Question

层序界面及标志

Answer 1

层序与层序之间的不整合面及相关的整合面是层序界面，它是层序地层学中最重要和最根本的界面，是划分层序的基础。现在一般将层序界面分为两类，即类型Ⅰ和类型Ⅱ层序界面。类型Ⅰ层序界面以与河流回春作用、岩相的向盆地方向转移、海岸上超的向下转移以及上覆地层的上超伴生的陆上暴露及同时发生的陆上侵蚀作用为特征，这种界面形成于海平面相对下降时期，而且沉积滨岸坡折处的海平面下降率超过该处的沉降率。类型Ⅱ层序界面的特征是以陆上暴露和沉积滨岸坡折向陆方向的海岸上超向下迁移为主要特征，既没有与河道回春作用伴生的陆上侵蚀，也没有岩相的朝盆地方向转移，此外，沉积滨岸向陆方面的上覆地层上超，也是该种界面的特征。类型Ⅱ层序界面是全球海面下降速度小于沉积滨线坡折带处盆地沉降速度时形成的，因此，向盆方向形成相关的整合。类型Ⅰ和类型Ⅱ层序界面产生的结果的不同之处在于：由于产生类型Ⅰ界面的沉积滨岸坡折（或盆地边缘）沉降率低于海平面下降率，陆棚大部或全部暴露；形成类型Ⅱ界面时，沉积滨岸坡折（或盆地边缘）的沉降率高于海平面下降率，陆棚大部分未暴露。通过对华北地区下古生界层序地层学的研究，这两类层序界面在碳酸盐岩层序中也能识别。

（1）类型Ⅰ层序界面：在华北下古生界层序中有两个，一是寒武系与元古宇或太古宇之间的界面；另一个是亮甲山组顶部的界面。与北美层序地层模式碎屑岩海不同的是，华北碳酸盐岩地台区在新元古代抬升脱离海水以后的几亿年时间内，河流回春作用及陆上侵蚀作用并不强烈，也就是说，低水位体系域当时在华北地台并不发育；在亮甲山期末，海水从华北大部地区退出之后仍是这种情况，即低水位体系的沉积并不发育。而低水位期的盆底扇、楔状体、斜坡扇及楔状体进积复合体仅发育于浅海区域以外的斜坡和盆地内，已在研究范围之外。

总之，华北地区下古生界Ⅰ型层序界面以海水大面积退出和与之伴随的地表溶蚀和程度不同的侵蚀、风化为特征。例如在北京西山，景儿峪组与府君山组界线处为一3～5cm厚的风化产物——黄色泥岩，其上为含黑色硅质角砾、砾石的灰岩，其上则为巨厚层的豹皮状灰岩；在色树坟一带，亮甲山组顶部也受风化影响形成了土状的残积。向南至昔阳及其以南地区，巨层序B层序Ⅰ的底界面上常见凸凹不平的剥蚀冲刷现象，同时较普遍地存在砾岩和石英砂砾岩层，砾石由下伏白云岩或燧石组成，常充填在下伏岩层凹坑和楔形壑中，局部尚存在角度不整合现象（图1-2-9）。

图1-2-9 奥陶系下马家沟组（O₂x）和亮甲山组（O₂l）与下伏地层接触关系图（引自《山西的寒武系》）

（2）类型Ⅱ层序界面：华北地区下古生界的层序界面以Ⅱ型为主，也就是说在大多层序结束时，海水并没有大规模地从华北地区退出而使整个地区暴露，海水仅从部分地区退出，造成地层的缺失，这在有些地区可从沉积上及生物地层上证实，大部分其他地区仍是整合接触，层序界面上下岩层的区别只是表现在副层序组的堆叠方式的改变上，即从下伏地层的加积或进积副层序组变为退积式的副层序组。

举例来说，巨层序A的层序Ⅷ（相当于冶里期和亮甲山最早期的地层）与层序Ⅸ（相当于其余大部亮甲山组地层）为Ⅱ型层序界面接触。层序Ⅷ后期，海水从南向北退出，大致退到石家庄一线附近，使得本层序的上部地层由南到北出现不同程度的缺失，例如在河南林县河顺，缺失了Scolopodus quadraplicatus-S.opimus带至Scalpellodus tersus带的地层。层序Ⅸ的海侵期时，海水并未覆盖冀南、晋南及豫北等地区，使得这些地区缺失了1～2个牙形石带，甚至全部缺失该层序的地层，例如，潞城及林县一带缺失了Serratognathus bilobatus带和S.xtensus带的地层，这里的亮甲山组仅有Paraserratognathus paltodifermis带的地层组成，在林县，亮甲山组底部还含有砂砾；在山西晋城一带，整个亮甲山组的地层缺失。而华北地区北部两个层序之间则是连续沉积。