分布特征。研究表明,沉积有机相在层序地层格架中的分布呈显出一定的规律性,在盆地西部及南部的较深水层序中,沉积有利相类型主要为开阔台地C相,在垂向上变化不大,有机碳含量为 0.0 8%～ 0.1 8%。在盆地中部浅水层序中,海侵体系域的沉积有机相类型主要为开阔台地C相及局限台地D相,有机碳含量为 0.1 2 %～ 0.2 5 %,而高位体系域的沉积有机相类型主要为局限台地D相和蒸发台地E相,有机碳含量为 0.1 7%～ 0.49%,反映出盆地中部浅水层序中的高位体系域是烃源岩分布的最有利地带。     

层序地层格架及其对页岩储层发育特征的影响-以四川盆地龙马溪组页岩为例

为研究海相页岩沉积层序及其对页岩储层发育特征的控制作用,通过露头、岩芯研究及地化测试、有机质测试、矿物组分测试、孔隙发育特征测试等室内分析测试,结合测井小波分析,综合建立四川盆地龙马溪组的层序地层格架,并结合储层发育特征探讨层序与储层发育特征的关系。研究表明:研究区龙马溪组发育有两个三级层序;结合多口钻孔通过测井小波分析构建了研究区的高分辨率层序地层格架,识别出四个中期旋回A~D;对比各旋回内的储层发育特征,旋回A储层岩石学特征与旋回B~D存在显著差异,表现为储层有机质含量更高、水平层理更为发育、脆性矿物含量更高、微观储集空间（微—纳米级孔隙与微裂隙）发育程度更好,显示了层序旋回与储层物质成分、结构、力学脆性、含气性特征的显著相关关系,说明层序旋回是储层物性与含气性等发育特征的重要影响因素。基于前述研究,讨论了层序地层格架对储层发育的控制机理,层序格架下各旋回内沉积环境与沉积条件的差异导致储层沉积构造、物质成分与分布的差异,进而影响储层物性与含气性等特征;沉积盆地内高分辨率层序格架的建立可以为储层对比、评价与资源预测提供时间框架。建立了通过测井小波分析高分辨率层序地层格架进行储层分析对比的新方法,提出了基于储层小层分析建立页岩储层精细评价的新工作流程,有助于减少人为因素干扰,可以为页岩优质储层成因研究及其预测评价提供科学依据与新思路。     

Subaerial exposure and deposition of shallowing upward sequences: evidence from stable isotopes of Purbeckian peritidal carbonates (basal Cretaceous), Swiss and French Jura Mountains

Purbeckian (lowermost Cretaceous) peritidal carbonates are characterized by open marine, lagoonal, intertidal and lacustrine facies arranged in Milankovitch-type shallowing upward sequences. Shallowing upward sequences typically consist of 2–6 individual beds. The sequences may be (i) complete, (ii) incomplete or (ii) pedogenetically overprinted, reflecting the duration of subaerial exposure and/or the extent of erosion and pedogenetic modification at the cycle tops. The stable isotopic composition of the peritidal micrites reveals homogenous δ¹⁸O values attributed to diagenetic stabilization in a meteoric, water-buffered system. Carbon isotopes show three distinctly different carbon isotope patterns dependent on the completeness of the shallowing upward sequences. Complete shallowing upward sequences consist of 4–6 individual carbonate beds. The carbon isotope values show a facies-dependent pattern: open marine carbonate muds record enriched δ¹³C values of +0·28‰ while lagoonal (−0·82‰), intertidal (−2·46‰) and lacustrine micrites (−2·96‰) are increasingly depleted. This distinct pattern is explained by carbonate mud deposition in environments of differing salinity and marine influence. Incomplete sequences (2–5 carbonate beds) are characterized by depleted δ¹³C values below subaerial exposure surfaces that become progressively enriched in ¹³C with increasing depth. Pedogenetically overprinted sequences (1–3 carbonate beds) show strong ¹³C depletion throughout the sequence with little variation in the carbon isotopic composition. The depleted values (−4·5‰) of the pedogenetically altered micrites suggest that modification during subaerial exposure was associated with equilibration with meteoric solutions enriched in isotopically light soil gas CO₂. The duration of subaerial exposure is the most crucial factor determining the extent of pedogenetic alterations, the completeness of the shallowing upward sequences and the carbon isotope pattern. The recorded patterns clearly illustrate that micrites have a good potential for the preservation of their primary carbon isotopic composition if the duration of subaerial exposure is rather brief. Otherwise, the recorded carbon isotope patterns may support sequence stratigraphic analysis by providing a refinement of the time-stratigraphic interpretation.     

