高分辨率层序地层学——创新,应用及发展前景

高分辨率层序地层学的研究有了巨大的发展，其主要有两个方面的应用，一是全球海平面变化曲线的建立和对比，二是等时性剖面中的岩性特征预测。研究表明，沉积学、生物地层学、构造地质学及地震学等证据的结构，对提高分辨率层序地层学的解释水平是十分必要的。文集收集的论文反映了当代层序地层学研究的深度和广度。     

层序地层学发展历程中的三个误判

将不整合面理解为重要的时间屏障和地层界面,从而把不整合面及其可以对比的整合面所限定的地层单位定义为层序,并进一步将造成层序界面重复性的基准面变化归因于海平面变化,这种推测性的大胆解释,在层序地层学概念体系中就成为占主导地位的演绎性模式的重要基础,概念体系的建立和演变意味着工作方法和术语体系的更新和革命。在沉积地质学的宽广领域中,层序地层学还被誉为一个翻新了地层分析方法学最晚的一次概念革命。由于地层记录及其形成过程的复杂性,在层序地层学的发展历程中,曾经出现过明显的三个误判,即：（1）1977年的错误对比;（2）1988年的错误假设;（3）1999年的冗余修正。这三个误判,是前辈科学家们从复杂的地层记录及其形成过程中提取更多规律性的真实写照,从而具有鲜明的时代特色,并反映了层序地层学艰难的发展历程;追逐和总结这三个误判产生的历史背景及其所蕴含的科学意义,将更加有益于层序地层学的进一步发展。     

层序地层学的研究进展

“层序地层学”作为当今地质学界研究的热点问题之一，备受国内外地质学界的关注。笔者在综合国内外大量研究成果的基础上，本文回顾了层序地层学的起源和基本思想，总结了层序地层学在陆相、海相、盆地分析、层序充填动力学、岩相古地理编图、层序界面分类、浅水台地与深水陆棚对相对海平面变化的层序响应等方面的研究进展，展望了未来层序地层学的美好前景。     

层序地层学的发展与应用

层序地层学是在地襄地层学基础上发展起来的新的地学分支学科，为沉积地质学与地球物理学架设了新的桥梁。本文介绍了层序地层学的发展过程、基本原理、研究内容及应用情况。
        

层序地层学研究在国内的进展

层序地层学被引入我国10年来，地质工作者结合我国的具体地质情况，运用层序地层学的理论对古生代海相沉积盆地碳酸盐岩地层进行了研究，探讨了沉积体系域的控矿作用。在一些大比例尺沉积岩区区调工作中，开展了露头层序地质学的研究。在陆相盆地工作中，发现影响陆相地层层序的因素很多，随机性更强。针对这种情况，提出了利用露头、地震和钻井资料综合进行层序地层学的研究，指导油气勘探。此外，利用层序地层学理论，在岩相古地理研究方面也取得了可喜的成果。     

二连盆地层序地层单元统一划分及格架层序地层学

在剖析二连盆地层序地层学研究现存问题的基础上,将构造地层学、成因地层学和层序地层学的理论、方法结合起来,把具有区域对比意义的盆地世代界面和盆地原型界面分别作为一级层序和二级层序的界面,把盆地(或凹陷)原型的每一个裂陷-反转旋回(亚原型)作为三级层序,把沉降-充填单元作为四级层序,尝试在构造-地层格架约束下进行层序地层格架分析,而在层序地层格架约束下进行成因地层格架分析.其优点是既吸取了经典海相层序地层学的等时地层界面、层序旋回和可容空间分析等精髓,又摒弃了不适合陆相裂陷盆地的海平面升降变化及体系域等部分内容,便于建立全盆地统一的层序地层格架,也便于揭示各层序地层单元的沉积特征、沉积演化史和不同构造岩相带的油气成藏条件,有助于提高对有利储集相带和有利储集体分布规律及其区域性差异的认识,进而有助于建立有指导意义的成藏预测模式.通过二连盆地各凹陷的实际分析,建立了可对比的、有规律可循的、统一的分级层序界面系统及层序地层格架.      

