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。     

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。     

从准层序到米级旋回——层序地层学与旋回地层学相互交融的纽带

层序地层学的基本单位是层序。准层序和准层序组构成了层序的基本结构单元,它们在层序内有规律的空间叠置样式是识别体系域的客观标准。准层序被定义为以海泛面为界的向上变浅序列,但是准层序是一个比较松散的概念,存在问题是对其成因机制研究不足。米级旋回作为旋回地层学的基本单位,定义为数厘米至数米厚的向上变浅的岩相序列,是高频率海平面升降变化的产物,其形成时限为相应的米兰柯维奇天文旋回周期。作为旋回地层学的基本单位,米级旋回以其明确的沉积学涵义和有规律的天文成因机制,是对层序地层学概念体系中的"准层序"的良好补充,对其进行深入研究具有重要的理论意义和应用价值。从准层序到米级旋回这一概念体系的演变,代表了层序地层学与旋回地层学相互交融的纽带。最后介绍旋回地层学的最新进展亚米兰柯维奇旋回,它对精确数字定年具有重大意义。     

塔中地区奥陶系米级旋回层序分析

塔中地区奥陶系米级旋回层序非常发育且典型多样,孕含着丰富的构造、海平面变化及沉积物堆积作用等方面的信息。在认真总结前人研究成果的基础上,结合区域地质资料及详细的岩芯观察和描述,将本区奥陶系米级旋回层序分为四大类:远洋-半远洋L-M型米级旋回层序、下斜坡-深水盆地非对称型米级旋回层序、潮下型米级旋回层序及环潮坪型米级旋回层序。在相序组构特征上,都表现为发育在瞬时淹没间断面之上以反粒序序列为特征的米级旋回层序和发育在瞬时暴露间断面之上以反粒序或正粒序序列为特征的米级旋回层序,并且在长周期三级层序中表现为有序的垂直叠加形式。这些米级旋回层序的沉积速率及形成周期与米兰柯维奇(Milankovitch)天文旋回轨道及周期变化具有明显的相关性。因此,塔中地区奥陶系米级旋回层序的发育主要受高频率海平面变化的控制,而这种高频率海平面升降则是由米兰柯维奇天文旋回轨道及周期变化所造成全球气候变化及大陆冰川的消长所控制。     

从旋回到层序:华北地台晚寒武世层序地层及相对海平面变化

华北地台在晚寒武世为一个较为典型的缓坡型台地,在其北部的地层中以发育风暴砾屑灰岩及生物丘灰岩著称,包括崮山组、长山组和风山组;在该套地层中,深缓坡相泥岩和泥灰岩、与浅缓坡相颗粒灰岩和泥粒灰岩一起构成若干潮下型碳酸盐米级旋回,这些米级旋回本身即为有序的异成因岩相序列而成为基本工作单元;在长周期三级层序中米级旋回形成有序垂直叠加形式,反映了三级层序本身是一个与三级相对海平面变化相关的环境加深和环境变浅过程所形成的沉积相序列。根据这些特征在华北地台北部晚寒武世地层中可识别出4个三级层序。从北向南,相变为一套白云岩;     

复合海平面变化控制下的碳酸盐向上变浅层序──以贵阳地区三叠系大冶组灰岩为例

碳酸盐向上变浅层序形成的主因乃因在被动大陆边缘至克拉通盆地中，构造沉降速率一般要小于碳酸盐生产速率，而碳酸盐生产速率又要小于海平面变化相对上升速率。由此就形成了台地淹没事件形成的“淹没不整合”界面之上发育的碳酸盐向上变浅层序。这种低频率海平面变化快速上升超过碳酸盐生产速率形成的向上变浅层序，可由许多种类型的米级旋回层序有规律的垂直叠加所构成。在低频率海平面变化的上升阶段则以淹没节拍为主的米级旋回层序为特征，而在停滞至下降阶段则以暴露节拍的米级旋回层序为特征。而且组成向上变浅层序的下部单元──淹没事件形成的凝缩面具有从靠近盆地区到靠近台地区变薄的趋势。贵阳地区三叠系大冶组灰岩由两个向上变浅层序组成，每一层序包括若干个不同类型的米级旋四层序。     

辽宁省复州西南部张夏组上段高频率旋回地层及复合海平面变化

该区张夏组沉积地层记录旋回性明显,反映高频旋回的特点,共划分１个三级旋回层序、４个四级旋回层序、１４个五级旋回层序和５８个六级（米级）旋回层序。各级别旋回层序均由相应的次一级旋回层序向上变浅、变粗、变厚的序列组成,其底部均以相应级别的加深—间断面为界。四级旋回层序具有区域地层对比意义。该时期的海平面具有高频率振荡特点,为一个复合海平面变化旋回。     

