体系域特征和层序地层样式

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陆相断陷盆地复杂的构造运动、多物源和近物源的供源方式、快速的相变以及多变的盆地结构造成陆相断陷盆地层序地层堆砌样式和体系域类型的复杂性和多样性。

由于陆西凹陷几条主要断裂的差异活动,使得断陷盆地在地形上表现出陡坡、深洼和缓坡的三分特征。在盆地陡坡带、深洋区、缓坡带和马家铺高垒带,由于盆地沉降幅度,沉积物供给存在明显的养异,所以这些地区的层序地层堆砌样式和体系域特征就有所不同。故在考虑盆地结构和古地形的基础上,下面将分别叙述陡坡带、深洼区、缓坡带和马家铺高垒带的层序地层模式。

陡坡带层序地层样式

陡坡带是指控制盆地生成发展的盆地边界断层较强烈活动所形成的地形坡折较大的地区,其沉积界面往往是盆地边界断层面,如开鲁盆地西绍根断层面,其下降盘常为较深水的湖盆,其上升盘常为地形起伏的物源区。

盆地陡坡区由于受断层活动和物源供给多少的影响很明显,所以该地区层序地层堆砌样式主要受控于断层活动和物源供给的多少,湖平面绝对升降变化的影响属于次要地位,由于在各个层序形成时,断层活动、物源供给和古水深发生变化,每个层序的体系域及沉积相构成有所不同。

盆地演化早期,断裂活动强烈,层序发育近岸水下扇沉积,规模大;盆地演化中期,断裂活动趋于平稳,近岸水下扇继续发育,但规模减小;盆地演化晚期,断裂活动逐渐停止,由滨浅湖沉积,辩状河三角洲沉积组成。下面主要以盆地演化早期的近岸水下扇为例来说明陡坡带的层序堆砌样式。

陡坡层序的边界就是盆地边界断裂西绍根断裂,随着湖平面和水深的变化,沉积物或向岸边上超,或岸边上超向湖盆中央迁移。在陡坡识别体系域类型主要考虑湖平面的变化、沉积相组合以及准层序的叠置样式。

以层序(九佛堂组)为例,低位体系域形成时期,湖盆水体范围较小,地形高差大,物源区风化产物被水动力很强的洪水搬运入湖形成近岸水下扇,所以此时的扇体沉积物粒度较粗,砂地比值可达0.7~0.8。

低位体系域主要由洪水浊流不断入湖形成的多个近岸水下扇和浊积扇构成,垂向上表现为多个进积式准层序组的叠置样式。湖侵体系域发育时期,西绍根断裂活动强烈,湖平面快速上升,对山区洪水产生一定的顶托作用,因此这时的洪水型近岸水下扇向湖盆中央推进的距离较短,浊积扇相对不发育,故湖侵体系域向上表现出暗色泥岩加厚、砂岩厚度减薄、粒度变细,砂地比值降低的退积式准层序组叠置样式。

高位体系域发育时期,湖平面处于相对静业和开始下降阶段,湖盆水体紧常物源区,山区洪水携带沉积物快速入湖形成进积式或加积式准层序组叠置样式,自下而上,砂岩厚度加大,粒度变粗,砂地比值在0.5~0.6左右(图6-24)。