Genetic Types of Meter-Scale Cyclic Sequences and Fabric Natures of Facies Succession

Ｍｅｔｅｒ ｓｃａｌｅｃｙｃｌｉｃｓｅｑｕｅｎｃｅｓ,ｓｉｍｉｌａｒｔｏｍｅｔｅｒ ｓｃａｌｅｃｙｃｌｅｓｄｅｆｉｎｅｄｂｙＡｎｄｅｒｓｏｎａｎｄＧｏｏｄｗｉｎ (1990 ) ,ｒｅｆｅｒｔｏｆｕｎｄａｍｅｎ ｔａｌｕｎｉｔｓｏｆｓｔｒａｔｉｇｒａｐｈｉｃａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｔｈａｔｃｏｕｌｄｂｅｄｉｓｃｅｒｎｅｄｄｉｒｅｃｔｌｙｉｎｏｕｔｃｒｏｐ .Ａｓｔｈｅｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｗｏｒｋｉｎｇｕｎｉｔｓｉｎｓｔｒａｔｉ ｇｒａｐｈｉｃｒｅｃｏｒｄｓ,ｍｅｔｅｒ ｓｃａｌｅｃｙｃｌｉｃｓｅｑｕｅｎｃｅｓｒ…     

南堡凹陷高北地区“异迁移”型层序构型成因及其对沉积的意义

受到区域性幕式构造活动的影响,南堡凹陷高北地区沙河街组时期发育典型的“异迁移”型层序地层构型.充分利用钻井、测井和高分辨率三维地震等资料,运用层序地层学和沉积盆地分析相关理论和方法,系统地研究了“异迁移”型层序构型的特征和成因机制.结果表明,南堡凹陷高北地区沙河组为3个二级层序、7个三级层序（SQ1~SQ7）,在地震剖面上呈现出独特的“跷跷板式”交替增厚的横向叠加特征.其中,SQ1~SQ2层序主要发育于盆地西侧,SQ3~SQ4层序在盆地两侧均匀发育,SQ5~SQ7层序主要发育于盆地东侧.多重因素相互叠加形成了这种独特的层序构型:（1）幕式运动造成边界断层活动性发生东西转换,从而导致层序沉积中心自西向东大范围迁移;（2）不同时期板块活动引起区域应力场的方向发生顺时针旋转,使得控凹断层由早期的NW-SE向逐渐变为N-S向;（3）不同类型的断层组合样式也影响着沉积中心发育的位置和规模,从而导致了研究区沙河街组时期层序发生大范围的迁移.“异迁移”型层序在侧向迁移过程中,不同层序内发育的沉积相特征和充填样式均发生自西向东规律性的转移,提出“异迁移”型层序构型成因机制的研究可以更好地为幕式构造活动背景下陆相断陷湖盆沉积层序演化提供新的思路和见解.      

