第六章陆相层序地层学
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层序地层学第4-6章
基底面的整个形态由向上凹形变成平面行最终变为向上凸形。
31
5 体系域Systems Tracts
海侵体系域 Transgressive systems tract
1. 基准面快速上升形成陆架退积相，大部分河流相沉积在河流至浅海相中。 2. 浪蚀作用侵蚀下伏三角洲，继续为深水区提供砂体；低密度浊流在陡峭大陆斜坡处 被搬运下来（流水能量>沉积物负载），在低梯度盆地变成加积。
未下切河流或分流河道充填 简单，通常只包括河流沉积体系 高，有潜力接近1000:1 未下切 和并列单元高对应关系 保存在对应整合面的层段 平均 22
5 体系域Systems Tracts
下降期体系域Falling-stage systems tract
层序地层格架和下切河谷系统
23
5 体系域Systems Tracts
海侵地层的地层响应
海退体系域可能由两个不同的楔状体组成。一个位于陆架，一个位于
深水环境，在陆架边缘附近被沉积物路过区或剥蚀区分隔。
13
第五章 体系域 Chapter 5 Systems Tracts
14
5 体系域Systems Tracts
a低水位体系域：b海进体系域：c高水位体系域
经典层序地层模式 （Vail等,1987）
第四章 地层界面 Chapter 4 Stratigraphic Surfaces
1
4.2 地层终止类型 Types of stratal terminations
2
4.2 地层终止类型 Types of stratal terminations
厚度小于地震分辨率的顶积层的地震显示
3
4.3 层序地层界面 Sequence stratigraphic surfaces
层序地层学教案
层序地层学第一章绪论一、本章安排共授课1次，计2学时。
分别为：层序地层学的形成和发展；层序地层学面临的问题和发展展望。
布置思考讨论题二、本章要点重点掌握层序地层学的形成和发展。
三、授课内容第一节层序地层学的形成和发展一、概念萌芽阶段(1948—1977)——层序概念建立阶段该阶段主要建立了层序地层学赖以发展的地质基础，包括以生物地层学、岩石地层学、年代地层学及动力地貌学为依据建立的一些层序。
其中以Sloss，Krumbein 和Dapples(1948)同时提出的地层层序概念为标志。
Sloss等人将层序定义为“比群、大群或超群更高一级的单元，在一个大陆的大部分地区可以追踪，并且以区域的不整合面为界”。
1963年，Sloss等人将北美克拉通前寒武纪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(图l—1)，并以北美印地安部落的名字对层序进行命名。
然而，由于这样的层序单位所代表的时间跨度太大，不能满足详细分层对比和生产实际的需要，再加上受当时技术条件的限制，未能得到深化和推广。
Sloss的层序思想当时仅被他的学生和朋友所接受。
尽管如此，Sloss等人提出的层序概念为当今层序地层学的发展提供了概念基础。
二、孕育阶段(1977--1988)——地震地层学形成和发展阶段该阶段以Vail(1977)等人编著的《地震地层学》为标志。
它是随着高分辨率地震勘探和处理技术的发展而涎生的，地震地层学提出了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。
在这个阶段，人们已能在盆地规模上或三级层序以上的级别中应用地震资料及钻井、测井资料预测和确定盆地及区域范围内的地层结构、沉积相类型和沉积相的区域分布，其影响已波及整个全世界。
但这一阶段还不能适应在勘探目标——油气藏规模上的具体分析预测工作。
尽管如此，该阶段对进行地层学分析已产生了一次重大的飞跃。
三、理论系统化阶段(1988年至今)——层序地层学综合发展阶段该阶段以Vail(1988)等人编著的《海平面变化综合分析》以及Sangree，Wagoner 和Mitchum等人的层序地层学文献的发表为标志。
层序地层学剖析课件
构造地质研究
在构造地质研究中，层序地层学为研究板块构造、断裂活动和地壳演化等提供了重要的 理论和方法。
05
层序地层学研究展望
新技术与新方法的探索
3D打印技术
用于制作层序地层学模型，提高研究效率和可视化效果。
大数据和人工智能
应用于层序地层学数据分析和预测，提高研究精度和预测能力。
地球化学和地球物理技术
古生物分析
生物化石鉴定
通过化石的形态、属种等特征，确定其生活环境和时代。例如，珊瑚化石通常指 示热带浅海环境，而恐龙蛋则表明恐龙生活在陆地环境。
