B1 · 出版卷 6

层序地层学导论

可容空间、基准面、体系域和尺度

学习目标

完成本章后，你应能定义可容空间、相对基准面和岸线轨迹，区分叠置样式与原因，识别候选层序地层界面，并在声明模型、尺度和证据后使用体系域术语。

一组海岸前积体先向盆迁移，随后垂向加积，最后跨过一层区域泥岩向陆后退。这是否代表一个海平面旋回？可能如此，但沉积物供给、沉降、压实、继承地形、河道决口和观测尺度也能形成相似轨迹。

当层序地层学用于把界面、沉积相和几何组织成可检验的可容空间—沉积物流历史时，它最有价值；若在描述数据前先套入标准曲线，就会失去可靠性。

可容空间是相对于指定基准和沉积面的可供沉积物累积空间。它可由相对水位变化、沉降、抬升、压实和继承地形产生或消失。可容空间不等于水深，因为沉积物可能以相近速度填充新增空间。

沉积物供给是物质到达某地的速率和粒度组成。可容空间产生与供给的相对大小及空间分布影响叠置。当岸线附近可容空间增加快于供给时，相带可向陆迁移并形成退积；两者大致平衡时常见加积；供给快于可用空间时，沉积可向盆进积。这些是趋势，不是具有通用阈值的方程。

基准面是控制系统长期侵蚀和沉积的概念界面。与海洋连通的盆地中相对海平面很重要，但不是唯一控制，上游河床纵剖面、湖面、构造门槛和局部堰塞也会起作用。

候选界面包括陆上不整合及其海相对应界面、海侵面和最大海泛区间。它们横向表现不同，并可能在研究分辨率上具有穿时性。

在命名体系域前，先从实测相带轨迹和地层几何识别叠置。以数据分辨率为前提绘制上超、下超、削截、顶超、河道下切和凝缩。尽量把岩芯和测井与地球物理界面标定，并注明界面是直接观测、插值还是模型产物。

体系域名称依赖所选层序模型和界面级次，应声明模型，不能混用不相容术语。小尺度上，河道或叶状体自旋回切换可模拟层序趋势；大尺度上，多个高频旋回可能低于分辨率并合并。

年代控制用于检验同期性和速率。一个表观突变的区域界面仍可能经过较长时间迁移形成，应建立年龄—深度包络而不是唯一确定线。

三条测井显示滨面砂岩先向盆逐步迁移，被横向广布外滨泥覆盖，随后海岸相向陆迁移。解释 A 是相对水位稳定或缓升时进积、快速海侵，随后在更快上升阶段退积。解释 B 是沉积物供给先增大，随后河道废弃并把物质转移到其他叶状体，而区域水位变化很小。

区分证据包括海侵面区域范围、向陆方向是否存在暴露侵蚀、不同叶状体年龄是否相同、沉积体积变化、沉降样式和独立古地理资料。没有本地年代和沉降模型，全球曲线不能替代判断。

不能把每个侵蚀接触都称为层序边界，因为各种体系域内部都可发生河道侵蚀；不能在未检验凝缩、范围和轨迹前把最泥质岩层称为最大海泛；不能由一个盆地直接推断全球海平面。

垂向测井可显示叠置，但不能唯一给出岸线方向；地震终止关系受成像和处理影响；压实会事后改变厚度和可容空间。尺度级次必须明确，一个分辨率下的“层序”在另一尺度可能只是层组。

对给定合成剖面，第一步只标注实测终止、相变和界面；第二步建立两套可容空间—供给历史；最后才选择并声明层序模型，命名候选界面和体系域。标出在替代历史成立时会改变的全部指定。