层序地层学研究现状及发展趋势

层序地层学是建立在地震地层学，测井地质学、过程沉积学、古生物学、同位素地质学等多个学科基础上的研究等时年代地层格架中具有成因联系的，旋回岩性序列间相互关系的综合学科。它提供了一种沉积岩在三维空间的划分与对比分析的新方法，而不同于岩石地层对比原则，客观地恢复了沉积岩垂向叠置顺序和横向相关关系。本文分析了层序地层学的基本原理、控制因素等方面的最新认识，总结了层序地层学4大发展方向。     

含煤盆地层序地层分析的几个基本问题

在中国不同时代煤盆地中正进行层序地层学的探索,识别层序界面、划分层序地层单元、重建沉积体系域并用以预测优质富煤单元。由于不同时代、不同类型煤盆地的地质背景不同,不能简单地使用北美学者概括的层序地层模型;需要根据各类盆地所特有的地质背景,重建其层序地层格架,并客观地估价构造、海平面变化和古气候以及沉积补给等因素对层序形成的控制作用。     

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。     

陆相层序地层学研究进展与挑战

层序地层学的发展经历了三个发展阶段，而最近10多年的发展最为迅猛而引人瞩目，取得了许多重大进展。最突出的表现之一，就是陆相层序地层学研究已成为一个国际性的热点课题，尤其是引起了我国众多地学专家的极大关注，并初步取得了丰硕的研究成果。但是，与其它学科一样，陆相层序地层学在向纵深发展的过程中，也出现了很多问题。如何解决这些问题，并切实有效地、更为得心应手地把陆相层地层学应用到油气勘探以及其它生产应用领域，已经成为二十一世纪陆相层序地层学发展所面临的紧迫挑战。     

皖南地区二叠纪层序地层研究

以层序地层学理论为基础 ,根据皖南地区二叠系钻孔、测井和露头剖面等资料 ,详细研究了该区二叠纪层序地层及海平面变化 ,划分了沉积层序和沉积体系域 ,探讨了界面性质、层序类型及层序特征。本区二叠系可划分出 2个 级和 4个 级层序。2个 级层序的时限分别对应早二叠世和晚二叠世 ,这与中国南方二叠纪构造旋回盆地变更时限相一致。 4个 级层序分别对应于栖霞阶、茅口阶、龙潭阶和长兴阶。栖霞阶和龙潭阶为 类沉积层序 ,其层序底界为类型 界线不整合 ;茅口阶和长兴阶为 类层序 ,其底界为类型 界线不整合。区内低水位体系域不发育 ,沉积层序基本上由海侵体系域和高水位体系域组成。二叠纪存在四次三级海平面变化周期和二次二级海平面变化周期 ,后者可能与全球海平面升降有关。早二叠世早期的海侵及晚期的海退可能代表大区域性的海平面升降。     

安徽明光盆地第三系层序地层学分析

安徽明光盆地第三纪沉积物以陆相红色类磨拉石建造为主 ,晚期覆盖陆相火山岩建造 ,通过对陆相红色类磨拉石建造的分析表明其形成于冲积扇和扇前河湖环境。在对明光盆地内各类陆相沉积建造的沉积环境、沉积相、陆相沉积体系域和地层层序界面的分析基础上 ,根据盆地的充填沉积序列划分出 5个层序 (三级层序 ) ,由于受到构造运动的影响 ,其层序发育皆不完整。在对其进行层序地层学分析的基础上 ,初步建立了明光盆地的地层格架。     

准噶尔盆地腹部侏罗系层序地层划分

根据工区内现有的钻井、测井和地震资料,应用以基准面为参照格架的高分辨层序地层学理论与研究方法,对准噶尔盆地腹部侏罗系进行了层序界面的识别.共识别出层序界面7个,对应划分出1个长期基准面旋回和6个中期基准面旋回,长期基准面旋回界面的性质为区域性角度不整合,中期基准面旋回界面性质包括局部不整合、沉积转换面和同沉积侵蚀面.沉积转换面的识别对中期基准面旋回界面的识别起重要作用.     