生物群落分析
通过对化石群落的研究，了解古生物的生态系统和食物链，进一步推断古地理环 境和气候条件。
地球化学分析
元素地球化学分析
通过分析地层中元素的含量和分布，推断沉积环境的化学特 征和物质来源。例如，海相地层中高含量的氯、溴和锶可能 指示海水的影响。
结合多学科方法，深入揭示层序地层学的形成机制和演化规律。
层序地层学的理论完善
层序地层学基本原理
深入研究层序地层学的形成机制、演化规律和基本原理，不断完善 理论体系。
层序地层学与其他学科的交叉
加强与其他地质学、地球物理学、地球化学等学科的交叉融合，拓 展研究领域和思路。
层序地层学与全球变化研究
结合全球变化背景，深入探讨层序地层学在气候变化、海平面变化 等方面的作用和影响。
体系域层序
由海进和海退过程形成的层序地层，具有明显的 海侵和海退边界。
基准面层序
以基准面升降变化为依据形成的层序地层，具有 明显的基准面变化边界。
03
层序地层的分析方法
沉积环境分析
沉积环境识别
通过地层岩性、颜色、结构和构造等特征，判断地层的沉积环境。例如，深海 沉积通常含有大量生物化石和泥质矿物，而河流沉积则可能含有砾石和砂粒。
在构造地质研究中，层序地层学为研究板块构造、断裂活动和地壳演化等提供了重要的 理论和方法。
05
层序地层学研究展望
新技术与新方法的探索
3D打印技术
用于制作层序地层学模型，提高研究效率和可视化效果。
大数据和人工智能
应用于层序地层学数据分析和预测，提高研究精度和预测能力。
地球化学和地球物理技术
古生物分析
生物化石鉴定
通过化石的形态、属种等特征，确定其生活环境和时代。例如，珊瑚化石通常指 示热带浅海环境，而恐龙蛋则表明恐龙生活在陆地环境。
生物群落分析
通过对化石群落的研究，了解古生物的生态系统和食物链，进一步推断古地理环 境和气候条件。
地球化学分析
元素地球化学分析
通过分析地层中元素的含量和分布，推断沉积环境的化学特 征和物质来源。例如，海相地层中高含量的氯、溴和锶可能 指示海水的影响。
结合多学科方法，深入揭示层序地层学的形成机制和演化规律。
层序地层学的理论完善
层序地层学基本原理
深入研究层序地层学的形成机制、演化规律和基本原理，不断完善 理论体系。
层序地层学与其他学科的交叉
加强与其他地质学、地球物理学、地球化学等学科的交叉融合，拓 展研究领域和思路。
层序地层学与全球变化研究
结合全球变化背景，深入探讨层序地层学在气候变化、海平面变化 等方面的作用和影响。
体系域层序
由海进和海退过程形成的层序地层，具有明显的 海侵和海退边界。
基准面层序
以基准面升降变化为依据形成的层序地层，具有 明显的基准面变化边界。
03
层序地层的分析方法
沉积环境分析
沉积环境识别
通过地层岩性、颜色、结构和构造等特征，判断地层的沉积环境。例如，深海 沉积通常含有大量生物化石和泥质矿物，而河流沉积则可能含有砾石和砂粒。
陆相层序地层课件
西伯利亚板块
拉张型盆地：大兴 安岭-武夷山以东（松 辽盆地、渤海湾盆地、 东海盆地、珠江口盆 地）
太平洋板块板块向下俯冲
印度洋板块
陆相层序地层课件
挤压型盆地：贺兰山-龙门山-哀牢山以西
4
（塔里木盆地、准噶尔盆地、柴达木盆地）
西伯利亚板块与印度板块碰撞，在中国大陆西部形成南南西-北北东方向 的挤压构造应力场，形成北西西向褶皱山系与内陆沉积盆地相间分布的构造 格局。二者之间以断层为界，以断块山及山前拗陷盆地为特征。
陆相层序地层课件
第一节 陆相湖盆地质特征
一、盆地类型及结构
➢陆相盆地自成体系、类型多、结构复杂
❖裂陷盆地（大陆内裂谷盆地、……） ❖聚敛盆地（山间盆地、陆内前陆盆 地、…） ❖叠合盆地（不同时期不同成因的盆地
在同一地域上叠置发育） ❖克拉通内凹陷陆盆内地前陆盆地
7
大陆内裂谷盆地 拗陷盆地
陆相层序地层课件
缓坡：三角洲、河流沉积；陡坡：风成沙丘； ③高水位期：泥岩。
陆相层序地层课件
26
➢2、受地形和气候控制的层序地层模式
❖高盆缘型(湖盆沉降速率>沉积速率)
A段：炎热潮湿、降雨量大。 缓坡：河流、三角洲；陡坡：水下扇；湖盆中部：厚层泥岩夹浊积岩。
B、D段：亚热、半潮湿、半干旱，湖盆缩小。 缓坡：河流、沙丘；陡坡：冲积扇。
❖Newark模式： ❖物源不足，层序厚度小，泥质含量多；
①以低位、湖侵体系域为主，高位体系域不发育。 ② 低水位及湖侵期：中心：厚层泥岩；
盆缘：冲积扇、河流、三角洲。 ③高水位：深湖泥岩、三角洲。
❖Fundy模式： ❖气候干旱，物源不足，层序厚度小，富含蒸发岩，
①以低位、湖侵体系域为主，高位体系域不发育。 ②低水位及湖侵期：厚层泥岩夹蒸发岩；
层序地层学笔记
层序地层学笔记主讲：操应长教授整理：地质学研09-1 吴平说明：括号内内容为个人理解或老师讲解。
