层序地层学-第4章 海相碎屑岩层序地层-中国地质大学(北京)
合集下载
4层序地层学-海相碎屑岩层序
2）具陆棚坡折边缘的I型层序地层样式 （1）低位体系域 －盆底扇形成
盆底扇（Basin floor fan）是指沉积 在盆地底部或大陆斜坡下部的海底扇， 其形成与斜坡上的峡谷侵蚀以及陆棚暴 露地表发生河流回春下切作用密切相关。
由于陆棚部分或全部出露地表遭受剥蚀， 沉积物越过陆棚和大陆斜坡，通过深切 谷和斜坡峡谷以点物源的供应方式在盆 底形成盆底扇。
（2）海岸上超向下迁移至沉积滨线 坡折带向陆一侧并形成由进积到加积 准层序构成的陆棚边缘体系域。
二、具陆棚坡折盆地的层序地层样式
层序地层样式除了受4个因素 控制外，还受盆地类型的影响
1.具陆棚坡折边缘的Ⅰ型层序地层样式 1）具陆棚坡折边缘的盆地特点
1.具陆棚坡折边缘的Ⅰ型层序地层样式
1）具陆棚坡折边缘的盆地特点
分支河道截切深度 和充填物厚度接 近于下伏三角洲 泥岩沉积水深
缺少陆上暴露标志
分支河道与三角洲 平原及河口坝沉 积相伴生
第一节 被动型边缘盆地层序地层学
一、层序边界及识别标志 （4）相对海平面明显下降造成层序 界面处的古生物化石断带或绝灭。
东营凹陷纯11井古生物组合突变
第一节 被动型边缘盆地层序地层学
象 ；以及地震反射终止关系的变化
一、层序边界及识别标志
地震反射终止关系
地震反射终止关系
满南地区形成的不整合面遮挡圈闭
东营凹陷地震反射剖面
第一节 被动型边缘盆地层序地层学
一、层序边界及识别标志
（8）层序边界上、下地层所含的地球 化学微量元素类型和含量、古地磁极性 和构造运动面、古气候和水深等方面都 有明显的变化，
Ⅰ型层序由低位、海侵和高位体系域组成
2）具陆棚坡折边缘的I型层序地层样式
层序地层学讲义-第四章
在碳酸盐岩中，4个主要变量控制着地层分布模式的变 化和岩相分布，它们是：①构造沉降，它产生了沉积物的 沉积空间；②全球海平面升降变化，它是控制地层分布模 式和岩相分布的主要控制因素(Vail and Todd，1981)；③ 沉积物的多少，它控制古水深；④气候，它是控制沉积物 类型的主要因素，其中降雨量和温度对碳酸盐岩、蒸发岩 的分布、对于硅质碎屑沉积的类型和数量是相当重要的。 全球海平面升降变化与构造沉降的结合产生了海平面 的相对变化。由于构造沉降相对于海平面的变化要缓慢得 多，因而用线性关系曲线表示。海平面的相对变化形成沉 积物的可容纳空间。沉积的厚度主要受构造沉降作用控制， 沉积地层的分布模式和岩相分布则受控于海平面相对变化 速率，这一点表现为相对海平面曲线斜率的变化，它主要 受全球海平面升降控制(图4-1)。
二 、 沉 积 剖 面 和 相 带
第四章 碳酸盐岩层序地层学
(2)区域性进积滩和(或)台地
以进积型式为特征，其前缘 斜坡坡度为5º ～35º 以上。浅滩厚 度从几米到数百米，进积作用可 达数公里。这些浅滩表现为S形、 S～斜交形和斜交形进积型式。 层序内常见的演化是坡地或低角 度S形进积向斜交形进积的变化， 这很可能是由高水位期末海平面 下降引起的。
二 、 沉 积 剖 面 和 相 带
第四章 碳酸盐岩层序地层学
二 、 沉 积 剖 面 和 相 带
(2)浅海陆 架相 该相 带通常由 从潮下的 骨屑泥状 灰岩和粒 泥灰岩到 似球粒或 骨屑的泥 粒灰岩和 粒状灰岩 变浅的准 层序组成。
第四章 碳酸盐岩层序地层学
(2)浅海陆架相
该相带通常由各种类型的灰岩构成向上变浅的准层序。 在正常的海水条件，动植物群就会很丰富，包括珊瑚、软 体、腕足、海绵、节肢、棘皮、有孔虫和藻类。生物扰动 作用很常见。这种环境分布在潮坪的向海一侧，水深一般 不大，最多10～20m。 陆架或台地内部相和潮汐相的地震显示一般都是席状 或楔形单元，具平行反射且底部表现为上超。在以碳酸盐 为主的相域中反射的连续性差，振幅低；在碎屑或蒸发盐 和(或)碳酸盐的混合背景中，则连续性好，振幅高。陆架 可以含有局部的碳酸盐岩隆，具有丘状地震形态。这种丘 形反射在底部有下超，在顶部为平行或削截。上覆层位表 现为披盖或上超。在块状～层状岩隆或礁岩隆中，反射的 振幅低、连续性差，而在成层性很好的碳酸盐沙滩沉积体 内，反射的振幅高、连续性好。
二 、 沉 积 剖 面 和 相 带
第四章 碳酸盐岩层序地层学
(2)区域性进积滩和(或)台地
以进积型式为特征，其前缘 斜坡坡度为5º ～35º 以上。浅滩厚 度从几米到数百米，进积作用可 达数公里。这些浅滩表现为S形、 S～斜交形和斜交形进积型式。 层序内常见的演化是坡地或低角 度S形进积向斜交形进积的变化， 这很可能是由高水位期末海平面 下降引起的。
