三叠系-新近系层序界面特征与识别标志

层序界面的识别标志~

在油气勘探和开发工程的沉积相和层序地层分析中，应用最多的资料为非取芯段的测 井曲线，在各类电测曲线中，较为可靠的是自然伽马曲线、感应电导、视电阻率和微电极 等曲线，其次是自然电位曲线。其中应用最广的自然伽马和视电阻率测井曲线的响应值主 要受沉积物泥质含量、分选性和粒度变化的影响，因此，由测井幅度值和曲线形态的变 化，可提供沉积环境的水动力状况、物源供给条件、沉积作用方式（进积、加积、退 积）、剖面结构和沉积相演化序列等诸多方面的信息。经与钻井岩心与测井曲线的对比关 系统计，以测井曲线为主要识别标志而建立的各沉积体系岩-电转换关系和测井相解释模 型，对砂、泥岩的分辨率和解释沉积微相的准确性至少要达80％以上才能完全达到生产 和科研工作所要求的精度。在应用测井曲线进行沉积微相和层序界面识别及划分层序时，主要利用测井相分析范围和主控因素，给予特定的层序含义，规范了级次划分标准和结构 要素，如图2-17所示，组合类型一般可分为3个类型：
1）底部突变、向上渐变的退积式组合：常见于组、段为单位的地层底部，主要为高 级别层序界面的表现形式，如超长期和长期旋回层序界面；

图2-17 常见的测井相类型和结构要素

2）下部渐变、顶部突变的进积式组合：主要发育于组、段和亚段地层单位的内部，常为较高级别层序界面的表现形式，如长期和中期旋回层序界面；
3）自下而上均变的加积式组合：仅发育于段和亚段地层单位的内部，为较低级别层 序界面的主要表现形式，如中期和短期旋回层序界面。
在测井剖面中，所标定的各级别层序界面位置，特别是高级别的、具有沉积间断面或 大型冲刷面性质的层序界面位置，大多数位于突变的钟形、箱形或侧积式曲线组合的底 界，具上、下测井相特征突变的关系。由测井相特征反映的层序界面和层序演化特征，与 钻井岩心（或地表露头）和地震剖面中识别的层序界面也往往有一定的井-震对比关系 （图2-18），所标定的层序界面大多数与岩性段界面相一致，与井旁地震测线中具削蚀、削截的地震反射界面也可相对应。从盆地边缘到盆内，测井曲线的底部形态可由平直的侵 蚀冲刷面渐变为弧形的下切充填样式，与岩心或地表露头中常见的侵蚀冲刷面、沉积间断 面，抑或构造不整合面相对应，其中箱型或漏斗型前积式组合曲线顶部的突变面，以及反 映水进扩张退积式组合曲线顶部突变面，分别与下超终止和上超终止地震响应特征相对应 （图2-19）。

