Question

三级层序

Answer 1

1.三级层序Ⅲ₁

相当于鸡西群中滴道组沉积,呈NEE向条带状展布,底界面与盆地一级构造界面重合,顶界面为盆地三级构造界面(图5-3)。底部为一套山前冲积扇及河流相厚层状砾岩,具加积型结构,为三级层序低水位体系域(图3-5);中部以河湖相砂岩为主,夹煤线及火山岩,向上沙、泥比例减小,具退积型结构,相当于三级层序湖侵体系域;上部以中酸性钙碱性火山岩夹砂岩为主,具进积型结构,为三级层序高水位体系域。上、中、下三部分构成一个完整的对称沉积旋回,低水位体系域+湖侵体系域与高水位体系域发育程度基本相当,显示了湖侵向湖退沉积转换速度较慢,说明沉降速度和沉积速度基本一致,盆地以较稳定沉积作用为主。该层序代表了鸡西盆地早期初始裂陷阶段一次明显的湖侵→湖退完整的旋回沉积,最高湖泛面附近有海相沟鞭藻化石,说明在盆地初始裂陷扩张期曾有海水浸入。

2.三级层序Ⅲ₂

相当于城子河组的下部含煤岩系,呈NEE向条带状展布,顶、底界面为盆地内三级构造界面,该界面在鸡西盆地北部条带中多处表现层序底部超覆在盆地一级构造界面之上,向盆内追踪,与三级构造界面重合。底部为一套冲积扇相砾岩(厚度10~40m),向盆内过渡为滨浅湖相砂岩,具退积型结构,为低水位体系域(图3-5);中部为一套滨浅湖—沼泽相砂岩、粉砂岩、泥岩夹煤层组合,含丰富的植物化石,是鸡西群最重要的含煤段,向上砂/泥比例减小,具退积型结构,构成湖侵体系域;上部为一套滨浅湖—三角洲相砂岩夹粉砂岩组合,向上砂/泥比例增大,具进积型结构,构成高水位体系域。该层序总体构成一个完整的Ⅲ级对称型沉积旋回,低水位体系域+湖侵体系域发育程度略大于高水位体系域,反映湖侵向湖退沉积转换速度较慢,说明沉降速度和沉积速度基本接近,盆地以较稳定沉积作用为主。该层序代表了鸡西群沉积早中期拉张作用较强的一次湖侵→湖退旋回沉积,最高湖泛面之下含有多层海相化石层,说明在该沉积旋回的湖平面上升期,有多次海侵事件,暗示鸡西盆地在此时沉降速率较高。

3.三级层序Ⅲ₃

相当于城子河组上部含煤岩系,呈NEE向条带状展布。底界面为大型岩相转换界面,相当盆地三级构造界面,顶界面为盆内平行不整合界面(图5-3),区内识别标志明显,盆内可大范围追索。层序底部普遍发育一层厚层状(含砾)粗砂岩,盆缘附近为砂砾岩,向盆地内渐变为细砂岩,发育大型板状交错层理,向上为一套砂岩、粉砂岩、泥岩夹工业煤层组合,岩石向上依次发育平行层理、水平层理和波状层理,总体相当于近源河流—滨湖及浅湖—沼泽相沉积,发育植物化石,向上沙/泥比例减小,具退积型结构,构成三级层序湖侵体系域(图3-5);层序上部主要为一套滨浅湖—三角洲相砂岩、粉砂岩、泥岩等细碎屑岩组合,夹劣质煤层,向上依次发育水平层理、平行层理、交错层理,地层结构为进积型,向上沙/泥比例增大,构成高水位体系域。该层序总体上表现一个完整对称型沉积旋回,高水位体系域发育程度近等于湖侵体系域,显示了湖侵向湖退沉积转换速度较慢,说明沉降速度和沉积速度基本一致,盆地以稳定沉积作用为主。代表了鸡西群沉积早中期的一次低级别的湖侵→湖退旋回沉积,最高湖泛面之下含有海相化石层,说明在该沉积旋回的湖平面上升期,有海侵事件发生,暗示鸡西盆地沉积早中期沉降速率较高,拉分作用较强。