另外：由于上课时记得匆忙，不完整或错误处在所难免，如有补充或错误改正一定要告诉我啊还有标题顺序还是遵照上课时的笔记，没有重新整理，如感觉不便或混乱，请自行处理吧，实在是太多了。
1.绪论1.1定义层序地层学：是根据地震、钻井及露头资料，结合有关的沉积环境及岩相古地理解释，对地层层序格架进行综合解释的学科。
时间的概念：界面是一个时间段a.关键词旋回性：一套层序就是一个旋回，与地层旋回一致——层序时间格架：全盆地对比的等时沉积体系——但愿成因上有联系的地层：在层序内部没有主要的间断面——界面沉积体系：同物源、同一水动力控制的空间上有联系的沉积相。
B．定义：基于属性分析定义的地层学分析：岩性地层学，生物地层学，磁地层学，化学地层学，年代地层学，异地层学，地震地层学，层序地层学岩性地层学：基于岩石性质分析，岩石地层单元间的界面常为不等时的岩性界面。
层序地层学：以不整合面或与之对应的整合面为界的年代地层格架中成因联系的、旋回岩性序列间相互关联的地层学分支学科。
异地层学：介于岩性地层学和层序地层学之间的一门地层学科，一个异地层单元是基于边界不连续面界定的地层单位，其界面为不连续面（以岩性地层接触关系为表现）1.2发展三阶段a．概念的提出b．地震地层学反射波速度反映密度差异核心：全球海平面变化具有一致性，海平面变化控制了层序发育的特点。
应用地震资料和钻测井资料可预测和确定盆地的地层结构、沉积相类型和区域分布。
c．层序地层学的综合发展阶段1.3层序地层学的特点a．科学性地层层序形成：构造运动、全球海平面升降、沉积作用统一性划分对比前提层序地层界面：地下（测井、地震）、地上露头等时性岩石地层单元基础海平面变化：不整合面及层序形成及内部沉积体系作用时间性界面单元b.预测性层序地层格架、模式建立——沉积体系、砂体在纵向上演变过程和平面分布规律——分析、预测生储盖层条件和组合特点，提高有利勘探目标预测准确性c.综合性多种资料、多个学科的综合1.4层序地层学面临的问题概念和术语的统一问题陆相层序地层学的成因问题层序地层学单元的级序划分深水层序地层学研究陆地沉积的层序地层研究:closs、vail2.层序地层学的基本概念2.1海（湖）平面与可容空间绝对海（湖）平面/全球海平面：指海（湖）面相对于一个固定基准面如地心的高度，与盆地内局部因素无关，其升降变化多受盆地位置、水深、盆内沉积物量等因素控制。
《陆相层序地层》课件
加强国际合作与交流
陆相层序地层的研究涉及到全球范围内的不同地区和不同类型，加强国际合作与交流有助于推动研究 的深入发展。通过与国际同行进行合作研究、举办学术会议等方式，可以促进学术交流、共享研究成 果和经验，推动陆相层序地层研究的进步。
积极参与国际学术组织、学术会议和合作项目，加强与其他国家和地区的学者和机构的联系与合作， 有助于提升我国在陆相层序地层研究领域的国际地位和影响力。同时，通过国际合作与交流，可以引 进国外先进的技术和方法，提高我国的研究水平和创新能力。
1 2
古气候恢复
通过分析陆相层序地层中沉积物的特征，可以推 断古气候变化，了解地球历史时期的气候演变。
古地理重建
陆相层序地层记录了古地理环境的变迁，通过研 究这些地层，可以重建古地理格局。
3
古生态研究
陆相层序地层中保存了丰富的生物化石和沉积物 信息，可用于研究古生物群落和古生态系统的演 变。
地质灾害防治
陆相层序地层的重要性
资源勘探
陆相层序地层是石油、天然气等 矿产资源勘探的重要依据，能够 指示有利勘探区域和层位。
地质研究
陆相层序地层是研究古气候、古 环境、古地理和古生态的重要载 体，有助于深入了解地球历史和 演化过程。
工程地质
在工程地质领域，陆相层序地层 的研究对于地质灾害防治、地下 水保护和工程稳定性评价等方面 具有重要意义。
02
陆相层序地层的类型与特 征
河流相层序地层
河流相层序地层是指由河流作用形成的沉积层序，具有明显的河谷地貌特 征。
河流相层序地层的沉积物主要包括砾石、砂、泥等，这些沉积物在河流的 作用下形成各种地貌形态，如河床、河岸、河漫滩等。
河流相层序地层的沉积序列通常包括河底沉积、河岸沉积和洪泛沉积等， 这些沉积序列在河流的发育过程中不断重复出现，形成层序。
《陆相层序地层学》课件
发展方向
随着技术的进步和研究的深入，陆相层序地层学将进一步拓 展研究领域，加强与其他学科的交叉融合，提高对陆相沉积 盆地复杂地质过程的认知水平。同时，加强国际合作与交流 ，推动学科的国际化发展。
02
陆相层序地层学基本原理
层序地层学基本概念
01
02
03
04
层序
地层记录中具有全球对比 性的海平面变化周期性层 段，是地层划分和对比的 基本单元。
地球物理学
