层序地层学(第四章陆相层序地层学)

盆地范围的阶段性构造作用控制了沉积层序的形 成，该层序的边界往往是在盆地范围内可追踪对比的 构造不整合界面。
在盆地构造演化的某个阶段，由于盆地基底沉降 速率的变化形成了陆相层序的不同体系域类型，一个 阶段的盆地沉降可被划分成早期较快速的沉降和晚期 趋于停止的沉降
3)陆相湖盆的构造演化特征
中国中新生代陆相盆地构造沉降演化历 史表现出明显的阶段性。一般来说，在盆地演 化的早期，盆地基底沉降明显、沉降幅度大； 在盆地演化中期，盆地基底沉降速率明显降低， 沉降幅度变小：到了盆地演化的晚期，盆地基 底沉降作用趋于停止，盆地萎缩直至消亡。
2)陆相湖盆结构特征
•
根据盆地构造成因，以贺兰山、六盘山为界将中国陆块沉积
盆地划分成三种类型
•
以西的挤压性沉积盆地，如塔里木、准噶尔、柴达木盆地，
盆地结构受控于印度洋板块和西伯利亚板块的相互作用，盆地往往
呈不对称状，发育了明显的中新生代山前拗陷，无明显岩浆活动，
盆地边界受逆冲断层控制，盆地局部构造多呈线状或雁列式排列。
• 要在陆相地层中运用层序地层学的基本概念， 就必须要对陆相盆地构造活动、气候变化以及基 准面和沉积物的供给进行全面研究，才能作出能 反映陆相盆地地质特征的层序地层研究成果。
一、湖盆构造作用和气候变化
1．湖盆构造作用及其对层序的控制
1)陆相湖盆成因机制
人们普遍接受的有两种沉积盆地形成机制。第一种盆地形成机制是 洼地内沉积物按地形法则发生堆积，由于岩石圈的负载作用，岩石 圈发生并不流动的弹性变形。岩石圈凭借其弹性可承受宽度等于其 深度量级的负载，这种均衡下沉可以导致沉积物的总厚度达到初始 地形异常的2~3倍，从属这种成因机制的盆地主要分布在大陆边缘 和大陆裂开的地区 。第二种盆地形成机制就是热沉降作用。由于 地幔深部物质上涌，在大陆岩石圈之下形成热点，大陆岩石圈受热 被拉张变薄。随着均衡上隆，在地壳上部足以产生断裂的裂陷盆地， 从而导致盆地的沉降和沉积物的沉积 。这种断陷盆地的沉降受多 种因素的控制 ，随着盆地中沉积物负载作用的加大，盆地区域下 沉作用就显得更加明显，此时，盆地就由断陷向拗陷转化，构成一 个盆地演化和沉积充填发展旋回。这种由断陷向拗陷转化的盆地发 展过程在中国东部中新生代断陷盆地中是非常普遍的。
地中，由于盆地基底差异沉降作用，形成了具有不同堆砌样式的盆 地充填序列
4)盆地构造演化对层序发育的控制作用
不连续的、间歇的或幕式的盆地构造演化是形成 陆相层序的最主要控制因素。
一般来说，一个盆地构造演化的阶段包括基底沉 降的快速期和基底沉降的静止或上升期，从而形成了 与百万年至千万年旋回相对应的构造层序。
• 在陆相层序地层研究中，与气候相关的三级、 四级和五级周期控制或影响了层序的形成发育。
• 例如，松辽盆地下白垩统泉头组泉一段、泉 二段、泉三段分别经历了干热到潮湿的干湿交替的 气候变化，气候周期频率约4Ma。塔里木盆地陆相 三叠系米兰科维奇旋回周期的沉积厚度为 24．8~73．7m，周期频率为0．298-0．776 Ma， 相当于米兰科维奇地球偏心率的长周期。
1)湖平面升பைடு நூலகம்变化曲线的制作 2）湖平面升降变化曲线特征
4．断陷型湖泊层序地层样式与油气勘探
第一节 陆相湖盆地质特征
一、湖盆构造作用和气候变化
1．湖盆构造作用及其对层序的控制 1)陆相湖盆成因机制 2)陆相湖盆结构特征 3)陆相湖盆的构造演化特征 4)盆地构造演化对层序发育的控制作用 2．陆相盆地气候特征 1)中国陆相盆地中新生代气候特征 2)气候对陆相盆地层序的控制作用
层序地层学
讲 课 提 纲
绪论
第—章 层序地层学理论框架
第—节 理论基础和概念体系 第二节 全球海平面变化周期
第二章 层序地层学研究方法
第一节 层序地层学研究基础 第二节 层序地层学研究方法
第三章 海相层序地层学
第—节 碎屑岩层序地层样式 第二节 碳酸盐岩层序地层样式
第四章 陆相层序地层学
第一节 陆相湖盆地质特征 第二节 陆相湖盆层序地层学
斯盆地，过渡型沉积盆地的基底坚硬，盆地结构表现为东西不对称
