洪泛面( 湖泛面或海泛面) 的成因类型和级别划分

洪泛面 (湖泛面或海泛面) 的成因类型和级别划分~

洪泛面（flooding surface），又被称之为湖泛面或海泛面，系指基准面上升达最高点位 置时由湖（或海）域扩大和湖（或海）水位上升达最大值时，由洪水（或海水、湖水）泛滥作用形成的弱补偿或欠补偿沉积界面。为适应不同的沉积环境研究需要，作者建议采 用“洪泛面” 这一术语作为表达近海海岸平原河流中的海泛面、湖泊沉积中的湖泛面和远离海岸的冲积环境中的洪泛面的统一术语，并以最大洪泛面这一术语表达长期基准面 （三级旋回）上升达高点位置时由洪水（海或湖水）泛作用形成的弱补偿或欠补偿沉积界 面，也就是代表相对海或湖水位最高、沉积速率最低的一个界面，该界面同时也代表长期 基准面持续上升的进积→加积→退积序列折向下降的加积→进积序列的相转换面。无论是 在海相还是在陆相地层中，一般都由具较深水还原沉积环境意义的暗色泥岩或泥灰岩组 成，剖面上往往位于大套泥岩的中、上部或顶部。由于此类界面分布广泛、产出层位非常 稳定，无论是岩心、测井和地震剖面中识别标志和对应关系都是非常清晰的，在海相地层 或是陆相地层中都具有很强的等时性，因而识别和确定洪泛面的发育位置十分重要，在进 行层序地层划分和等时地层对比时都以洪泛面为最重要的区域等时对比标志，也是进行层 序分析的关键内容之一。

图2-19 测井曲线解释的层序界面识别标志与地震反射界面属性的对应关系模型

需指出的是，不同级别的基准面旋回中均可发育有洪泛面，但其规模及层序地层学意 义有差别。由上述6类界面所限定的各级次基准面旋回中虽然均可发育有级次和规模相当 的洪泛面，且各级次洪泛面都以沉积泥岩为主的整合面性质是非常相似的，但不同级次的 层序中，与洪泛面相关的泥质沉积环境和沉积厚度仍有较大差别，特点为级别高的低频旋 回中所发育的洪泛期泥质沉积厚度较大、相类型稳定，其等时可对比性更强，而低级别的 高频旋回则相反，甚至缺失洪泛面沉积。从整体上看，相对各级次旋回的底、顶界面往往 具有不同程度的穿时性，以洪泛面具有更好的等时性和区域对比意义，以及更高的时间分 辨率和等时地层的可对比性，因而在实际工作中通常以洪泛面作为最重要的等时对比界面 标志。
1.洪泛面的级别划分
各级别层序中发育的洪泛面成因类型较多，可归纳为如下几个基本特点：
（1）较短周期洪泛面
可位于层序顶部与顶界面重合，甚至缺失洪泛面，成因与基准面上升期处于补偿和过 补偿沉积充填状态和基准面一旦进入下降期即处于暴露和下切侵蚀作用为主的地层过程有 关，因而洪泛期沉积物很难得到保存。但更多的是位于层序内部并将层序分隔成基准面上 升和下降两个半旋回，洪泛面位于基准面上升达高点位置后折向下降的转换点位置，为连 续沉积的整合界面。识别较短周期洪泛面的产出位置及其成因类型，对确定旋回的结构类 型和叠加样式至关重要，也是在区块范围内对砂体进行等时追踪对比的最重要线索；
（2）较长周期洪泛面
一般位于层序内部或顶部，成因与基准面大幅度上升达最高点位置后，出现区域性的 弱补偿或欠补偿沉积作用有关，此类型洪泛面所具有的地层学意义，系进行区域地层划分 和等时对比最重要的标志。
2.洪泛面的识别标志
（1）在常规地震剖面中的识别标志
上述较短周期旋回层序中的洪泛面在常规地震剖面中较难识别，特别是较短周期旋回 层序的厚度，往往低于或远低于常规三维地震剖面所能描述的地层厚度下限而不可能识 别。由于较长周期旋回层序中的最大洪泛面往往处在海（或湖）水不断扩张产生的地层 逐步上超向盆地迁移的转换面位置上，因而常与下超面一致。在地震剖面上有时表现为较 平缓的、连续的、强振幅反射同向轴（图2-20），有时由于泥岩厚度较大、与其邻近层段 地层的密度差较小而在地震上以持续一定厚度、连续性较差、振幅较弱的空白反射为特 征。以相当Ⅲ级旋回的长期旋回为例，洪泛面连线与地震剖面反射同相轴的波峰或波谷峰 值连线是近于平行的。

图2-20 钻井约束的井-地震对比剖面中最大洪泛面等时踪追与层位标定

（2）在钻井岩心和测井剖面中的识别标志
在钻井岩心（或地表露头）中识别长期旋回层序中的洪泛面和最大洪泛面是比较容 易的，相关的岩性表现为向上加深变细沉积序列顶部的大套泥岩段，或往往位于大套质纯 泥岩段的中上部（图2-21）。然而在短、中期旋回层序中，与湖泛期相关的密集段沉积厚 度往往较薄，通常表现为向上加深变细沉积序列顶部的泥岩段，厚度往往很薄，为十数厘 米至数十厘米，故在钻井岩心和野外露头中都易被忽略。