地震勘探和测井等方法在陆相层 序地层学中广泛应用，地球物理 学为陆相层序地层学提供了重要 的技术和手段。
石油地质学
石油工业是推动陆相层序地层学 发展的重要驱动力之一，石油地 质学与陆相层序地层学的结合有 助于提高石油勘探和开发效率。
03
陆相层序地层学研究内容
陆相沉积环境分析
气候环境
分析沉积时古气候特点，如干、湿、冷、暖等， 对沉积物的影响。
陆相层序地层学
目录
• 陆相层序地层学概述 • 陆相层序地层学基本原理 • 陆相层序地层学研究内容 • 陆相层序地层学应用实例 • 陆相层序地层学展望
01
陆相层序地层学概述
定义与特点
定义
陆相层序地层学是一门研究陆相沉积 盆地中层序地层特征、成因机制及其 与油气聚集关系的学科。
特点
注重研究陆相沉积盆地的层序地层格 架，分析不同尺度下的层序形成与演 化，探讨油气等矿产资源的分布规律 。
THANKS
感谢观看
地形地貌
研究沉积时的地形起伏、地貌类型及演变，对沉 积体系和沉积物的影响。
水动力条件
分析水动力条件如流速、流向等对沉积物搬运和 沉积的影响。
陆相沉积体系研究
河流沉积体系
研究不同类型河流的沉积特征、沉积序列及演化规律。
随着技术的进步和研究的深入，陆相层序地层学将进一步拓 展研究领域，加强与其他学科的交叉融合，提高对陆相沉积 盆地复杂地质过程的认知水平。同时，加强国际合作与交流 ，推动学科的国际化发展。
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陆相层序地层学基本原理
层序地层学基本概念
01
02
03
04
层序
地层记录中具有全球对比 性的海平面变化周期性层 段，是地层划分和对比的 基本单元。
地球物理学
地震勘探和测井等方法在陆相层 序地层学中广泛应用，地球物理 学为陆相层序地层学提供了重要 的技术和手段。
石油地质学
石油工业是推动陆相层序地层学 发展的重要驱动力之一，石油地 质学与陆相层序地层学的结合有 助于提高石油勘探和开发效率。
03
陆相层序地层学研究内容
陆相沉积环境分析
气候环境
分析沉积时古气候特点，如干、湿、冷、暖等， 对沉积物的影响。
陆相层序地层学
目录
• 陆相层序地层学概述 • 陆相层序地层学基本原理 • 陆相层序地层学研究内容 • 陆相层序地层学应用实例 • 陆相层序地层学展望
01
陆相层序地层学概述
定义与特点
定义
陆相层序地层学是一门研究陆相沉积 盆地中层序地层特征、成因机制及其 与油气聚集关系的学科。
特点
注重研究陆相沉积盆地的层序地层格 架，分析不同尺度下的层序形成与演 化，探讨油气等矿产资源的分布规律 。
THANKS
感谢观看
地形地貌
研究沉积时的地形起伏、地貌类型及演变，对沉 积体系和沉积物的影响。
水动力条件
分析水动力条件如流速、流向等对沉积物搬运和 沉积的影响。
陆相沉积体系研究
河流沉积体系
研究不同类型河流的沉积特征、沉积序列及演化规律。
6第六章 层序地层学
第六章 层序地层沉积学
第一节 基本概念
层序地层学是在《地震地层学》基础上发展起来的， 从萌生到现在经历了20多年的历史，而有关该理论在油 气勘探中的成功实例至今还是美国 Exxon 公司对外的 一个商业秘密。
该理论被认为是继板块学说之后地学界的又一次革 命。使人们用新眼光看老资料并得到很多新信息。
第一节 基本概念
二、层序分级及概念
层
1、层序地层分级
序
Van Wagoner
级 别
（1990）根据地层单
划
元的特征和成因，将
分
其划分为九个级别
(Van Wagoner)
一级 巨层序（组） 二级 超层序（组） 三级 层序 四级 准层序组 五级 准层序 六级 岩层组 七级 岩层 八级 纹层组 九级 纹层
3、与传统的岩性地层对比 1）以岩性地层概念进行地层对比 为一传统的岩性地层对比剖面。剖面以每口井最年
轻的、明显的浅海砂岩顶面作为标志建立起来的。这个 界面是明显的岩性突变面。在所有井中这个层的特征相 似，并且在测井曲线上容易识别，因为它通常以电阻率 突变作为明显标志。
第六章 层序地层沉积学
第一节 基本概念
它常伴随有自生矿物，如磷灰石、海绿石、菱铁 矿、黄铁矿和白云石等的富集，有时还伴有火山灰等 组成的风运颗粒。
凝缩层主要发育在海进体系域与高水位水体系域 交界处，往往构成重要的生油层和区域盖层。
第六章 层序地层沉积学
第一节 基本概念
4、准层序（Parasequence） 准层序是一个以海泛面或与之相应的面为界，在 成因上有联系的相对整一的一套岩层（bed）或岩层 组（bedsets）。在层序分级中相当于5级层序。
第六章 层序地层沉积学
