Question

层序地层型式

Answer 1

根据层序顶底界面之间的地层排列成体系域的情况和作为界面的不整合类型，在岩石记录中可识别出I型和Ⅱ型层序。I型层序由低水位、海进和高水位体系域构成，其底界面为Ⅰ型层序界面；Ⅱ型层序由陆棚边缘、海进和高水位体系域构成，其底界面为Ⅱ型层序界面。

（一）硅质碎屑岩层序地层模式

1.I型层序地层模式

盆地几何形态对Ⅰ型层序中地层分布型式有根本性影响，在具有陆架坡折的盆地中沉积的I型层序与在具有缓坡（ramp）边缘的盆地中沉积的I型层序在低水位体系域的构型上有所不同。

（1）具陆架坡折边缘的盆地，准层序和准层序组在理想化的I型层序的低水位、海进和高水位体系域中的分布如图5—7所示。

①低水位体系域由盆底扇、陆坡扇和低水楔组成。盆底扇经常以砂为主，组成 Tab型、Tac型和截切的Ta型鲍玛序列。它可以在河谷口沉积下来，在陆坡或陆架上没有在时代上与其相当的岩石。

陆坡扇由以浊积岩为堤的水道沉积物和漫滩沉积物组成，盖在海底扇上面，并被上覆的低海水位楔状体下超。

低水位楔由一个或几个进积准层序组组成。产在陆架坡折朝海洋方向并上超在先前层序的斜坡上，其近物源部分由深切谷充填物及陆架或陆坡上部与其有关的低水位滨线沉积物组成，其远源部分由向陆坡扇下超的很厚的、以页岩为主的楔伏地层单元组成。

深切谷（incised valley）是下切的河流体系，由于海平面相对下降，使河道朝盆地方向延展，并侵蚀了下伏地层。在陆架上，深切谷之下为层序界面，之上为海侵面。

区域地层分析表明，硅质碎屑岩层序中的油气藏大量产于低水位体系域中。

②海侵体系域底以海侵面为界，顶以下超面或最大海泛面为界。海侵体系域由退积准层序组组成。

海侵体系域和高水位体系域以最大海泛面为界。这个界面通常出现在由于非常缓慢的沉积速率而引起的凝缩段的底部，或在其顶部之内（Loutit等，1989）。

凝缩段（condensed section）是由在准层序朝陆方向退积、陆架上陆源沉积物补给不足期间，由薄层半远海或远海沉积组成一个沉积相，它含有丰富的、种属大不相同的动物化石，其剖面虽薄，但代表着较长时间沉积。凝缩段是海相地层中重要的生油层。

图5—7　具陆架坡折盆地中Ⅰ型层序地层模式

③高水位体系域底界面是下超面或最大海泛面，顶界面为下一个层序界面。早期高水位体系域一般由加积准层序组组成，晚期高水位体系域由进积准层序组组成。在许多硅质碎屑岩层序中，高水位体系域被上覆层序界面截切，保存不完整。

（2）具缓坡边缘的盆地，与图5—7所示的不同，图5—8（上）中所示的I型层序是在具有缓坡边缘的盆地中沉积的。

尽管图5—7和图5—8（上）所示的海侵体系域和高水位体系域相似，但低水位体系域却不同，在缓坡边缘的低水位体系域中很难形成厚的以页岩为主的低水位楔、陆架扇和盆地扇，因为缓坡的沉积倾角相对小而均一；相反，缓坡边缘中的低水位体系域一般有很多宽窄不一的深切谷，其中充填着受潮汐控制的三角洲沉积物和时代与其相当的、沿倾斜向上的河流相沉积。

2.Ⅱ型层序地层模式

准层序组和体系域在Ⅱ型层序中的分布如图5—8（下）所示，Ⅱ型层序中最下部的体系域是陆棚边缘体系域。这种体系域可在陆棚的任何地方形成，由一个或几个弱进积到加积的准层序组组成，而这些准层序组由浅海准层序（具有沿倾斜向上分布的海岸平原沉积物）组成。陆棚边缘体系域的底是Ⅱ型层序边界，是陆棚上第一个明显的海泛面。Ⅱ型层序和Ⅰ型层序中的海侵体系域和高水位体域相似。

Ⅱ型层序和在缓坡是沉积的Ⅰ型层序表面上彼此相似，二者都没有盆底扇和河谷，初始体系域（Ⅱ型层序中的陆棚边缘体系域和I型层中的低水位体系域）都是在陆棚上沉积的，但Ⅱ型层序在沉积—滨线坡折处没有发生海平面相对下降。因此，Ⅱ型层序没有深切谷，也没有因河流回春和沉积相朝盆地方向迁移造成的重大侵蚀截切。

