【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 而沒(méi)有明顯的橫 向移動(dòng) 。 總之 ， 新增空間速率大約等于沉積速率。 四、 準(zhǔn)層序組中相的垂向關(guān)系 準(zhǔn)層序組可以從一 口井的測(cè)井曲線中識(shí)別出來(lái)。 在 一個(gè)進(jìn)積式準(zhǔn)層序組中 (見(jiàn) 圖 版 3 1)， 一系列新的準(zhǔn)層序包含著沉積在淺海至海岸平原中的砂巖沉積， 和下伏準(zhǔn)層序沉積相比孔隙度大、 砂巖比例高。 井中最新的準(zhǔn)層序可能全部由沉積在海岸平原環(huán)境中的巖石組成。另外， 在這種準(zhǔn)層序組中， 新的準(zhǔn)層序一般比老的準(zhǔn)層序厚度大。在退積式準(zhǔn)層序組 (見(jiàn)圖版 3一1) 中， 一系列較新的準(zhǔn)層序比下伏準(zhǔn)層序含有更多沉積在深水海相環(huán)境 中的頁(yè)巖或泥巖。 例如下臨濱 、 三角洲前緣或陸架環(huán)境等準(zhǔn)層序組中的最新的準(zhǔn)層序全部由陸架上沉積的巖石構(gòu)成。 另外這種準(zhǔn)層序組中較新的準(zhǔn)層序一般比較老的準(zhǔn)層序薄。五 、 對(duì) 比的概念 利用準(zhǔn)層序和準(zhǔn)層序組對(duì)比通?？色@得與用傳統(tǒng)的巖性地層學(xué)對(duì)比方法大為不同的結(jié)果。 傳統(tǒng)的巖性地層對(duì)比是根據(jù)層、 砂巖或泥巖層的 “頂” 為標(biāo)志進(jìn)行的。 為了圖示說(shuō)明這 兩種對(duì)比方法的某些差別， 這里將穿越一個(gè)進(jìn)積式準(zhǔn)層序組和一個(gè)退積式準(zhǔn)層序組的示意橫剖面與典型的巖性地層對(duì)比剖面進(jìn)行了對(duì)比 (圖3 7一圖3 8) } 圖 3 7 的進(jìn)積式準(zhǔn)層序組橫剖面是以準(zhǔn)層序組邊界為標(biāo)志而建立起來(lái)的。 每個(gè)較新準(zhǔn) 層序的淺海和濱岸平原巖石均向上和向盆地方向逐次發(fā)育， 海灘砂巖是有利的儲(chǔ)集巖。 由于許多砂體在泥巖中上、 下是孤立的， 因而保證了較差的垂向連通性并有可能隔開油一水界面。 由于濱岸砂巖的合并， 在海相巖石向上傾尖滅而變?yōu)闉I岸平原巖石的尖滅區(qū)附近有些儲(chǔ)集巖仍有可能具有較好的垂向連通性。圖3 7 中的巖性地層剖面是以淺海砂巖的頂 (面) 作為標(biāo)志層而建立起來(lái)的， 因?yàn)檫@種邊界: ①通常是煤沉積的場(chǎng)所， 從而提供了一個(gè) 良好的測(cè)井曲線標(biāo)志。 ②在 SP 和伽馬測(cè)井曲線上具明顯的界線。 ③在各種測(cè)井曲線中， 如沉積相測(cè)井、 孔隙度測(cè)井曲線中均有類似的電阻率影響， 因而各種塊狀淺海砂巖中的流體也是類似的。 按常規(guī)做法， 如果這種基準(zhǔn)面一旦選定， 并且通過(guò)連接砂巖頂進(jìn)行巖相對(duì)比， 那么儲(chǔ)層的連通性就會(huì)被夸大， 不同的砂巖成因也就被混同起來(lái)， 其結(jié)果是可能的淺海砂巖儲(chǔ)層就會(huì)被解釋成向上傾方向相變或海相頁(yè)巖和泥巖。 圖3 8 中的退積式準(zhǔn)層序組橫剖面是以準(zhǔn)層序組邊界為標(biāo)志層而建立起來(lái)的。 這種邊界向盆地追索進(jìn)人具有特征電阻率測(cè)井標(biāo)志層的頁(yè)巖中。 