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盆地演化中期：即中期坳陷阶段，盆地基底沉降速率明显 降低，沉降幅度变小；
盆地演化晚期：即晚期萎缩消亡阶段，盆地基底沉降作用 趋于停止，盆地萎缩直至消亡。。
4)盆地构造演化对层序发育的控制作用
•构造作用从根本上控制了可容空间的产生和消亡 没有构造沉降就没有沉积盆地
•盆地构造演化往往被认为是形成陆相层序的一种主控 因素。
例如，东濮凹陷始新统沙四段为干热气候、沙三 段为温暖气候，气候周期为百万年级。另外，通过对 塔里木盆地陆相三叠系米兰科维奇旋回的周期分析发 现，米氏周期的沉积厚度为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。
二、湖平面升降变化
湖平面升降变化的确定依据: 湖相层序中的湖岸上超和顶超现象， 湖平面相对上升：湖岸上超向陆的迁移； 湖平面相对静止：湖岸沉积物的顶超现象； 湖平面相对下降：湖岸上超向湖盆中央的迁移。 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。
陆相断陷盆地的拉张裂陷作用具有阶段性、旋回 性的特点，是一个不连续的幕式沉降过程，这个阶段 沉降作用控制了盆地充填物的旋回性。
2) 陆相湖盆结构特征
根据盆地构造成因，可将沉积盆地划分成三种类型，
挤压性沉积盆地：主要分布在贺兰山、六盘山以西，如塔 里木、准噶尔、柴达木盆地；基底断裂发育，盆地均具有明显 的断陷—坳陷双层结构。
1、湖泊的水动力条件 2、湖水的温度分层 3、湖泊的水化学条件 4、湖泊的生物作用
1、湖泊的水动力特征
波浪、岸流、河流、潮汐作用很弱
湖浪：浪基面－1/2波长的水深，一般小于20米。 湖浪的大小与湖泊的规模和风的吹程有关。在较浅 的湖区，风暴浪改造近岸沉积，可以产生类似于陆 棚的风暴沉积
岸流：湖浪的推进方向与湖岸斜交时产生岸流
2. 气候对陆相盆地层序的控制作用
气候的变化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 和降雨量的改变。若气候温暖潮湿，则植被发育、降 雨量多，母岩的风化作用较显著，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，不利于层序的发育。
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 系城。
全球气候变化具有周期性或旋回性，前人曾就 层序中地质周期的天体成因和演化特性做过系统研究， 可将天文地质成因周期划分成6个级次。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。
件 稳定同位素：18O/16O ，13C/12C 比海洋低
34S/32S 不稳定（海洋较为稳定） 微量元素：B、Li、F、Sr比海洋少，Sr/Ba 小于1 PH值等：变化很大（2－12）
4.湖泊的生物作用
（1）直接作用－遗体和痕迹
淡水生物群：底栖生物腹足类、瓣鳃类，游泳生物介形 虫、叶肢介、鱼等，低等植物轮藻、蓝藻等
河流：河流的注入改变水动力特征和沉积物分 布特征
湖浪
2、湖水的温度分层
湖泊对大气的温度变化较为敏感。由于水的密度在4℃时 最大，气温的变化使处于此温度的水体沉降至湖底，湖水 出现温度分层现象。
（1）随着深度的增加，温度 将逐渐降低，当达到某一深度 时，水温降低很快，这个水温 突然变化的水层称为温跃层
三、湖盆的沉积旋回特征
在本世纪70年代，Vail等人将沉积旋回的形成与 海平面的相对变化联系起来，并且认为，海平面变化 旋回在全球可以对比，也就是说，海平面变化旋回并 不是由局部构造事件引起的，而是全球海平面变化的 结果。
实际上，中国中新生代陆相湖盆沉积物的垂向演 化存在明显的旋回性，这些沉积旋回主要受控于盆地 构造活动的多期性、阶段性，受控于海平面相对变化
第六章 陆相湖盆层序地层学
第一节陆相湖盆地质特征 第二节陆相湖盆层序界面及样式
补充：
湖泊--是陆地上稳定的天然蓄水盆地，也是沉积物堆积的 重要场所。
湖盆本身的性质是周围被较高地区团团围绕的地形低处 现代湖泊约占大陆表面1.8%，其中60%为淡水湖（Reeve， 1968）。大小从几十平方米到几十万平方公里。
具有不同的盐度：从淡水到非常高的盐度 与不同的沉积体系过渡：冰川、沙漠、三角洲等 地史时期湖泊沉积记录较少而现代湖泊面积大， 显生宙多，前寒武纪少
湖泊沉积研究的意义
理论意义： 湖泊作为研究沉积作用的一个大实验场，现代沉积
的许多概念，如三角洲沉积、滨海、浊流作用以及蒸发成 因等，都是从湖泊开始研究的。但研究还不够，因而没有 理想模式。