二 、 沉 积 剖 面 和 相 带
第四章 碳酸盐岩层序地层学
二 、 沉 积 剖 面 和 相 带
(2)浅海陆 架相 该相 带通常由 从潮下的 骨屑泥状 灰岩和粒 泥灰岩到 似球粒或 骨屑的泥 粒灰岩和 粒状灰岩 变浅的准 层序组成。
第四章 碳酸盐岩层序地层学
(2)浅海陆架相
该相带通常由各种类型的灰岩构成向上变浅的准层序。 在正常的海水条件，动植物群就会很丰富，包括珊瑚、软 体、腕足、海绵、节肢、棘皮、有孔虫和藻类。生物扰动 作用很常见。这种环境分布在潮坪的向海一侧，水深一般 不大，最多10～20m。 陆架或台地内部相和潮汐相的地震显示一般都是席状 或楔形单元，具平行反射且底部表现为上超。在以碳酸盐 为主的相域中反射的连续性差，振幅低；在碎屑或蒸发盐 和(或)碳酸盐的混合背景中，则连续性好，振幅高。陆架 可以含有局部的碳酸盐岩隆，具有丘状地震形态。这种丘 形反射在底部有下超，在顶部为平行或削截。上覆层位表 现为披盖或上超。在块状～层状岩隆或礁岩隆中，反射的 振幅低、连续性差，而在成层性很好的碳酸盐沙滩沉积体 内，反射的振幅高、连续性好。
4第四章 海相碎屑岩层序地层学
接受大量重力流沉积
深大洋环境
以远洋沉积为特征， 主要是从上覆水体中 缓慢沉降的细粒沉积 物
半深海相 沉积物也主要为泥质、浮游生物和碎屑三部分组成 水动力主要为洋流、风暴浪和等深流 无植物发育，生物以腹足类为主，生物扰动构造较发育 深海相
发育于大洋盆地，水深2000m以下，平均深度为4000m
底栖生物稀少。种类单调
沉积物也主要为软泥 ，陆源沉积物
海相学派的特点
1 强调海平面变化是控制层序成因和相分布 的内在机制，可用于全球范围内的地层对比。 2 将构造运动、全球海平面变化、沉积物供 给、气候变化作为影响层序产生的四大控制 因素。 3 对成岩作用的影响考虑较少。
被动大陆边缘 ：passive continental margin 大西洋型大陆边缘(Atlantic-type continental margin) 定义：即通常所说的稳定大陆边缘，构造上长期处于相对稳定状态的 大陆边缘。 特点：拉张裂离作用显著，断陷盆地发育，缺乏海沟俯冲带，无 强烈的地震、火山和造山运动的大陆边缘。 生成源于岩石圈拉伸所导致的上地幔物质上涌，减薄了的地壳。 实例：非洲边缘（北部除外）、澳大利亚西部和印度半岛的南部边缘 等。北美东侧的大西洋沿岸是现代正在发育的被动大陆边缘 。 活动大陆边缘（active continental margin） 主动大陆边缘、太平洋型大陆边缘（Pacific type continental margin）。 定义：洋陆汇聚、大洋板块向毗邻大陆板块之下俯冲消减形成强烈活 动的大陆边缘。 特点：有强烈的地震和火山活动。 实例：安第斯、苏门答腊、亚平宁半岛、克里特岛、爱琴海诸岛等。
1) 具陆棚坡折边缘的盆地特点
(1) 存在着明显地形分异的陆棚、陆坡和盆地地形。 (2) 具有明显分割陆棚沉积物与陆坡沉积物的陆棚坡折，两 侧存在突然的浅水到深水的过渡。 (3) 具有倾斜的斜坡沉积地层样式。当海平面下降到陆棚坡 折带以下时，形成峡谷以及斜坡扇和盆底扇。
沉积学与层序地层学4(陆源碎屑岩)剖析
2.杂基成分：高岭石、水云母、蒙脱石等 粘土矿物，亦见灰泥、云泥以及一些细粉砂级 碎：绢云母、绿泥石、石英、长石等。
3.不同碎屑岩中，杂基含量不同。杂基含 量高是不成熟砂岩的特征。
（二）胶结物（Cement）
胶结物是碎屑岩中以化学沉淀方式形成于 粒间孔隙中的自生矿物。
胶结物成分主要有： 硅质（石英、玉髓、蛋白石） 碳酸盐（方解石、白云石） 铁质（赤铁矿、褐铁矿等） 硬石膏、石膏、黄铁矿 粘土矿物
燧石：稳定，抗风化能 力较强
⑦粘土岩岩屑
在碎屑岩中，碎屑成分与粒度分布具有 一定关系。
三、填隙物成分（Interstitial minerals） 碎屑碎屑颗粒间的填隙物包括：杂基和胶结物
（一）杂基（Matrix）
1. 杂 基 是 碎 屑 岩 中 的 细 小 的 机 械 成 因 组 分 ， 其粒级以泥级为主，可包括一些细粉砂。
石英具有油 脂光泽，但只在 新鲜断口上表现 得明显。Biblioteka 在结晶岩中，深成中酸性岩浆岩、石英一
长石质片麻岩及片岩含有大量石英，这是碎屑 石英的主要来源。
不同来源的石英具有不同的特点。通过石
英中所含包裹体及波状消光现象，结合颗粒大 小及形状等特征，有助于判断石英的来源。
来自深成岩浆岩的石英：来自中酸性深 成岩的石英，常含有细小的液体、气体包裹体， 或含锆石、磷灰石、电气石、独居石等岩浆岩 副矿物包裹体。矿物包裹体颗粒细小，自形程 度高，排列无一定方位。尘状气、液包裹体使 石英颗粒呈云雾状。