每個(gè)準(zhǔn)層序進(jìn)積， 而每套淺海砂巖向上傾方向相變?yōu)闉I海平原沉積。 淺海砂巖儲(chǔ)層上、 下孤立于海相泥巖中， 通常具有獨(dú)立的油一水界面。 圖 3 8 中的巖性地層橫剖面是以每口井中最新的主要淺海砂巖頂作為標(biāo)志層而建立起來(lái)的。 這種分界是明顯的巖性中斷。 由于其通常以電阻率突變?yōu)闃?biāo)志， 因而在所有的井中此界面的測(cè)井曲線形態(tài)相似且易于識(shí)別。 應(yīng)用這種界面進(jìn)行測(cè)并曲線對(duì)比， 可能會(huì)解釋出一套連續(xù)分布、 厚度較薄的淺海相砂巖。 這樣， 儲(chǔ)層的連通性被夸大了， 而且可能的儲(chǔ)集砂巖被錯(cuò)誤地連成了具有統(tǒng)一油一水界面的同一砂體。 開發(fā)資料表明， 在這種儲(chǔ)層中至少有兩個(gè)油一水界面時(shí)， 此時(shí)地質(zhì)學(xué)家經(jīng)常加開一條斷層， 以解釋開發(fā)資料和地層解釋之間的矛盾。 就在該套巖層之上的頁(yè)巖中通常保存有底棲動(dòng)物群。 運(yùn)用初次出現(xiàn)的底棲有孔蟲作為對(duì)比手段得出了與應(yīng)用砂巖頂所獲得的對(duì)比一樣的結(jié)果， 因?yàn)檫@些動(dòng)物的發(fā)育受沉積相的控制。 這是層序地層對(duì)比法與巖石地層或生物地層對(duì)比法差異性的極好例子。 第五節(jié) 層 序 一、 定義 I， 層序 (Sequence)層序定義為一套成因上相關(guān)的、 相對(duì)整合的連續(xù)地層序列， 其上下以不整合或與不整合相對(duì)應(yīng)的整合面為界。 準(zhǔn)層序和準(zhǔn)層序組是層序的構(gòu)成單元?！瘜有虻奶卣饕?jiàn)表3一1。 2. 不整合 (U nconformity)不整合為將較新和較老地層分開的面， 沿此面有地表剝蝕的證據(jù)， 在某些地區(qū)， 還有相應(yīng)的海底侵蝕或地表暴露的證據(jù)， 并具有明顯的沉積間斷。 這個(gè)定義限定了這類不整合只能應(yīng)用于陸地表面及其相應(yīng)的海底侵蝕面。 本節(jié)所用的不整合定義不包括局部的同生剝蝕作用和與地質(zhì)作用伴生的沉積作用 ， 如點(diǎn)砂壩的發(fā)育或風(fēng)成砂丘的移動(dòng)。 3. 整合 (Conformity) 整合為分開較新和較老地層的面， 沿此面沒(méi)有任何侵蝕或無(wú)沉積的證據(jù)。 并且沿此面亦有任何明顯沉積間斷的表現(xiàn)。 但它可包括這樣的一些面: 在這此面上， 僅有很緩慢的沉積作用 ， 或很低的沉積物聚集速率， 非常薄的沉積物卻代表很長(zhǎng)的地質(zhì)時(shí)期。層序根據(jù)客觀標(biāo)準(zhǔn) (包括邊界面類型、 準(zhǔn)層序組的分布， 以及其在層序內(nèi)的位置) 可進(jìn)一步分成體系域 (systems tract)。 體系域可用幾何形態(tài)及沉積相的組合來(lái)表征。 體系域的定義為 同期沉積體系的組合 。 沉積體 系為 巖相 的三維組合。 下文定義 了四個(gè)體 系域 : 低水位 (lowstand systems tract， 簡(jiǎn)稱低位域，LST)、 陸架邊緣體系域 (shelf一m argin systems tract,又叫陸棚邊緣體系域，SM ST)、 海侵體系域 (transgressive systems tract， 又叫海進(jìn)體系域，海侵 (進(jìn)) 域，TST) 及高水位體系域 (highstand systems tract， 簡(jiǎn)稱高位域，HST)。 