图2-18 辽河盆地西部凹陷沙河街组超长期和长期旋回层序界面的井-震对比关系 （实际资料来自辽河盆地西部坳陷深层古近系沙河街组）

一、层序界面的级别和成因类型
层序是指以底、顶不整合面或相关整合面为界的、内部叠置有序的一套沉积组合，因此，层序地层分析中界面的识别是划分层序和确定层序成因类型的依据。目前有关层序划分最具代表性的方案主要有三种:其一以EXXON公司“Vail”学派为代表，以不整合面或相关整合面为层序边界(Vail，1987);其二以Galloway(1989)为代表，以最大洪泛面作为层序边界;其三则为Johnson等(1985)所强调的地表不整合或海侵不整合面为界的沉积层序。与上述层序划分方案有所不同的是，Cross倡导的层序划分是取决于海平面变化、构造沉降、沉积负荷、沉积通量和沉积地形等综合因素制约的基准面升降过程，一个基准面升降过程中形成的沉积充填序列即为一个成因层序单元，界面对应于基准面下降的最低点位置，它既可位于沉积界面之上(相关整合面)，也可位于沉积界面之下(不整合面或冲刷面)，由界面限定的旋回级次取决于地层基准面旋回周期的长短(Cross，1994)。有关旋回界面在钻井岩心、测井和地震剖面中的识别标志，已有众多相关的文献资料给予专门介绍，然而对于不同成因或成因上有所差异的界面与各级次基准面旋回的关系在已有的文献资料中描述甚少，无形中阻碍了高分辨率层序地层学理论及其技术方法在油气勘探开发工程中的应用和推广。依据西伯利亚地台前寒武纪克拉通盆地、鄂尔多斯早古生代内克拉通盆地、川西中生代前陆盆地、渤海湾古近纪断陷盆地、百色古近纪走滑拉分盆地和南海新近纪大陆架浅海盆地等海相和陆相地层的层序分析成果，上述盆地的构造性质虽然不同，但在盆地构造-沉积演化序列中均可识别出六类不同成因特征、发育规模和识别标志的界面(表3-1)，其中同类型界面的各项特征及其所限定的层序结构、叠加样式和时间跨度基本一致，由此可以认为此六类界面可作为划分旋回级次的基本标准。因此，不同级别的层序界面具有不同的成因特征和宏观识别标志，是识别和划分层序界面的最直接和最客观的手段，也是对野外露头和钻井岩心进行层序划分的主要标志，如利用构造不整合面、大型侵蚀冲刷面、水进超覆面、岩性突变面和最大湖泛面等具有特殊成因意义的界面，结合剖面结构和相序变化划分层序，其中以构造和沉积不整合界面的识别最为重要。
1.区域性构造运动形成的超覆不整合界面(Ⅰ级界面)
构造不整合界面都为典型的Ⅰ类层序界面，其成因与区域构造运动，特别是与板块运动有关。因此，Ⅰ级层序界面通常限定了整个原型盆地性质和沉积充填序列。如以鄂尔多斯克拉通盆地晚古生代沉积充填序列为例，发育于早古生代与晚古生代之间的加里东构造不整合界面在盆地范围内稳定发育，界面的下伏地层为下奥陶统马家沟组灰岩及其更古老的地层，沿界面常见残积的粘土层或铁矿层。上覆地层自南向北由上石炭统本溪组逐渐抬升为太原组，局部出现山西组直接超覆在上古生界或元古宇地层之上的现象，并由海相地层逐渐过渡为陆相地层，表明此界面为穿越盆地边界的区域构造不整合面，具大幅度穿时性，因而属于Ⅰ级层序界面。
表3-1基准面旋回界面类型的划分和主要识别标志


2.区域性构造升降运动形成的不整合界面(Ⅱ级界面)
此类界面出现在原型盆地的各个沉积充填演化序列之间，与盆地构造演化各阶段相对应，其成因与盆地构造演化各阶段的应力场转换有关，因此该类界面的分布范围遍及整个盆地和对应构造演化各阶段的平行不整合面，具较大幅度的穿时性。仍以鄂尔多斯克拉通盆地晚古生代沉积充填序列为例，发育于太原组与山西组之间的Ⅱ级界面，其成因特征和区域分布因其古地理位置不同而有所差异，如在盆地的北缘西部表现为海相地层抬升、风化剥蚀和陆相地层的沉积超覆作用，其间发育有风化残积层和铁铝质岩。而在苏里格庙地区的大量钻井中，表现为山西组的陆相地层直接超覆在太原组的海相地层之上，呈岩性、岩相突变关系。由于山西期陆相地层以河道砂体形式对下伏潮坪相地层有强烈的下切侵蚀作用，因此，在有河道大幅度下切作用的部位，层序界面表现为海—陆相地层之间的突变关系，其间的大型冲刷间断面和部分地层的缺失，代表平行不整合界面(即Ⅱ级界面)的存在，而在非河道沉积地区，山西组下部有时出现反映间歇海侵作用形成的海相夹层，偶见海相化石，并出现互成过渡关系的沉积演化序列，属于与平行不整合界面相对应的相关整合界面。
3.大型冲刷间断界面(Ⅲ级界面)
大多数区域性湖(或海)退作用形成的界面属于Ⅲ级界面，其成因与同一构造演化阶段中的次级构造活动强度周期性幕式变化有关，与之相关的界面主要表现为上、下地层呈大型冲刷接触的岩性、岩相突变关系，虽然在盆地范围内往往具有低幅穿时界面性质，但仍具有重要的等时对比意义。界面上通常以含有滞留砾石或下伏地层的扁平砾石，或以大砂体直接上覆于河道间泛滥平原或沼泽微相的泥岩和煤层之上为显著识别标志。如在鄂尔多斯盆地上古生界山西组山1段与山2段之间，下石盒子组盒8下段与山西组山1段之间，下石盒子组盒8上段与盒8下段之间的几个长期层序分界面都为此类界面，在合成地震记录与过井剖面的井-震桥式对比关系中识别标志非常清晰(图3-1)。
4.结构转变界面(Ⅳ级界面)
这类界面多发育在剖面结构由粗→细→粗的正向粒序结构到逆向粒序结构的转换点位置，界面形式主要表现为间歇暴露面、较大规模的侵蚀冲刷面和与之相关的整合面，其成因主要与天文因素中10万年级的偏心率周期(表3-2)气候波动引起的基准面升降与物质供给变化有关，但往往亦受到局部构造活动的控制。界面上常可以见到岩性或岩相突变的现象，尤其是以岩性突变的中-大型冲刷面为显著特征，大多数属于局部发育的沉积间断面或与之相关的整合面，虽然在坳陷的不同部位有时可具有低幅穿时的界面性质，但由于在坳陷范围内广泛发育，在盆地内基本等时，识别标志大多数非常清晰，因而具有极其重要的等时对比意义。

