Question

层序界面的识别及层序划分原理

Answer 1

3.4.2.1 层序界面的识别标志及其成因类型

在沉积层序的形成过程中，存在四种沉积作用过程，即侵蚀作用、沉积物路过冲刷作用、沉积作用和非补偿性的饥饿型沉积或无沉积作用。不同的沉积作用过程形成于构造作用所影响的基准面相对于地表的不同升降变化势态，由此而产生不同规模和性质的层序界面。与此相对应，层序界面上下的地层构型和规模存在着显著的差别，从而为界面的识别提供了依据。

对于不整合面的界面类型，又可细分为四个级别：

（1）Ⅰ级不整合面

由区域构造隆升或构造应力场转换等构造作用方式引起沉积基准面抬升所形成的侵蚀不整合界面为Ⅰ级不整合界面。此类界面对应于盆地基底面或盆地突发性扩张面，抑或收缩时发育的古风化暴露面，常与区域构造事件或构造的幕式阶段性演化相拟合，是划分构造旋回或构造充填层序的标志，具有区域性稳定分布和一定的穿时性特点。

（2）Ⅱ级不整合界面

由较强地区性构造运动或湖平面较大幅度下降形成的不整合面为Ⅱ级不整合界面。此类界面在盆地的不同部位表现为不同的性质，特点为从盆地边缘向洼陷方向侵蚀或沉积间断的时间逐渐缩短，并由盆地边缘的侵蚀不整合、沉积间断向洼陷方向逐渐演变为整一界面。

（3）Ⅲ级不整合界面

由湖平面低幅度下降或气候及沉积物供给速率变化等因素造成基准面下降而产生的不整合面为Ⅲ级不整合面。在测井剖面中易于识别，其特征的标志为在测井曲线形态上由一系列进积叠加样式过渡为一系列退积叠加样式的重要相转换面，对应的岩性变化为界面之下的单砂层向上增多变粗，泥质含量减少；界面之上则出现反向的变化序列。界面或以冲刷面的形式出现在两套进积砂体之间，或以整一界面位于加积的砂、泥岩互层组合中，一般位于界面两侧的地层中砂含量较高。

（4）最小成因层序界面

所谓最小成因层序界面，系指基准面韵律性小幅度升降引起的沉积物间歇暴露或局部冲刷作用、过路沉积作用、沉积物突然减少或供给中止等作用形成的非沉积作用小间断面。由于此类界面所围限的地层厚度以米级单位为主，因而在常规地震剖面中不能识别，然而在测井或地表露头中识别标志清晰，表现为测井曲线单向移动的底、顶突变面或加速渐变面，如叠置的钟形或漏斗形曲线的底或顶，也可表现为钟形+漏斗形或齿形+指形曲线的组合。需指出的是，在以沉积大套泥岩为主的岩性相剖面中很难对平滑或微齿化测井曲线进行此类界面的识别，一般以代表欠补偿沉积作用条件下形成的油页岩、泥晶灰岩或白云岩、钙质页岩作为划分依据。

在我国广大的陆相地层中，湖泛面也是一个重要的界面类型，湖泛面作为层序界面的识别标志和成因类型如下。

湖泛面系指基准面上升达高点位置时由湖泛作用形成的弱补偿或欠补偿沉积界面，不同级次的基准面旋回中均可发育有湖泛面，但其层序地层学意义有一定的差别。识别短、中期基准面旋回中的湖泛面产生的位置及其沉积学意义，对确定旋回的结构类型和分析旋回的叠加样式至关重要，也是在油气田范围内对砂层组和单个砂体进行追踪和精细对比的重要线索。在长期和超长期基准面旋回中，湖泛面一般位于层序的内部，分别与较大和最大湖泛面（或河流相区的最大水进面）相关联，成因与基准面大幅度上升达最高点位置、出现区域性的欠补偿或无沉积作用有关，具较稳定的等时性，W.E.Galloway^［30］将其视为较长周期旋回层序的分界面，具有极其重要的区域地层等时对比标志意义。

图3.24列举了辽河盆地西部凹陷沙河街组沙一、二段地层的中、短期基准面旋回层序中各类界面的产出位置和测井响应模型。

图3.24 中、短期基准面旋回层序中各类界面的产出位置和测井响应模型

3.4.2.2 层序划分原则

由A.T.Cross倡导的高分辨率层序地层学理论及其技术方法，以强调不同级次的基准面升降运动周期为划分层序的依据，在其划分方案中以基准面下降到最低点位置作为划分层序的边界面，一个完整的层序应该由基准面上升和下降两个半旋回组成，按基准面旋回的结构和叠加样式特征，进一步细分出短期、中期和长期三个级次的层序。

为了说明层序划分的原则，这里列举了辽河盆地下第三系的基准面旋回层序的划分原则。根据辽河盆地下第三系的沉积充填作用和沉积层序的演化主要受区域构造运动控制的基本特点，提出同时考虑界面性质、层序结构和叠加样式，以及时间周期的综合划分方案（表3.7）。在此方案中以不同性质的不整合面作为划分层序的边界面，以不同级别的不整合面和时间周期作为层序级别的划分原则，以便于进行不同级次的层序等时追踪对比和建立高分辨率时间-地层格架，从而更易于讨论地层格架中的生、储、盖组合规律和对有利储集相带进行预测。

表3.7 辽河盆地基准面旋回层序划分原则综合^［31］