图2-21 鄂尔多斯盆地上古生界海相地层最大洪泛面发育位置示意图

在钻井的测井曲线中不同级别基准面旋回中的洪泛面识别标志都非常清晰，均表现为 测井曲线单向或脉动性移动达低幅极限位置后折向幅度增高的转换点位置，对应的电性特 征为低电阻、低电位和高伽马、高声波时差，在垂向序列上表现为向上加深变细复变粗沉 积序列中部的“细脖子” 段。
在陆相盆地中，由于洪泛期，特别是最大洪泛期沉积主要表现为大套较深水相（半 深湖-深湖相）的暗色泥页岩和油页岩组成的连续沉积（密集段），并以组成密集段的暗 色泥、页岩和油页岩中有机质含量普遍较高和类型较好，富含介形虫、双壳类、藻类和微 体或超微化石为显著特征，往往具备良好生油层和区域性有效盖层的双重性质。与湖盆的 最大湖泛期相对应，湖盆边缘也有普遍的沼泽化作用，可形成广泛分布的泥炭层或煤层，因而也具备良好的生油层和区域性有效盖层性质，因此，在滨、浅湖沉积区广泛发育的泥 炭层或煤层，通常也可作为最大洪泛面发育的位置和主要识别标志。
3.陆相地层中的洪泛面
（1）河流沉积体系中的洪泛面
在河流相沉积中，洪泛面在短期、中期和长期基准面旋回中均有分布，但辫状河和曲 流河的洪泛面产出位置是有明显差别的，可分为3种情况：
1）在较短期的旋回中，辫状河的较短期洪泛面位于层序的顶部或与顶界面重合，甚 至缺失洪泛面。造成洪泛面逼近或与基准面下降侵蚀形成的冲刷面重合的原因，与基准面 上升期处于过补偿沉积充填状态，当基准面一旦进入下降期，即进入暴露和下切侵蚀作用 为主的地层过程有关，因而不仅洪泛期沉积物很难得到较完整地保存，而且上升半旋回的 中、上部沉积物因受到下切的侵蚀作用影响，保存也不完全。从而导致洪泛面与下移的层 序顶部冲刷面逼近或重合，甚至冲刷面穿越洪泛面而造成后者缺失；
2）曲流河的洪泛面位于较短期的基准面上升达高点位置后折向下降的转换点位置，此类洪泛面也通常出现在河间洼地泛滥平原或河漫湖的泥质连续沉积区，具整合界面性 质，并将层序分隔成基准面上升和下降两个半旋回；
3）在较长期的基准面旋回中，辫状河的最大洪泛面一般位于层序的顶部或缺失，成 因与基准面大幅度上升达高点位置后，出现区域性的欠补偿或无沉积作用有关。而曲流河 的最大洪泛面一般位于层序靠上的内部而很少缺失，在区域地层对比上具有极其重要的等 时对比意义。
综上所述，在远离海洋的辫状河和曲流河沉积体系中的洪泛面有明显的差别，如在辫 状河沉积体系中，洪泛面多位于层序的上部接近顶界面的位置或与顶界面重合，甚至缺 失，只有少数较高级别的较低频层序中，如以川西坳陷上三叠统须家河组须二段河流相沉 积为例，其中期和长期旋回层序中往往保存有洪泛期淤塞充填废弃河道的暗色泥岩（图 2-22左图）；而在曲流河沉积中，无论是较短期还是较长期的旋回层序中，伴随基准面上 升的地下水位抬高，在河间地区泄水差的低洼部位于最大洪泛期形成河漫湖、沼泽或泛滥 平原，因此，洪泛面多数由暗色泥岩、炭质泥岩、煤层组成（图2-22右图）。类似的情况 亦出现在珠江口盆地惠州凹陷的古近系恩平组辫状河相的地层中。
在近海洋的海岸平原河流相区，最大海泛时期并非以发育凝缩段为标志，而是以潮汐 作用向原先纯河流作用控制的地区入侵过程和入侵幅度为代表，Shanley等（1994）证实 在海岸平原的河流相地层中，潮汐影响范围以同期滨面沉积的方式可延伸至内陆达65 km 的远距离范围，并可与海相地层中最大海泛面建立起时间对比关系。潮汐过程向内陆的最 大洪泛面由河流的排水量、地层基准面上升速率、自然地理及潮坪范围等综合作用所控 制。现代河口湾和河系研究也证实，潮汐的影响范围可从滨线周期性地延伸至内陆数万 米。在受潮汐影响的海岸河流地区，水体逆流并产生“液态泥” 和溯源河道沉积，发育 撕裂碎屑、压扁层理等。至于海泛是局限于河谷还是蔓延到河间洼地，在陆相沉积记录中 所保存的地层形式有相当大的差异。若海侵幅度很小，未影响到河间洼地，河谷中超覆于 河流相之上的河口湾沉积物在横向上可与河间洼地的泥岩层相当。基准面的上升通常导致 潜水面的相应上升，沿河谷边缘形成极差的排水条件，当先期排水条件良好和氧化的泥质 沉积被淹没时，在河谷内可进一步形成排水不良的沼泽环境，以沉积暗色泥岩、炭质页岩 和煤层为主，因此洪泛面发育区仅限于河谷内。若海侵幅度较大并使河间洼地很快被淹没 时，泥质沉积被浅海相沉积所超覆，河谷和河间洼地发生广泛的海泛事件，以河系下游排水条件逐渐变差和发生广泛的暗色泥岩、炭质页岩和煤层沉积组合为特征，因此，海岸平 原河流相区中的洪泛面发育范围可远远超出河谷地带，具有分布面积广、沉积厚度较大和 层位较稳定的基本特点。