图3-1合成地震记录与过井剖面的井-震桥式对比(实际资料来自鄂尔多斯盆地苏里格气田S6井上古生界)

5.间歇暴露面与相关整合界面(Ⅴ级界面)
此类界面发育在较短期的旋回层序中，主要表现为多个韵律式叠覆的退积→进积式沉积组合，或连续叠加的进积式和退积式沉积组合中的相转换面，界面形式主要表现为局部发育的沉积不整合面和与之相关的整合面，其等时性仅限于坳陷的局部范围内，或于同一沉积体系中具有较好的等时对比意义。成因主要与天文因素中数万年级的斜率周期(表3-2)气候波动引起的基准面升降和与之相关的A/S值变化有关，有时亦受到局部构造活动的控制。在侵蚀、搬运和沉积作用活跃的地区，此类界面往往具有间歇暴露或冲刷作用形成的短暂间断面性质，界面之下与之上的地层大多数具有粒度由细到粗的岩性或岩相突变关系。而在侵蚀、搬运和沉积作用相对静滞的沉积区，如泛滥平原、沼泽、滨海平原、分流间湾和滨浅海(或浅湖)等以沉积泥、粉砂岩为主的低能地区，界面主要表现为相关整合面，界面上、下的地层主要由泥、粉砂岩组成，识别标志不清楚，因此，有人称之为“隐形界面”，但沿这种“隐形界面”有时可找到反映有暴露过程的根土岩，为上述几种沉积环境中识别此类界面的重要标志之一。
表3-2不同地质历史时期米兰科维奇旋回周期表


(据Berger，1988，1989)
6.弱冲刷面与相关整合界面(Ⅵ级界面)
此类界面发育在超短期旋回层序中，主要表现为单一韵律的退积→进积，进积或退积式组合中的小型相转换面，界面形式主要表现为小型冲刷面、间歇暴露面和与之相关的整合面，以前者为主。其等时性仅限于很小的区块范围内，成因也主要与天文因素中万年级的岁差周期(表3-2)气候波动引起的基准面升降及与之相关的A/S值变化有关。界面的分布范围非常有限，在同一沉积体系中其等时性通常仅限于较小的区块范围内，界面两侧的岩性和岩相组合特征基本一致，其发育范围也往往限于同一沉积亚相和微相组合的范围内。
二、层序界面的识别标志
在油气勘探和开发工程的沉积相和层序地层分析中，应用最多的资料为非取心段的测井曲线，在各类电测曲线中，较为可靠的是自然伽马曲线、感应电导、视电阻率和微电极等曲线，其次是自然电位曲线。其中应用最广的自然伽马和视电阻率测井曲线的响应值主要受沉积物泥质含量、分选性和粒度变化的影响，因此，由测井幅度值和曲线形态的变化，可提供沉积环境的水动力状况、物源供给条件、沉积作用方式(进积、加积、退积)、剖面结构和沉积相演化序列等诸多方面的信息。经与钻井岩心与测井曲线的对比关系统计，以测井曲线为主要识别标志而建立的各沉积体系岩-电转换关系和测井相解释模型，对砂岩、泥岩的分辨率和解释沉积微相的准确性至少要达80%以上才能完全达到生产和科研工作所要求的精度。在应用测井曲线进行沉积微相和层序界面识别及划分层序时，主要利用测井相分析范围和主控因素，给予特定的层序含义，规范了级次划分标准和结构要素，如图3-2，3-3所示，组合类型一般可分为三个类型:

图3-2常见的测井相类型和结构要素


图3-3不同级别的层序界面与洪泛面的测井相解释模型(实际资料来自鄂尔多斯盆地苏里格气田S6井上古生界)

(1)底部突变、向上渐变的退积式组合:常见于以组、段为单位的地层底部，主要为高级别层序界面的表现形式，如超长期和长期旋回层序界面;
(2)下部渐变、顶部突变的进积式组合:主要发育于组、段和亚段地层单位的内部，常为较高级别层序界面的表现形式，如长期和中期旋回层序界面;
(3)自下而上均变的加积式组合:仅发育于段和亚段地层单位的内部，为较低级别层序界面的主要表现形式，如中期和短期旋回层序界面。
在测井剖面中，所标定的各级别层序界面位置，特别是高级别的、具有沉积间断面或大型冲刷面性质的层序界面位置，大多数位于突变的钟形、箱形或侧积式曲线组合的底界(图3-3)，具上、下测井相特征突变的关系。由测井相特征反映的层序界面和层序演化特征，与钻井岩心(或地表露头)和地震剖面中识别的层序界面也往往有一定的井-震对比关系(图3-4，图版Ⅰ-1)，所标定的层序界面大多数与岩性段界面相一致，与井旁地震测线中具削蚀、削截的地震反射界面也可相对应。从盆地边缘到盆内，测井曲线的底部形态可由平直的侵蚀冲刷面渐变为弧形的下切充填样式，与岩心或地表露头中常见的侵蚀冲刷面、沉积间断面，抑或构造不整合面相对应，其中箱形或漏斗形前积式组合曲线顶部的突变面，以及反映水进扩张退积式组合曲线顶部突变面，分别与下超终止和上超终止地震响应特征相对应(图3-5)。

图3-4辽河盆地西部坳陷沙河街组超长期和长期旋回层序界面的井-震对比关系(实际资料来自辽河盆地西部坳陷深层古近系沙河街组)


图3-5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SB—层序界面;TSB—首次海或湖泛面;MFS—最大洪(海或湖)泛面;DLS—饥饿面

三、洪泛面成因类型和级别划分
洪泛面(flooding surface)，也称湖泛面或海泛面，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)上升达最高点位置时由洪泛(海泛或湖泛)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，往往以富含有机质或炭质组分为特征。由于此类界面分布广泛、产出层位非常稳定，无论是岩心、测井和地震剖面中的识别标志和对应关系都是非常清晰的(图版Ⅰ-1)，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。
需指出的是，不同级别的基准面旋回中均可发育有洪泛面(图3-3)，但其规模及层序地层学意义有差别。由上述六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非常相似，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，甚至缺失洪泛期沉积。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。
(一)洪泛面级别划分
各级别层序中发育的洪泛面成因类型较多，按其周期可划分为两种类型。
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，其成因与基准面上升期处于补偿和过补偿沉积充填状态，下降期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。
(二)洪泛面识别标志
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。在地震剖面上通常表现为较平缓的、连续的、强振幅反射同相轴(图版Ⅰ－1)，但有时由于泥岩厚度较大、与其临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(图3-5)。以相当于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(图版Ⅰ－1，Ⅰ－2)。
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。然而在短、中期旋回层序中，与洪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，为十几厘米至数十厘米，故在钻井岩心和野外露头中都易被忽略。但在钻井测井剖面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移动达低幅极限位置后折向幅度增高的转换点位置(图3-6，3-7)，对应的电性特征为低电阻、低电位和高伽马、高声波时差，垂向上表现为向上加深变细再变粗的沉积序列中部的“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，往往具备良好的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。
(三)陆相地层的洪泛面
1.河流沉积体系洪泛面
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，可出现两种可能的情况:
(1)辫状河的洪泛面位于层序的顶部或与顶界面重合，甚至因侵蚀而缺失洪泛面。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归结如下:当基准面为上升期时，地层处于过补偿沉积充填状态;而当基准面一旦进入下降期时，伴随基准面的下降而上升的沉积界面即进入暴露状态，随即被下降的基准面穿越而出现具有下切侵蚀作用特征的地层，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;

