文档介绍：第 7 卷第 3 期地学前缘(中国地质大学, 北京) No .3
2000 年 9 月 Earth S cience Frontiers (C hina University of Geosciences, Beijing)
陆相断陷盆地层序形成动力
学及层序地层模式
冯有良, 李思田, 解****农
(中国地质大学, 武汉 430074)
摘要:文中认为:陆相断陷盆地层序形成的动力学机制源于全球构造事件导致的区域构造应
力场、地幔隆升产生的岩石圈拉张伸展而导致的不同级别的幕式构造运动以及由构造、冰川消
融作用和地球旋转而产生的气候旋回。基准面的变化是构造、气候的函数, 对于地史时期的滨
海盆地, 基准面就是相对海平面。不同级别的基准面变化旋回形成不同级别的层序,表现为盆
地的裂陷旋回期相当于海平面变化旋回的超周期组, 形成构造层序;裂陷幕和气候的二级旋回
相当于海平面旋回的超周期,形成层序组;幕式断陷作用和气候的三级旋回形成层序。断陷盆
地一个典型层序形成的模式是:由于湖水体积的有限性, 一次断陷和掀斜运动就能产生构造坡
折并使湖水体积再分配,湖水向主断层和构造坡折之间可容空间增大的区域流动, 造成基准面
下降,产生陆上暴露、下切水道、水下冲积扇、废弃型三角洲及扇三角洲构成低位域(LS T)。构
造宁静期, 在气候等因素的作用下, 湖水将趋于恢复断陷前的位置,使基准面(湖平面)升高, 形
成湖浸和河流退积作用形成的破坏型三角洲,深湖、浊积扇及浅湖构成湖扩张体系域(EST )。
当湖平面达到最高并趋于稳定,由于断陷使流域地形变陡, 大量碎屑物入湖形成以三角洲前积
体为主的高位体系域(HST)。叠加在三级基准面旋回上的米兰柯维奇气候旋回形成四级以上
的高频层序。不同层序组内三级层序体系域构成不同, 这是由于气候、构造和沉积物供给速率
与可容空间增长速率之比所决定的。
关键词:陆相断陷盆地;层序形成动力学;层序地层
中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1005 2321(2000)03 0119 14
20 世纪 70 年代以来, 经 P .R Vail 等人[ 1 ~ 7] 对北美被动大陆边缘盆地的研究, 逐步推出
了以海平面升降(eustasy)作为驱动以不整合面和与之相当的整合面为界的层序发生、发展
的理论体系即层序地层学。层序地层学主要研究等时地层格架内的具有成因联系的相。它
把层序定义为以不整合面和与之相关的整合为界的相对整合的有成因联系的地层序列。层
序是一个完整的海平面升降旋回的沉积响应。根据海平面旋回的级别, 可划分出巨层序、超
层序、层序等级别, 其中层序是层序地层学研究的基本单元。
基于层序地层学的基本原理, 不同学者根据自己的研究实践, 提出了有别于 P .R .Vail
等人的层序划分方案及学派。以 Gallow ay[ 8] 为代表的成因地层层序强调最大海泛面作为层
收稿日期:2000 07 20 ;修订日期:2000 08 18
作者简介:冯有良(1963 —), 男, 高级工程师, 博士研究生, 从事含油气盆地分析与油气勘探方面研究。
基金项目:国家自然科学基金资助项目(49872045)
— 119 —
层序地层及储层沉积学地学前缘 2000 , 7(3)
序的界面。Johnson[ 9] 为代表的海进海退旋回沉积层序强调以地表不整合或海进冲刷不整
合作为层序的边界, 并把层序划分为海进体系域(TST )和海退体系域(RST)。以
[ 10] 为代表的高分辨率层序地层学派把受控于海平面变化、构造沉降、沉积负荷、沉
积物供给、地形等因素的沉积基准面变化作为理解层序成因并进行层序划分的主要依据。
Cross 的高分辨率层序地层学理论提出的沉积基准面(base-level)变化旋回作为层序形成驱
动机制, 可以看作是对海平面作为层序形成驱动机制的发展。大量的研究结果表明:层序地
层理论在湖相盆地中是适用的。层序地层学理论的提出对含能源盆地等时地层格架的建
立、层序内体系域、沉积体系及其三维配置关系的研究和能源矿产预测作出了重大贡献。该
理论具有先进性和进步性, 但也存在一些问题, 一些学者认为 EXXON 层序模式忽略了构
造、气候对层序的作用[ 11 , 12] 。计算机模拟[ 3 , 13, 14] 结果也表明构造、海平面变化和沉积物供
给三因素中任何一个因素足够大, 足以改变层序地层格架和样式。 Juan , Pablo Milana
(1998)甚至认为水流强度的周期性强弱变化就足以形成层序[