图2-22 河流相层序中的短、中期洪泛面和长期洪泛面的发育位置 MMFS—最大洪泛面，实际资料来自川西坳陷上三叠统须家河组须二段，据高志勇，2006

（2）三角洲沉积体系中的洪泛面（或湖泛面、海泛面）
在湖泊和海相三角洲沉积体系中，洪（或海）泛面的识别标志较为清晰，但在三角 洲平原、三角洲前缘和前三角洲3个亚相中洪泛面有不同的表现形式。如在三角洲平原亚 相中，其短期、中期旋回层序中的洪泛面基本特征与河流相非常相似，表现为分流河道间 沼泽、泛滥平原微相的暗色泥页岩、炭质页岩或煤层沉积。在三角洲前缘亚相中的短、中 期洪泛面则表现为水下分流间湾和分流间洼地微相的暗色泥岩沉积，而在中、长期基准面 旋回中，海相三角洲相的最大洪泛面则以大套前三角洲暗色泥岩和粉砂质泥岩的连续沉积 为标志，暗色泥岩中普遍发育有水平纹层理和透镜状层理，浪成沙纹层理和丰富的生物实 体和遗迹化石。
（3）湖泊沉积体系中的湖泛面
在湖泊相沉积体系中不同级别的洪泛面（或湖泛面）识别标志都较为清晰，但以最 大洪泛面（相当密集段）最具等时对比意义，此界面是在湖盆地基底下沉幅度最大、湖 平面上升达到最高位置时所形成的欠补偿沉积界面。成因与湖泛期伴随湖平面快速上升的 可容纳空间迅速加大，湖岸线不断向陆地方向迁移和相对可容纳空间增大至最高值，而沉 积物供给速率则最低值，致使盆地处于持续的欠补偿沉积状态有关。在湖盆中心部位，往 往是湖水大范围扩张和加深形成的大面积非补偿的缓慢沉积区，洪泛期以发育悬浮搬运的 细粒沉积物沉积作用为主，因此，最大洪泛面主要表现为大套半深湖-深湖相的、薄而连 续的暗棕色和黑灰色页岩、油页岩组成的密集段，并以组成密集段的暗色泥、页岩和油 页岩中有机质含量高和类型好，富含介形虫、双壳类型、藻类和微体或超微化石为显 著特征，往往具备良好生油层和区域性有效盖层性质，因此为最大洪泛面的重要识别 标志。
（4）陆棚沉积体系中的海泛面
在海相地层中陆棚沉积体系中的海泛面成因与湖盆中最大湖泛面相似，属于海平面上 升达到最高位置时所形成的欠补偿沉积界面，出现在大套连续沉积的暗色泥岩，通常称之 为凝缩段，生物化石特别丰富，在相当最低海泛面上，可出现代表饥饿沉积的生物密集层 或硬底构造，识别标志较为清晰（图2-23），具有重要的等时对比意义。

图2-23 跨越河流-三角洲-湖泊沉积体系中的最大洪泛面发育位置和等时追踪对比关系 （实际资料来自川西坳陷中、上侏罗统上沙溪庙组—遂宁组）

（5）洪泛面的等时地层对比意义
由于洪（湖或海）泛面发育层位稳定，岩性往往以单一的泥岩为主，等时性强，无 论是岩性、岩相还是测井和地震相识别标志都非常清晰，因而常作为时间-地层单元等时 对比的优选界面位置，特别在陆相地层中，更是不可多得的层序划分和跨相带、跨区域等 时地层对比的最重要标志（图2-23）。

洪泛面（flooding surface），又被称之为湖泛面或海泛面，系指基准面上升达最高点位 置时由湖（或海）域扩大和湖（或海）水位上升达最大值时，由洪水（或海水、湖水）泛滥作用形成的弱补偿或欠补偿沉积界面，为适应不同的沉积环境研究需要，在本研究中 统称为洪泛面（高红灿等，2004；郑荣才等，2000；陈洪德等，1995；高红灿等，2005）。此类界面分布广泛、产出层位非常稳定，无论是岩心、测井和地震剖面中（图5- 3），识别标志和对应关系都非常清晰，具有极强的等时性，无论是海相地层或是陆相地 层，在进行层序地层划分和等时地层对比时都以洪泛面为最重要的区域等时对比标志，因而识别和确定洪泛面的发育位置十分重要，也是进行层序分析的关键内容之一。需指出的 是，不同级别的基准面旋回中均可发育有洪泛面，但其规模及层序地层学意义有差别。在惠州凹陷古近系各级别层序中发育的洪泛面成因类型较多，可归纳为如下几个基本 特点：