上扬子区下寒武统的层序地层格架及其形成的古地理背景

上扬子区特别是贵州及邻区的下寒武统发育完整,是一套从黑色页岩系到碳酸盐岩的地层序列,该序列构成一个复杂而有序的层序地层格架。在时间变化方面,下寒武统组成一个二级层序,其中可以进一步划分为5个三级层序,形成一个有序的海侵-海退旋回序列;在二级层序之中,三级层序形成一个有序的垂直叠加形式,自下而上三级层序由“凝缩段（CS）+高水位体系域（HST）”序列演变为“海侵体系域（TST）+凝缩段（CS）+高水位体系域（HST）”,层序界面类型由淹没不整合型层序界面演变为明显的暴露间断面,意味着二级层序的相序组构与三级层序存在相似性。在空间变化方面,从北西向南东随着古地理背景由浅变深,下寒武统厚度变薄,向东南变为一个难以进行三级层序划分的凝缩序列。该层序地层格架不但表明了三级层序的两大属性--“空间上相序的有序性和时间上环境变化的同步性”,而且反映出地层记录中“两种相变面和两种穿时性”。同时,所建立的层序地层格架表明了其复杂的古地理背景;具有不同特点的三级层序代表了不同的古地理背景,意味着早寒武世复杂的古地理变迁。因此,系列层序地层格架栅状图反映出每一个三级层序的相序组构的时空变化,而系列古地理图又代表了各个三级层序形成时期的独具特色的古地理背景。     

阿姆河右岸B区中部卡洛夫-牛津阶高精度层序地层划分及层序发育模式

土库曼斯坦阿姆河盆地是世界上著名的大型含油气沉积盆地,然而目前盆地内卡洛夫—牛津阶的层序划分和地层对比依然存在争议。基于Vail经典层序地层学及沉积学相关理论,以阿姆河右岸B区29口井的岩心资料及50口井的测井资料为依据,结合地震、薄片、地球化学等手段,开展了阿姆河右岸B区卡洛夫-牛津阶的层序地层研究。将阿姆河右岸B区卡洛夫-牛津阶划分为5个三级层序和15个四级层序,其中卡洛夫阶包括2个三级层序(SQ1和SQ2),牛津阶分为3个三级层序(SQ3-SQ5)。在高精度层序划分的基础上,建立了研究区的层序地层格架,在垂向上,各级层序格架内部高位域生屑砂屑灰岩及礁滩体沉积更为发育;在平面上,根据不同层序沉积几何体和沉积相的分布,明确提出了卡洛夫期和牛津期发育两种不同的碳酸盐岩台地类型的观点：SQ1-SQ2时期(卡洛夫期)研究区应为缓坡型台地,初始具有西高东低的地貌,坡度较缓,沉积速率差别不大,主要发育缓坡台地层序地层模式;SQ3-SQ5时期(牛津期)则演化为镶边台地,研究区沉积速率远小于A区,随着海平面变化形成了差异巨大的西高东低沉积地貌。     

贵州南部二叠系层序地层格架

通过对贵州南部典型的二叠系剖面(包括石炭系上部的地层)的层序地层研究,共识别出7个三级沉积层序,在对不同相带剖面三级层序对比的基础上建立了贵州南部二叠系的层序地层格架。该二叠系层序地层具有以下明显的特征:在连陆台地上发育煤系地层,连陆台地边缘则发育海绵生物礁和颗粒滩,相分异最明显的时期正好与生物礁发育的时期相对应;此外,在二叠系与三叠系之交发生了大规模的台地淹没事件,因此,二叠系最顶部的三级层序的顶界面为一个典型的淹没不整合面。在二叠系层序地层格架图中较明显地表现出复杂而有序的时间和空间相变。     

冀西北中元古代铁岭组地层格架研究

河北省怀来中元古代铁岭组主要为一套滨浅海碳酸盐岩沉积组合。按微相组合或基本层序、沉积体系及沉积体系域逐级剖析的方法,可识别出６１个基本层序和潮坪、浅水陆棚及开阔陆棚等３种沉积体系。这３类沉积体系的周期性叠置组成了完整的海进—海退碳酸盐岩沉积序列,其顶底为明显的平行不整合。通过对该沉积层序的层序界面及最大海进面的追索,建立了怀来地区的地层格架,从而揭示了中元古代铁岭组沉积盆地的演化特征。     

论盆地的地层格架

盆地的地层格架(stratigraphic framework)是盆地分析最基本、最重要的参数之一(李思田等,1983),它是指沉积盆地的外部和内部几何形态以及组成盆地的层的堆积性质。概括地说,地层格架不仅指盆地的固体几何形态和盆地所包含的地层单元或单元序列的固体几何形态,而且涉及到单个地层单元的性质,最终体现了沉积环境(Conybeare,1979)。衡量地层格架这一参数应从以下几方面来考虑: 1.盆地的外部几何形态盆地的外部几何形态应该为其真实的固体空间形态所反映,应该包括盆地的平面几何     

