Question

旋回等时对比法则

Answer 1

由于高分辨率层序地层划分与对比，是依据基准面旋回过程中由可容纳空间变化所导 致岩石记录的地层学和沉积学特征的过程-响应原理进行的，因此，成因层序的划分和对 比可通过相序的变化加以识别，特别是在垂向剖面上识别层序的边界和产出位置，是划分 不同级次基准面旋回的基础，进而分析层序在空间上分布的连续和排列组合特征，以及层 序的沉积序列、结构类型和叠加样式。由此可见，基准面旋回在地层中所留下的沉积记录 能够反映其所经历的时间 “痕迹”，即在地层中记录了不同级次的地层旋回和相应级次的 基准面旋回，因而依据一维钻井或露头剖面上的这些沉积记录 “痕迹” 识别基准面旋回，是进行高时间精度分辨率的层序地层划分和等时追踪对比的基础。又由于地层的旋回性是 基准面相对于地表位置发生变化所产生的沉积作用、侵蚀作用、沉积物过路作用和欠补偿 沉积造成的非沉积作用饥饿面或间断面等状态，是地层过程中随时间发生空间迁移的沉积 学响应（图2-2），因此，一个完整的基准面穿越旋回和与其相伴生的可容纳空间的增加 或减小，在地层记录中大多数都由分别代表基准面上升和下降半旋回的二分时间单元的相 域组成完整的对称型地层旋回，或由基准面上升或下降半旋回相域与代表侵蚀作用或非沉 积作用的间断界面组成非对称型地层旋回。依据相序在其纵向上的相分异与基准面旋回中 可容纳空间的变化有密切相关的性质，因而通过能指示沉积物保存程度、堆积速度的地层 界面、相序及相分异状态的变化，可识别和评估地层旋回的对称程度，并由旋回加厚、变 薄或进积、加积、退积的叠加样式，以及跨越成因层序边界位置的水进或水退的转换方向 与相转换幅度，可推断在时间上与基准面旋回同步的可容纳空间单向增加或减少的趋势。无论是海相或陆相沉积环境，代表基准面下降半旋回的地层旋回，都以反映沉积环境逐渐 变浅的相序为代表；基准面上升半旋回，则以反映逐渐变深的相序为代表。层序的叠加样 式基本规律为，较长期基准面旋回中代表基准面下降半旋回的地层，通常由多个呈进积样 式的较短期旋回叠加组成，而基准面上升半旋回则是退积结构的连续发育（图2-5）。在 钻井、露头及电测曲线上，地层堆积样式可以通过比较组成相序（较短期地层旋回）的 相分析基础上加以识别。

图2-5 基准面旋回叠加样式的测井响应特征 （据Cross1994年资料，略作修改）

高分辨率层序地层对比是同时代的地层或界面之间的对比，不是旋回幅度和岩石类型 的对比。Cross（1994）认为，在成因层序的对比中，基准面旋回的转换点（turnround point），即基准面由下降到上升或由上升到下降的转变位置，可作为时间地层对比的优选 位置。因为转换点为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 （图2-6），也即基准面旋回上升和下降的二分时间单元的分界线。转换点在地层记录中某 些位置表现为地层不连续面，某些地理位置则表现为连续沉积的岩石序列。岩石与界面出 现的位置和比例，是可容纳空间和沉积物供给的函数。因而了解地层过程中的沉积学响应 特征，成为分析岩层与岩层对比、岩层与界面或界面与界面对比关系的关键。时间-空间 图解是对地层剖面进行时间空间反演的最有效的方法（图2-2），有助于对地质过程（时 间+空间）的地层学和沉积学响应特征（岩石+界面）的理解，同样地有助于确定什么 时候岩层对比岩层、岩层对比界面或界面对比界面之间的多种对比关系（图2-7），以检 验层序旋回等时对比的可靠性。由于基准面变化的地层记录是以多级次频率（多级次旋 回）出现在区域范围内，可跨越各种沉积环境，因而以地层基准面识别为基础的地层对 比不依赖于沉积环境，也不需要了解海平面的位置与运动方向（邓宏文，1995），它更多 地受控于区域或局部构造作用及沉积物的供给作用，这一特性为陆相含油气盆地的层序分 析提供了重要的理论基础。

图2-6 地层格架中相邻沉积相带的岩层与界面等时对比关系模式

图2-7 同时代基准面旋回过程中岩层与界面之间的等时对比关系和原则