低水位和高水位是描述性的術(shù)語(yǔ)， 指在層序內(nèi)的位置。 當(dāng)指體系域時(shí)， 這些術(shù)語(yǔ)不表示時(shí)間間隔、 或在海平面變化周 期相對(duì)旋 回上的位置。 在巖石記錄中識(shí)別出 了 I 類和 且類兩種類型的層序， 它們的定義和識(shí)別是根據(jù): ①層序邊界之間組成體系域的地層組合， ②邊界不整合的類型。 工類層序是由低水位體系域、 海侵體系域和高水位體系域所組成， 其下伏邊界為工類不整合及其對(duì)應(yīng)的整合。 11 類層序由陸架邊緣體系域、 海侵體系域和高水位體系域所組成，其下伏邊界為 n 類不整合及其對(duì)應(yīng)的整合。 工類層序的形成是在沉積岸線坡折處， 當(dāng)海平面下降的速率超過(guò)沉降速率， 并在那里產(chǎn)生了相對(duì)海平面下降的時(shí)期形成的。 沉積岸線坡折是陸棚上這樣的一個(gè)位置 : 該位置的向陸一側(cè) (方向)， 沉積表面處于或接近基準(zhǔn)面， 通常是海平面。 而該位置的向海一側(cè) (方向)，沉積表面在海平面以下。 這個(gè)位置大體上與三角洲河 口砂壩的向海一端或與濱岸環(huán)境的上臨濱一致。Vail等 (1981) 把沉積岸線坡折稱作 “陸架邊緣”。 層序內(nèi)體系域的分布部分地取決于沉積岸線坡折和陸架坡折之間的關(guān)系。 我們把陸架坡折 (shelf break) 定義為海洋盆地內(nèi)這樣的一種 自然地理區(qū): 該區(qū)海底坡度 (角) 從大陸架 (陸架坡折的向陸一側(cè)， 坡度小于 1:1, 000) 到大陸坡 (陸架坡折向海的一側(cè)， 坡度大于 I : 40) 有明顯變化。 在現(xiàn)今的高海水位期間， 陸架坡折的水深變化為 37m 至 183m。 在許多海盆中， 在相對(duì)海平面下降時(shí)期， 沉積岸線坡折離陸架坡折向陸側(cè)的距離為 160kn〕 或更遠(yuǎn)一點(diǎn)。 在另外一些海盆中， 如果高水位體系域已進(jìn)積到陸架坡折區(qū)， 那么 ， 在海平面相對(duì)下降時(shí)期， 沉積岸線坡折可能位于陸架坡折處。fl 類層序邊界是在當(dāng)時(shí)的沉積岸線坡折處， 當(dāng)海平面下降速率略小于或等于盆地沉降速率時(shí)形成的。 這意味著對(duì)第 n 類層序邊界來(lái)說(shuō)， 在沉積岸線坡折處沒(méi)有相對(duì)的海平面下降。二、 I 類層序的地層模式 盆地的幾何形態(tài)從根本上影響著 工類層序的地層格架。 沉積于具有陸架坡折盆地的 工類層序和沉積于具有斜坡邊緣盆地的工類層序相比， 具有不同的低水位沉積組合 (形態(tài))。 現(xiàn)將沉積于具陸架坡折盆地和沉積于具斜坡邊緣盆地的 工類層序及其組成體系域比較于后。 I. 具 陸架坡折邊緣的盆地 一個(gè)理想的 I類層序的低水位、 海侵和高水位體系域內(nèi)的準(zhǔn)層序和準(zhǔn)層序組的分布格局如圖3 9 所示。 這種類型的層序是沉積于這樣的一種盆地:1) 具有界線分明的陸架 、 陸坡及盆底地形。 2) 陸架坡度小于 0. 539。， 陸坡坡度 3’一6 39。、 沿海底峽谷壁坡度 10*。 3) 具有相對(duì)突變的陸架坡折， 把低角度的陸棚沉積物與坡度陡得多的陸坡沉積分開。 4) 從淺水區(qū)到更深的水區(qū)有相對(duì)突變的過(guò)渡帶。5) 具傾斜的斜坡地貌形。6) 如果海底峽谷一旦形成， 則在沉積岸線坡折以下具有與海平面下降相應(yīng)的下切侵蝕 作用 。 ) 具可能的盆底扇和斜坡扇的沉積作用。除此之外， 下述的附加條件也必須存在:1 足夠大的河流體系以切成峽谷并把沉積物供給盆地。 2) 足夠 的可容空間， 以保存準(zhǔn)層序組 。 3) 海平面下降的速率和幅度足以能在或略微超過(guò)陸架坡折處沉積低水位體系域。 下面要討論的組成準(zhǔn)層序組皆是那些在各種體系域 中最常遇到的準(zhǔn)層序組。 沿盆地邊緣沉積物供給速率的變化及相對(duì)海平面的變化都能導(dǎo)致不同的準(zhǔn)層序組在陸棚上不同地區(qū)的同時(shí)沉積。 因此在同一層序內(nèi)， 在陸棚上從一地區(qū)到另一地區(qū)， 體系域的邊界可以隨時(shí)間而變化。 一個(gè)理想層序內(nèi)體系域的基本地層組成 (圖3 9) 將在下文討論。 盡管該圖中容進(jìn)了海底扇 ， 但這并不意味著表達(dá)了這種層序的精確厚度。 如前所述， 層序的定義是根據(jù)組成地層及邊界面的類型， 而不是根據(jù)厚度或形成的時(shí)間。 例如一個(gè)以不整合為界的地層單元， 如其組成體系域不具內(nèi)部不整合 (按本書定義)， 就是一個(gè)層序。 這個(gè)層序可以是數(shù)米厚， 僅能在測(cè)井曲線上或巖心及露頭上方可識(shí)別。 也可厚達(dá)上百米， 在地震剖面上即能識(shí)別。(1) 低水位體系域 (見(jiàn)圖版 3 圖版3 圖版 3 6) 低水位體系域由盆底 扇 、 斜坡扇 及低水位 楔狀體所組成。 一般地講 ， 盆底扇 主要是砂質(zhì)， 由鮑馬序列的 Tab, Tac和被削蝕的Ta 所組成的地層。 其似乎類似于 M utti (1985) 的第 I 和第H 類型的扇。 盆底扇可能沉積在峽谷口處， 也能夠遠(yuǎn)離峽谷出口而廣泛發(fā)育。 盆底扇在陸坡或陸架上毫無(wú)同期的巖石。 斜坡扇由具天然堤的濁流溝道和漫溢沉積物所組成， 上伏于盆底扇之上， 并被上覆的低水位楔狀體所下超。 斜坡扇好像與 M um 的第 Ul類型的扇相類似。 低水位楔狀體由一個(gè)或多個(gè)組成楔狀體的進(jìn)積準(zhǔn)層序組所組成， 其遠(yuǎn)源部分由厚而又多為頁(yè)巖成分的楔狀沉積單元構(gòu)成， 該單元下超在斜坡扇上。 準(zhǔn)層序在盆底扇 和斜坡盆地沉積環(huán)境 中是難以識(shí)別的， 因?yàn)樵谶@些環(huán)境 中 ， 沒(méi)有任何來(lái)識(shí)別水體向上變淺的標(biāo)志 。 這些環(huán)境 中的扇 葉體以向上變薄和變細(xì) 的巖層組為特征， 或 以向上變厚和變粗的巖層組為特征， 可能代表準(zhǔn)層序。 深切谷 (Incised valley) 是溝切的河流體系， 其通過(guò)下切作用使其河道向盆地延伸并切人下伏地層， 以與海平面的相對(duì)下降相呼應(yīng)。 在陸棚上， 深切谷以層序邊界為下界， 以首次主要海泛面為上界。 圖 3 9 左邊的測(cè)井曲線說(shuō)明 了深切谷中常見(jiàn)充填沉積物的測(cè)井 曲線型式， 據(jù)測(cè)井曲線形態(tài)解釋為辮狀河道， 它與陸棚泥巖呈突變接觸。 這種沉積環(huán)境的異常垂向伴生組合叫做沉積相 向盆地的遷移 (basinw ard shift in facies)， 它是因海平面下降而形成的。沉積相向盆地遷移是在這樣的情況下發(fā)生的: 沉積在層序邊界之上的淺海至非海相地層直接位于更深水沉積地層 (如層序邊界之下的中一外陸棚泥巖和薄層砂巖) 之上， 二者之間無(wú)中間過(guò)渡環(huán)境沉積。 