图3－6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


图3－7鄂尔多斯盆地上古生界河流地层最大洪泛面发育位置示意图

(2)曲流河的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，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，具有连续沉积的整合界面性质，并将层序分隔成基准面上升和下降两个半旋回，因此，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，辫状河和曲流河沉积体系中的洪泛面有明显差别，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，甚至侵蚀缺失，只有少数较高级别的较低频层序中可能发育有保存不完整的洪泛期沉积，如以川西前陆盆地前缘坳陷近冲断带的上三叠统须家河组须2段河流相沉积为例，长期和中期旋回层序中局部保存有洪泛期淤塞充填沼泽化的废弃河道和河漫湖暗色泥岩(图3-8左图)，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沼泽化的河漫湖地层中(图3-9)。而在曲流河沉积体系中，无论是较长期还是较短期的旋回层序中，伴随基准面上升和地下水位的抬高，在河间泄水差的低洼部位于最大洪泛期往往形成水生植物繁盛的河漫湖、沼泽或河间湖泊等利于有机质保存的还原环境，因此，洪泛面多数由暗色泥岩、炭质泥岩和煤层组成(图3-8右图)。
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，Shan-ley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65km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广泛沉积暗色泥岩、炭质页岩和煤层为主的煤系地层为特征，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稳定的基本特点。
2.湖泊三角洲沉积体系洪泛面
在湖泊三角洲沉积体系中，洪泛面(或湖泛面)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三个亚相中有不同的表现形式，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，湖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(图3-10)，暗色泥岩中普遍发育有水平层理、束状层理，浪成沙纹层理和丰富的生物实体与遗迹化石。

图3－8河流相层序中的短、中期洪泛面和长期洪泛面的发育位置(据高志勇，2007)


图3-9珠江口盆地HZ13－1－1井恩平组辫状河层序中期洪泛面发育位置

注:1ft=0.3048m，下同。
3.湖泊沉积体系的洪泛面
湖泊相沉积体系中不同级别的洪泛面(或湖泛面)识别标志都较清晰，但以最大洪泛面(相当密集段)最具等时对比意义(图3-11)，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为最低值，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、藻类和微体或超微化石为显著特征，不仅区域对比标志清晰，而且往往具备层位稳定的良好生油层和区域性有效盖层性质，因此，湖泊相沉积体系中的最大洪泛面往往具有重要等时对比意义而成为标志层。

图3-10湖泊三角洲沉积体系的最大洪泛面发育位置(实际资料来自川西坳陷中、上侏罗统上沙溪庙组-遂宁组)

4.海相三角洲沉积体系洪泛面
在海相三角洲沉积体系中，洪泛面(或海泛面)的识别标志更为清晰，如同湖泊三角洲沉积体系，其三角洲平原、前缘和前三角洲的三个亚相中洪泛面也有不同的表现形式(图3-11)，但以三角洲平原和前缘亚相中分流河道间的沼泽和泛滥平原微相的暗色泥页岩、炭质页岩和煤层更发育、层位更稳定和往往含有海侵期携入的海相化石，如以有孔虫为主要区别。而在海相前三角洲亚相中，洪泛期沉积则以发育大套正常海相的暗色泥岩夹薄层粉砂岩为主要标志，薄层粉砂岩夹层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海相生物实体和遗迹化石。

图3-11海相三角洲层序中的短、中期和长期海泛面(最大海泛面)的发育位置(实际资料来自珠江口盆地PY34－1－3井珠江组下部LSC2长期旋回层序)

作者按层序界面与构造作用和沉积作用的关系，界面的性质和成因特征，区域分布和产出规模，以及岩性岩相变化和电测曲线特征将库车坳陷三叠系-新近系层序界面划分为三种级别类型。Ⅰ级层序界面为古构造运动面、构造应力场转换面或构造沉降不整合面，如塔北地区海西晚期运动形成的区域不整合界面 ( 三叠系与二叠系分界面) 、燕山晚期运动形成的区域性构造不整合界面 ( 白垩系与古近系分界面) 即为此类层序界面，由这些界面限定的层序相当Ⅰ级层序的盆地充填序列。Ⅱ级层序界面为库车坳陷形成和演化过程中，由区域性的构造隆升、下沉作用引起沉积界面抬升暴露形成的侵蚀不整合面。界面对应于盆地收缩时发育的古暴露面、下切侵蚀面和盆地突发性扩张超覆面，并与区域构造的幕式阶段性演化相拟合，因而是划分构造旋回或构造演化阶段，以及构造充填层序的主要标志和依据，有产出规模大、区域上稳定分布和具一定穿时性发育的特征。此类界面的最大特点是可将塔北隆起地区及库车坳陷三叠系至新近系的巨厚沉积充填序列划分为数个与构造演化阶段相对应的沉积充填阶段。由此级别界面限定的层序，是组成库车坳陷三叠系-新近系最大的成因地层单元，并与各组的分界面相当，如燕山中期运动造成的构造不整合面 ( 侏罗系与白垩系分界面) 。Ⅲ级层序界面是湖平面变化及沉积物供应速率变化造成的界面，发育于构造层序内部，在盆地的不同部位有不同的表现形式，一般规律为自盆缘向盆内，由间歇暴露造成的下切侵蚀幅度或沉积间断的相隔时间逐渐缩小，并由侵蚀不整合逐渐过渡为相关整合界面。由此类界面限定的层序于盆地边缘的 ( 扇) 三角洲沉积体系中最发育，主要出现在进积式 ( 扇) 三角洲与退积式 ( 扇) 三角洲的转换点位置，而在盆内的湖相沉积中较难识别。

