肖亮-高分辨率层序地层学
A/S比旋回中的体积分配
A/S比增大,向陆方向可容空间
增大,沉积的沉积物数量增多 A/S比减小,向陆方向可容空间 减少,沉积的物质变少,发生沉 积物的路过作用,甚至剥蚀作用
相分异作用
由于可容纳空间及其所影响的沉积物体积的变化, 在同一地理位置(或沉积体系域、相域)的沉积环境或 相类型、相组合或相序发生规律性变化,称之为相分异 (facies differentiation)。也可以是指在基准面旋回中 岩石的沉积学和地层学属性的变化。
基准面旋回
•基准面在升、降变化过程中具有向其幅度的最大值或最小 值单向移动的趋势,由此构成一个完整的上升与下降旋回 •基准面的一个上升与下降旋回合称为一个基准面旋回 •基准面旋回可发生在地表之上或之下,也可穿越地表,既 基准面穿越旋回 •在地表的不同部位基准面的升降旋回是等时的
基准面旋回特点
基准面升降旋回记录了可容空间由最小向 最大方向或由最大向最小方向单向变化的 过程
整个盆地或大规模的区域内同时发生的 基准面旋回所经历的全部时间由地层记 录(岩石)和沉积间断面组成 不同区域可以进行不同的层次划分 层次性
基准面旋回变化的主控因素
基准面的变化是海平面、构造沉降、沉积物补给、 沉积负荷补偿、沉积压实与沉积地形等各要素变化的综 合反映 不同级次的基准面旋回的主控因素不同,盆地范 围的基准面旋回主要受区域构造运动控制,次一级的基 准面旋回受构造沉降、沉积物补给的控制更加明显,更 次一级的基准面旋回受自旋回作用的影响更加明显 与海相盆地不同,在陆相盆地中,基底沉降、沉 积物供给和气候对基准面变化和层序发育的控制作用更 加明显
4 三角洲的类型变化实际上与A/S值变化密切相关
A/S比值
高分辨率层序地层学理论的核心内容 是“在基准面旋回变化过程中,由于可容纳 空间(A ) 与沉积物补给通量(S )比值(A / S ) 的变化,相同沉积体系域或相域中发生沉 积物的体积分配作用和相分异作用,导致 沉积物的保存程度、地层堆积样式、相序、 相类型及岩石结构和组合类型发生的变 化”。
4 体积分配作用导致或影响相域诸多的几何特征和岩 性特征,包括成因层序叠置样式、作为地层和地理位置函 数的地层旋回的对称性、地层不连续面出现的频率、相分 异、原始地貌要素的保存程度和地层构架特征等
5 体积分配作用还决定了哪些岩石和哪些地层不连续 面在时间上是相等的
基准面穿越旋回期间不同相域的沉积物体积分配
高分辨率层序地层学
————核心理论
高分辨率层序地层学理论的核心内容 是“在基准面旋回变化过程中,由于可容纳 空间(A ) 与沉积物补给通量(S )比值(A / S ) 的变化,相同沉积体系域或相域中发生沉 积物的体积分配作用和相分异作用,导致 沉积物的保存程度、地层堆积样式、相序、 相类型及岩石结构和组合类型发生的变 化”。
体积分配作用
1 它指的是基准面旋回过程中可容纳空间大小 随地理位置变化,由此,堆积在可比较的沉积 环 境 中 的 沉 积 物 体 积 发 生 时 空 变 化 (Cross , 1988)或者说在基准面旋回期间,在相域内保存 不同沉积物体积的过程 2 体积分配作用是基准面旋回变化过程中,相 同相域不同沉积环境中可容纳空间的四维 (空间 +时间)动力学变化的结果
高分辨率层序地层学理论的核心内容 是“在基准面旋回变化过程中,由于可容纳 空间(A ) 与沉积物补给通量(S )比值(A / S ) 的变化,相同沉积体系域或相域中发生沉 积物的体积分配作用和相分异作用,导致 沉积物的保存程度、地层堆积样式、相序、 相类型及岩石结构和组合类型发生的变 化”。
