Question

　层序地层研究的要素

Answer 1

所谓层序地层学，简要地说就是一门综合研究地震、钻井和露头资料，解释地层展布模式、沉积环境和岩相特征的地质科学。通过综合研究推出一个旋回式的、在成因上有联系的年代地层格架，这些地层以侵蚀作用或者无沉积作用造成的不连续地层界面为界，或者以与这些不连续面可以对比的整合面为界。在这个年代地层格架中，通过解释可以得出沉积环境及与之相伴的岩相分布。这些岩相单元可以是以层面为界的同时代的地层间段，也可以是斜穿地层表面的穿时地层间段方式产出（P.R.Vail和J.B.Sangree,1988）。

层序地层学归纳总结出控制地层单元的几何形态、沉积作用和岩性的4个最根本的要素，它们是构造沉降、全球海平面升降、沉积物供应和气候。这些要素及其主要控制作用可见表1—2：

表1—2　控制层序发育的要素

层序地层学的理论基础是，显生宙以来全球同步地发生了一系列周期性海平面相对变化，并由此产生了一系列旋回性的沉积层序，同时在每个层序内部产生按一定规律分布的几个特征体系域。

一个地区的构造沉降速度、沉积物供应速度和全球性海平面升降速度三者之间相对影响，最终导致该地区海平面相对于陆棚边缘（或称陆棚边角或陆棚坡折点）的相对变化速度，即相对海平面的升降变化。假设盆地的陆棚边缘以匀速缓慢下沉，陆源碎屑沉积物的供应能够及时充填由于海平面变化所形成的空间。当海平面上升，导致海水越过陆棚时，沉积物以海岸上超的形式逐渐超覆到陆棚边缘之上，形成海进体系域。随着海平面的继续上升以及上升速度的减缓和停滞，开始出现沉积物自陆棚边缘逐渐向海方向推进，由此形成高水位期海退体系域沉积（图1—2a）。随后，当海平面快速下降到陆棚边缘以下时，陆棚暴露水面，陆源碎屑只能以海岸上超的方式沉积在陆棚边缘以外的盆地内，从而形成低水位体系域（图1—2b）。当海平面逐渐下降时，内陆棚暴露侵蚀，外陆棚出现慢速沉积，构成了陆棚边缘体系域沉积。

在与海平面上升有关的沉积中（图1—2a），岸线位置先使陆架海侵，形成海岸上超，然后随着海岸上超减慢（但仍连续），陆架海退。低水位期沉积（图1—2b）限于陆架边缘及盆地，表现为海相上超（P.R.Vail,R.M.Mitchum和S.Thompson,1977）。

大量实际资料表明，地质历史中海平面相对于陆棚边缘的升降变化是频繁发生的。因而沉积物类型和所处位置在三维空间（尤其是相对于陆棚边缘而言）中是有规律变化的。层序地层学的中心任务就是要研究沉积物在三维空间中的展布模式。

图1—2　海平面相对于陆棚边缘的变化及其对应的沉积模式