( 一) Ⅰ级层序界面

Ⅰ级不整合面主要是由古构造运动引起的构造应力场转换或大的湖平面下降形成的大规模不整合面，通常代表盆地基底面或盆地收缩时的古风化剥蚀面。该界面是构造旋回划分的标志，为区域性不整合，常与区域性构造事件吻合。

1. 三叠系与二叠系间的区域不整合面

该界面对应于距今 250Ma 的一次大规模全球海平面下降事件，在塔北地区为重要区域不整合面。在地震剖面上为 T05反射界面，表现出明显的、大规模的上超下削特征。该界面在草湖以东分别与奥陶系、志留系-泥盆系、石炭系-下二叠统呈角度不整合接触。该界面的形成，与全球性的大规模海平面下降有关，也与海西晚期运动相关联，致使塔里木地块周围天山、昆仑山海槽封闭，褶皱成山，塔里木克拉通内海水全部退出，从此进入陆内盆地发育阶段。

2. 古近系和白垩系间的削蚀不整合面

该层序界面为燕山晚期运动造成的区域性平行不整合接触面，本期构造运动在库车坳陷影响深刻，不整合面遍布全区。地震波组对应于 T8反射面，为一组高振幅、连续性好的强反射同相轴反射波，地震剖面由东向西、由北向南与下伏波组呈低角度削截关系，可进行区域性的追踪和对比。克孜勒努尔沟露头剖面中，层序界面之下为巴什基奇克组褐红色厚层状中砾岩，界面之上为古近系库姆格列木群灰白、灰色砾质灰岩或灰质砾岩 (图2- 1) 。在库车河野外剖面上，该界面上 ( 古近系底界) 为一套厚10 ～ 30m 的块状白色、灰色底砾岩，与下伏白垩系呈角度不整合接触，有人形象地称之为 “城墙砾岩”。以依南 2 井为例，界面之下为白垩系舒善河组滨浅湖相泥质粉砂岩、粉砂岩、泥岩，界面之上为库姆格列木群底部潟湖相灰岩，界面上下岩性特征明显不同，界面上下自然伽马曲线及电阻率曲线亦有显著差异，可以看出，界面为一较大的沉积相转换面，界面之下为白垩系不同层位的陆相沉积，而界面之上为受海侵影响的潟湖- 扇三角洲沉积。其特征和主要识别标志: ①在盆地周缘表现为较大的角度不整合，是燕山晚期运动造成的，不整合面遍布全区，有的地区为平行不整合; ②界面为岩性和岩相突变面，界面之下为巴什基奇克组粗碎屑的辫状河三角洲前缘相的褐红色厚层状中砾岩，界面之上为受海侵影响的潟湖- 扇三角洲沉积，岩石的成分成熟度和结构成熟度明显降低，石英含量亦明显降低; ③界面之上测井反映的伽马值明显增加，在克拉2 井能谱伽马测井曲线上，界面之上钾含量明显降低，铀含量增加; ④地震测线对应 T8反射面，表现为削蚀关系。

图2-1 克孜勒努尔沟剖面白垩系与古近系层序界面

( 二) Ⅱ级层序界面

Ⅱ级层序界面为明显的湖平面下降造成的不整合面，由地区性的构造运动造成，对应于盆地收缩时发育的古暴露面、下切侵蚀面和盆地突发性扩张超覆面，与区域构造的幕式阶段性演化相拟合，是划分构造旋回或构造演化阶段以及构造充填层序的主要标志和依据。此类不整合面在盆地不同部位表现为不同的性质，在盆地边缘地带为陆上沉积间断，除无沉积作用外，还具明显的侵蚀现象; 在盆地内部可由无沉积作用过渡到连续沉积。

