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。     

华北北部晚寒武世层序地层及海平面变化研究——兼论与北美晚寒武世海平面变化的对比

华北北部晚寒武世地层以发育风暴砾屑灰岩及生物丘灰岩著称 ,包括崮山组、长山组和凤山组。在该套地层中 ,主要发育潮下型碳酸盐米级旋回层序 ,根据米级旋回层序在长周期层序中的有序叠加形式 ,可识别出 4个三级层序。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。由各剖面点的古水深变化曲线 ,可以定性地综合出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 ,说明了长周期海平面变化既受全球性海平面变化的控制 ,也受区域因素的影响     

河北承德路通沟剖面寒武系层序地层划分

层序地层学是地层学研究中的第三次革命,其强调年代地层框架内的沉积相关系和地层结构。河北路通沟剖面寒武系地层连续,层序界面清楚而独特,沉积现象丰富,是进行华北地台寒武系层序地层划分的典型地点之一。该剖面岩相类型以泥晶灰岩、鮞粒灰岩及白云岩为主,发育潮坪相、颗粒滩相、缓坡相及陆棚相等沉积相。在新的年代地层框架下,依据沉积相的垂向叠加样式及其反映的长周期旋回特征,将路通沟剖面寒武系划分为9个三级层序,以第三统徐庄组组成的三级层序(TST+CS+HST)为界,整个沉积序列从混积潮坪相沉积变为缓坡型碳酸盐岩沉积,层序也从以"TST+HST"为主的沉积序列转变为以"CS+HST"为特征的淹没不整合型层序序列。芙蓉统中众多的叠层石生物丘暗示:寒武系末期贫乏骨骼的风暴海洋中微生物碳酸盐岩随后生动物辐射也在增加的特殊沉积现象。基于沉积相叠置方式及旋回特征对路通沟剖面寒武系的层序地层研究,将为探索华北地台东北部广泛分布的寒武系地层的层序划分提供一个典型的实例,为今后大范围的追索和对比提供更多的思考途径。     

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。     

天津蓟县中元古界高于庄组中臼齿状构造的层序地层位置及其成因的初步研究

天津蓟县剖面的中元古界高于庄组为一套厚度约为1 600m的碳酸盐岩地层，包括四个段：第一段以潮坪相叠层石白云岩为主；第二段主要为含锰白云岩；第三段发育较多的纹理化石灰岩和泥晶灰岩；第四段则以叠层石岩礁（叠层石生物丘和生物层）的发育为特点。根据岩相到岩相序列可在该套碳酸盐岩地层中识别出L-M型、潮下型、环潮坪型米级旋回层序。根据米级旋回层序的有序垂直叠加形式所反映出的沉积相序列可以把高于庄组划分为13个三级层序（SQ₁至SQ₁₃），并进一步归为4个二级层序。在以灰岩为主的高于庄组第三段中，其中的第三个三级层序（SQ₁₁）中部的灰岩层中发育臼齿状构造。这种臼齿状构造以特别的形态、富含有机质、易硅化等特点可能表明了前寒武纪碳酸盐岩沉积作用的一些基本特征：第一、在浅水环境中发育叠层石而在较深水环境（中缓坡）中发育臼齿状构造，臼齿状构造就象叠层石一样是一种极为特别的与生物沉积作用相关的沉积构造；第二、在发育叠层石的潮坪环境中有利于发生白云石化作用，发育臼齿状构造的地层则以灰岩为主，这从一个侧面反映了前寒武纪白云岩似乎又不是原生白云岩。实际上，这些特征本身即代表了一些前寒武纪沉积学问题，随着研究的深入对这些问题将会得出更加接近自然事实的答案。     

上扬子区震旦系层序地层格架及其形成的古地理背景

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,而后者则以发育大套白云岩为特征。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。这些三级层序可以进一步归为一个二级层序。以各个主要剖面的层序划分为基础,依据地层记录中的两种相变面和两种穿时性,可以建立研究区震旦系的层序地层格架。其中包含较多的深水黑色页岩系的陡山沱组,反映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,自北西而南东沉积环境由浅变深,该沉积背景中沉积了原生沉积组构保存较为完好的灯影组白云岩,这种变化可能反映了前寒武纪末期特殊的白云石化作用特征,同时也代表了许多有待于进一步研究的沉积学问题。从陡山沱组黑色页岩系到灯影组白云岩,不但构成了一个更大级别的总体向上变浅的沉积相序列,还反映了一个与三级和二级海平面变化过程相响应的缓坡型碳酸盐台地的生长发育过程,该过程较为清楚地显示在系列层序地层格架栅状图和岩相古地理图之中。     

天津蓟县中元古界雾迷山组复合海平面变化旋回层序的初步研究

天津蓟县中元古界雾迷山组为一套厚３０００ 余米的碳酸盐岩地层,叠层石生物层和凝块石生物丘特别发育。它们与潮坪相泥晶白云岩和泥质白云岩构成具对称相序组构的环潮坪型碳酸盐米级旋回层序。米级旋回层序之顶覆以厚度不等的澲湖相白云质泥页岩。常常３ ～５ 个米级旋回层序呈有序叠加构成五级准层序组,少数米级旋回层序还可识别出５ 个七级韵律层而呈现出１∶５ 的叠加关系。因此,七级韵律层、米级旋回层和五级准层序组分别与岁差旋回、短偏心率旋回、长偏心率旋回间存在有成因联系。根据米级旋回层序在长周期层序中的有序垂直叠加形式,在雾迷山组中可识别出２６ 个三级层序,进一步归为６ 个二级层序。     