图5-1 常见的测井相类型和结构要素 （据郑荣才，2001）


图5-2 测井曲线层序界面识别标志与地震反射界面的对应关系模型

1）较短周期基准面旋回洪泛面：可位于层序顶部与顶界面重合，甚至缺失洪泛面，但更多的是位于层序内部并将层序分隔成基准面上升和下降两个半旋回。在前一种情况 中，洪泛面往往逼近或与基准面下降期遭受侵蚀时形成的冲刷面重合，成因与基准面上升 期处于补偿和过补偿沉积充填状态，当基准面一旦进入下降期即处于暴露和下切侵蚀作用 为主的地层过程，因而基准面泛期沉积物很难得到较完整的保存有关，而且上升半旋回 中、上部沉积物，也因受到基准面下降期下切侵蚀作用的影响而保存不很完全，由此导致 下移的层序顶部冲刷面与洪泛面逼近或重合，甚至穿越洪泛面而造成洪泛面的缺失；在后一种情况中，洪泛面位于基准面上升达高点位置后折向下降的转换点位置，为连续沉积的 整合界面。识别较短周期基准面旋回中洪泛面的产出位置及其沉积学意义，对确定旋回的 结构类型和叠加样式至关重要，也是在油、气田范围内对砂层组和小层砂体进行等时追踪 对比的最重要线索；

图5-3 惠州凹陷过HZ08-1-1井地震剖面中与构造层序界面对应的T8（恩平组底界）、T7（珠海组底界）、T6（珠海组顶界）反射界面（SB：层序界面，MFS：最大洪泛面）

2）较长周期基准面旋回洪泛面：一般位于层序内部或顶部，成因与基准面大幅度上 升达最高点位置后，出现区域性的弱补偿或欠补偿沉积作用有关，此类大型洪泛面所具有 的地层学意义，系进行区域地层划分和等时对比最重要的标志；
3）洪泛面在常规地震剖面中的识别：上述较短周期旋回层序中的洪泛面在常规地震 剖面中较难识别，特别是较短周期旋回层序的厚度，往往因低于或远低于二维或常规三维 地震剖面所能描述的地层厚度下限而不能识别，而较长周期旋回层序中的洪泛面识别标志 明显，以相当Ⅲ级旋回的长期旋回为例，湖泛面连线与地震剖面反射同相轴的波峰或波谷 峰值连线是近于平行的；
4）测井剖面中洪泛面识别标志清晰：在不同级别的基准面旋回中，洪泛面均表现为 测井曲线单向或脉动性移动达低幅极限位置后折向幅度增高的转换点位置，对应的电性特 征为低电阻、低电位和高伽马、高声波时差。在地表露头和钻井岩心中，表现为向上加深 变细沉积序列顶部的泥岩段（较短周期旋回层序）或位于大套质纯泥岩段的中上部（较 长周期旋回层序）；
5）洪泛面的层序划分和等时地层对比意义：由于此类界面发育层位稳定，岩性单 一，等时性强，识别标志清晰，因而常作为时间地层单元等时对比的优选界面位置，特别 在陆相地层中，更是不可多得的层序划分和等时地层对比标志。

1. 陆相层序洪泛面的定义与类型

( 1) 洪泛面的定义

在陆相层序地层中，不同级次层序中均可发育洪泛面 ( flooding surface) ，但其发育规模和层序地层意义有一定差别。高级别的低频旋回中发育的洪泛期泥质沉积厚度大、相类型稳定、等时对比性强，而低级别的高频旋回则相反，甚至缺失洪泛面。洪泛面系指基准面上升达最高点位置时由湖 ( 或海) 域扩大和湖 ( 或海) 水位上升达最大值时，由洪水( 或海水、湖水) 泛滥作用形成的弱补偿或欠补偿沉积界面，是用来表达受异旋回作用控制的短期、中期旋回 ( 五级、四级层序) 在湖泊沉积中的湖泛面和远离岸线的冲积相中洪泛面的统一术语。洪泛面是一个将较新地层与较老地层分开的界面，界面之上一般为颜色相对较深、质地较纯的泥岩，其内可见水平层理等反映静水沉积环境的层理构造，并可见黄铁矿等反映还原环境的自生矿物，且一般具有向上变粗的沉积序列; 界面之下，岩性相对较粗，有时可见垂直虫孔等反映浅水环境的沉积构造或根土层。最大洪泛面表示长期旋回 ( 三级层序) 基准面上升达高点位置时由洪泛作用形成的弱补偿或欠补偿沉积界面，代表着相对水位最高、沉积速率最低的界面，同时也代表着长期基准面持续上升的进积-退积序列折向下降的加积- 进积序列的相转换面。在陆相地层中，洪泛面一般由具有不同环境意义的暗色泥岩或泥灰岩组成，剖面往往位于大套泥岩的中、上部或顶部。