过去认为岩浆 岩中的石英很少见 到波状消光，但更 多观察表明：较老 的岩浆岩中的石英 常常也表现有明显 的波状消光。
来自变质岩的石英：片麻岩和片岩风化崩 解后，会产生大量的单晶及多晶石英。变质石 英表面常见裂纹，不含气液包裹体。大多数的 石英晶粒都具有波状消光。
3.不同碎屑岩中，杂基含量不同。杂基含 量高是不成熟砂岩的特征。
（二）胶结物（Cement）
胶结物是碎屑岩中以化学沉淀方式形成于 粒间孔隙中的自生矿物。
胶结物成分主要有： 硅质（石英、玉髓、蛋白石） 碳酸盐（方解石、白云石） 铁质（赤铁矿、褐铁矿等） 硬石膏、石膏、黄铁矿 粘土矿物
燧石：稳定，抗风化能 力较强
⑦粘土岩岩屑
在碎屑岩中，碎屑成分与粒度分布具有 一定关系。
三、填隙物成分（Interstitial minerals） 碎屑碎屑颗粒间的填隙物包括：杂基和胶结物
（一）杂基（Matrix）
1. 杂 基 是 碎 屑 岩 中 的 细 小 的 机 械 成 因 组 分 ， 其粒级以泥级为主，可包括一些细粉砂。
石英具有油 脂光泽，但只在 新鲜断口上表现 得明显。Biblioteka 在结晶岩中，深成中酸性岩浆岩、石英一
长石质片麻岩及片岩含有大量石英，这是碎屑 石英的主要来源。
不同来源的石英具有不同的特点。通过石
英中所含包裹体及波状消光现象，结合颗粒大 小及形状等特征，有助于判断石英的来源。
来自深成岩浆岩的石英：来自中酸性深 成岩的石英，常含有细小的液体、气体包裹体， 或含锆石、磷灰石、电气石、独居石等岩浆岩 副矿物包裹体。矿物包裹体颗粒细小，自形程 度高，排列无一定方位。尘状气、液包裹体使 石英颗粒呈云雾状。
过去认为岩浆 岩中的石英很少见 到波状消光，但更 多观察表明：较老 的岩浆岩中的石英 常常也表现有明显 的波状消光。
来自变质岩的石英：片麻岩和片岩风化崩 解后，会产生大量的单晶及多晶石英。变质石 英表面常见裂纹，不含气液包裹体。大多数的 石英晶粒都具有波状消光。
层序地层学概论
• 层序地层学研究已经应用于建立和研究各种资料库， 除了利用地震反射参数之外，各种不同沉积环境的 露头、测井和岩心等资料也被用来建立高分辨率的 层序地层数据库（H.W.Posamentier等，1991）。
• 4. 综合性 层序地层学是一门跨越多门学科
（地球物理学、地层学、地球化学、古生物学、 矿物学、沉积学、构造地质学、盆地分析、计 算机技术、现代测试分析技术等）的综合性学 科， • 它不仅囊括了地震地层学的全部理论和方 法，而且结合了测井信息、露头资料、钻井取 心和岩屑资料的沉积学研究成果，吸收了物理 沉积学、油气勘探地层学、地球物理学等学科 的最新成果，能够获得更多的信息，为油气资 源开发提供科学的依据。
Sloss（ 1963）等人
将北美克拉通前寒武晚期至全新 世地层划分成以区域不整合面为 边界的六套地层层序
为当今层序地层学的发展提供了
概念基础
概念萌芽阶段（1948－1977）―层序概念建立阶段
P.R.Vail（1977）等人编著的 《地震地层学》为标志
全球海平面变化具有相对一致性，
海平面变化控制了层序发育的观点 应用地震资料及钻测井资料预测和 确定盆地地层结构、沉积相类型和 区域分布
层序地层学的概念体系建立 三大理论体系和四大方法体系
三、层序地层学带来的新思维
• 层序地层学分析最根本的是提供了一种划分地层、 预测地层展布的方法。层序地层学基于全球海平 面变化，提出了在海平面变化过程中，地层的分 布样式及其内部的成因联系，将海平面变化周期 内的地层划分为低位体系域、海进体系域和高位 体系域，建立了被动大陆边缘的层序地层模式。
著名沉积地质学家曾允孚（1999）把层序地层学 列为当代沉积学的第一大进展。 著名石油地质学家徐怀大教授（1993）把层序地 层学的贡献归纳为五个方面： 1.消除了年代地层、岩石地层和生物地层单位三 重命名的混乱现象，层序地层学提供了一个全球统一 的地层学概念。 2.第一次提出了全球统一的成因地层划分方案。 3.建立了地层分布模式。 4.提高了地质学家的预测能力，已经成为油气勘 探的有力工具。 5.把地质科学的研究从定性推向定量。
层序地层学讲义
层序的划分
I类层序 高位体系域 海进体系域 低位体系域 II类层序 高位体系域 海进体系域 陆棚边缘体系域
Vail的划分方案：两个不整合面或与其相对应的整合 面为层序的边界
体系域的划分
高位体系域
海进体系域
低位体系域—盆底扇
低位体系域—斜坡扇
低位体系域—进积楔状体
凝缩段