上扬子区中、上寒武统的层序地层划分和层序地层格架的建立

上扬子区特别是贵州及邻区的中、上寒武统发育完整,是一套从少量灰岩到大套白云岩所组成的地层序列;以娄山关群白云岩为代表的自北西而南东的进积作用穿时,代表了与二级海退作用相对应的碳酸盐台地进积作用的基本特征,从而形成一个复杂而有序的层序地层格架。在研究区域,特别是浅水台地背景之中,从厚度较小的含化石的陡坡寺组到厚度近千米的贫乏化石的娄山关群白云岩,给层序地层研究带来了许多困难;而在较深水背景之中的中、上寒武统,沉积相序列的有序性正好弥补浅水背景中的不足。中、上寒武统组成一个二级层序,其中可以进一步划分为七个三级层序,形成一个有序的海侵—海退旋回序列。伴随着上述时间变化的同时,从北西向南东,古地理背景由浅变深,中、上寒武统由大套白云岩地层相变为泥页岩夹灰岩地层。在不同古地理背景的典型剖面的层序划分的基础上,根据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”,可以建立研究区域能反映出地层记录中“两种相变面和两种穿时性”的层序地层格架。研究区域的中、上寒武统层序地层格架的建立表明:虽然地层的沉积记录较为复杂,但是建立在以“沉积物的时间演化序列与沉积相的空间展布形式所代表的规律性”为基础的层序地层研究,可以从复杂的地层记录之中寻找出更多的规律性。      

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四层序；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白云岩及泥质白云岩，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四层序：１个三级旋四层序包含３个四级旋四层序，１３－１５个五级旋四层序，６０余个左右的米级旋四层序．通过这项研究表明，在浅水地层中进行露头旋四层序研究时，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四层序的关键．     

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。     

鄂北南化地区寒武纪缓坡沉积及层序

出露于鄂北南化地区的寒武纪地层，总厚约１４００ｍ，主体为一套碳酸盐岩。对沉积岩相及相组合的分析表明，本区寒武系主要是形成于碳酸盐缓坡之上，并可以划分出四种主要的沉积相带:浅水陆棚、深水缓坡、浅水缓坡建隆和近岸浅水缓坡。本文还初步研究了区内寒武系露头的层序地层学特征，划分出两个亚层序，并探讨了亚层序内部岩相的不同叠置类型及其在时间上的演化与相应的海平面升降变化。通过与已有的旋回性海平面变化模式相对比，得出了本区寒武纪层序内部的次级旋回可能指示第三级海平面变化旋回的认识。     

塔里木盆地柯坪地区中下奥陶统碳酸盐岩露头层序地层学研究

在前人岩石地层、生物地层、年代地层研究基础上,作者运用层序地层学理论结合沉积微相分析,对柯坪地区中下奥陶统露头碳酸盐岩进行了层序地层解剖。研究区共识别出二种界面类型 (暴露层序不整合界面和淹没层序不整合界面 )、三种准层序组构特征 (潮坪、浅滩和滩下陆棚 )和两种主要类型的体系域构成 (海侵体系域和高位体系域 ),在此基础上把该套碳酸盐岩划分为 7个三级层序,其中Sq1～ 2对应于蓬莱坝组地层、Sq3～ 6对应于鹰山组地层和Sq7对应于大湾沟组地层。Sq1～ 2三级层序由潮坪旋回的藻纹层白云岩、细粉晶白云岩和灰岩组成;Sq3～ 4三级层序由潮坪旋回的藻纹层灰岩和颗粒灰岩组成;Sq5～ 6三级层序由潮下浅滩相旋回的颗粒灰岩组成;Sq7三级层序由滩下陆棚环境藻灰岩和泥质瘤状灰岩组成     

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。     

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。     

上扬子区下寒武统的层序地层划分和层序地层格架的建立

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。寒武系与震旦系之交的台地淹没事件之后。在研究区域普遍形成一套以牛蹄塘组为代表的缺氧盆地相黑色岩系，随着沉积环境的逐渐变浅，在下寒武统顶部发育一套以清虚洞组为代表的碳酸盐岩地层。因此。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。上述时间变化在不同的空间古地理背景之中形成了一些差异，从北西向南东，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。以不同古地理背景的典型剖面的层序划分为基础。根据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．可以建立研究区域能反映出地层记录中“两种相变面和两种穿时性”的层序地层格架。层序地层格架的建立表明．研究区域的下寒武统是一个复杂而有序的地层序列，代表以凝缩序列为基底的碳酸盐台地生长与形成过程；伴随着寒武纪早期的快速海侵作用事件所造成的生态空间的拓展．为寒武纪生物大爆发奠定了古地理基础，同时意味着沉积环境变化与生物多样性事件之间的较为密切的关系以及若干有待进一步研究的问题．     

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     

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。