从旋回的有序叠加形式到层序的识别和划分：层序地层学进展之三

在Exxon层序地层学概念体系中,由不整合面及其可以对比的整合面所限定的地层单位被定义为 层序,即三级沉积层序;构成三级层序的单元为体系域,体系域由若干准层序和准层序组所组成。基于海岸沉 积的层序地层模式,准层序被定义为“由海泛面所限定的层或层组组成的一个相对整合的序列”;作为准层序界 面的海泛面被进一步定义为：一个将老地层与新地层分开的面,穿过该面存在一个突然的“水深加深”。因此, 从海泛面到准层序,其定义由于不具有普遍性而表现出欠完整性。虽然类似级别的地层单元后来又被Exxon的 科学家修改为“高频层序”,但是,准层序这个欠完整的概念一直被广泛使用着。与层序地层学的Exxon时代大 致同步,或者在更早的时期,地质学家就已经注意到那些由岩层所构成的沉积旋回,以“洛非尔旋回层” 为典 型代表;这种类似的旋回性沉积记录,后来被进一步定义为“米级旋回”,而且将米级旋回进一步解释为异成因 机制控制下的自旋回沉积过程（间断-加积-旋回机制;PAC机制） 的产物,这种异成因机制是与米兰柯维奇 旋回相关的极地冰盖的消长所造成的海水体积变化,以及由这种数万年至数十万年级别的海水体积变化所产生 的高频海平面变化旋回。这些厚度为数厘米至数米的沉积旋回,在长周期三级层序中常常构成有序的叠加形式, 这种叠加形式成为研究三级层序内沉积趋势变化的主要标志。再者,对与米兰柯维奇旋回存在成因关联的沉积 旋回的研究,成为另一个地层学分支---旋回地层学的主要内容。如果说对Exxon层序地层学概念体系不协调 的研究是第1个进展、对长周期层序的形成机制的探索为层序地层学的第２个进展,那么,从旋回的有序叠加 形式到层序的识别与划分,不但表现出了旋回地层学和层序地层学的交融,而且也代表了层序地层学的第3个 重要进展。     

雾迷山旋回层:米级旋回的一个特例

作为地层堆积作用的"间断—加积旋回"机制的产物,"米级旋回"的完整定义代表了旋回地层学进入地层学实践的主流,因为米级旋回的形成可以运用米兰柯维奇旋回得到合理的解释。作为特殊的环潮坪型碳酸盐米级旋回——"雾迷山旋回层",因其罕见的近似对称的相序组构可以替代"洛菲尔旋回层(Lofer cyclothem)",成为旋回性碳酸盐沉积作用的表征,从而进一步成为前寒武纪巨厚叠层石碳酸盐序列中地层结构的标志。因此,"雾迷山旋回层"不但作为碳酸盐米级旋回的特别实例,而且蕴含着较为明显的米兰柯维奇旋回属性,同时进一步说明了米级旋回可以成为层序地层学概念体系中欠完整性的"副层序"的替代物。     

浅海相碎屑岩米级旋回层序的成因类型及其在长周期旋回层序中的有序叠加形式

与碳酸盐岩地层相似,与地球轨道效应有关的高频率海平面变化旋回在碎屑岩地层中也形成类似的米级旋回层序。这种异成因机制控制下的自旋回沉积过程的产物,根据沉积动力机制可分为潮汐动力型及波浪动力型,前者以“环境总体向上变浅、颗粒向上变细、岩层向上变薄”的正粒序序列为特征,后者以“环境向上变浅、颗粒向上变粗、岩层向上变厚”的反粒序序列为特征。这些不同类型的米级旋回层序不但是基本的地层工作单元,而且其有序垂向叠加形式是识别和定义长周期三级旋回层序的基础,这在岩心观察、露头研究中显得尤为重要。     