国内研究现状
层序地层学是以被动大陆边缘海相地层的地震地层 学研究为基础发展起来的一门新兴学科。层序地层学理 论及研究方法由于它的可实践性已被国内外石油地质家 所接受，但如何将以被动大陆边缘海相盆地层序研究为 基础，强调海平面变化是控制层序成因和相分布内在机 制的经典层序地层学理论与研究方法应用于地层形成发 育与海平面变化没有直接联系或根本不存在联系的内陆 盆地中，是国内外地质界普遍关注并正在实践的一个重 要课题。国内的层序地层学研究从20世纪90年代初开始 引入并得到了蓬勃发展，大量科研成果不断涌现，建立 了一整套适合于陆相盆地的层序地层学理论及方法体系
统
渐
下新组
第
组
馆陶组
东
营
统 沙上
沙
沙 始
沙三
三 沙
河
三
三 新
街 系
中
统
组
段
沙
一
段
下 二
段
段
亚 段
段
段
上
沙
三
电位 曲线
岩性 电阻率 剖面 曲 线
下 T6
沙沙 四四 段上
T2
古生物及 相对丰度
Huabeinia obscura Pseudocandona ovata
Camarocypris ovata Ilyocyprimopha jinanensis
层序地层学-第5章 海相碳酸盐岩层序地层-中国地质大学(北京)
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第五章 碳酸盐岩层序地层学
2 Ⅰ型层序界面的识别标志
（1）层序界面以下的沉积物具有明显的暴露、 溶蚀等特征
（2）斜坡前缘的侵蚀作用 （3）淡水透镜体向海的方向运动 （4）上覆地层的上超和海岸上超的下移
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
所以充分利用 测井和岩芯资 料对层序格架 综合分析显得 尤为重要。
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
2 区域性前积滩和台地背景
第五章 碳酸盐岩层序地层学
区域性前积滩和台地以具有前缘斜坡的前积结构为特 征。前缘斜坡的坡度变化向上从 5度—35度 。前积滩 的厚度从几米到数百米，前积距离可达数公里。它们 呈 “S”型、“S"型—斜交型和斜交型前积模式。层 序内的一种常见演化方式是从缓坡或低角度“S”型前 积到斜交型前积。这可能是高水位结束时海平面下降 引起的。
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第五章 碳酸盐岩层序地层学
（3）淡水透镜体向海的方向运动
•2）混合白云化和高盐度白云化 伴随I型界面形成期间，可发生不同规模的混合水白云化和 强烈蒸发作用而引起的白云化。
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
3 浅海孤立台地背景
第五章 碳酸盐岩层序地层学
浅海孤立台地作为一种大型、较厚的垂向加积三复合建造，在 远离区域性盆地边缘缓坡或 台地处出现在巴哈马晚第三纪和中 新世 Terumbu台地就是这样的例子。 拉张盆地中的地垒式断块常常诱发孤立台地的发育。这些断块 可以作为沉积浅海碳酸盐岩的场所．而泥质深水沉积 物局限在 地堑内。孤立台地通常具有陡峭的边缘，那里可能是台地的面 临开阔海洋的一侧。
碎屑岩层序地层模式
需指出的是，图2— 8所示的是Ⅱ型不整合沉 积作用与全球海平面缓 慢下降的关系。当全球 海平面快速下降产生I型 不整合时，广泛的河流 沉积中止是以河流回春 和下切作用为标志的。 因此，当相对海平面重 新开始上升时，这些深 切河谷(可能相当深)就 会被河流沉积和／或河 口湾沉积所充填，所以， 深切谷充填物在某些地 方覆盖在I型不整合面上。
控制陆棚可容空间的变化，不仅仅是全球海平 面变化，更重要的是相对海平面变化。它与局部地 区的构造下沉或上升有关。海平面的相对上升，决 定了是否产生可供沉积物堆积的新空间，如相对上 升使空间增大，下降则减小。因此，即使在全球海 平面稳定时期抑或下降期间，局部地区由于地壳下 沉，抑或下沉速率大于海平面下降速率，均可造成 相对海平面的继续上升，并增加新的可容空间。由 于相对海平面变化所控制的水体深度，同时受到全 球海平面变化、构造沉降和沉积物补给三种因素的 联合控制，因此，可将其视为三种控制因素的函数， 对沉积地层的产出形式有直接影响。
Clastic Depositional Systems
Clastic Depositional Systems
4、可容纳空间
全球海平面、相对海平面 及水深的基本含义
