层序边界及识别标志(二)

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(1)I型层序边界的识别标志

①广泛出露地表的陆上侵蚀不整合面。这个不整合面可分布于整个陆棚地区,也可分布于盆地缓坡,甚至分布于整个盆地。不整合之上可存在成分和结构成熟度均较高的、厚几十厘米的底砾岩,也可存在厚几厘米至几十厘米的含褐铁矿、铝土矿的古土壤和根土层;不整合面波状起伏,在平面上可长距离追踪;不整合面上下地层产状可明显不同。

②层序界面上下地层颜色、岩性以及沉积相的垂向不连续或错位。如杂色泥岩与上覆灰色砂岩接触(下图)。沉积相的垂向错位意味着浅水沉积间断性地上覆在较深水的沉积之上,如煤层上覆在滨外陆棚泥岩之上,也可以是上临滨亚相直接上覆在下临滨亚相之上,中间缺失中临滨亚相。相的垂向错位往往伴随着沉积物粒度的突然增加,反映了海平面的相对下降和陆上不整合的发育。相序错位多出现在高位体系域的前积层处和顶积层向盆地一侧。

③伴随海平面柜对下降,由河流回春作用形成的深切各是层序边界的典型标志。深切谷充填物与其下伏沉积层存在明显的沉积相错位。当海平面发生相对下降时,由于侵蚀到陆棚地区的河流的数量、规模不同,因而形成了具不同特征的深切谷充填物。若侵蚀到陆棚区的河流规模大或河流数最多,则形成的深切谷充填物砂岩分布广泛,河间古土壤或根土层不太发育;反之则深切谷充填物砂岩不太发育,而河间古士壤层较发育,深切谷规模较大,宽可达数千米或几十千米,长可达几十千米,深可达数十米。深切谷中可充填砂岩,也可充填砾岩和泥岩,这取决于后来的海平面相对上升速率和沉积物的供给情况。另外,可根据深切谷的规模和深切谷的垂向相序错位把它与分支河道区分开来。

作为河流沉积成因的深切谷有时是难以与三角洲平原分支河道区别开来的。因此,准确地确定I型层序边界,并在露头、钻井、测井、岩心及地震资料上建立等时年代地层格架,关键在于区分深切谷与三角洲分支河道。一般来说,可以通过河道分布及规模、截切厚度与水深关系、陆上暴露标志以及沉积相组合将深切谷与分支河道区分开来。

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。实际上,湖盆层序边界也具此特征,如辽河盆地滩海地区下第三系层序界面处存在明显的古生物化石断带现象。

⑤在岩性和地层产状突变的层序界面处,测井曲线具有良好的层序界面响应,如电阻率曲线、自然伽马和自然电位曲线、地层倾角矢量模式图以及成像测并特征都会发生曲线形态异常幅度、测值等方面的明显变化。

⑥层序界面上下体系域类型或准层序类型的突变。比如层序界面之下为高位体系域沉积,层序界面之上为海侵体系域沉积,其间缺少低位体系域。这种体系域的垂向突变在测井曲线上也有良好的响应。

⑦伴随着沉积相向盆地方向的迁移,可在地震剖面上识别出一个层序的顶部海岸上超的向下迁移现象和一个层序下部层序界面之上的海岸上超的向陆迁移现象,它们与地震剖面上的地震反射终止关系(削蚀、顶超、上超、下超)共同构成了层序边界的识别标志。

另外,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,这些变化也是识别层序边界的重要标志,但是,并不是在盆地任何地方都能找到上述的层序识别标志,这就取决于观察点的位置、1型层序边界的物理表现形式、所采用资料的类型及精度以及盆地沉积物供给速率与海平面相对交化速率之间的关系。

(2)II型层序边界的识别标志

大多数硅质碎屑岩的层序边界均为I型层序边界。加之地质历史时期形成的II型层序界面难以保存以及现今对I型层序边界研究较少，II型层序的识别标志相对较少一些。

① 层序上倾方向沉积滨线坡折带向陆一侧的、分布范围相对较小的陆上暴露及其不整合。由于沉积滨线坡折带处未发生海平面相对下降,所以II型层序边界之上未发生河流回春侵蚀作用，也不发育海底扇沉积。

(2)海岸上超向下迁移至沉积滨线坡折带向陆一则并形成由进积到加积准层序构成的陆棚边缘体系域。若井网较密,可通过研究陆棚边缘体系域来确定II型层序边界,在一个盆地中，由于构造沉降作用的差异，II型层序边界可以横向变为I型层序边界。