Question

层序地层中关键界面的识别

Answer 1

层序地层学研究和层序的限定，最重要的是关键界面的确定。一个层序的关键界面主要有3个：限定层序的层序界面（SB），初始海泛面（ffs），最大海泛面（mfs）及凝缩层（CS）（图5-1）。

图5-1 层序的理想模式

1.层序界面

层序界面以海平面下降速率与构造沉降的相关作用所造成的地层暴露和河流回春记录作为识别标志。层序界面的标定在陆上和水下部分各有不同的特征。陆上河流回春作用的结果以河流沉积物为特征，是识别层序界面的最有力的证据；潮缘和潮上带古暴露面的各种地质记录，变浅的暴露沉积构造、各种结壳层和结核等暴露标志，地质学家均有共识，也易于识别。

层序界面是层序地层学研究的关键，通常划分为两类：Ⅰ型层序界面（SB₁）和Ⅱ型层序界面（SB₂）。

Ⅰ型层序界面是指海平面下降至沉积滨岸坡折带以下并使浅水区域（陆棚或台地）较长时间处于暴露的层序界面类型，同时伴随有陆棚或台地大面积暴露侵蚀与河流回春，沉积相带向盆地迁移。

Ⅱ型层序界面是指海平面下降速率小于沉积滨岸坡折带沉降速率时形成的层序界面类型，主要识别标志为陆上短暂暴露，但无河流回春作用，沉积相带向海岸方向上超。Ⅱ型层序界面在稳定克拉通陆棚或台地区反映为局部暴露或海岸上超不整合，陆上区可发育古暴露面（不整合界面），水下区以岩相结构的相序转换面（整合型界面）为主。总体上，Ⅱ型层序界面远不如I型层序界面容易识别，需结合陆上与水下界面发育情况的比较来确定。通常层序类型的划分是与层序界面尤其是层序底界面性质密切相关，如层序底界面为I类层序边界类型，那么层序类型就为I类，层类底界面为Ⅱ类层序边界类型，则层序类型就属Ⅱ类。

2.初始海泛面

一个层序除了上下的层序界面以外，必须具有与海平面升降周期相对应的体系域，其中最重要的是识别一个层序中的第一个海泛面，也称初始海泛面。

初始海泛面是层序内海侵体系域与下伏低位体系域的分隔界面，如低位体系域是陆相沉积物，此界面则是海相地层与陆相地层的结构转换面，为第一个海侵面。如果是大陆边缘，则为陆架灰泥堆积在陆架砂或滨海砂之上，也是初始海泛面的特征。藏南喜马拉雅北坡显生宙层序地层中的初始海泛面有3种表现形式：初始海泛面位于海侵体系域与低位体系域之间；初始海泛面位于海侵体系域与陆棚边缘体系域之间；初始海泛面与层序底界面重合，即相当于海侵上超面。

3.最大海泛面

最大海泛面代表海平面上升速率最快并达到高峰后转为缓慢上升以及初始下降之前的瞬间，为最大海泛期。这时期盆内海水水体深度最大，陆源物由于海水上涌的阻力几乎停止向盆内搬运，从而造成盆地内为非补偿性沉积环境。盆地中堆积了以低能、低速和悬浮沉积作用为主的沉积物和自生矿物，生物扰动构造发育，碳酸盐生产率低，以灰泥为主，既是长期沉积间断期间的密集沉积物，也是生物极易繁殖的生物堆积层。

最大海泛面的重要性在于它处于下层序的中部位置，而且在沉积作用的序列上起着一个结构转换面的作用。由层序的底界面开始，向上为变深的沉积序列，最大海泛面（结构转换面）以上则为向上变浅的序列。在沉积物的结构、粒度、沉积物的性质和沉积构造特征等方面，以此结构转换面为转折，均具有相反的组构，因而是确定层序的最重要的界面之一。