陆相盆地层序地层研究特点

陆相层序地层发育的主要特点~

由于板内构造条件下的陆相盆地的地质结构明显不同于大陆边缘盆地，因此陆相盆地层序地层的研究与大陆边缘盆地相比具较大的差异。所以陆相盆地研究中，只能领会层序地层理论的精神实质灵活运用。归纳起来存在这些差异：
陆相盆地形成中构造作用已上升到主导位置，它不但明显地控制盆地性质、规模和形态，而且也控制沉积作用的旋回性。构造控制下所形成的盆地性质类型不同，其层序地层发育特征也不同。如晚三叠世鄂尔多斯盆地西缘层序地层形成与演化主要受控于特定构造背景下的区域构造事件或幕式构造旋回，所形成的类似于板内的前陆盆地，并主要受盆缘断裂带控制（图2.1）；构造运动决定着盆地蓄水空间的形成与消亡，决定着陆相湖盆扩展和萎缩，旋回以幕式变化为主；盆地中体系域的面貌，明显地受控于该时期构造样式或构造格架控制；幕式构造的旋回性决定沉积作用的旋回性，并制约着充填物具有物源近、堆积速度快、沉积物中含突发性事件高的特点。

图2.1 鄂尔多斯前陆盆地（T3）沉积相剖面

（据刘少峰，1994）
气候作为一个独立的控制与影响陆相层序地层的发育因素也明显增强。在海相中，气候与构造的作用都可能转化为海平面升降与海水作用，它的影响并不明显。但在大陆内部却截然相反，气候周期性变化导致大陆地表水流量及沉积速率周期性变化明显，它与构造作用共同控制盆地蓄水区水体的规模及搬运方式，决定着沉积物类型，从而制约盆地内层序地层的发育。如我国东部晚白垩世—古近纪时，处于热带、亚热带半干旱到干旱的气候环境，气候影响着湖盆的蒸发量，促使敞流湖盆与闭塞湖盆相互转化，形成一套干湿交替的蒸发岩系，明显表现出气候对层序的控制（傅强等，2004）。
陆相盆地具有多物源、多沉积中心、相变快、相带窄、水域面积小和变化大等特点，其沉积体系域类型比海相大陆边缘盆地更多样化和复杂化；陆相盆地内湖底扇或深水重力流沉积主要发育于深湖泥岩段（即凝缩层段），而大陆边缘盆地海底扇则发育于低位体系域；陆相盆地在纵向上演化快、不稳定系数大，盆地发育的不同时期.不同方向的物源相对作用的能量和沉积物的类型不断变化。上述陆相盆地这种沉积特点决定了其层序地层的分布的复杂性和多样性。
陆相盆地中蓄水体（即湖盆）所占的比例除最大湖进期外一般较小，相对受地表水影响所占的比例较大，这在湖盆消亡期表现的尤为明显和突出。因此，陆相沉积区域范围，除湖泊沉积区（滨浅湖—深湖）外，还包括风成区、冲积扇区、河流冲积平原区以及河流－沼泽区，这些沉积区所形成的陆相层序地层特点，显然与单一海相所形成的层序地层有明显的差别。

陆相盆地尽管受海平面变化的影响饲有限的（Shanley等，1994），但由于湖平面的变化对陆相湖盆沉积作用的基本控制，在很大程度上类似于相对海平面变化对浅海地层的控制，所以源于海相沉积地层研究而形成发展起来的经典层序地层学（Vail等，1977），其理论、研究思路及方法同样能有效地应用于陆相沉积盆地研究中。目前，根据经典层序地层学以不整合面或与之可对比的整合面进行层序划分与对比的思路和方法，已经并仍是陆相层序地层学研究的一个主要流派。在进行层序地层研究时，必须充分认识到层序地层学是一门综合性很强的地层学分支学科，应结合多门学科、多种手段及多类资料，始终遵循层序地层划分的三大基本原则——最大间断原则、等时性原则和统一性原则，按照先宏观、整体再微观、细致的操作程序进行综合分析。
本文运用经典层序地层学理论、研究思路及方法，遵循层序地层研究的基本原则和操作程序，首先从区域上整体分析鄂尔多斯盆地延长期沉积演化规律，充分利用富县地区的岩心、录井、测井、露头以及测试等各种资料，通过分析沉积微相序列、测井相、地球化学等特征进行层序各类界面的识别和层序划分；在此基础上进行层序地层对比，建立层序地层格架；然后深入研究层序内部体系域构成特征，重点分析主要目的层组的层序地层与沉积相展布特征；最后，重点研究本区物源供给与湖平面的变化，进一步综合分析晚三叠世延长期富县地区层序地层形成、演化及其控制因素。

一、陆相盆地沉积特点

陆相盆地主要受控于构造因素，因而沉积盆地内构造分区明显、沉降分异大；陆相盆地具有物源近、堆积快等特点，沉积物中含突发性事件沉积所占比例较大，其气候变化对沉积物供给影响比较明显；陆相盆地具有多物源、多沉积中心、相变快、相带窄、水域面积小且变化大等特点。陆相盆地的水域分布受构造沉降、气候条件的控制，洪泛事件沉积可能是陆相沉积中的最重要的事件沉积。陆相盆地充填层序中沉积体系域类型多而复杂，因此可能不能用一种模式表达。

陆相盆地的类型较复杂，构造作用是控制盆地充填沉积的主导因素，因此，盆地充填沉积序列的构造—旋回性强，盆地发育、演化和废弃的阶段性较强，水平面的变化也是整体性的扩张或大面积的萎缩，因而不能用单方面水的进退所能反映出来。