• 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。
• 因而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。
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。
—、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
陆相湖盆成因机制以及盆地演化史的研究 一直是人们长期讨论的主要课题。人们提出了 多种陆相湖盆成因机制的观点，但较为人们普 遍接受的有两种沉积盆地形成机制。
第一种：洼地内沉积物按地形法则发生堆积 成因：由于岩石圈的负载作用，岩石圈发生弹性变形。岩石 圈凭借其弹性可承受宽度等于其深度量级的负载。 特点：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。
碎屑湖泊的沉积模式
沉积物围绕湖盆呈环带状分布，但实际情况要复杂的多。
子长南家咀煤矿长1半深湖相沉积
深湖泥岩
深湖泥岩
第一节 陆相湖盆地质特征
陆相湖盆特征： • 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
•根据构造沉积幕的概念，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。
直接控制盆地形成和消亡的一级和二级构造运动具有持续时间 长、波及范围广的特点，控制了构造层序的形成。导致沉降速 率变化的三级构造运动(百万年级)控制了盆地范围的层序的形 成。
•海平面升降变化曲线对湖泊层序研究无指导意义，控制地层 构型的主要因素是构造活动和气候的变化。
• 研究表明要成功地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了解和研究，这样才能根据陆相湖盆的地 质特征，作出能反映陆相盆地地质特征的层序地层研究成果。
•坳陷型湖泊水域整体特征明显，湖泊面积大，深湖 区位于坳陷湖泊的中央，虽湖泊深度不及断陷型湖泊， 但深湖区面积大，例如松辽盆地白垩系青山口组一段 深湖沉积面积占整个湖泊总面积的80％，湖水深度一 般为30m。
1．坳陷湖泊层序界面特征
确定坳陷型湖盆层序地层样式的关键是如何准确 地将相互嵌套的不同级次层序界面划分开来。
三、湖泊的分类
(1)按湖水盐度将湖泊分为淡水湖、咸水湖和盐湖。盐度＜ 0.1%者称为淡水湖，盐度＞3.5%者称为盐湖，介于二者之
(2)按湖泊的沉积物类型分为以陆源碎屑沉积为主的碎屑沉
(3)按湖盆的成因分为构造湖（断陷湖泊、坳陷湖泊）、河 成湖、火山湖、岩溶湖和冰川湖等 （4）按地理位置分为近海湖泊和内陆湖泊
世界最大：里海——436400km2
我国最大：太湖——245240km2（淡水湖）
青海湖—4450km2（咸水湖）
世界最深：贝加尔湖—31500 km2，最大水深1620m，平 均水深740m
湖泊分布广： 不同构造环境：大陆内部、裂谷、大陆边缘、碰撞带等 不同地理环境：冰川、山谷、沙漠、平原、海岸平原等 不同气候条件：从冷到热，从干旱到潮湿
（2）池、太湖的治理） 在温暖潮湿气候区的淡水湖中，生物的繁殖率很高。当 这些生物死亡后沉积于湖底，可使湖底的游离氧消耗贻 尽，造成无氧带。这种湖泊称为富营养湖泊，其沉积物 主要为黑色的富含硫化物的有机质组成的腐殖泥。
贫营养的湖泊－如果生物繁殖率低，或者水体保持良好的 氧化条件，那么水体中因含游离氧较多，只能沉积黄灰 色的含植物和藻类的软泥。软泥中可以见到底栖动物化 石。这种湖泊称为贫营养的湖泊
和沉积物供给的周期性。
第二节 陆相湖盆层序地层学
根据湖泊层序地层主控因素分析，构造作用和气 候变化是控制湖泊生成发展的最主要因素。
所以应在充分考虑控制层序地层主要控制因素的 基础上，结合盆地结构和充填物的特征，研究不同类 型湖泊的层序地层样式 。
一、坳陷湖泊层序地层样式
坳陷型湖盆特点：
•坳陷湖泊盆地地形较为平缓和简单，盆地边缘斜坡 缺少活动性同生断层，地形较缓，盆地长轴端常发育 规模较大的宽缓斜坡，使湖区相对远离物源区。
中国东部中新生代构造演化史分析表明，盆地构造 演化具有明显的阶段性，也就是说，盆地的形成和演 化不是连续的，是间歇的或幕式的。正是这种幕式的 盆地构造旋回控制了某些陆相盆地的层序地层模式。
因此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。
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。