辽宁省复州西南部张夏组上段高频率旋回地层及复合海平面变化

该区张夏组沉积地层记录旋回性明显，反映高频旋回的特点，共划分１个三组旋回层序、４个四级旋回层序、１４个五级旋回层序和５８个六级（米级）旋回层序。各级顺层序均由相应的次一级旋回层诹向上变浅、变粗、变厚的序列组成，其底部均以相应级别的加深－间断面为界。四级旋回层序具有区域地层对比意义。该时期的海平面具有高频振荡特点，为一个复合海平面变化旋回。     

华北地台北缘奥陶系亮甲山组的碳酸盐复合海平面变化旋回层序

华北地台北缘亮甲山组地层中发育有六种碳酸盐米级旋回层序:a型和b型属潮下型,其下部单元为钙质泥岩(a型)及薄层泥晶灰岩(b型),上部单元为颗粒泥晶灰岩(a与b相同);c-f型属环潮坪型,它们的上部单元均为薄层泥晶自云岩及泥质白云岩,其下部岩石单元:c型为厚层及块状颗粒泥晶灰岩,d型为局部白云石化颗粒泥晶灰岩。e型为白云岩化颗粒泥晶灰岩,f型为中厚层含少量颗粒的泥晶结晶白云岩。从a型到f型正好构成一个米级旋回层序的环境变化谱系。
根据米级旋回层序的有序垂直叠加形式,可以建立亮甲山组地层构成的复合海平面变化旋回层序:1个三级旋回层序包含3个四级旋回层序,13-15个五级旋回层序,60余个左右的米级旋回层序。
通过这项研究表明,在浅水地层中进行露头旋回层序研究时,米级旋回层序是基本工作单元,其有序垂直叠加形式是识别长周期旋回层序的关键。     

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。     

鄂尔多斯盆地华池油田延长组3油组短期基准面旋回层序分析与等时对比

本文运用高分辨率层序地层学的基准面旋回原理,以钻井、测井资料的综合研究为基础,对华池油田长3油层组进行短期基准面旋回层序分析,将其划分为向上“变深”非对称型、向上“变浅”非对称型与对称型3种基本层序类型和更多的亚类型。运用旋回等时对比法则对短期基准面旋回层序进行等时对比,并建立等时地层格架。最后建立了短期基准面旋回层序的分布模式。     

海相三角洲高分辨率层序地层学特征--以R国K气田PF组地层为例

利用高分辨率层序地层学理论和技术方法，综合测井和岩芯资料对R国K气田PF组地层海相三角洲沉积体系进行高分辨率层序地层学分析，从中识别出短期、中期、长期3个级别的基准面旋回层序．进一步分析短期旋回层序结构，划分出向上“变深”非对称型、向上“变浅”非对称型、对称型3种基本结构类型，还细分出低可容纳空间向上“变深”非对称型、高可容纳空间向上“变深”非对称型、以上升半旋回为主的不完全对称型、近完全一完全对称型和以下降半旋回为主的不完全对称型5种亚类型。并总结出海相三角洲短期旋回层序的沉积序列、叠加样式和分布模式．为PF组进一步的精细地质研究提供了依据。     

华北地台晚寒武世层序地层及其与北美地台海平面变化的对比

华北地台在晚寒武世为一个较为典型的缓坡型台地。在其北部地层中,以发育风暴砾屑灰岩及生物丘灰岩闻名,包括崮山组、长山组和凤山组。在该套地层中,深缓坡相泥岩和泥灰岩与浅缓坡相颗粒灰岩和泥粒灰岩一起构成若干潮下型碳酸盐米级旋回,这些米级旋回本身即为有序的异成因岩相序列而成为基本工作单元。在长周期三级层序中,米级旋回形成有序垂直叠加形式,反映了三级层序本身是一个与三级相对海平面变化相关的、环境加深和变浅过程中所形成的沉积相序列。根据这些特征,在华北地台北部晚寒武世地层中可识别出4个三级层序。从北向南,相变为一套白云岩,其中三级层序的高水位体系域则发育较多的潮坪相白云岩以及由其构成的环潮坪型米级旋回。这些层序的典型特征是:层序界面为淹没不整合面,层序的相序序列以"深缓坡相-浅缓坡相"为特征,从而构成特殊的"CS(?)+HST"序列;而在华北地台南部,层序界面多为暴露间断面,层序的相序组构多以"缓坡相-潮坪相"为特征。从北向南的变化,形成了一个富有规律性的层序地层格架。从旋回到层序、从岩相序列到沉积相序列的层序地层研究表明:作为基本工作单元,米级旋回实际上是由"间断-加积作用"旋回机制所形成的岩相序列,由米级旋回的有序叠加形式所构成的三级层序则是一个沉积相序列。由各剖面点的古水深变化曲线,可以定性地综合出华北地台晚寒武世的海平面变化曲线。与北美晚寒武世海平面变化曲线相对比,既存在相似性更存在差异性,说明了长周期海平面变化既受全球性海平面变化的控制,同时也受区域因素的影响。     