作为全球海平面变化和沉降作用函数的海平 面相对变化对可容纳空间及沉积作用影响
5、不同类型边界关系及年代地层意义
上超 为水平地层对原始倾斜面(如层序界面)的超覆尖灭，或者是原始的倾斜地层对原 始倾角更大的斜面，向其倾斜上方作超覆尖灭。 下超：是原始倾斜地层对原始水平面(或倾斜面)在倾斜下方作底部超覆，亦可定义为 层序内地层对下界面的向盆地方向的超覆。 顶超：是层序顶界的超失。原始的倾斜地层及原始斜坡沉积之上，均可出现此种接触 关系，它是海平面相对静止的标志。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
2 具有陆棚坡折边缘盆地的Ⅰ型层序模式
最大海泛面：以退积到加积式准层序
组的转变为特征，常为HST的下超面
密集段
高水位体系域 海侵体系域
SB1
上超、海岸上 超向下转移、 没有削蚀和下 陆架边缘体系域 切谷。微弱的加
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
二、具有陆棚坡折的盆地的层序地层模式
1 具有陆棚坡折边缘盆地的特点
2 具有陆棚坡折边缘盆地的Ⅰ型层序模式 3 具有陆棚坡折边缘盆地的Ⅱ型层序模式
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
1 广泛出露地表的陆上侵蚀不整合
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
1 广泛出露地表的陆上侵蚀不整合
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
SB
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
三、首次海泛面识别标志
2 首次水进面为进积型准层序组（复合型准层序组）与退积型 准层序组的分界面
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
2 最大水进面为与达最远位置上超点对应的反射界面，该 界面之上具有一系列前积层的下超现象
mfs
坡折带背景下层序关键界面在 地震剖面上的特征 （新西兰东海岸地震剖面，据 Loutit et.al. 1988）
ffs
坡折脊
SBБайду номын сангаас
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
6 地震剖面上的上超和削截
英39 英36 英10 1250 SBy3 SBn1 SBy1 1250
时间/ms
SBqn3 1500 SBqn2 1500
SBq4 1750 1750
一、Ⅰ型层序界面识别标志
1. 广泛出露地表的陆上侵蚀不整合
2. 层序界面附近因水体变浅或曝露形成的大 段紫红色泥岩 3. 层序界面上下生物化石的断带 4. 层序界面上下沉积相错位及深切谷 5. 层序界面的明显测井响应 6. 地震剖面上的上超和削截
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
1
第四章 海相碎屑岩层序地层学
层序上倾方向向陆一侧的、分布范围较小的陆上暴露或不整合
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
2
海岸上超向下迁移至沉积滨线坡折带向陆一侧，并形 成由进积到加积准层序组构成的陆棚边缘体系域
高位体系域
层序 (以EXXON模式为例)
海进体系域
相对海平面变化曲线
可容空间减小 HST TST 可容空间增大 LST
时间
Ⅱ型层序边界
低位体系域－斜坡扇
可容空间低
Ⅰ型层序边界 中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
低位体系域－盆底扇
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
（1） 低位域
盆底扇：沉积在盆地底部或大陆斜坡下部的海底扇，其形成与斜坡 上的峡谷侵蚀以及陆棚暴露地表发生河流回春下切作用有密切关系
斜坡扇：指位于大陆斜坡中部或底部的重力流沉积体，是在海平面 下降晚期或上升早期形成的 低位前积楔：在海平面相对上升时期形成的、由进积到加积准层序 构成的楔形体 深切谷：因海平面下降、河流向盆地扩展并侵蚀下伏地层的深切河 流体系及其充填物
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
三、首次海泛面识别标志