( 2) 洪泛面在层序中的分布类型

韵律性或旋回性沉积可有两种不同的形成机制，即自旋回和异旋回。对地层基准面旋回的识别主要是在对异旋回进行详细分析的基础上实现的。

1) 自旋回是指主要受发生于沉积盆地自身地层过程控制的沉积旋回，这种地层过程常局限于盆地内部或盆地内某一局部区域很小的范围内。自旋回形成的沉积地层通常连续性较差，且延续时限很短 ( 一般为数十至数百年) 。与搬运介质动力条件或沉积条件有关的某些沉积作用 ( 如辫状河心滩和曲流河边滩的纵向和侧向迁移所形成的正粒序沉积序列) ，或不断向前推进或侧向加积的单砂体 ( 如三角洲前缘的进积分流河道单砂体、河口坝单砂体，辫状河道中的进积心滩单砂体，曲流河道中的侧积边滩单砂体) ，以及潮汐作用形成的潮道和潮坪单砂体，都属于地层自旋回过程的产物。以曲流河为例，在基准面不发生变动的情况下，它仍然会以河流自身的水流作用冲刷凹岸而在凸岸发生沉积作用。这种侧向迁移作用产生下部河道砂- 上部泛滥平原的正韵律沉积，显然，这种正韵律并不代表基准面旋回的升降变化。

2) 异旋回对于所研究的沉积体系而言主要是指各种外部地质过程所引起的旋回性沉积记录，物源区的构造运动、全球海平面变化、气候变化、天体运行的周期性等多种因素都可引起异旋回沉积，其形成条件为具备充足的物源供给和可容纳空间的持续增加或减少等。

可以认为，当基准面处于静止状态时沉积作用以自旋回为主，而当基准面处于上升状态时则以发育异旋回为主，由于基准面上升对异旋回沉积记录的保存提供了连续增加的可容纳空间，因此，异旋回沉积层序的连续性和所延续的时限都要比自旋回大得多。当基准面处于下降状态时，伴随可容纳空间的减少和基准面穿越沉积界面的过程，不断调整着沉积与侵蚀作用的方式，因而也属于地层的异旋回过程，但保存的沉积记录连续性和所延续的时限都要低于上升状态对异旋回的沉积记录。

综上所述，地层内的自旋回沉积作用可视为基准面上升或下降过程中瞬间稳定地层过程的产物，如以曲流河沉积为例，在基准面上升或下降过程中的某一瞬间，曲流河的河道表面与基准面是非常接近的，其上游至下游的剖面大体相当于河流的平衡剖面，为一近似于平衡状态的河流，也就是说，当基准面处于静止状态时曲流河的凹岸侵蚀与凸岸沉积处于平衡状态，以发育侧向不断侵蚀和迁移的边滩→漫滩地层自旋回为主。若此时基准面下降，河流就要发生垂向冲刷侵蚀作用，先前自旋回沉积下来的沉积物会遭受剥蚀。只有在基准面上升的情况下，前期的自旋回沉积才会得以保存，并在其上叠加新的河流沉积序列。由此可以说明在多个河流沉积连续叠加的沉积序列中，单个河流沉积序列一般为自旋回沉积产物。因此，多个河流沉积序列在纵向上的连续叠置代表的是基准面上升或下降过程中的异旋回沉积产物。

陆相层序中的长期、中期、短期旋回 ( 三级、四级、五级层序) ，发育时限均在万年之上，典型地受异旋回作用 ( 如构造沉降、湖平面升降、气候作用等) 控制。基准面升降运动的轨迹在理论上为一正弦曲线，其在理论上可划分为 7 个演化阶段 (图2-8) : 缓慢上升 ( A 阶段) 至加速上升 ( B 阶段) ，后减速为缓慢上升，达最高点位置后 ( C→D阶段) 折向缓慢下降 ( E 阶段) 和快速下降 ( F 阶段) ，再减速下降至最低点位置 ( G，以侵蚀为主的阶段) ，后重新折向缓慢上升 ( A'，下一个高频旋回的开始阶段) 。基准面升降变化的不同阶段，其基准面旋回结构和叠加样式是不同的，这就决定了洪泛面在层序结构、沉积相序组合中具有不同的分布类型，即洪泛面在基准面变化中有着与 7 个演化阶段相对应的 7 种类型 (图2-7) 。

图2-7 基准面升降变化与洪泛面发育类型之间的关系

A 型洪泛面发育于基准面上升早期，位于基准面旋回地层的底部，与层序底界面重合，甚至缺失洪泛面; B 型洪泛面发育于基准面快速上升阶段，位于基准面旋回地层的上部，偶有洪泛面缺失现象; C 型洪泛面发育类型与 B 型相类似，但洪泛面一般不缺失; D型洪泛面发育于基准面上升最大时期，位于基准面上升达高点位置后折向下降的转换位置，且上升与下降两个半旋回地层近于相等。基准面下降早期发育 E 型洪泛面，下降中期的快速下降阶段发育 F 型洪泛面，下降至最低位置时则为 G 型洪泛面。E-G 型洪泛面是A-C 型洪泛面的映射或相反型。

如图2-7 所示洪泛面只是理想状态下的分布类型，在实际的沉积与层序的演化过程中往往只有几种甚至 1 ～2 种洪泛面类型出现，且粒级变化可能会突变，长期旋回层序一般由多个中、短期旋回叠加而成，通常具有类似的层序结构、沉积序列和分布模式。因此长期旋回最大洪泛面与中、短期旋回中的洪泛面类型相似，但在发育的时间跨度和厚度规模上远大于后者。