浅海相碎屑岩米级旋回层序的成因类型及其在长周期旋回层序中的有序叠加形式

与碳酸盐岩地层相似、与地球轨道效应有关的高频率海平面变化旋回在碎屑岩地层中也形成类似的米级旋回层序。这种异成因机制控制下的自旋回沉过程的产物,根据沉积动力机械发为潮汐动力型及波浪动力型,前者以“环境总体向上变浅、颗粒向上变细、岩层向上变薄”的正粒序序列后者以“环境向上变浅、颗粒上向变粗、岩层上向变厚”的反粒序序列为特征,这不同类型的米级旋回层序不但是基本的地层工作单元。而且其有序垂向叠加形式是识别     

旋回地层学研究现状和新进展

旋回地层学作为一门独立的地层分支学科诞生于20世纪80年代,它以米兰科维奇天文轨道旋回为理论基础,以露头剖面、岩心等为研究对象,应用地球化学、光谱分析和时间序列分析等方法,研究天文轨道参数周期性变化在地层记录中的沉积响应.旋回地层学的基本地层单位米级旋回,相当于层序地层概念体系中的准层序,二者相互联系又存在差异."天文地质年代表"的提出和"国际地质年表"把天文轨道因素作为确定地质年代的一种重要方法,突出显示旋回地层学在定量确定地质年代方面的优势.近年来在地层记录中识别出时间分辨率更高的亚米兰科维奇旋回信号不仅是该学科最新进展,也是沉积学和地层学新的生长点.     

米级旋回层序的成因类型及其相序组构特征

与米兰柯维奇旋回存在成因联系的幕式地层堆积作用的结果 ,是在地层记录中形成各种类型的米级旋回层序。在不同的古地理背景中 ,受物质来源及沉积动力学背景的控制 ,故发育具有不同相序组构的不同类型的米级旋回层序。因此 ,相序组构特征就成为米级旋回层序类型划分的基本准则。地层记录中米级旋回层序的广泛发育 ,以及它们在长周期层序中的有序垂直叠加形式和地史演化特征 ,由不同相序组构所反映的成因类型以及由不同类型所指示的沉积动力背景等等 ,不但表明了米级旋回层序是描述地层结构的基本工作单元 ,而且是对“准层序”的延展和补充。在海相地层中 ,不管是碳酸盐岩还是陆源碎屑岩地层 ,这种厚几厘米至几米的米级旋回层序 ,大致都可以划分为正粒序和反粒序两种相序组构 ,正粒序组构主要是潮汐作用的结果 ,而反粒序主要是以波浪作用为主的浅海环境的产物 ;不管是正粒序还是反粒序序列 ,均构成总体向上变浅序列。由此 ,碳酸盐岩米级旋回层序可划分为L—M型、深水非对称型、潮下型及环潮坪型 ;碎屑岩米级旋回层序可划分为潮汐动力型及波浪动力型。米级旋回层序的界面是由高频率海平面变化所产生的非沉积作用面 ,包括瞬时暴露间断面和瞬时加深淹没间断面乃至它们的相关面 ,这些在区域上延伸较远 ,甚至     

米级旋回层序的成因类型及其相序组构特征

与米兰柯维奇旋回存在成因联系的幕式地层堆积作用的结果,是在地层记录中形成各种类型的米级旋回层序。在不同的古地理背景中,受物质来源及沉积动力学背景的控制,故发育具有不同相序组构的不同类型的米级旋回层序。因此,相序组构特征就成为米级旋回层序类型划分的基本准则。地层记录中米级旋回层序的广泛发育,以及它们在长周期层序中的有序垂直叠加形式和地史演化特征,由不同相序组构所反映的成因类型以及由不同类型所指示的沉积动力背景等等,不但表明了米级旋回层序是描述地层结构的基本工作单元,而且是对“准层序”的延展和补充。在海相地层中,不管是碳酸盐岩还是陆源碎屑岩地层,这种厚几厘米至几米的米级旋回层序,大致都可以划分为正粒序和反粒序两种相序组构,正粒序组构主要是潮汐作用的结果,而反粒序主要是以波浪作用为主的浅海环境的产物 不管是正粒序还是反粒序序列,均构成总体向上变浅序列。由此,碳酸盐岩米级旋回层序可划分为L-M型、深水非对称型、潮下型及环潮坪型 碎屑岩米级旋回层序可划分为潮汐动力型及波浪动力型。米级旋回层序的界面是由高频率海平面变化所产生的非沉积作用面,包括瞬时暴露间断面和瞬时加深淹没间断面乃至它们的相关面,这些在区域上延伸较远,甚至。     