构造层序地层学

阿尔卑斯－亚平宁地区在多年深入工作的基础上形成了系统的造山带地层学研究和地质图表示方法。板块构造学说的诞生使这在７０年代中期初步上升为理论，成为建立地球动力学模型的基础。近年来造山带构造研究的深入和层序地层学发展及这两者的结合导致形成一门新的分支学科：构造层序地层学。它为我国的造山带研究提供了宝贵的经验和新的理论思想。     

湖南泥盆纪露头层序地层研究

湖南及相邻地区泥盆纪地层发育，其地层划分对比清楚，沉积类型丰富，地层裸露良好，是进行露头层序地层研究的理想场所。本文运用层序地层学的理论和方法，在详细的沉积学研究和精细的地层划分对比基础上，对湖南泥盆纪进行了精细的露头层序地层研究，详细阐述了层序建立和各种界面的露头标志，探讨了湖南泥盆纪的层序划分、海平面变化及全球对比，从而解释泥盆里各沉积层序的形成控制因素。     

哥伦比亚OMBU区古近系Em组层序地层研究

综合利用地震、测井等地质资料,运用层序地层学方法和技术,建立了层序地层格架和对比模式,对研究区古近系Em组地层的发育展布特征以及沉积环境进行了研究。Em组顶底均为区域上的不整合面,内部划分为两期基准面升降体系域。构造运动和沉积物供应控制下的基准面升级使得沉积初期研究区发育辩状河-曲流河沉积体系,至晚期演变为曲流河沉积体系。     

兰坪盆地侏罗纪陆相层序地层研究

陆相盆地与海相盆地 (尤其是陆棚海盆地 )的沉积充填具有着不同的主控因素 ,构造的控制作用在陆相盆地中尤为重要。陆相盆地的层序地层划分依据为构造作用的转化面划分为构造层序 ,构造层序内部依据沉积充填样式的差异进一步划分出层序。兰坪盆地的侏罗系共划分出一个构造层序和 3个层序     

陆相层序地层学进展

陆相层序地层学是层序地层学发展的一个重要方向．由于陆相地层的特点，其与海相层序地层相比具有特殊性。本文从层序的控制因素、层序界面、基准面、体系域与沉积体系的发育、层序地层与模拟技术和全球对比意义等方面回顾了陆相层序地层学的进展并讨论了陆相层序地层学的特点。     

四川龙门山马角坝地区石炭纪层序地层及海平面变化研究

在沉积学、生物地层学研究之基础上，结合沉积地球化学资料，对龙门山马角坝地区石炭系进行了露头层序地层学研究。首次识别出９个三级层序和若干个四至五级高频层序。在三级层序中，岩关组２个、大塘组３个、威宁组２个、马平组２个，它们均可作区域性对比。其中，四个层序分别与冈瓦纳大陆晚古生代五次冰川事件中四次间冰期－冰期旋回相对应，表明其成因与冰川型全球海平面变化有关。显然，研究区石炭纪层序主要受控于全球海平面升降旋回，具有全球对比意义。     

层序的成因及层序地层格架

层序的成因是沉积基准面变化所引起的 ,沉积基准面是全球性海平面变化、构造升降、沉积物供应和气候四个因素耦合作用导致的。通过对同位素测年、生物地层对比、层序成因、层序地层对比及层序界面性质五个方面的讨论 ,指出层序地层格架不是一个等时地层格架 ,不能作为全球对比的标准 ,它所体现的主要是沉积作用和沉积地层在三维空间的展布规律。