图5—8　具缓坡边缘盆地Ⅰ层序地层模式（上）和Ⅱ层序地层模式（下）（据 Wangoner,1990）

（二）碳酸盐岩层序地层模式

与硅质碎屑岩的沉积环境一样，碳酸盐岩沉积盆地也可分为具陆棚边缘和具缓坡边缘两种情况，其层序地层模式有所不同。

1.具有陆架边缘的沉积盆地

沉积在Ⅰ型层序界面之上的低水位体系域由盆底扇、斜坡扇和低水位楔组成。盆底扇一般由块状碳酸盐岩碎屑组成。据认为，这些沉积物是在低水位开始时由于海平面的相对下降而引起的台地边缘坍塌所形成，生物碎屑盆地扇确有存在，但不常见。

斜坡扇大部分由天然堤水道和附生叶状体组成。

低水位楔向陆方向在先前的高水位体系域的台地边缘退覆坡折附近上超，向海方向进积到盆地中。其浅水部分是块状颗粒灰岩，向盆地方向随着水深增加而逐步变成泥粒灰岩、粒泥灰岩直至泥岩、砾状生物碎屑间积岩或碎屑流，在进积斜坡沉积的底部很常见。

在与退积海侵体系域伴生的相对海平面快速上升时期，碳酸盐可以以棚或堤的形式构筑在台地上，临近台地边缘附近的碳酸盐在海侵体系域顶部附近典型地被淹没或中止。靠陆更近的地方，它们维持着浅水相或“持平”（keep up）状态。在这个时期，盆地对沉积物是饥饿的，薄且富含化石的凝缩段代表了与海侵体系域和早期高水位体系域相对应的盆地沉积。

在海平面的相对应上升的陆棚边缘体系域，向台地边缘以及退覆坡折的向陆部分之上上超，向海方向进积到盆地中。沉积特征与低水位进积楔状相似。

2.具有缓坡边缘的沉积盆地

图5—9反映具缓坡边缘的沉积盆地中层序地层模式。

图5—9　具缓坡边缘沉积盆地层序地层模式（据Burchette等，1992)

（1）低水位体系域特征：碳酸盐缓坡对不同的相对海平面下降速度和幅度的响应是有区别的。当相对海平面下降较小（4或5级）时，单斜缓坡上的相带极可能以退覆（of-flap）的形式向盆地迁移，其内缓坡区露出水面，但广阔的基底仍留在先前有中-外缓坡位置以形成强烈进积体系的浅水部分。由于坡度角低，高水位体系域与低水位体系域的缓坡沉积特征没什么区别，因而要区分高水位体系域和其后的低水位体系域的临滨或滩相沉积是困难的，除非存在喀斯特、钙结壳或大气淡水成岩作用带，当相对海平面下降较大（3级）而超过好天气浪基面的深度的，低水位内缓坡沉积物与先前高水位体系域内缓坡沉积完全脱离，在相对海平面下降快速的地方，中-外缓坡之上的沉积环境可能产生突然的变化而显示发育低水位进积楔状体。

（2）海侵体系域特征：在高能缓坡，较长相对海平面上升期内累叠的小规模海平面波动可能产生退积准层序组，其准层序由海滩、障壁岛或障壁滩相颗粒灰岩以及相关临滨和过渡带沉积物组成，这种准层序一般厚几米，以生物碎屑沉积占优势。在低能缓坡，准层序主要由泥粒灰岩和粒泥灰岩组成，仅在局部滩相含有颗粒灰岩。缓坡沉积体系中的孤立的建隆（buildups）主要在海侵和早期高水位体系域期间发育，而在晚期高水位体系域期间可能被进积作用所淹没。

（3）高水位体系域特征：高水位的缓坡相带强烈加积，因而比海侵体系域更常发育颗粒，尤其是鲕粒，浅滩相沉积发育优于海滩或障壁岛沉积体系，局限或泻湖相构成内缓坡的较大部分，由于沉积产物必须充填在海侵和早期高水位体系域期间产生的容纳空间，因而在这一阶段的缓坡发育过程中斜坡陡变倾斜的潜力较大。高水位垂直剖面中显示向上变粗变厚的准副层序的叠置，顶部常出现喀斯特面。

具缓坡盆地可以构成丰富的油气生成和储集系统。在中-外缓坡环境中的孤立建隆代表缓坡体系中最常见的储集体之一，并常存在于海侵体系域中。颗粒灰岩和泥粒灰岩储积体分布广泛，从滨线碳酸盐岩体到较大独立浅滩复合体或外滨高地之上的浅滩，颗粒灰岩砂体既出现在高水位体系域中，也出现中进积低水位体系域中。