陆相盆地层序地层研究特点
2020-01-19 · 技术研发知识服务融合发展。
一、陆相盆地沉积特点
陆相盆地主要受控于构造因素,因而沉积盆地内构造分区明显、沉降分异大;陆相盆地具有物源近、堆积快等特点,沉积物中含突发性事件沉积所占比例较大,其气候变化对沉积物供给影响比较明显;陆相盆地具有多物源、多沉积中心、相变快、相带窄、水域面积小且变化大等特点。陆相盆地的水域分布受构造沉降、气候条件的控制,洪泛事件沉积可能是陆相沉积中的最重要的事件沉积。陆相盆地充填层序中沉积体系域类型多而复杂,因此可能不能用一种模式表达。
陆相盆地的类型较复杂,构造作用是控制盆地充填沉积的主导因素,因此,盆地充填沉积序列的构造—旋回性强,盆地发育、演化和废弃的阶段性较强,水平面的变化也是整体性的扩张或大面积的萎缩,因而不能用单方面水的进退所能反映出来。
二、陆相盆地层序地层研究特点
陆相盆地层序构成样式具有多样性,通常与盆地所处区域构造位置具有密切关系,层序内部单元的层次和级别依构造活动的阶段性特点不同而有差异。
层序内体系域的划分与识别,以及小层序的划分,主要依据盆地水域体制的变化导致的事件性界面及其界面限定的地层段相组合序列特点而定,体系域类型也具有多样性,如有的学者建议沿用大陆边缘盆地的体系域名称,如低水位、水进、高水位体系域,而有的学者建议用低水位、扩张和萎缩体系域,有的则干脆用一个体系域开始的沉积体系和结束的沉积体系名称简化而就。总之,陆相层序的内部单元具多样性特点,试图用一个固定模式概括是相当困难的。
层序级别的划分与构造运动规模及级次相对应,高级别层序可能适合用于大范围对比,而低级别层序的年龄时限限定及全球对比则难度较大。近年来,盆地模拟技术发展较快,用盆地模拟的方法恢复盆地构造史、充填史等,对层序划分具有重要作用。
如林畅松等(1995)通过乌里雅斯太断陷盆地沉积史进行回剥分析,得出如下的一些认识,可以认为是反映陆相断陷盆地层序地层分析基本特点的典型实例:
(1)一个二级层序是一个构造沉降幕或裂陷幕的产物;
(2)二级层序的不整合面是沉降速率减少至零、直至抬升遭受剥蚀的结果,断块的掀斜作用强化界面的不整合特征;
(3)三级层序的发育也可能与更次一级的间歇性构造沉降差异有关。气候等的变化造成相对高频的湖平面变化,也可能与三级层序的发育有关,但主要是控制相对低级别的层序单元发育。
陆相盆地层序分析和层序内部结构的划分,争论最大,意见分歧最突出,至今尚未有比较统一的划分方案。根据作者近些年的研究和系统总结各家观点,可归纳如下。
1.层序内体系域的三分方案
将一个层序仍然采用三分法,选择与陆架边缘坡折相对应的参照物。魏魁生等人在华北、冀中、二连及松辽盆地的中、新生代层序研究中,以“风暴浪基面”作为“陆架边缘坡折”的参照物,划分出低水位、水进和高水位3种体系域,从而归纳出近海盆地层序地层模式。王东坡等人(1996)在对松辽盆地的研究中,选择冲积平原与滨浅湖或三角洲沉积接壤处的滨浅坡折作为参照点,划分出湖进(无低水位)、湖泛和湖退3个体系域。顾家裕(1995)在建立陆相坳陷和断陷盆地层序地层模式中,体系域的划分也是采用低水位、湖侵和高位体系域的三分法。还有的研究者采用低水位、湖泊扩张和湖泊萎缩体系域,也是一种三分方案。三分法与大陆边缘盆地的层序结构相映照,有与国外层序模式挂勾或接轨的涵义。
2.陆相层序并非三分结构
即认为陆相层序的内部结构并非固定三分。如解习农等(1993)以陆相冲积体系与湖泊体系的不同比例的组合划分体系域,没有选择与陆架坡折对应的参照物。解习农等人根据鄂尔多斯盆地、阜新盆地、伊通地堑等地区的层序地层等研究,认为大陆边缘盆地沉积体系域划分方案不适合于陆相盆地,因为在陆相盆地演化过程中不同时期的湖平面变化很大,沉积体系的空间配置受控于进积、加积和退积演化的全过程。因此以小层序组为划分单元,可分为进积小层序组、加积小层序组、退积小层序组和湖泛小层序组。纪友亮等(1998)从控制陆相层序发育的主导因素出发,在对华北盆地中济阳坳陷东部地区下第三系层序地层研究时,依据构造运动、气候变化两个主导因素,首先将层序类型划分为构造层序和气候层序。构造层序又可分为如下三种层序:简单断坳层序,同生断坳层序和多期坳陷层序。简单断坳层序只发育巨厚的湖泊萎缩体系域(进积式小层序组);同生断坳层序由低水位体系域、湖泊扩张体系域、湖泊萎缩体系域和非湖泊体系域组成(低水位与非湖泊体系域可以不出现);多期断坳层序由多期进积式小层序组成。气候层序由低水位、湖泊扩张、高水位与湖泊萎缩4个体系域组成。郭少斌等人(1996)认为陆相盆地难以找到让人信服的与陆架坡折相对应的参照物,建议采用湖泊充填、湖泛体系域更能反映湖盆的特点。郭少斌认为,湖平面变化可分为完整旋回和不完整旋回两类情况:在完整旋回中,从湖泊充填体系域开始,随后是水进形成的湖泊扩张体系域,达到最高湖平面时产生湖泛体系域,稳定一段时间后水面开始下降形成湖泊萎缩体系域。在不完整旋回中,仍以湖泊充填开始,随后为湖泊扩张体系域,达到最大湖平面时产生湖泛体系域,稳定一段时间后产生小规模不整合或沉积间断,随之出现大规模湖侵,以湖泊扩张体系域开始下一个层序。郭少斌主张完整旋回的层序为Ⅰ型层序,不完整的层序为Ⅱ型层序,Ⅰ型层序由4个体系域组成,Ⅱ型层序由3个体系域组成。