的特点，西缘多发育逆冲断裂带
2)陆相湖盆结构特征
中国中新生代陆相盆地受基底性质、断裂构造运动的影响， 盆地结构类型多样且复杂。根据盆地基底差异沉降的特点，可将中
国中新生代陆相盆地结构划分成三种类型，即单断箕状盆地、双断 裂陷盆地和断层活动很弱的坳陷盆地 。在不同结构类型的陆相盆
3．拗陷型湖盆层序地层样式与油气勘探
二、断陷湖盆的层序地层样式
1．层序和体系域边界特征
1)层序边界特征 2)体系域边界特征 3)层序和体系域的划分
2．体系域特征和层序地层样式
1)陡坡层序地层样式 2)深洼层序地层模式 3)马北斜坡带层序地层样式 4)马家铺高垒带层序地层样式 5)盆地层序地层样式
3．湖平面升降曲线特征
二、湖平面升降变化
1．湖平面升降变化的确定依据 2．湖平面升降变化曲线的特征
三、湖盆的沉积旋回特征
二、湖平面升降变化
1．湖平面升降变化的确定依据
湖平面相对上升的可靠标志是湖岸上超向 陆的迁移；湖平面相对静止的可靠标志是湖岸 沉积物的顶超现象；湖平面相对下降的可靠标 志是湖岸上超向湖盆中央的迁移。显然湖盆缓 坡高分辨率地震剖面是确定湖岸上超、湖岸沉 积物顶超迁移规律的最好资料 。
二、湖平面升降变化
1．湖平面升降变化的确定依据 2．湖平面升降变化曲线的特征
三、湖盆的沉积旋回特征
• 由于湖泊等陆相沉积环境的异旋回沉积作用 与受控于海平面相对变化的海相盆地沉积作用具 有相似性，所以起源于被动大陆边缘的海相碎屑 岩层序地层学原理能应用于陆相地层的研究。
• 陆相湖盆受构造和气候作用影响大、盆地类 型和结构复杂、湖盆水域浅小、近物源和多物源 供源方式、湖平面升降变化频繁、沉积体系类型 多且相变快、湖盆缺少明显的地形坡折等特征明 显不同于海相沉积盆地，所以，海平面升降变化 曲线对湖泊层序研究无指导意义。
早第三纪：东南、中南和西北地区为干旱一半干旱气候带，华 北北部和东北地区和南岭以南粤桂地区为潮湿气候带。
晚第三纪，干旱气候带整体向北迁移，退缩到内蒙古和河北北 部地区，其他地区均为潮湿气候带。
2)气候对陆相盆地层序的控制作用
气候对陆相层序的影响是多方面的，首先是一 种间接的影响。气候的变化会造成植被和降雨量的变 化。若气候温暖潮湿，则植被发育、降雨量多，母岩
三级和四级构造运动对准层序组和准层序 的形成有一定的影响
一、湖盆构造作用和气候变化
2．陆相盆地气候特征
1)中国陆相盆地中新生代气候特征
中生代：晚三叠世广大地区为潮湿气候区。早侏罗世早期川滇 地区为干旱一半干旱气候，其他地区多呈潮湿气候。中侏罗世 早期，中国南方为干旱一半干旱气候区，而华北和西北地区为 潮湿气候区。晚侏罗世至早自垩世时期，干旱一半干旱气候带 进一步向北扩展，潮湿气候区萎缩到东北和内蒙古东部地区。 呈现从早侏罗世开始，干旱和半干旱气候带向北逐渐扩大，潮 湿气候带不断向北退缩的特征。
•
以东的拉张型沉积盆地，如松辽、渤海湾和珠江口盆地，，
盆地内基底断裂发育，盆地均以正断层为界，盆地的演化经历了燕
山期、喜马拉雅期的演化过程，都具有明显的断陷一拗陷双层结构。
由于盆地内部正断层的差异活动，造成了盆地凹凸相间的盆地结构，
盆地一侧为陡坡，另一侧为缓坡，有时盆地中央发育隆起带。
•
以及处于上述两类盆地之间的过渡型盆地，如四川和鄂尔多
第五章 高分辨率层序地层学
第一节 理论基础和研究方法 第二节 在油气勘探和开发中的应用
结论
第四章 陆相层序地层学 第二节 陆相湖盆层序地层学
第一节 陆相湖盆地质特征
一、拗陷湖泊层序地层样式
一、湖盆构造作用和气候变化
1．湖盆构造作用及其对层序的控制 1)陆相湖盆成因机制 2)陆相湖盆结构特征 3)陆相湖盆的构造演化特征 4)盆地构造演化对层序发育的控制作用 2．陆相盆地气候特征 1)中国陆相盆地中新生代气候特征 2)气候对陆相盆地层序的控制作用
关于中国东部中新生代陆相盆地
的成因机制，目前比较一致的看法就
是热沉降作用，即由于太平洋板块向
欧亚板块俯冲和印度板块向北挤压， 造成东部地壳向东蠕散、拉张减薄，