1 首次水进面为与坡折脊附近上超点对应的反射界面
mfs
坡折带背景下层序关键界面在 地震剖面上的特征 （新西兰东海岸地震剖面，据 Loutit et.al. 1988）
ffs
坡折脊
TSB、SB、 SSB Y23
第四章 海相碎屑岩层序地层学
岩相特征
SP
电性特征
RT TSB SSB SB
界面
岩相特征
SP
电性特征
RT
玄 武 岩
TSB SSB SB G80 TSB SSB SB
油 页 岩 、 白 云 岩
层 序 界 面
三 角 洲
SP
RT SP
SSB W65
RT MLFS
SSB W65
生 物 灰 岩 油 页 岩
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
美国怀俄明州粉河盆地深切谷（Wagoner等1990）
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
第四章 海相碎屑岩层序地层学
海平面下降，侵蚀 海 低水位体系域 高水位体系域 ( 湖)进体系域
坡折带
下切河谷充填
海(湖)岸平原砂岩和泥岩 浅海(湖)砂岩 陆架和陆坡泥岩及薄砂岩 盆底扇和有堤河道砂岩 密集段沉积
100FT 100FT SP RES
高 程
SP
RES
时间
I 型层序界面 准层序
低水位体系域 低水位楔，前积 低水位体系域 盆底扇、斜坡扇
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
A 无远物源注入的低位体系域进积碎屑复合体 中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室
B7
SB L22 SP SB RT SB TSB--构 造 层 序 界 面 SSB-层 序 组 界 面 SB-层 序 界 面 PLFS-初 始 湖 泛 面 MLFS-最 大 湖 泛 面 SP-自 然 电 位 RT-电 阻 率 曲 线 N13
图 例
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
1 具有陆棚坡折边缘盆地的特点
1) 存在明显地形分异的陆棚、陆 坡和盆地地形 2) 具有明显分割陆棚和陆坡沉积 物的陆棚坡折 3) 具有倾斜的斜坡沉积地层样式 4) 存在能够形成深切谷并向盆地 输送沉积物的、足够大的河流 体系 5) 具有足够大的可容空间将准层 序保存下来 6) 海平面下降幅度足以使低位体 系域在陆棚坡折或在其外侧不 远的地方发生沉积
组的转变为特征，常为HST的下超面
密集段
高水位体系域 海侵体系域
SB1
上超、海岸上 超向下转移、 没有削蚀和下 陆架边缘体系域 切谷。微弱的加
海平面相对静止或 稍有上升期间形成
积或进积准层序。
削蚀、上超、海岸上超向 下转移、下切谷、浅水相 覆盖深水相、土壤层。 海平面相对下降期间形成
初始海泛面：以从低 水位进积到海侵的退
1. 强调海平面变化是控制层序成因和相分布的内在 机制，可用于全球范围内的地层对比。
2. 将构造运动、全球海平面变化、沉积物供给、气 候变化作为影响层序产生的四大控制因素。 3. 经典的层序地层学起源于被动大陆边缘的海相碎 屑岩盆地。同时，在不同的构造背景下形成的沉积 层序的体系域构成存在差异，如： 具陆棚坡折的沉 积盆地、具缓坡边缘的沉积盆地、具生长断层边缘 的沉积盆地
第二节 海相碎屑岩层序地层学模式
一、海相碎屑岩层序地层学模式的特点 二、具陆棚坡折的沉积盆地层序地层学模式 三、具缓坡边缘的沉积盆地层序地层学模式 四、具生长断层边缘沉积盆地的层序地层学模式
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
一、海相碎屑岩层序地层学模式的特点
海平面相对静止或 稍有上升期间形成
积或进积准层序。
削蚀、上超、海岸上超向 下转移、下切谷、浅水相 覆盖深水相、土壤层。 海平面相对下降期间形成
初始海泛面：以从低
水位进积到海侵的退 积为特征
低水位体系域
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
盆底扇(basin floor fan)、斜坡扇(slope fan)、低位前积楔(lowstand prograding wedge)和深切谷（incised valley)，在哪？
最大海泛面：以退积到加积式准层序
积为特征
低水位体系域
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
（1） 低位域