4.三级层序Ⅲ₄

相当于穆棱组下部含煤岩系,呈NEE向条带状展布。底界面为盆地平行不整合界面(图5-3),顶界面为盆地内大型岩相转换界面,顶、底界面相当于盆内三级构造界面,盆地内可大范围追索。底部普遍发育一层厚层状(含砾)粗砂岩,盆缘附近为厚层状砾岩,向盆地内渐变为厚层状砂岩,向上为一套细砂岩、粉砂岩、泥岩夹火山碎屑岩和煤层组合(图3-5),相当于河流—滨浅湖—沼泽相沉积,以浅湖沉积作用为主,泥质、粉砂岩所占比例较大,具退积型结构,构成三级层序湖侵体系域;上部主要为一套滨浅湖—三角洲相砂岩、粉砂岩、泥岩等细碎屑岩组合,夹煤层及流纹质火山碎屑岩,煤层较多煤质较好,层序向上沙/泥比例逐渐增大,火山碎屑增多,层序呈进积型结构,构成高水位体系域。该层序总体上表现一个完整的Ⅲ级层序非对称沉积旋回,高水位体系域发育程度远大于湖侵体系域,显示了湖侵向湖退沉积转换速度较慢,说明沉降速度缓慢、沉积速度较快,盆地以充填作用为主,代表了鸡西群沉积中晚期的一次规模较大的湖侵→湖退旋回沉积。

5.三级层序Ⅲ₅

相当于穆棱组中上部含煤岩系,呈NE向条带状展布。顶、底界面为盆地内大型岩相转换界面,相当于盆内三级构造界面。底部普遍发育一层厚层状(含砾)粗砂岩,向盆地内渐变为厚层状中细砂岩,向上为一套细砂岩、粉砂岩、泥岩夹火山碎屑岩和煤层组合,煤层较薄煤质较差,相当于河流—滨浅湖—沼泽相沉积,以浅湖沉积作用为主,向上泥岩、粉砂岩所占比例增大,具退积型结构,构成湖侵体系域(图3-5);上部主要为一套滨浅湖—三角洲相砂岩、粉砂岩、泥岩等细碎屑岩组合,夹煤层及流纹质火山碎屑岩,以浅湖沉积作用为主,向上沙/泥比例逐渐增大,火山碎屑增多,具进积型地层结构,构成高水位体系域。该层序总体上表现一个完整的非对称沉积旋回,高水位体系域发育程度远大于湖侵体系域,代表了鸡西群沉积晚期的一次低级别的湖侵→湖退沉积旋回。

6.三级层序Ⅲ₆

相当于穆棱组顶部及东山组,呈NEE向条带状展布。底界面为盆地大型岩相转换界面,顶界面与盆内角度不整合界面重合,盆内可大范围追索。底部普遍发育一层厚层状含砾粗砂岩(盆缘),向盆地内渐变为厚层状中细砂岩,向上依次为一套中细砂岩、粉砂质泥岩夹煤层组合,煤层薄且煤质差,总体相当于河流—滨浅湖相沉积,层序向上沙/泥比例逐渐减少,具退积型地层结构,为三级层序湖侵体系域(图3-5);中部主要为一套滨浅湖—三角洲相砂岩、粉砂岩组合,夹流纹质火山碎屑岩,向上沙/泥比例逐渐增大,具加积型地层结构,顶部为一套中性—中酸性钙碱性火山碎屑岩夹陆相沉积岩组合,与中部岩系组合构成进积型结构,构成三级层序高水位体系域。该层序总体上表现一个完整的非对称沉积旋回,高水位体系域发育程度远大于湖侵体系域,显示了湖侵向湖退沉积转换速度较慢,代表了鸡西群沉积晚期的最后一次规模较大的湖侵→湖退沉积-火山旋回。

上述6个三级层序及界面在鸡西盆地中均可以互相对比,总体上层序自盆缘向盆内,沉积物粒度由粗变细,沉积体系由近源动荡的冲积扇、辫状河向稳定的滨浅湖及沼泽相转变;纵向上6个三级层序代表了鸡西盆地断陷期6次明显的构造沉降旋回,每个旋回均由早期的快速沉降-沉积作用开始,晚期缓慢沉降-快速充填结束(图3-5)。其中第1、2、3、4个三级层序显示的沉降幅度较大,在湖侵体系域发展阶段伴有海水浸入,暗示该四个层序演化阶段盆地的拉张作用最强;第2、3、4个三级层序的聚煤作用最好,表明该三个层序演化阶段盆地水域面积最大,气候湿润;第5、6个三级层序对称性较差,以高水位体系发育为主,显示盆地演化晚期沉降幅度较小,以浅水相充填沉积作用为主;第1、6个三级层序高水位体系中以火山沉积作用为主,显现了断陷期火山—沉积作用对称构造旋回特点。