旋回层序地层学关键技术研究及应用

层序地层学是研究地层分布的一门学科，高分辨率层序地层学是当今层序地层学发展的主要方向之一。本文将介绍T．A．Cross倡导的成因地层组提出一种高分辨率层序地层分析方法——旋回层序地层学，探讨其关键技术运用方法，并以此为指导，利用钻井、地震资料、岩心和各种分析资料，对渤南凸起地区的层序进行了综合分析研究，建立了下第三系层序地层格架。     

华北地台中寒武世米级旋回层序与复合海平面变化

笔者在对华北地区中寒武统鲱滩碳酸盐建造露头层序地层学研究工作中首次识别出层序中最基本的地层单元－米级旋回层序，它是露头层序分析最基本的工作单元。本文总结概括出不同体系域内米级旋回层类型和特征。这些米级旋回层序在垂向上叠加构成高级旋回层序时表现出时期性和规律性。这种不同级次的旋回层序的形成受不同动力成因引起折具不同周期和复合海平面变化的控制。     

塔里木盆地西南上石炭统米级旋回组构特征及层序地层研究

在对塔里木盆地西南缘石炭系剖面研究的基础上,结合前人区域研究资料,用露头层序地层学方法对莎车县炮江沟上石炭统剖面进行了层序地层研究。结果表明:①塔里木盆地西南地区晚石炭世地层中发育大量碳酸盐岩米级旋回,以莎车县炮江沟剖面为代表,其主要类型有L-M型、深水非对称型、潮下型和环潮坪型;②塔里木盆地西南缘上石炭统中主要发育相对海平面快速上升所形成的淹没不整合型间断面,相对海平面快速下降所形成的暴露型间断面层序界面也有发现;③三级层序的不同体系域中发育不同类型的米级旋回序列,它们在垂向上有序叠加构成有规律的三级层序。     

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

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

华北中寒武世张夏组复合海平面变化旋回层序

华北中寒武世张夏组,以发育较多的鲕粒灰岩著称。其中发育的五十至六十余个潮下型碳酸盐米级旋回层序形成有规律的垂直叠加形式,构成十余个五级旋回层序,三个四级旋回层序及一个三级旋回层序,最终形成一个典型的复合海平面变化旋回层序。这些潮下型碳酸盐米级旋回层序,常呈１∶４的叠加关系,反映了地层记录中的米兰柯维奇性质,即单个米级旋回层序与短偏心率旋回（周期为１０万年）有关。     

Cycle anatomy and variability in the storm-dominated type cincinnatian (Upper Ordovician): coming to grips with cycle delineation and genesis

Although parasequence and sequence are scale-independent terms, they are frequently applied only to specific scales of cycles. For example, meter-scale cycles are commonly assumed to be parasequences or PACs. In the Upper Ordovician Kope and Fairview Formations of northern Kentucky, we examined a succession of 50 meter-scale cycles that have been variously interpreted as deepening-upward, shallowing-upward, or showing no relationship with water depth. Our analysis shows that these cycles, characterized by shifts in storm-bed proximality, are highly variable in their thickness and internal construction. Most cycles are best considered high-frequency sequences, because deepening-upward intervals are common, and many cycles contain evidence of abrupt basinward shifts in facies as expected at sequence boundaries. A minority fit the parasequence model of shallowing-upward cycles bounded by flooding surfaces. Larger, 20 m scale cycles are defined by systematic thickening and thinning trends of meter-scale cycles. However, meter-scale cycles do not display any systematic trends in cycle anatomy as a function of position within the 20 m cycles or position within the Kope and Fairview Formations. The high cycle variability and the lack of systematic stratigraphic organization with respect to longer-term cyclicity reflect either the irregularity of relative sea-level changes, the poor recording of sea-level changes in this deep-water setting, or the generation of these cycles by climate-induced cyclicity in storm intensity. These three mechanisms would generate similar patterns at the outcrop scale, so it is not possible at the present to distinguish between them.     