( 3) 可容纳空间与沉积物供给量之比 ( A/S) 对洪泛面类型的影响

基准面升降不同演化阶段所累积的可容纳空间体积由小增大后又重趋减小，相对应的沉积物补给则出现由大变小后复变大，以及河流的落差、流速、能量及其所能搬运的沉积物数量和粒度由高而粗递变为低而细后复递变为高而粗的过程，因而在中、短期基准面旋回 ( 四、五级层序) 过程中出现由低可容纳空间向高可容纳空间转化后，重新返回低可容纳空间的进积 ( A/S1→A/S ＜1) →加积 ( A/S≤1→A/S≥1) →退积 ( A/S ＞1→A/S1) →加积 ( A/S≥1→A/S≤1) →进积 ( A/S ＜1→A/S1) →侵蚀为主的地层响应过程，每个地层响应过程均具有不同的基准面旋回结构和叠加样式，以及不同的洪泛面类型。下面以冲积扇、河流、三角洲及湖泊沉积体系为例，来说明洪泛面在不同沉积体系中的地质特征。

2. 不同陆相沉积中洪泛面特征与组合类型

( 1) 冲积扇中洪泛面冲积扇沉积中主要发育基准面缓慢上升的 A 型洪泛面与基准面快速上升的 B 型洪泛面组合类型。洪泛面主要表现为冲积扇扇端的暗色、棕色泥岩、泥质粉砂岩沉积，有时见钙质结核。

( 2) 河流相沉积中的洪泛面

在河流相沉积中，洪泛面多发育 A、B 型洪泛面。而曲流河和辫状河沉积体系中的洪泛面也有明显的差别。在辫状河沉积体系中，洪泛面位于层序的上部接近顶界面的位置或与顶界面重合，甚至缺失洪泛面。洪泛面的类型以 A 型为主，只发育少部分的 B 型洪泛面，洪泛期发育淤塞充填废弃河道的暗色泥岩沉积。在曲流河沉积中，则主要发育 B 型洪泛面，A 型洪泛面则相对不发育。

河流相中洪泛面发育类型与多期河道纵向叠置关系有关，即在晚期河道沉积冲刷侵蚀早期河道沉积地层较薄的情况下，形成泥包砂的沉积特征，主要发育洪泛面位于层序上部接近顶界面的 B 型洪泛面; 晚期河道沉积冲刷侵蚀早期河道沉积地层较厚的情况下，形成砂包泥的沉积特征，发育洪泛面与底界面重合的 A 型洪泛面，甚至缺失洪泛面。基准面的上升常伴随着地下水位的上升，在河间地区泄水差的低洼部位，洪泛期形成河漫湖、沼泽或泛滥平原。因此，洪泛面多数由暗色泥岩、炭质泥岩、煤层组成。

位于盆地边缘的冲积扇、河流沉积区，由于基准面上升提供的可容纳空间始终处在低于或远低于沉积物供给量的补偿或超补偿的非均衡状态，使上升的基准面始终难以穿越到沉积界面之上较远的位置。当基准面上升达最高点位置后，一旦折向下降，基准面立即穿越到沉积界面之下而造成上升期堆积的沉积物遭受侵蚀冲刷作用，尤以相当洪泛期的沉积物最早遭受侵蚀而缺失; 或由于在后期基准面旋回上升时，冲刷侵蚀前期基准面旋回的下降半旋回沉积的地层，极易造成下降半旋回沉积地层全部或大部分缺失，这样就形成了A、B 两种洪泛面分布类型。

( 3) 三角洲相沉积中的洪泛面

三角洲沉积体系中洪泛面的识别标志较为清晰，但在三角洲平原、三角洲前缘两个亚相中洪泛面有不同的表现形式。在三角洲平原亚相中，洪泛面基本特征与河流相相似，表现为分流河道间沼泽、泛滥平原微相的暗色泥页岩、炭质页岩或煤层沉积。在三角洲前缘亚相沉积中，洪泛期发育水下分流间湾和分流间洼地微相的暗色泥岩沉积。三角洲相的最大洪泛期表现为以大套前三角洲暗色泥岩的连续沉积为标志，暗色泥岩中普遍发育有水平纹理和透镜状层理、浪成沙纹层理和丰富的生物实体和遗迹化石。

图2-8 中洪泛面在三角洲前缘中的分布类型，充分展示了洪泛面类型随基准面升降在时间和空间上发生类型转换的情况，即基准面无论是发生纵向的时间变化 ( 基准面升降变化) 还是横向的空间变化 ( 即由水下分流河道-远砂坝) ，均表现为由基准面上升期的 A、B、C 型洪泛面至基准面下降期的 E、F、G 型洪泛面转换的组合类型，最大洪泛面为 D 型洪泛面 ( 表2-3) 。