拉张作用造成软流圈上拱，盆地早期 以裂陷为特征，晚期因热流扩散岩石 圈冷却收缩，盆地下沉，以拗陷为特 征。陆相断陷盆地的拉张裂陷作用具
有阶段性、旋回性的特点，是一个不 连续的幂式沉降过程，这个阶段沉降 作用控制了盆地充填物的旋回性
湖平面相对变化曲线的编制与海平面相对 变化曲线的编制方法 。
2．湖平面升降变化曲线的特征
中国中新生代湖盆湖平面相对变化 具有明显的旋回性或周期性。
根据湖岸上超点迁移规律编制的湖 平面升降曲线应是湖平面绝对升降、盆 地基底沉降以及沉积物供给速率等多种 因素综合影响的产物。
湖平面升降变化曲线的对称性或不 对称性可以反映湖平面升降变化的规程。
候是任一系统的驱动力。气候变化对形成陆相层序的 直接影响是湖平面的变化。气候影响了湖泊的蒸发量
和注入量，进而影响了湖平面的升降变化，湖平面的 升降变化控制了地层的叠置样式和沉积相的分布
当气候由干旱向潮 湿转化时期，湖平面快 速上升，水体加深，沉 积了湖泊扩张体系域； 在潮湿期湖平面达到最 高最大时形成最大湖泛 面，之后形成了高位体 系域；高位期湖盆沉积 物快速堆积水体变浅， 加之气候由潮湿向干旱 转化，湖平面较大幅度 降低，早期沉积物出露 水面，遭受剥蚀，形成 层序边界，此时水位达 到最低，形成分布范围 较小的低位体系域
• 气候变化具有周期性和旋回性，不同级次的 气候变化对不同级次的层序产生了不同的影响。
• 层序地层成因驱动力分析表明，陆相层序的 形成常受构造沉降和气候周期的双重驱动。
第一节 陆相湖盆地质特征
一、湖盆构造作用和气候变化
1．湖盆构造作用及其对层序的控制 1)陆相湖盆成因机制 2)陆相湖盆结构特征 3)陆相湖盆的构造演化特征 4)盆地构造演化对层序发育的控制作用 2．陆相盆地气候特征 1)中国陆相盆地中新生代气候特征 2)气候对陆相盆地层序的控制作用
的风化作用较显著，网状河流发育，沉积物供源较多 且湖平面易于上升，利于陆相盆地层序的发育；反之， 气候干旱炎热，植被不发育，降雨量少，辫状河系较 发育，粗粒物源短距离供给，湖平面易下降，不太利
于层序的发育。气候的变化也会导致河流地貌的巨大 变化。地貌变化又使得河流系统处于不均衡状态，而
不均衡条件是以快速地形变化为特征的。据此观点， 保存的河流沉积可解释为代表稳定的地形变化，而层 序边界的存在则代表了快速的地形变化。所以说，气
构造层序与构造沉积幕基本相当，即 代表在基本相同的构造机制作用下形成的 一组相关的层序，指示盆地的一个构造演 化阶段。
沉积盆地充填演化受控于不同序次的 幕式构造运动。
一级构造运动直接控制盆地形成和消亡， 控制了构造层序的形成，具有持续 时间长、波及范围广的特点
二级构造运动(百万年级)导致沉降速率的 变化，控制了盆地范围的层序形成
与盆地基底沉降历史相对应，中国中新 生代陆相盆地的构造演化历史均可被划分成三
个演化阶段，既早期断陷阶段、中期坳陷阶段 和晚期萎缩消亡阶段。
假定沉积物供给速率不变，盆地基底刚开始下沉，此时沉积物供给速率大于 或等于构造沉降速率(t0至t1)，沉积堆积速率与沉降曲线基本一致，形成低位 体系域或冲积体系域。随着盆地基底沉降速率、可容空间或水深明显加大(t1 至t2)，形成退积式的湖侵体系域。后来盆地构造沉降趋于停止，沉积物充填 前期残存的可容空间，形成高位体系域(t2至t3)。当残余可容空间被完全充填 以后，就形成了层序的顶界面—侵蚀不整合面或沉积作用间断面(t3至t4)
第一节 陆相湖盆地质特征
一、湖盆构造作用和气候变化
1．湖盆构造作用及其对层序的控制 1)陆相湖盆成因机制 2)陆相湖盆结构特征 3)陆相湖盆的构造演化特征 4)盆地构造演化对层序发育的控制作用 2．陆相盆地气候特征 1)中国陆相盆地中新生代气候特征 2)气候对陆相盆地层序的控制作用
二、湖平面升降变化
1．湖平面升降变化的确定依据 2．湖平面升降变化曲线的特征
三、湖盆的沉积旋回特征
1．层序界面特征
1)层序界面在构造和古生物资料上的响应特征 2)层序边界在岩心资料上的响应特征 3）层序边界在地球物理资料上的响应特征
2．体系域类型及特征
1)首次湖泛面 2)最大湖泛面 3)体系域类型及特征