1. 侏罗系与三叠系区域不整合界面

该界面对应于距今 205Ma 时的一次大的湖平面下降事件，在地震剖面上为 T8- 3反射界面，表现出塔北东部为上超、南部为削截的特征。在库车河剖面上可见下侏罗统阿合组的砂砾岩覆盖在上三叠统塔里奇克组黑色炭质页岩上，其间具明显冲刷侵蚀现象。

2. 白垩系与侏罗系间的削截不整合面

白垩系亚格列木组与侏罗系喀拉扎组平行不整合接触，为一区域性不整合面，对应T8- 2地震反射面。根据古生物资料判断，上、下两组之间缺失晚侏罗世中晚期沉积，在阿瓦特地区缺失喀拉扎组，亚格列木组与齐古组直接接触。该界面对应的地震资料中反射波具中-高频、连续-较连续、强-较强反射特征。这是一个Ⅱ级层序界面，主要识别标志: ①在盆地周缘呈角度不整合，向盆地腹部延伸为平行不整合，在塔西南坳陷可见白垩系多呈角度不整合、平行不整合覆于中下侏罗统之上或角度不整合于石炭系、二叠系之上; ②地震测线对应于 T8- 2反射面，表现为下部削蚀、上部上超; ③界面之上属粗碎屑的冲积扇- 扇三角洲相紫红色厚层块状中砾岩，界面之下为上侏罗统滨浅湖亚相紫红色泥岩、粉砂质泥岩或三叠系沉积，界面为沉积相转换面; ④测井响应界面上自然伽马为齿化指状、低值，界面下为高值、钟形，电阻率曲线界面上为齿化指状，下为齿化钟形。

3. 古近系苏维依组与库姆格列木群层序界面

苏维依组与库姆格列木群间Ⅱ级层序界面为一明显的沉积相转换面，地震剖面上对应地震波组 T7。野外露头中可见河道切割、冲刷，河道宽约 5 ～10m，为冲刷侵蚀面，界面上下岩性突变。库车山前的依矿露头剖面中，该界面之下为库姆格列木群顶部的泥岩段，岩性为厚层泥岩夹褐黄色薄-中层钙质粉砂岩，主要为滨浅湖相沉积; 界面之上为苏维依组第三段底部砂砾岩，底部发育大型冲刷面，砂砾岩杂基支撑，砾石成分复杂，沉积相发生突变。在自然伽马曲线上，库姆格列木群顶部的泥岩段呈齿状、高值，苏维依组第三段底部的砂砾岩呈微齿状、低值。

4. 古近系与新近系层序界面

此层序界面为新近系吉迪克组与古近系苏维依组间的分界面，为明显的平行不整合。在地震剖面上对应于地震波组 T6，可见削蚀现象。具体识别标志: ①岩相，界面之上为紫红色块状中砾岩，砾石杂乱分布，下伏层的钙质粉砂岩岩块含量可达 40% ～ 50%，砾石呈棱角状，为泥石流沉积，界面之下为紫红色粉砂岩夹细砾岩，粉砂岩灰质含量高，灰质结核发育 (图2-2) ; ②沉积相，界面上为扇三角洲、近岸水下扇沉积，界面下以氧化型湖泊沉积为主，是沉积相转换面; ③电性特征，界面上自然伽马曲线呈微齿化箱状，低值，界面之下为齿化漏斗形，总体上为高值。

图2-2 吉迪克组与苏维依组层序界面 ( 迪那 11 井)

( 三) Ⅲ级层序界面

Ⅲ级层序界面的识别主要依据野外露头剖面和钻井资料，精细的测井资料和露头剖面沉积旋回分析是Ⅲ级层序划分对比的基础。

1. 侏罗系内部Ⅲ级层序界面

此类界面主要有以下特征: ①发育下切谷充填或具有明显冲刷下切的水道砂砾岩沉积，代表了冲刷不整合界面; ②有风化壳、古土壤层存在，在一些野外剖面可观察到经过风化淋滤的暴露面或风化壳残积物; ③是准层序或沉积体系叠置样式的转化或沉积环境的突变界面，总体进积的准层序组转换为退积的准层序组时往往存在着Ⅲ级层序界面。沉积体系和相的突变常常也是Ⅲ级层序界面的重要标志之一。