杭州上泥盆统西湖组露头层序地层研究

依据露头剖面层序地层的详细研究,将杭州上泥盆统西湖组划分为2个三级层序,其高频变化表现为：海进及低位体系域的粒序变化主要表现为下粗上细的正粒序组构特征,总体表现为自下而上沉积水体由浅变深的退积型旋回;高位体系域自下而上表现为由细变粗的逆粒序组构特征,总体构成下细上粗的向上变浅的进积型旋回。认为构造活动和海平面变化是控制西湖组层序发育演化的主要因素,并将其发育演化分成三个阶段：滨岸相之近滨上部转换为前滨与后滨交替沉积阶段,曲流河之河道与边滩反复沉积阶段,浅海陆棚与近滨下部相间沉积阶段。     

安徽贵池地区二叠系孤峰组露头层序地层

依据实测地层剖面的详细研究,将二叠系孤峰组分为四个三级层序,每个三级层序跨时平均约1.25Ma,其高频变化表现为:海侵体系域的粒序变化主要表现为下粗上细的正粒序组构特征,总体表现为自下而上沉积水体由浅变深的退积型旋回;高位体系域的粒序变化主要表现为下粗上细的正粒序组构特征,总体表现为自下而上沉积水体由深变浅的进积型旋回。     

准噶尔盆地阜东斜坡区上侏罗统齐古组高分辨率层序分析及砂体预测*

准噶尔盆地阜康凹陷东部斜坡区上侏罗统齐古组是重要勘探层系。以高分辨率层序地层学理论为指导,利用露头、钻井岩心、地震及测井资料对准东阜东斜坡区齐古组进行了高分辨率层序地层研究,并进一步划分出1个长期、3个中期及8个短期旋回层序。长期旋回层序则以向上“变深”复“变浅”为主。短期、中期旋回层序以向上“变深”型和向上“变深”复“变浅”型为主,向上“变浅”型不发育,并且中期旋回初期砂体有利储集体发育。在高分辨率层序地层格架内,通过多种资料完成研究区沉积体系刻画,并分析沉积体系的演化,认为其主要受构造运动影响。在上述基础上,结合储集层有效厚度、物性参数以及地震分频反演技术对齐古组一段分布的储集层砂体进行有利区预测,划分出3个有利目标区块。     

上扬子区震旦系层序地层划分

上扬子区的震旦系包括陡山沱组和灯影组,前者包含较多的黑色页岩,而后者则以大套白云岩为特征。从岩相序列到米级旋回,从沉积相序列到三级层序,可将浅水台地背景的震旦系划分为5个三级层序,这些三级层序均以总体向上变浅的沉积相序列为特征;该5个三级层序组成一个二级层序,陡山沱组较多的黑色页岩到灯影组大套白云岩所组成的向上变浅序列是该二级层序的主要特点,从而表明二级层序与三级层序具有相似的相序组构。以各个主要剖面点的层序划分为基础,依据地层记录中的两种相变面和两种穿时性,可以建立研究区域震旦系层序地层格架。层序地层格架表明,包含较多的深水黑色页岩系的陡山沱组,代表了大冰期之后的海侵作用的特点;与寒武系的变化特征不同,而原生沉积组构保存较为完好的灯影组白云岩,自北西而南东沉积环境由浅变深的沉积背景中均为白云岩,这种变化特点可能意味着前寒武纪末期特殊的白云石化作用特征,同时也意味着许多有待于进一步研究的沉积学问题。     

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鲕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序类型和特征。这些米级旋回层序在垂向上叠加构成高级(五级、四级、三级)旋回层序时表现出周期性和规律性。这种不同级次的旋回层序的形成受不同动力成因引起的具不同周期和频率复合海平面变化的控制。米级旋回层序的识别与复合海平面变化的研究得出中寒武世鲕滩层序的形成经历了若干次周期性的淹没—间断—均衡堆积—加积进积事件,这为盆地充填史的恢复提供了新途径。     

淹没不整合型碳酸盐三级旋回层序——兼论碳酸盐台地的“凝缩作用”

与层序地层学定义的类型Ⅰ层序(LST+TST+CS+HST)及类型Ⅱ层序(SMT+TST+CS+HST)不同,淹没不整合型碳酸盐三级旋回层序以凝缩段直接覆盖在层序界面之上形成的,"CS+HST"序列为特征,而且其底界面为一淹没不整合面或加深饥饿间断面。该类型三级旋回层序是碳酸盐台地淹没事件产生的凝缩怍用过程的产物,它以总体向上变浅的非对称相序为特征。华北北部晚寒武世地层中发育的四个淹没不整合型三级旋回层序的相序特征表明,台地淹没事件及其相关的凝缩作用,只要沉积背景适合,并非三级旋回层序所独有,高频率海平面变化也常产生"瞬时淹没",因而凝缩段并非都发育在最大海侵期,并且凝缩段也存在级别归属问题。