准层序、岩性变换带在陆相红盆中的应用——以民和盆地1∶5万红古城、新寺乡幅的白垩纪地层为例

陆相红盆与海相盆地在层序地层的基本单元和沉积作用等方面存在巨大差异。层序地层的基本概念,基本理论具体在陆相盆地中的作用,应紧密结合陆相分地自身的发育特点,创造了一套真正适合于陆相盆地层序地层学的概念和模式。陆相地层与海相地层相比规律性不明显,“层板对比”模式不适合陆相盆地地层分布实际。     

上扬子克拉通南缘中泥盆统--石炭系高频层序及复合海平面变化

上扬子克拉通南缘中泥盆统-石炭系地层高频层序可以划分为三个级别,并与层序地层学术语可以对比:六级层序-韵律层;五级层序-准层序;四级层序-准层序组。不同级别高频层序的形成受米兰柯维奇驱动力引起的具不同周期和频率的复合海平面变化控制。克拉通边缘沉积环境中,低频海平面变化的上升阶段形成以淹没节拍为主的高频层序,而在停滞至下降阶段形成以暴露节拍为主的高频层序。所以,通过对不同特征的高频层序及垂向叠加的分析,可以求解低频海平面的变化。     

准层序、岩性变换带在陆相红盆中的应用——以民和盆地1∶5万红古城、新寺乡幅的白垩纪地层为例

陆相红盆与海相盆地在层序地层的基本单元和沉积作用等方面存在巨大差异。层序地层的基本概念、基本理论具体在陆相盆地中的应用 ,应紧密结合陆相盆地自身的发育特点 ,创造出一套真正适合于陆相盆地层序地层学的概念和模式。陆相地层与海相地层相比规律性不明显 ,“层板对比”模式不适合陆相盆地地层分布实际。准层序和岩性变换带的使用 ,是根据内陆红盆层序地层发育的自身特点 ,通过民和盆地白垩纪地层工作实践而提出的。它可以揭示陆相红盆层序地层的主控因素 ,把横向无序变为与成因相关的同期有序地层 ,使陆相层序、区域地层划分对比的研究不但可能 ,而且十分有效。     

高分辨露头层序地层学的研究基础──准层序的识别

以塔里木盆地西南缘下石炭统和什拉甫组为例，将微相分析及古生态分析应用于准层序研究之中。在此基础之上，分析沉积层序及其内部各体系域、各种界面的沉积特征。同时，根据准层序垂直叠加的特征来寻找沉积层序内部更高级次的旋回，以达到提高沉积层序的分辨率之目的，恢复该地区维宪期多级次古海平面变化特征。强调准层序分析是高分辨露头层序地层学的研究基础。     

四川盆地北部下三叠统飞仙关组层序地层分析

为了探讨礁滩储集岩的分布规律,以层序地层学理论与方法系统研究了四川盆地北部下三叠统飞仙关组地层。通过露头、岩芯、测井、地震数据综合分析,识别出两个三级层序及四个准层序组,确定蒸发台地、局限台地、开阔台地、台地边缘滩、斜坡和盆地相六类沉积类型。层序划分及层序界面的确定,依据陆上暴露和向上变浅两个方面的识别标志。暴露界面表现为泥岩表面干裂,淡水选择性溶蚀、白云化现象,白云岩、石膏,伽玛曲线高值。向上变浅层序有向上变厚、变粗序列,向上变细、变泥、变红序列,向上γ值变低序列。对比发现高水位体系域后期发育台地边缘鲕滩和台地内鲕滩。广泛白云岩化作用的台地边缘鲕滩相,具有很好的孔渗性,成为最有利的储集层。对指导进一步的勘探与开发具有重要意义。