图2-8 ( 最大) 洪泛面在三角洲前缘中分布组合类型

表2-3 高频旋回中 A/S 值变化与洪泛面发育类型的关系

续表

注: A-可容纳空间; S-沉积物供给量。

洪泛面在三角洲沉积中的这一时间、空间上的演化规律，可应用于等时地层对比与当前岩性地层油气藏的勘探中。塔里木盆地英买力地区白垩系下部卡普沙良群主要为湖泊沉积，其顶部发育一套厚度较大且非常稳定的代表最大湖侵期半深湖相泥岩及粉砂质泥岩的沉积。将其作为研究区对比的标志层，建立等时地层格架 (图2-9) 。在等时地层格架内清晰地发现英买 31 井至羊塔 2 井方向，有明显的底超顶剥现象，英买 31 井至英买 5 井，下部卡普沙良群四级层序发育相对完整，只是地层厚度有所减薄，再往北至英买 8 井、英买 30 井区，下部卡普沙良群四组层序一般只发育一个或两个四级层序，存在有明显的上超现象。上部巴什基奇克组，在英买 5 井以北就存在有顶剥现象，相应地白垩系地层厚度由南至北明显减薄，即由英买 31 井的 748m，向北至英买 5 井为 682. 5m，至英买 8 井变为 302m，再至英买 30 井为 236m。

巴什基奇克组辫状三角洲前缘砂体的顶部具剥蚀现象，且各井区地层剥蚀的时间具有明显的三期剥蚀特征。最早期剥蚀范围可能在羊塔 1 井以西地区，中期剥蚀范围可能在英买 5 井、英买 17 井一线以西及以北地区。而至英买 31 井、英买 4 井、英买 1 井以东地区基本上为晚剥蚀或未受到剥蚀区域。因此，该地区的巴什基奇克组顶部砂岩与其上的古近系底的不整合界面，可能形成有利的地层不整合圈闭。同时在其下部的卡普沙良群地层中可见分布有砂体上倾尖灭圈闭，一旦油气充注保存即可形成好的油气藏。

( 4) 湖泊相沉积中的洪泛面

在湖泊沉积体系中洪泛面识别标志最为清晰，但以最大洪泛面 ( 凝缩层) 最具等时对比意义，此界面是在湖盆基底下沉幅度最大、湖平面上升达到最高位置时形成的欠补偿沉积界面。成因与湖泛期伴随湖平面快速上升的可容纳空间迅速加大，湖岸线不断向陆地方向迁移和相对可容纳空间增大至最高值，而沉积物供给速率最低，致使盆地处于持续的欠补偿沉积状态有关。在湖盆中心部位，往往是湖水大范围扩张和加深形成的大面积非补偿的缓慢沉积区，洪泛期以发育悬浮搬运的细粒沉积为主。因此，最大洪泛面主要表现为大套半深湖- 深湖相、薄而连续的暗棕色和黑灰色页岩、油页岩组成的凝缩段，并以组成凝缩段的暗色泥、页岩和油页岩中有机质含量高和类型好，富含介形虫、双壳类型、藻类和微体或超微化石为显著特征，往往具备良好生油层和区域性有效盖层性质。与湖盆的最大洪泛期相对应，湖盆边缘湖水浅、面积宽广，普遍发生沼泽化，形成广泛分布的泥炭层或煤层，也具备良好生油层和区域性有效盖层性质，因此，可将滨、浅湖地区广泛发育的泥炭或煤层作为最大洪泛面的识别标志。

图2-9 英买力地区白垩系羊塔-英买 31 井等时地层格架MFS-最大洪泛面

3. 洪泛面的识别

( 1) 地震剖面中的洪泛面识别标志

在不同级别的基准面旋回中洪泛面的识别标志和特征是不一致的，如在常规二维或三维地震剖面中，由于中期和短期旋回的地层厚度往往低于地震剖面所能描述的地层厚度下限而难以识别。在湖泊中的坡折带位置处，首次洪泛面与最大洪泛面则较易识别。由于最大洪泛面处在湖水不断扩张产生的地层逐步上超向盆地迁移的转换面位置，因而常与下超面一致。在地震剖面上有时表现为较平缓、连续的强振幅反射同相轴，有时由于泥岩厚度较大、与其邻近层段地层的密度差较小而在地震剖面上以持续一定厚度、连续性较差、振幅较弱的空白反射为特征。

位于湖泊中的非坡折带沉积地层，最大洪泛面主要出现在大套泥岩的连续沉积过程中，常表现为一系列具平行- 亚平行、中- 强振幅、中- 高连续、低- 高频特征的反射波组，因而要确定其发育位置也较困难。一般情况下，通过连井剖面的地震合成记录加以确定，通常将最大洪泛面标定在反射波组中的强振幅、断续-较连续的同相轴上，以代表基准面由上升折向下降的转换位置。

( 2) 岩心及露头中的洪泛面识别标志

洪泛面在岩心中的识别较为清晰。以英买力地区玉东 2 井白垩系巴什基奇克组4799 ～ 4817m 岩心为例，该段主要表现为三角洲前缘的水下分流河道- 分流间湾沉积，洪泛期的分流间湾泥岩呈褐色，并见有虫迹，洪泛面类型为 B- C 型 (图2-10) 。

图2-10 洪泛面在钻井岩心中的识别 ( 玉东 2 井，左为岩心柱状图，右为洪泛期岩心中见到的虫迹)