可 容 空 间
基准面旋回层序结构及叠加样式
伴随较长期基准面旋回升、降所发生的有效可容纳空间地理 位置迁移和A/S值变化,在沉积盆地不同位置按体积划分和相 分异原理所发育的基准面旋回结构类型和对称性变化,以及 相关的叠加样式均作有规律的变化。
基面升降过程中的有效可 容纳空间的迁移方向和A/S值的变化
相分异的程度反映了地层记录中原始地貌元素保存 的数量和比例,以及存在于不同时间的沉积环境中的地 貌要素类型的变化 单位时间内沉积的地层厚度同相分异程度成正比 , 而地层不连续界面出现的频率同相分异程度成反比。当 A/S 值很低时,只有那些具有最大保存潜力的地貌要素 才能在地层记录中保存下来,结果表现为低的相分异, 地层不连续界面频繁;当A/S值趋向于1 ,相分异程度 增加, 有更多的地貌元素保存 ,地层不连续界面罕见
3 体积分配作用表明地层过程—响应系统遵循能量守恒 定律。就是说,如果某一地区存在一个不整合面,在不整 合面的下坡终点位置必然存在着在时间上与其相当的由该 不整合面剥蚀搬运而来的沉积物堆积的地层,如低水位的 下切河谷的存在意味着沿斜坡向下在盆地中心部位会发生 盆底扇或类似的沉积体 。也正因为如此,地层记录才具 有时空分布的有序性和三维空间分布的可预测性
地层基准面
并
是一个相对于地球表面波状升降的、连续的、略 向盆地方向下倾和呈抛物线状的抽象势能面(非物理 面),其位置、运动方向及升降幅度不断随时间变化。
基准面的特征
基准面不是海平面,也不是相当于海平面或湖平面的 一个向陆方向延伸的水平面 基准面是一个相对于地球物理面上下振动并横向摆动 的抽象等势面 在一个能量、物质、时间和空间被保存的封闭地层系 统中,基准面代表沉积物通量(sediment flux)的能 量最小的面 基准面就是一个在其上即不发生沉积作用,亦不发 生剥蚀作用,从而沉积物通量不发生变化的抽象面 基准面在升、降变化过程中具有向其幅度的最大值 或最小值单向移动的趋势 基准面升降构成基准面旋回和可容纳空间
在时间进程中产生或消失的可供
沉积物得以堆积(或被侵蚀)的累 计空间称为可容空间,或容存空 间.实际上称为剩余累计空间更 合适. 它限定了沉积在所有地理位置的 沉积物的体积.
对沉积的控制
决定了沉积物的体积分配 形成了地层叠加样式 导致了相分异
A/S比值
1 A/S值决定了可容纳空间内沉积物堆积速度、保存程 度和内部结构(如堆积样式)等。 A/S<1时,发生进积作 用;A/S>1时,发生退积作用 。 2 A/S值控制着地貌要素的形成环境。基准面上升期 间可容纳空间增加时沉积物体积和地貌要素较下降期间可 容纳空间减小时保存程度要完整,在基准面旋回的不同位 置,地层特征也不同。大量的地层学和沉积学性质,包括 岩石物性、相组合和相序、层组厚度、地层结构及地层不 整合面出现的频率等,都记录了保存程度和A/S值条件 3 海岸线形态的变化是A/S值随时间推移的变化产生
相分异原理直接控制储层的各项物理特征,如三维 空间的连续性、几何形态、岩性、岩相类型、物性、非 均质性、油、气、水的流动及渗流系统。
相分异作用 相分异作 用有两种 主要的类 型。第一 种是在基 准面变化 周期中的 单个相属 性的改变
相分异作用
相分异作用 有两种主要 的类型。第 二种相分异 作用类型表 现为在沉积 地形剖面的 相同位置相 和/或相序 的完全变化