3) 陆相湖盆的构造演化特征
盆地演化晚期：即晚期萎缩消亡阶段，盆地基底沉降作用 趋于停止，盆地萎缩直至消亡。。
4)盆地构造演化对层序发育的控制作用
•构造作用从根本上控制了可容空间的产生和消亡 没有构造沉降就没有沉积盆地
•盆地构造演化往往被认为是形成陆相层序的一种主控 因素。
例如，东濮凹陷始新统沙四段为干热气候、沙三 段为温暖气候，气候周期为百万年级。另外，通过对 塔里木盆地陆相三叠系米兰科维奇旋回的周期分析发 现，米氏周期的沉积厚度为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。
二、湖平面升降变化
湖平面升降变化的确定依据: 湖相层序中的湖岸上超和顶超现象， 湖平面相对上升：湖岸上超向陆的迁移； 湖平面相对静止：湖岸沉积物的顶超现象； 湖平面相对下降：湖岸上超向湖盆中央的迁移。 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。
陆相断陷盆地的拉张裂陷作用具有阶段性、旋回 性的特点，是一个不连续的幕式沉降过程，这个阶段 沉降作用控制了盆地充填物的旋回性。
2) 陆相湖盆结构特征
根据盆地构造成因，可将沉积盆地划分成三种类型，
挤压性沉积盆地：主要分布在贺兰山、六盘山以西，如塔 里木、准噶尔、柴达木盆地；基底断裂发育，盆地均具有明显 的断陷—坳陷双层结构。
1、湖泊的水动力条件 2、湖水的温度分层 3、湖泊的水化学条件 4、湖泊的生物作用
1、湖泊的水动力特征
波浪、岸流、河流、潮汐作用很弱
湖浪：浪基面－1/2波长的水深，一般小于20米。 湖浪的大小与湖泊的规模和风的吹程有关。在较浅 的湖区，风暴浪改造近岸沉积，可以产生类似于陆 棚的风暴沉积
岸流：湖浪的推进方向与湖岸斜交时产生岸流
2. 气候对陆相盆地层序的控制作用
气候的变化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 和降雨量的改变。若气候温暖潮湿，则植被发育、降 雨量多，母岩的风化作用较显著，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，不利于层序的发育。
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 系城。
全球气候变化具有周期性或旋回性，前人曾就 层序中地质周期的天体成因和演化特性做过系统研究， 可将天文地质成因周期划分成6个级次。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。
件 稳定同位素：18O/16O ，13C/12C 比海洋低
34S/32S 不稳定（海洋较为稳定） 微量元素：B、Li、F、Sr比海洋少，Sr/Ba 小于1 PH值等：变化很大（2－12）
4.湖泊的生物作用
（1）直接作用－遗体和痕迹
淡水生物群：底栖生物腹足类、瓣鳃类，游泳生物介形 虫、叶肢介、鱼等，低等植物轮藻、蓝藻等
河流：河流的注入改变水动力特征和沉积物分 布特征
湖浪
2、湖水的温度分层
湖泊对大气的温度变化较为敏感。由于水的密度在4℃时 最大，气温的变化使处于此温度的水体沉降至湖底，湖水 出现温度分层现象。
（1）随着深度的增加，温度 将逐渐降低，当达到某一深度 时，水温降低很快，这个水温 突然变化的水层称为温跃层
三、湖盆的沉积旋回特征
在本世纪70年代，Vail等人将沉积旋回的形成与 海平面的相对变化联系起来，并且认为，海平面变化 旋回在全球可以对比，也就是说，海平面变化旋回并 不是由局部构造事件引起的，而是全球海平面变化的 结果。
实际上，中国中新生代陆相湖盆沉积物的垂向演 化存在明显的旋回性，这些沉积旋回主要受控于盆地 构造活动的多期性、阶段性，受控于海平面相对变化
第六章 陆相湖盆层序地层学
第一节陆相湖盆地质特征 第二节陆相湖盆层序界面及样式
补充：
湖泊--是陆地上稳定的天然蓄水盆地，也是沉积物堆积的 重要场所。
湖盆本身的性质是周围被较高地区团团围绕的地形低处 现代湖泊约占大陆表面1.8%，其中60%为淡水湖（Reeve， 1968）。大小从几十平方米到几十万平方公里。
具有不同的盐度：从淡水到非常高的盐度 与不同的沉积体系过渡：冰川、沙漠、三角洲等 地史时期湖泊沉积记录较少而现代湖泊面积大， 显生宙多，前寒武纪少
湖泊沉积研究的意义
理论意义： 湖泊作为研究沉积作用的一个大实验场，现代沉积
的许多概念，如三角洲沉积、滨海、浊流作用以及蒸发成 因等，都是从湖泊开始研究的。但研究还不够，因而没有 理想模式。