A. 无远物源注入的低位体系域进积碎屑复合体 B. 低沉积速率的低位体系域进积碎屑复合体 C. 具有低－中等沉积速率的低位体系域进积碎屑 复合体 D. 具有非常高的沉积速率的低位体系域进积碎屑 复合体 E. 低位域和低位楔的属性特征
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
2 具有陆棚坡折边缘盆地的Ⅰ型层序模式
最大海泛面：以退积到加积式准层序
组的转变为特征，常为HST的下超面
密集段
高水位体系域 海侵体系域
SB1
上超、海岸上 超向下转移、 没有削蚀和下 陆架边缘体系域 切谷。微弱的加
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
二、具有陆棚坡折的盆地的层序地层模式
1 具有陆棚坡折边缘盆地的特点
2 具有陆棚坡折边缘盆地的Ⅰ型层序模式 3 具有陆棚坡折边缘盆地的Ⅱ型层序模式
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
1 广泛出露地表的陆上侵蚀不整合
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
1 广泛出露地表的陆上侵蚀不整合
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
SB
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
三、首次海泛面识别标志
2 首次水进面为进积型准层序组（复合型准层序组）与退积型 准层序组的分界面
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
2 最大水进面为与达最远位置上超点对应的反射界面，该 界面之上具有一系列前积层的下超现象
mfs
坡折带背景下层序关键界面在 地震剖面上的特征 （新西兰东海岸地震剖面，据 Loutit et.al. 1988）
ffs
坡折脊
SBБайду номын сангаас
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
6 地震剖面上的上超和削截
英39 英36 英10 1250 SBy3 SBn1 SBy1 1250
时间/ms
SBqn3 1500 SBqn2 1500
SBq4 1750 1750
一、Ⅰ型层序界面识别标志
1. 广泛出露地表的陆上侵蚀不整合
2. 层序界面附近因水体变浅或曝露形成的大 段紫红色泥岩 3. 层序界面上下生物化石的断带 4. 层序界面上下沉积相错位及深切谷 5. 层序界面的明显测井响应 6. 地震剖面上的上超和削截
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
1
第四章 海相碎屑岩层序地层学
层序上倾方向向陆一侧的、分布范围较小的陆上暴露或不整合
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
2
海岸上超向下迁移至沉积滨线坡折带向陆一侧，并形 成由进积到加积准层序组构成的陆棚边缘体系域
高位体系域
层序 (以EXXON模式为例)
海进体系域
相对海平面变化曲线
可容空间减小 HST TST 可容空间增大 LST
时间
Ⅱ型层序边界
低位体系域－斜坡扇
可容空间低
Ⅰ型层序边界 中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
低位体系域－盆底扇
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
（1） 低位域
盆底扇：沉积在盆地底部或大陆斜坡下部的海底扇，其形成与斜坡 上的峡谷侵蚀以及陆棚暴露地表发生河流回春下切作用有密切关系
斜坡扇：指位于大陆斜坡中部或底部的重力流沉积体，是在海平面 下降晚期或上升早期形成的 低位前积楔：在海平面相对上升时期形成的、由进积到加积准层序 构成的楔形体 深切谷：因海平面下降、河流向盆地扩展并侵蚀下伏地层的深切河 流体系及其充填物
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
三、首次海泛面识别标志
1 首次水进面为与坡折脊附近上超点对应的反射界面
mfs
坡折带背景下层序关键界面在 地震剖面上的特征 （新西兰东海岸地震剖面，据 Loutit et.al. 1988）
ffs
坡折脊
TSB、SB、 SSB Y23
