地层旋回性沉积记录及岩石

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1、第八章地层旋回性沉积记录及岩石地层的相分析第一节异成因海平面变化旋回层序的特征第二节异成因旋回层序的界面及其内部相序构成形式第三节从地层的旋回性沉积记录对岩石地层系统进行合理厘定的两个实例岩石地层学作为地层学的一个分支，在建立区域地层系统方面起着关键和基础的作用，它同生物地层学、年代地层学一起构成了地层学的三大基础。多种地层划分和对比的方法是在传统的统一地层学基础上的一次飞跃，20世纪70年代所制定的地层规范充分地体现了这一思想，这也是地层学家认识自然，更尊重自然事实的重要表现。但是，迄今为止，由于地层记录的复杂性和不完整性，没有哪一种方法十全十美，地

2、层的划分和对比还是当代地质学的一个难题。以“岩石的本质上的统一”来定义的岩石地层单位，在许多情况下常常带有人为性，众多的研究成果表明组成地层的岩石体在纵向上及横向上均存在频繁的变化，这也就给确定岩石地层单位带来困难和混乱，特别是将组再分为段时尤为突出。再者，岩石地层单位，如根据70年代的地层规范来定义，往往避开地层记录中的各种不同规模的间断面。同一个岩石体，存在多种名称，岩石地层单位的界线往往随不同的学者，随研究者的重点不同而变，也就是说，虽然岩石地层单位的界线是天然界线，但是由于地层学与沉积学脱钩，造成确定这一天然界线的标准不统一；再加上不同研究者对岩

3、石体的形成发育规律的认识程度不一致，更加剧了这方面的混乱。在岩石地层学忽视了地层记录中间断面的同时，以Vail等(1977，1988)为首的Exxon公司的地质学家们，运用沉积学的研究成果，在地震地层学的基础，对被动大陆边缘的地层充填序列进行了高度的概括和总结，创立了“层序地层学”这一分支学科。层序地层学，更加重视和强调了地层记录中的间断面，并把以暴露间断面为特征的界面分为两种类型，从而定义出两种类型的层序，把“层序”作为基本单位，并且从地层记录中分析出海平面变化信息。因此，层序地层学是地层学、地震地层学、沉积学有机结合的综台产物。层序地层学在地震剖面解

4、译中显示出巨大的实用性，受到油气地质学家们的广泛应用，在生产实践中得到了高度重视和快速发展，因此有人声称层序地层学的诞生是板块构造之后的又一次地学革命，它为长期以来地层学与沉积学相互脱节的困惑局面探索出一条光明的大道。层序地层学的贡献主要表现在以下几点：①层序地层学的研究成果表明，控制地层堆积作用的主因是海平面变化，它是造成沉积物容纳空间增长速度发生变化的主因，而海平面变化的驱动机制又是一个极为复杂的机制，既包括区域的和全球的因素，还包括天文因素；②地层堆积作用过程是一个非渐变沉积过程，在两个较大规模的不整合面所框定的序列中，存在一个从退积作用经加积作用

5、到进积作用的准层序叠加形式；③伴随着海平面上升，沉积物容纳空间的增长速率在变大，因而在层序内存在两个重要的界面——海侵面及最大海泛面，与最大海泛面相共生的凝缩段具有近等时性地层学意义；④层序地层学充分表明，不应该忽视地层记录中的间断面，而应该把间断面及其所反映的沉积特征作为划分和对比地层的标志，注意研究间断面所反映的沉积规律。层序地层学的贡献主要表现在以下几点：①层序地层学的研究成果表明，控制地层堆积作用的主因是海平面变化，它是造成沉积物容纳空间增长速度发生变化的主因，而海平面变化的驱动机制又是一个极为复杂的机制，既包括区域的和全球的因素，还包括天文因素

6、；②地层堆积作用过程是一个非渐变沉积过程，在两个较大规模的不整合面所框定的序列中，存在一个从退积作用经加积作用到进积作用的准层序叠加形式；③伴随着海平面上升，沉积物容纳空间的增长速率在变大，因而在层序内存在两个重要的界面——海侵面及最大海泛面，与最大海泛面相共生的凝缩段具有近等时性地层学意义；④层序地层学充分表明，不应该忽视地层记录中的间断面，而应该把间断面及其所反映的沉积特征作为划分和对比地层的标志，注意研究间断面所反映的沉积规律。作为一门新分支学科，层序地层学也存在自己的适用范畴及局限性，这主要表现在：①在地震剖面解释中，层序地层学根据层序界面、最大

7、海泛面及海侵面在地震剖面的显示，识别出层序类型及其内部的体系域划分；在地震剖面中，难以识别出米级旋回层序及其有序叠加形式，层序内部的岩相及相序特征难以分辨；②在露头研究中，能直观地观察和识别出岩相类型、相序组构，但对层序的空间变化，只能根据若干个剖面点进行综合分析．如果露头研究只是分析到“层序”及其体系域划分，那研究程度又未免过粗，机械地进行层序界面类型的识别和体系域划分就是犯“层序病”的主要表现；③层序地层学所依据的沉积学模式只是适用于被动大陆边缘，对于广泛的克拉通盆地层序地层学的方法太粗略太简单化，特别是碳酸盐地层更加明显；④对于只存在零星露头点的老

8、地层来说，层序地层学显得束手无策，更进一步讲如果只是识别到层序，有时一个组只归属