Question

基准面旋回对比

Answer 1

地层旋回性的形成是基准面相对于地表位置的变化产生的沉积作用、侵蚀作用、沉积物路过时的非沉积作用和沉积非补偿造成的饥饿性乃至非沉积作用随时间发生空间迁移的地层响应。层序地层对比正是依据基准面旋回及其可容纳空间的变化导致岩石记录这些地层学和沉积学响应的过程-响应动力学原理进行的，因而高分辨率层序地层对比是时间地层单元的对比，不是岩石类型和旋回幅度（地层厚度）的对比，而且有时是岩石与岩石的对比，有时是岩石与界面或界面与界面的对比（图2-6）。

图2-6 基准面旋回的对比原则

一个完整的基准面旋回及其伴随的可容纳空间的增加和减小在地层记录中由代表两分时间单元（基准面上升与下降）的地层旋回（岩石与界面）组成。Barrell（1917）指出：“基准面升降期间沉积物的堆积作用将地层记录自然地划分为在多层次时间刻度上的基准面下降期和基准面上升期。”这些自然划分的单元是地层对比的物理基础。因此，基准面旋回的转换点，即基准面由上升到下降或由下降到上升的转换位置可作为时间地层单元对比的优选位置，因为转换点代表了可容纳空间增加到最大值或减少到最小值的单向变化的极限位置，即基准面旋回的两分时间单元的划分界限，因而这一位置具有时间地层对比的意义。

基准面升降的转换点在地层记录中的某些位置表现为地层不连续面，或在某些地理位置表现为连续的岩石序列。因而在对比中，通过地层过程的分析，掌握什么时候岩石与岩石对比，什么时候岩石与界面或界面与界面对比。Wheeler（1964）提出的时间-空间图解法是对地层剖面形成时的地质过程进行分析的有效方法（图1-4），有利于对地质过程（时间+空间）的地层响应（岩石+界面）的理解，也有助于检验地层对比的可靠性。

图2-7说明了海岸平原—浅海沉积环境旋回的堆积样式、旋回厚度、旋回对称性的变化以及如何进行基准面旋回对比。可以看出，随时间的推移，构成进积层序的向海一侧的相域逐渐增加，构成相域的单个成因层序对称性变好。海岸平原相域向上变薄的旋回同陆架与临滨相域的向上变厚的旋回对比。海岸平原相域非对称的基准面上升旋回可与近海环境对称旋回对比，也与陆架相域非对称基准面下降旋回对比。陆架和临滨相域中沉积物非补偿的基准面上升面向陆方向逐渐与海岸平原沉积的整合地层合并，与海岸平原基准面上升到基准面下降转换面对比。基准面下降形成的不整合面并不总是出现在海岸平原相域，因此不能总是把它作为一个分离成因层序或对比的属性使用。但是，表明可容纳空间减少的沉积学和地层学证据可用于确定在时间上等同于沿斜坡向上可容纳空间较小位置的侵蚀不整合面。当这些证据出现时，陆上不整合面向海方向并入临滨和陆架相域的整合地层，并与整合地层中基准面下降到上升转换点对比。

图2-7 海岸平原浅海沉积环境成因地层动态对比概略图

基准面下降不整合出现在呈进积叠加样式的成因层序的顶部，但不仅仅在最后一个层序的顶部。陆上不整合面的这种多级次、贯穿呈进积叠加样式的地层的属性与命名为层序边界、作为进积单元顶界的陆上不整合概念（Posamentier和Vail，1988，图18；Posamentier等，1988，图11；Van Vagoner等，1988，所有图；Van Vagoner等，1990；图形显示除非一个层序的边界同一个准层序的上界面一致，否则准层序缺失陆上不整合）形成明显的对比。地层模拟（见第八章）表明基于追踪陆上不整合的地层对比具有如下的陷阱：①基准面下降，地表不整合并不总是出现，且不能总被用于分离成因层序或在沉积层序内识别层序边界的位置；②一个陆上不整合并不一定同层序边界一致；③在一个沉积层序内不整合面多次存在，而不是仅仅在层序边界一个位置，如果对比仅基于匹配明显的不整合面，则可能导致对比的错误。

与进积的成因层序相比，构成退积的层序中向陆部分的相域比例增加，而且单个成因层序对称性较好。海岸平原相域向上变厚的旋回与陆架和临滨相域向上变薄的旋回对比。堆积在较低可容纳空间条件下的海岸平原相域的基准面上升非对称旋回与临滨和陆架相域的对称旋回对比。沉积在高可容纳空间条件下的海岸平原相域的对称旋回与临滨和陆架相域非对称基准面下降旋回对比，陆架和临滨相域基准面上升的沉积物非补偿作用面出现的频率比在向海步进的成因层序中高。向陆方向，它们并入海岸平原整合的地层中，与海岸平原地层基准面上升到下降转换点对比，退积成因层序中海岸平原相域基准面下降不整合面比进积成因层序要少。陆上不整合面发生的地方，向海并入临滨和陆架相域的整合地层，并且与整合地层中的基准面下降到上升转换点对比。