二、陆相盆地层序地层研究特点

陆相盆地层序构成样式具有多样性，通常与盆地所处区域构造位置具有密切关系，层序内部单元的层次和级别依构造活动的阶段性特点不同而有差异。

层序内体系域的划分与识别，以及小层序的划分，主要依据盆地水域体制的变化导致的事件性界面及其界面限定的地层段相组合序列特点而定，体系域类型也具有多样性，如有的学者建议沿用大陆边缘盆地的体系域名称，如低水位、水进、高水位体系域，而有的学者建议用低水位、扩张和萎缩体系域，有的则干脆用一个体系域开始的沉积体系和结束的沉积体系名称简化而就。总之，陆相层序的内部单元具多样性特点，试图用一个固定模式概括是相当困难的。

层序级别的划分与构造运动规模及级次相对应，高级别层序可能适合用于大范围对比，而低级别层序的年龄时限限定及全球对比则难度较大。近年来，盆地模拟技术发展较快，用盆地模拟的方法恢复盆地构造史、充填史等，对层序划分具有重要作用。

如林畅松等（1995）通过乌里雅斯太断陷盆地沉积史进行回剥分析，得出如下的一些认识，可以认为是反映陆相断陷盆地层序地层分析基本特点的典型实例：

（1）一个二级层序是一个构造沉降幕或裂陷幕的产物；

（2）二级层序的不整合面是沉降速率减少至零、直至抬升遭受剥蚀的结果，断块的掀斜作用强化界面的不整合特征；

（3）三级层序的发育也可能与更次一级的间歇性构造沉降差异有关。气候等的变化造成相对高频的湖平面变化，也可能与三级层序的发育有关，但主要是控制相对低级别的层序单元发育。

陆相盆地层序分析和层序内部结构的划分，争论最大，意见分歧最突出，至今尚未有比较统一的划分方案。根据作者近些年的研究和系统总结各家观点，可归纳如下。

1.层序内体系域的三分方案

将一个层序仍然采用三分法，选择与陆架边缘坡折相对应的参照物。魏魁生等人在华北、冀中、二连及松辽盆地的中、新生代层序研究中，以“风暴浪基面”作为“陆架边缘坡折”的参照物，划分出低水位、水进和高水位3种体系域，从而归纳出近海盆地层序地层模式。王东坡等人（1996）在对松辽盆地的研究中，选择冲积平原与滨浅湖或三角洲沉积接壤处的滨浅坡折作为参照点，划分出湖进（无低水位）、湖泛和湖退3个体系域。顾家裕（1995）在建立陆相坳陷和断陷盆地层序地层模式中，体系域的划分也是采用低水位、湖侵和高位体系域的三分法。还有的研究者采用低水位、湖泊扩张和湖泊萎缩体系域，也是一种三分方案。三分法与大陆边缘盆地的层序结构相映照，有与国外层序模式挂勾或接轨的涵义。

2.陆相层序并非三分结构

即认为陆相层序的内部结构并非固定三分。如解习农等（1993）以陆相冲积体系与湖泊体系的不同比例的组合划分体系域，没有选择与陆架坡折对应的参照物。解习农等人根据鄂尔多斯盆地、阜新盆地、伊通地堑等地区的层序地层等研究，认为大陆边缘盆地沉积体系域划分方案不适合于陆相盆地，因为在陆相盆地演化过程中不同时期的湖平面变化很大，沉积体系的空间配置受控于进积、加积和退积演化的全过程。因此以小层序组为划分单元，可分为进积小层序组、加积小层序组、退积小层序组和湖泛小层序组。纪友亮等（1998）从控制陆相层序发育的主导因素出发，在对华北盆地中济阳坳陷东部地区下第三系层序地层研究时，依据构造运动、气候变化两个主导因素，首先将层序类型划分为构造层序和气候层序。构造层序又可分为如下三种层序：简单断坳层序，同生断坳层序和多期坳陷层序。简单断坳层序只发育巨厚的湖泊萎缩体系域（进积式小层序组）；同生断坳层序由低水位体系域、湖泊扩张体系域、湖泊萎缩体系域和非湖泊体系域组成（低水位与非湖泊体系域可以不出现）；多期断坳层序由多期进积式小层序组成。气候层序由低水位、湖泊扩张、高水位与湖泊萎缩4个体系域组成。郭少斌等人（1996）认为陆相盆地难以找到让人信服的与陆架坡折相对应的参照物，建议采用湖泊充填、湖泛体系域更能反映湖盆的特点。郭少斌认为，湖平面变化可分为完整旋回和不完整旋回两类情况：在完整旋回中，从湖泊充填体系域开始，随后是水进形成的湖泊扩张体系域，达到最高湖平面时产生湖泛体系域，稳定一段时间后水面开始下降形成湖泊萎缩体系域。在不完整旋回中，仍以湖泊充填开始，随后为湖泊扩张体系域，达到最大湖平面时产生湖泛体系域，稳定一段时间后产生小规模不整合或沉积间断，随之出现大规模湖侵，以湖泊扩张体系域开始下一个层序。郭少斌主张完整旋回的层序为Ⅰ型层序，不完整的层序为Ⅱ型层序，Ⅰ型层序由4个体系域组成，Ⅱ型层序由3个体系域组成。

---

　陆相盆地层序地层研究特点视频