• 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。
• 因而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。
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。
—、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
陆相湖盆成因机制以及盆地演化史的研究 一直是人们长期讨论的主要课题。人们提出了 多种陆相湖盆成因机制的观点，但较为人们普 遍接受的有两种沉积盆地形成机制。
第一种：洼地内沉积物按地形法则发生堆积 成因：由于岩石圈的负载作用，岩石圈发生弹性变形。岩石 圈凭借其弹性可承受宽度等于其深度量级的负载。 特点：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。
碎屑湖泊的沉积模式
沉积物围绕湖盆呈环带状分布，但实际情况要复杂的多。
子长南家咀煤矿长1半深湖相沉积
深湖泥岩
深湖泥岩
第一节 陆相湖盆地质特征
陆相湖盆特征： • 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
•根据构造沉积幕的概念，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。
直接控制盆地形成和消亡的一级和二级构造运动具有持续时间 长、波及范围广的特点，控制了构造层序的形成。导致沉降速 率变化的三级构造运动(百万年级)控制了盆地范围的层序的形 成。
•海平面升降变化曲线对湖泊层序研究无指导意义，控制地层 构型的主要因素是构造活动和气候的变化。
• 研究表明要成功地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了解和研究，这样才能根据陆相湖盆的地 质特征，作出能反映陆相盆地地质特征的层序地层研究成果。
•坳陷型湖泊水域整体特征明显，湖泊面积大，深湖 区位于坳陷湖泊的中央，虽湖泊深度不及断陷型湖泊， 但深湖区面积大，例如松辽盆地白垩系青山口组一段 深湖沉积面积占整个湖泊总面积的80％，湖水深度一 般为30m。
1．坳陷湖泊层序界面特征
确定坳陷型湖盆层序地层样式的关键是如何准确 地将相互嵌套的不同级次层序界面划分开来。
三、湖泊的分类
(1)按湖水盐度将湖泊分为淡水湖、咸水湖和盐湖。盐度＜ 0.1%者称为淡水湖，盐度＞3.5%者称为盐湖，介于二者之
(2)按湖泊的沉积物类型分为以陆源碎屑沉积为主的碎屑沉
(3)按湖盆的成因分为构造湖（断陷湖泊、坳陷湖泊）、河 成湖、火山湖、岩溶湖和冰川湖等 （4）按地理位置分为近海湖泊和内陆湖泊
世界最大：里海——436400km2
我国最大：太湖——245240km2（淡水湖）
青海湖—4450km2（咸水湖）
世界最深：贝加尔湖—31500 km2，最大水深1620m，平 均水深740m
湖泊分布广： 不同构造环境：大陆内部、裂谷、大陆边缘、碰撞带等 不同地理环境：冰川、山谷、沙漠、平原、海岸平原等 不同气候条件：从冷到热，从干旱到潮湿
（2）池、太湖的治理） 在温暖潮湿气候区的淡水湖中，生物的繁殖率很高。当 这些生物死亡后沉积于湖底，可使湖底的游离氧消耗贻 尽，造成无氧带。这种湖泊称为富营养湖泊，其沉积物 主要为黑色的富含硫化物的有机质组成的腐殖泥。
贫营养的湖泊－如果生物繁殖率低，或者水体保持良好的 氧化条件，那么水体中因含游离氧较多，只能沉积黄灰 色的含植物和藻类的软泥。软泥中可以见到底栖动物化 石。这种湖泊称为贫营养的湖泊
和沉积物供给的周期性。
第二节 陆相湖盆层序地层学
根据湖泊层序地层主控因素分析，构造作用和气 候变化是控制湖泊生成发展的最主要因素。
所以应在充分考虑控制层序地层主要控制因素的 基础上，结合盆地结构和充填物的特征，研究不同类 型湖泊的层序地层样式 。
一、坳陷湖泊层序地层样式
坳陷型湖盆特点：
•坳陷湖泊盆地地形较为平缓和简单，盆地边缘斜坡 缺少活动性同生断层，地形较缓，盆地长轴端常发育 规模较大的宽缓斜坡，使湖区相对远离物源区。
中国东部中新生代构造演化史分析表明，盆地构造 演化具有明显的阶段性，也就是说，盆地的形成和演 化不是连续的，是间歇的或幕式的。正是这种幕式的 盆地构造旋回控制了某些陆相盆地的层序地层模式。
因此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。
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。
3) 陆相湖盆的构造演化特征