库车前陆盆地白垩系层序地层样式及控制因素分析

白垩系库车坳陷是在南天山强烈逆冲导致的挠曲沉降背景下发育的前陆盆地。综合地震、钻井和露头资料对白垩系进行了层序地层划分,共分出2个区域性的沉积旋回或构造层序、8个三级层序;区内各层序及其内部体系域总体呈现东西向展布、南北向分异的特点;建立了两种层序地层学框架模式:卡普沙良群构造层序具有典型前陆盆地挤压深陷特征,沉积构成反映了从前陆逆冲挠曲沉降到回弹上隆的演化过程;巴什基齐克组构造层序具有宽缓、伸展的特点,层序地层框架模式及内部地层构成样式有其独特性。白垩系前陆盆地的层序地层格架和沉积体系域的配置受到前陆构造作用的控制,而气候及湖平面变化则主要影响层序地层格架内的沉积相类型。      

济阳坳陷古近系区域层序地层格架地层特征对比

综合生物地层学、磁性地层学（ESR测年法）、地震地层学及层序地层学等地层学的研究成果,通过对断陷盆地区域等时界面的识别、界面级次和界面性质的分析与对比,以三级层序为基本组构单元建立了济阳坳陷古近系区域等时地层格架系统。通过分析济阳坳陷四大次级凹陷古近系各二级层序和隐蔽油气藏最为发育的重点三级层序的可对比性,认为二级层序完全受构造幕的直接控制,具有很好的可对比性。四个次级凹陷的重点三级层序地层格架的旋回性质具有一致性,标志性沉积物出现于相同或类似的旋回位置。然而,T2(沙一段底)、T4（沙三段上亚段底）和T6(沙三段中亚段底)的三级层序界面性质在不同凹陷间具有明显的差异性。从层序成因动力学角度来解释,这种旋回性质的相似性和界面性质的差异性分别表明了同一层序地层格架中沉积环境对沉积物类型起决定性的影响作用以及渤海湾盆地构造沉降沉积中心的迁移对层序界面性质所起的主要控制作用。     

云南保山地块香山组和丁家寨组沉积序列与碳同位素研究

通过对保山地块北部西邑地区下石炭统香山组和下二叠统丁家寨组详细的野外剖面实测与钻孔编录,并结合层序地层学、沉积相以及碳氧同位素分析结果认为,下石炭统香山组自下向上可分为三个岩性段,分别对应台前斜坡下部、台前斜坡上部、碳酸盐岩台地三种沉积环境。下二叠统丁家寨组为滨岸冰水沉积,下部为冰碛含砾钙质杂砂岩,发育落石构造。下石炭统香山组δ13C_PDB值自下而上逐渐升高,环境可能较稳定,有机质埋藏增加。综合前人古地磁、生物区系对比、大地构造学等研究成果认为早石炭世保山地块较稳定,仍属冈瓦纳大陆北缘。丁家寨组冰碛含砾钙质杂砂岩结束后δ13C_PDB值出现强烈负偏,与研究区冰期结束、早二叠世初次温度上升、大量玄武岩喷发等时限高度一致,共同说明了保山地块在早二叠世开始从冈瓦纳大陆北缘裂解出来,并开始向北漂移。该项研究的开展为探讨Submasu地块晚古生代的古海洋、古地理和气候演化具有重要意义,为全球同时期碳氧同位素数据库提供了新资料。     

碳酸盐缓坡区的露头层序地层研究

碳酸盐缓坡区沉积相带宽, 缺乏直观的物理层序界面标志, 但区域上受气候海平面控制的多级岩性旋回发育, 可对比性强, 生物丰富, 因而可借助于旋回地层学和生态地层学方法进行区域露头层序地层研究.通过岩性旋回叠加型式和生境型迁移过程研究, 较好地进行了下扬子区下三叠统露头层序划分, 建立了层序地层格架, 并提出以海侵面为界进行层序划分对于碳酸盐缓坡区露头层序地层研究更有可操作性和实用性.