( 3) 钻井中的洪泛面识别标志

在钻井测井曲线中识别洪泛面和最大洪泛面比较容易，特别是在短、中期旋回层序( 五级、四级层序) 中，与洪泛期相关的密集段沉积厚度往往较薄，通常为数厘米至数十厘米，故在野外和钻井岩心中易被忽略，在地震剖面上一般不能识别。但在钻井的测井曲线中识别标志非常清晰，在不同级别的基准面旋回中，洪泛面，特别是最大洪泛面，绝大多数表现为单向移动或脉动性移动达低幅极限位置后折向幅度增高的转换面。与其对应的电性特征为低电阻、低电位和高伽马、高声波时差，在垂向序列上表现为 “细脖子”段，相关的钻井岩心表现为向上加深变细沉积序列顶部的泥岩段 ( 中期、短期旋回层序) 或位于大套质纯泥岩段的中、上部 ( 长期旋回层序) 。图2-11为古近系迪那 201 井 4900 ～5055m 井段，主要为扇三角洲前缘沉积，无论是高频层序的洪泛面还是低频层序的最大洪泛面均位于测井曲线由退积特征变化为加积特征的转换点位置，即最大自然伽马值处。洪泛期多为分流间泥岩或前扇三角洲的细粒沉积。

图2-11 测井曲线中 ( 最大) 洪泛面识别标志 ( 迪那 201 井)

( 4) 地球化学识别标志

在砂泥岩岩心剖面中，洪泛面的认定除了应用测井曲线、岩性观察等方法外，还可以利用有机碳含量(TOC)、微量元素等方法加以识别。在一个层序单元内垂直剖面上，最大TOC含量往往与最大洪泛面有关。

另外，由于洪泛期的细粒沉积物堆积缓慢，导致水体中的各种微量元素富集，在相对深水环境形成的沉积物中Fe²⁺与S^2-含量高，B/Ca比值高，Fe²⁺/Fe³⁺比值低，而相对浅水环境则正好相反，可据此判断洪泛面。

(5)古生物识别标志

洪泛期特别是最大洪泛期，沉积速率低，沉积表面由轻微石化逐渐变化为硬地，使得底栖生物富集，生物扰动、钻孔、潜穴发育，大多是古生物化石比较富集的层段。

4.洪泛面的等时地层对比意义

由于洪(湖或海)泛面发育层位稳定，岩性往往以单一的泥岩为主，等时性强，无论是岩性、岩相还是测井和地震相识别标志都非常清晰，因而常作为时间-地层单元等时对比的优选界面位置，特别在陆相地层中，它更是不可多得的层序划分和跨相带、跨区域等时地层对比的最重要标志。

(1)初始洪(湖)泛面

初始湖泛面为湖平面下降到最低点相对稳定之后，开始快速回返的位置。初始湖泛面之下，多以粗碎屑的冲积扇、河流及扇三角洲平原沉积为主，呈加积式或退积式序列，其上以水体较深的湖相泥和粉砂沉积为主，常表现为泥岩厚度加大的退积序列，沉积相突变。湖泛面有时与层序界面、不整合面一致。在电性曲线上也有明显的变化。可据此确定初始湖泛面的位置。

(2)最大洪(湖)泛面

最大洪泛面系指长期基准面旋回中湖水位上涨达最高点位置、湖域范围最大和沉积速率最低时发育的沉积界面，代表长期基准面持续上升的进积→退积序列折向下降的加积→进积序列的相转换面，一般由前三角洲、浅-半深湖相的暗色泥岩、页岩或泥灰岩组成，剖面上位于密集段的顶部。此类界面在地震剖面中识别较为困难，通常表现为空白反射或平直连续的强反射同相轴。在地表露头、钻井岩心和测井剖面中，此类界面以其特有岩性和岩相组合，以及出现在加积→退积式组合折向加积→进积式组合的相转换面位置而易于识别。由于此类界面发育层位稳定，岩性单一，等时性强，识别标志清晰，常作为时间地层单元对比的优选界面位置，为陆相地层中最重要的层序划分和等时对比标志。

在库车坳陷东部古近系与新近系吉迪克组所发育的长期基准旋回层序中，几乎无一例外地发育有最大洪泛面。如古近系库姆格列木群底部第三段潟湖相沉积的灰白色灰岩、泥灰岩，第一段褐色泥岩;苏维依组第三段和第一段褐色泥岩;新近系吉迪克组砂泥岩段中的褐色、暗色泥岩。它们均在泥岩段顶部发育有长期基准面上升折向下降的相转换面，于区域上具有极好的等时追踪对比性。需指出的是，此类界面仅发育于盆内的湖相、三角洲沉积区，于盆缘的冲积扇和河流相沉积区不发育，原因与此两相区由长期基准面持续上升提供的可容纳空间始终处于低于或远低于沉积物供给量的补偿或超补偿非均衡状态有关，也即上升的基准面始终难以穿越到沉积界面之上较远的位置，当基准面上升达最高点位置后一旦折向下降，基准面即穿越到沉积界面之下而造成上升期堆积的沉积物遭受侵蚀冲刷作用，尤其是最大湖泛期的沉积物最早遭受侵蚀而缺失，因而不发育与之相关的最大洪泛面。这也是冲积扇和河流两沉积相区仅发育基准面上升半旋回沉积，层序中仅保存向上变细变薄二元结构，以及层序中仅发育底冲刷面而不发育最大洪泛面的主要原因。

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洪泛面( 湖泛面或海泛面) 的成因类型和级别划分视频