第四章 海相碎屑岩层序地层学
岩相特征
SP
电性特征
RT TSB SSB SB
界面
岩相特征
SP
电性特征
RT
玄 武 岩
TSB SSB SB G80 TSB SSB SB
油 页 岩 、 白 云 岩
层 序 界 面
三 角 洲
SP
RT SP
SSB W65
RT MLFS
SSB W65
生 物 灰 岩 油 页 岩
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
美国怀俄明州粉河盆地深切谷（Wagoner等1990）
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
第四章 海相碎屑岩层序地层学
海平面下降，侵蚀 海 低水位体系域 高水位体系域 ( 湖)进体系域
坡折带
下切河谷充填
海(湖)岸平原砂岩和泥岩 浅海(湖)砂岩 陆架和陆坡泥岩及薄砂岩 盆底扇和有堤河道砂岩 密集段沉积
100FT 100FT SP RES
高 程
SP
RES
时间
I 型层序界面 准层序
低水位体系域 低水位楔，前积 低水位体系域 盆底扇、斜坡扇
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
A 无远物源注入的低位体系域进积碎屑复合体 中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室
B7
SB L22 SP SB RT SB TSB--构 造 层 序 界 面 SSB-层 序 组 界 面 SB-层 序 界 面 PLFS-初 始 湖 泛 面 MLFS-最 大 湖 泛 面 SP-自 然 电 位 RT-电 阻 率 曲 线 N13
图 例
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
1 具有陆棚坡折边缘盆地的特点
1) 存在明显地形分异的陆棚、陆 坡和盆地地形 2) 具有明显分割陆棚和陆坡沉积 物的陆棚坡折 3) 具有倾斜的斜坡沉积地层样式 4) 存在能够形成深切谷并向盆地 输送沉积物的、足够大的河流 体系 5) 具有足够大的可容空间将准层 序保存下来 6) 海平面下降幅度足以使低位体 系域在陆棚坡折或在其外侧不 远的地方发生沉积
组的转变为特征，常为HST的下超面
密集段
高水位体系域 海侵体系域
SB1
上超、海岸上 超向下转移、 没有削蚀和下 陆架边缘体系域 切谷。微弱的加
海平面相对静止或 稍有上升期间形成
积或进积准层序。
削蚀、上超、海岸上超向 下转移、下切谷、浅水相 覆盖深水相、土壤层。 海平面相对下降期间形成
初始海泛面：以从低 水位进积到海侵的退
1. 强调海平面变化是控制层序成因和相分布的内在 机制，可用于全球范围内的地层对比。
2. 将构造运动、全球海平面变化、沉积物供给、气 候变化作为影响层序产生的四大控制因素。 3. 经典的层序地层学起源于被动大陆边缘的海相碎 屑岩盆地。同时，在不同的构造背景下形成的沉积 层序的体系域构成存在差异，如： 具陆棚坡折的沉 积盆地、具缓坡边缘的沉积盆地、具生长断层边缘 的沉积盆地
第二节 海相碎屑岩层序地层学模式
一、海相碎屑岩层序地层学模式的特点 二、具陆棚坡折的沉积盆地层序地层学模式 三、具缓坡边缘的沉积盆地层序地层学模式 四、具生长断层边缘沉积盆地的层序地层学模式
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
一、海相碎屑岩层序地层学模式的特点
海平面相对静止或 稍有上升期间形成
积或进积准层序。
削蚀、上超、海岸上超向 下转移、下切谷、浅水相 覆盖深水相、土壤层。 海平面相对下降期间形成
初始海泛面：以从低
水位进积到海侵的退 积为特征
低水位体系域
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
盆底扇(basin floor fan)、斜坡扇(slope fan)、低位前积楔(lowstand prograding wedge)和深切谷（incised valley)，在哪？
最大海泛面：以退积到加积式准层序
积为特征
低水位体系域
中国地质大学(北京) 海洋学院 海洋地质与资源教研室 辛仁臣
层序地层学
第四章 海相碎屑岩层序地层学
（1） 低位域
A. 无远物源注入的低位体系域进积碎屑复合体 B. 低沉积速率的低位体系域进积碎屑复合体 C. 具有低－中等沉积速率的低位体系域进积碎屑 复合体 D. 具有非常高的沉积速率的低位体系域进积碎屑 复合体 E. 低位域和低位楔的属性特征