2. 白垩系舒善河组与亚格列木组间层序界面

此界面为沉积相转换面，界面以下主要发育泥石流微相、辫状分流河道- 前缘相的扇三角洲- 辫状河三角洲相沉积; 界面之上滨浅湖相稳定发育，由滨岸砂坝微相与浅湖微相交替沉积组成，不发育低位体系域。

3. 白垩系巴什基奇克组与巴西盖组间层序界面

此界面在塔里木盆地北部地区表现为沉积结构转换面，也是一个区域性侵蚀不整合面，在整个塔里木盆地具有一定的可对比性，对应 T8- 1地震反射面。其特征和主要识别标志: ①界面之间沉积体系结构发生明显变化，界面之上为冲积扇- 扇三角洲体系的砾岩和中细砂岩，之下为湖相泥岩或曲流河三角洲前缘亚相的水下河道砂岩; ②界面为岩性突变面，界面之上不但岩性与界面之下不同，而且岩石结构成熟度和成分成熟度明显降低，石英含量明显减小; ③界面上下电性特征差异明显，界面之上自然伽马为高值，界面之下为低值、箱状; ④地震剖面表现出上超和削截现象，相当于 T8- 1地震反射面。

4. 古近系库姆格列木群内部膏盐岩段与白云岩段之间界面

古近系库姆格列木群膏盐岩段与白云岩段分界面为一明显的沉积相转换面。克拉 2 井区库姆格列木群的白云岩段，岩性为泥粉晶白云岩、生屑白云岩和砂屑白云岩，含大量的海相生物化石，主要为海相潟湖的蒸发潮坪和粒屑滩沉积，在粒屑滩顶部，见有短暂的暴露，发育有大气淡水淋滤作用形成的铸膜孔和粒内溶孔孔隙层; 界面之上的膏盐岩段，发育大套的泥岩、膏泥岩和膏盐岩，为泥质滨浅湖和膏盐湖沉积。含孢粉植物化石，为陆相沉积。在克孜勒努尔沟剖面，界面之下为海湾潟湖相浅灰色含核形石团块状泥晶灰岩及钙质泥岩、砂岩，界面之上为厚层的陆相冲积扇的辫状水道砂砾岩沉积。在依南 2 井区、迪那 202 井，界面上下沉积相也是突然发生了转变 (图2-3) 。

5. 古近系库姆格列木群泥岩段与膏盐岩段之间界面

在库车坳陷吐北 2 井、克参 1 井、克拉 2 井区此界面以下为厚度较大的膏盐岩层，界面向南部前隆斜坡 ( 塔北隆起) 方向超覆，导致其接近塔北隆起时靠近古近系的底界。此界面位于一套厚度较大的细砂岩、中砂岩或砾岩的底面，之下为粒度稍细的粉砂岩或泥质粉砂岩; 界面以上为含膏泥岩、泥岩和砂质泥岩。

6. 古近系苏维依组第二岩性段内部层序界面

该界面为苏维依组第二岩性段内部的一个沉积间断面，界面以下为扇三角洲前缘和滨浅湖沉积的粉砂岩、泥质粉砂岩; 界面以上为扇三角洲平原与前缘的分流河道充填沉积。

图2-3 库姆格列木群膏盐岩段与白云岩段分界面 ( 依南 2 井)

7. 新近系吉迪克组膏盐岩段与砂泥岩段之间界面

吉迪克组膏盐岩段与砂泥岩段的分界面上下岩性、沉积相均有较大变化，界面之上岩性为灰白色巨-厚层的膏岩，为膏盐湖沉积; 界面之下砂泥岩段为褐色、灰褐色厚层泥岩、膏泥岩夹薄-中厚层粉-细砂岩、砂砾岩等，主要为泥质滨浅湖夹滨湖砂坝及扇三角洲沉积。在测井曲线上，界面之下自然伽马总体为齿状、高值，而界面之上伽马曲线呈微齿状，自然伽马值降低明显，电阻率曲线也呈微齿状，电阻率值则与自然伽马值相反。此界面是由湖平面变化及沉积物供应速率变化造成的 (图2-4) 。

图2-4 吉迪克组膏盐岩段与砂泥岩段界面 ( 东秋 5 井)

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三叠系-新近系层序界面特征与识别标志视频