碳酸盐岩层序界面识别标志
地震标志
地震反射特征: 海岸上超的突然向海方向迁移,上覆地层的海岸上超, 下伏地层的顶超及侵蚀截切. 自盆底逐渐向台地方向的大规模的海相上超代表了 沉没不整合的发育.
元素地球化学特征
海洋直接与大气相通,陆地相连,表面开阔,所以海 相碳酸盐岩自然会详细而准确地纪录大量过去古温度、 古降水、 古盐度以及古生产力等多方面环境要素的变 化历史。 通过锶同位素、碳氧同位素及微量元素的变化可以确 定海平面变化。 较低的 δ13C 值、87Sr /86Sr 比值和较高的 Mn、Ni、 V、Cr 含量对应着较大的古水深或相对海平面上升; 较高的 δ13C 值、87Sr /86Sr比值和较低的 Mn、Ni、 V、Cr 含量则对应着较小的古水深或相对海平面下降
碳酸盐岩层序界面识别标志
主要内容
层序界面划分 沉积标志 成岩标志 测井标志 元素地球化学特征 地震标志 Ⅰ型层序边界识别标志 Ⅱ型层序界面识别标志
碳酸盐岩层序界面划分
根据全球或区域性构造运动以及海平面升降的相对幅度 和持续时间的差异, 可将层序界面划分 为 六 级 层 序 : Ⅰ 级 层 序 持 续 时 间 超 过50 Ma, Ⅱ级层序持续时间在 3 ~ 50 Ma, Ⅲ级层序持续时间在 0. 5 ~ 3 Ma, Ⅳ级层序为 0. 08 ~ 0. 5 Ma, Ⅴ级层序 0. 03 ~ 0. 08 Ma, Ⅳ级层序 0. 01 ~ 0. 03 Ma
碳酸盐岩层序界面划分
Ⅰ级层序界面一般对应全球性和大区域的构造运动,由古构 造运动、 构造应力场转换或海平面大规模下降造成的区域性 不整合界面, 常常代表着盆地基底面或盆地收缩时的古风化 剥蚀面。 这种界面与区域构造事件相吻合,是构造旋回划分的标志, 与全球性大规模海平面下降一致,其沉积间断时间可达数百 至千万年,部分地区有时可达一亿多年, 常常表现为区域性 的角度不整合和经历强烈剥蚀的平行不整合, 很少出现整合 接触
元素地球化学特征
地球化学特征: 层序界面处古风化壳 中碳酸盐岩的 δ13C 值 和 δ18 O 值明显偏负 , 粘土和大量的氧化矿 物组合也是直接表现出 独有的地球化学特征。
地震标志
地震反射剖面上最常见的反射波组合关系分别对应于 整合层序界面和不整合层序界面。 层序内部反射相对整一,层序边界的主要识别标志是 地震反射终止方式,并兼顾地震内部反射结构 指示层序界面的反射波终止形式有上超、下超、顶 超、底超及削截等。 上超和下超为指示层序底界面的反射,属于沉积 型不整合 顶超和削截指示层序顶界面的反射,对应侵蚀暴 露型不整合,
Ⅳ—Ⅵ级层序界面则对应主要海泛面和次级海泛面, 以及其他沉积事件面,主要由海平面变化以及与之伴 生的沉积速率变化所形成, 局部可以出现短期的暴露 或者侵蚀作用导致少量地层缺失,因而,仅局部可以 出现平行不整合,大部分地区表现为整合接触。
碳酸盐岩层序界面划分
较大级次的层序界面 ( Ⅰ到Ⅲ级) 与各种不整 合面相对应, 较小级次的层序界面主 要与海泛面或局部的沉 积事件相对应。
碳酸盐岩层序界面划分
Ⅲ级层序界面往往对应局部 性的构造运动和海平面较小 规模的下降,局部沉积间断 时间可达数万年。 常常表现为局部的低角度 不整合和经历较弱剥蚀的 平行不整合,盆地中心多 为整合接触。 地震剖面上表现为上超或 顶超, 钻井中多表现为沉积旋回 的转换, 在盆地内可进行 对比
碳酸盐岩层序界面划境的变浅甚至暴露, 对于不稳定的碳酸盐岩矿物来说极易发生一些成岩变 化. 界面上下超盐度的、混合水的或渗透-回流成因的白 云岩化作用, 其形成与干旱气候条件下有关. 在高位体系域中形成规模不等的大气淡水透镜体及 喀斯特现象,形成于潮湿气候条件下,发育程度与暴 露时间密切相关. 混合带的硅化作用.
沉积标志
(2)沉积物空间堆积样式的变化 沉积物内部空间堆积样式主要是进积、加积和退积。 如果堆积样式发生变化,如由进积过渡到退积,说明相对 海平面由下降转变为上升。
沉积标志
(3)沉积相的变化 碳酸盐沉积物对海平面变化非常敏感,因此其相带变化 实际反映相对海平面的升降。依据沉积相带的转变, 可以识别划分层序界面: 当界面上下的2个相是Walther相律中2个相邻的相,若 浅的相位于深的相之上。则代表沉积相向盆地方向迁 移,即海平面相对下降; 当海平面下降而致使沉积岩层出露地表时,将引起沉 积作用的中断,形成沉积间断面。在界面上下,发生 沉积环境、岩性、岩相组合的突变。
碳酸盐岩层序界面划分
Ⅱ级层序界面多由明显的海平面下降造成的, 并伴随着区域性 的构造运动。沉积间断时间可达数十至数百万年。这类不整合 面在盆地不同部位表现为不同的性质, 盆地边缘带或隆起区常常表现为局部的角度不整合和经历较 强烈剥蚀的平行不整合, 地震剖面上见削截和( 或) 顶超现象。 盆地内部可由无沉积作用到连续沉积, 盆地中心部分地区可出现整合接触, 地震剖面上表现为上超至平行整一。
沉积标志
沉积间断面特征 沉积物空间堆积样式变化 沉积相的连续性
沉积标志
(1)沉积间断面
层序顶界面附近出现的局部白云石化作用、小型喀斯特作 用、干裂构造和暴露后脱水收缩、角砾岩化等; 大的古风化暴露面常具明显的成壤化特征.另外,铁质、铝质、 钙质风化残积物也是最常见的产物.小的间断面则常表现为 一些薄的成壤化面及钙结壳面.它们主要分布于潮缘带准层 序的顶部。 短间隔密集分布的小间断面常能反映大的三级层序界面的 发育. 除有时存在明显的角度关系外,不整合界面下往往由于暴 露侵蚀、 岩溶作用,出现古岩溶所形成的地貌、 洞穴、 机 械及化学充填, 滑塌角砾岩等现象 。
测井标志
层序界面上下地层沉积物特征、成岩作用特征存在突 变,自然电位、自然伽马等测井曲线均存在一定的响 应,因此可以利用测井曲线作为识别层序界面的辅助 标志
测井标志
测井响应特征: 暴露不整合的存在处自然伽 马、 能谱测井曲线 U 元素明 显偏大, Th /K > 7, 上下地层和沉积岩石组合出 现特殊的测井响应