沉積相向盆地遷移既可以是過(guò)渡相被剝蝕的結(jié)果， 也可以是由于環(huán)境的快速遷移而缺乏沉積作用的結(jié)果。 相向盆地遷移因分流河道不同而異， 這將在 “層序邊界特征” 部分中予以討論 。 區(qū)域地層分析表明， 硅質(zhì)碎屑巖層序中的儲(chǔ)層主要發(fā)育在低水位體系域內(nèi)(2) 海侵體系域 (見(jiàn)圖版 3 4) 海侵體系域下界為 海侵面 ， 上界為下超面或最大海泛面。 海侵體系域內(nèi)的準(zhǔn)層序逐次后退， 以退積式準(zhǔn)層序組發(fā)育為特征。 在這種體系域中， 隨著依次堆積的較新的準(zhǔn)層序向陸的逐步推移， 其水體向上逐漸變深。 與海侵體系域中最新準(zhǔn)層序的上界相一致的下超面同上覆高水位體系域的斜積可能合并， 而且厚度非常薄。 正是在海侵至早期的高水位體系域發(fā)育期間 ， 這種密集層段才沉積下來(lái)。 密集段 (Condensed section, 凝縮層， 緩慢沉積段) 是由薄層的半遠(yuǎn)洋或遠(yuǎn)洋沉積物所組成的相 ， 這類沉積物是在準(zhǔn)層序逐漸向陸推而陸棚區(qū)又缺少陸源沉積物時(shí)期沉積 的。 現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)， 在這種缺少陸源物質(zhì)的層段內(nèi)動(dòng)物群的分異度和豐度在整個(gè)層序內(nèi)部都是最大的。 盡管密集段一般很薄 ， 沉積物聚集速率很低 ， 且經(jīng)歷了很長(zhǎng)時(shí)間， 但其沉積作用卻是連續(xù)的。 在最大區(qū)域性海侵時(shí)期， 密集段分布最廣。 這些特征對(duì)地層分析有兩個(gè)重要的應(yīng)用價(jià)值。 第一， 如果對(duì)用來(lái)確定生物地層年代的露頭、 巖心或巖屑樣品不加選擇， 那么該層段就會(huì)被遺漏掉。 如果沒(méi)有發(fā)現(xiàn)它， 那么， 在生物地層記錄中就可以出現(xiàn)一個(gè)明顯的時(shí)間間斷，因而也就會(huì)使地質(zhì)學(xué)家在沉積作用實(shí)際連續(xù)的地區(qū)假想出一個(gè)大的不整合。 第二， 密集段一般比其上、 下巖石所含的深水動(dòng)物要豐富， 種屬也更多。 在海侵或低水位體系域的多數(shù)河流、 河口灣或淺海砂巖中， 很少或根本找不到動(dòng)物群。 如果一口井穿過(guò)了幾個(gè)層序， 但我們僅依靠采集了密集段中的動(dòng)物群樣品而不注意根據(jù)同一層段的測(cè)井或地震資料進(jìn)行沉積環(huán)境解釋 ， 那么就有可能對(duì)采樣段作出 連續(xù)深水沉積環(huán)境的解釋 。 從而遺漏 了幾個(gè)重要的層序邊界， 而沿著這種邊界， 河流或淺海的相的優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集砂巖可能被搬運(yùn)到了盆地的更深處。 此外， 這種砂巖還可能被錯(cuò)誤地解釋為沉積在深水之中了。(3) 高水位體系域 (見(jiàn)圖版 3 5)高水位體系域的下界為下超面， 上界為下一個(gè)層序的邊界。 早期的高水位體系域通常由一個(gè)加積式準(zhǔn)層序組所組成， 晚期的高水位體系域則由一個(gè)或多個(gè)進(jìn)積式準(zhǔn)層序組構(gòu)成。 理想的高水位體系域如圖3 9 所示。 在許多硅質(zhì)碎屑巖層序中， 高水位體系域明顯被上覆層序邊界所削蝕 ， 其厚度較薄且富頁(yè)巖。 2. 具抖坡邊緣的盆地 斜坡邊緣上的沉積作