《陆相层序地层》PPT课件.ppt

层序地层学赵东升1/14/20231第一节 陆相湖盆地质特征l一、盆地类型及结构一、盆地类型及结构l二、盆地规模及沉积控制因素二、盆地规模及沉积控制因素l三、湖平面变化及其影响因素三、湖平面变化及其影响因素l四、沉积体系特征四、沉积体系特征第六章 陆相盆地层序地层学中国大陆中新生代陆相湖盆类型中国大陆中新生代陆相湖盆类型第二节 陆相湖盆层序地层学l一、陆相层序地层一般特征一、陆相层序地层一般特征l二、断陷湖盆层序地层样式二、断陷湖盆层序地层样式l三、拗陷湖盆层序地层样式三、拗陷湖盆层序地层样式l四、陆相层序地层与油气勘探四、陆相层序地层与油气勘探2 2l中国大陆大地构造格局：中国大陆大地构造格局：东部：为拉张型盆地；东部：为拉张型盆地；西部：为挤压型盆地；西部：为挤压型盆地；中部：为过渡型盆地。中部：为过渡型盆地。挤压型盆地贺兰挤压型盆地贺兰山山-龙门山龙门山-哀牢山哀牢山以西：（塔里木盆以西：（塔里木盆地、准噶尔盆地、地、准噶尔盆地、柴达木盆地）、柴达木盆地）、过渡型盆地：拗陷盆过渡型盆地：拗陷盆地（四川盆地、鄂尔多地（四川盆地、鄂尔多斯盆地）斯盆地）太平洋板块板块向下俯冲太平洋板块板块向下俯冲西伯利亚板块西伯利亚板块印度洋板块印度洋板块拉张型盆地：大兴拉张型盆地：大兴安岭安岭-武夷山以东（松武夷山以东（松辽盆地、渤海湾盆地、辽盆地、渤海湾盆地、东海盆地、珠江口盆东海盆地、珠江口盆地）地）中国大陆中新生代陆相湖盆类型3 3l挤压型盆地：挤压型盆地：贺兰山贺兰山-龙门山龙门山-哀牢山以西哀牢山以西（塔里木盆地、准噶尔盆地、柴达木盆地塔里木盆地、准噶尔盆地、柴达木盆地）西伯利亚板块与印度板块碰撞，在中国大陆西伯利亚板块与印度板块碰撞，在中国大陆西部形成南南西西部形成南南西-北北东方向北北东方向的挤压构造应力场的挤压构造应力场，形成，形成北西西向褶皱山系北西西向褶皱山系与与内陆沉积盆地内陆沉积盆地相间分布相间分布的构造的构造格局。二者之间以断层为界，以断块山及山前拗陷盆地为特征。格局。二者之间以断层为界，以断块山及山前拗陷盆地为特征。沉积盆地不对称，边界受逆冲断层控制沉积盆地不对称，边界受逆冲断层控制。4 4l拉张型盆地：拉张型盆地：大兴安岭大兴安岭-太行山太行山-武陵山以东武陵山以东 （松辽盆地、渤海湾盆地、东海盆地、珠江口盆地松辽盆地、渤海湾盆地、东海盆地、珠江口盆地）太平洋板块向亚洲板块下俯冲，亚洲板块滨太平洋地区发生地幔上涌，太平洋板块向亚洲板块下俯冲，亚洲板块滨太平洋地区发生地幔上涌，岩石圈减薄，地壳断裂，形成与板块俯冲带基本平行的岩石圈减薄，地壳断裂，形成与板块俯冲带基本平行的北北东北北东-北东构造带北东构造带，发育裂谷断陷盆地及坳陷发育裂谷断陷盆地及坳陷。盆地基底发育断裂，边界受正断层控制，具有断陷盆地基底发育断裂，边界受正断层控制，具有断陷-坳坳陷双层结构。陷双层结构。5 5l过渡型盆地：过渡型盆地：处于东西两大构造应力场之间处于东西两大构造应力场之间 （四川盆地、鄂尔多斯盆地）（四川盆地、鄂尔多斯盆地）。四川和鄂尔多斯盆地处于特提斯和环太平洋构造域的交叉部位，是在凹四川和鄂尔多斯盆地处于特提斯和环太平洋构造域的交叉部位，是在凹陷的构造背景下形成的相对陷的构造背景下形成的相对稳定的克拉通盆地稳定的克拉通盆地。盆地中部沉降，东部构造平缓，西侧部构造陡峭发育逆冲断裂带。盆地中部沉降，东部构造平缓，西侧部构造陡峭发育逆冲断裂带。6 6大陆内裂谷盆地大陆内裂谷盆地l一、盆地类型及结构一、盆地类型及结构陆相盆地自成体系、类型多、结构复杂陆相盆地自成体系、类型多、结构复杂v裂陷盆地（大陆内裂谷盆地、裂陷盆地（大陆内裂谷盆地、）v聚敛盆地（山间盆地、陆内前陆盆地、聚敛盆地（山间盆地、陆内前陆盆地、）v叠合盆地（不同时期不同成因的盆地叠合盆地（不同时期不同成因的盆地 在同一地域上叠置发育）在同一地域上叠置发育）v克拉通内凹陷盆地克拉通内凹陷盆地拗陷盆地拗陷盆地陆内前陆盆地陆内前陆盆地第一节 陆相湖盆地质特征7 7l二、盆地规模及沉积控制因素二、盆地规模及沉积控制因素盆地规模有限，盆地规模有限，沉积主要受构造和气候影响；沉积主要受构造和气候影响；构造和气候影响：构造和气候影响：湖盆容积、水体体积、沉积物供给量湖盆容积、水体体积、沉积物供给量 湖平面升降变化频繁；湖平面升降变化频繁；第一节 陆相湖盆地质特征8 8l（一）、湖盆类型（一）、湖盆类型l（二）、相对湖平面与水深（二）、相对湖平面与水深l（三）、影响湖平面升降的因素（三）、影响湖平面升降的因素l（四）、湖平面升降标志（四）、湖平面升降标志 l（五）、相对湖平面升降变化曲线（五）、相对湖平面升降变化曲线三、湖平面变化及其影响因素三、湖平面变化及其影响因素第一节 陆相湖盆地质特征9 9最低溢最低溢出点出点闭流盆地闭流盆地最低溢最低溢出点出点敞流盆地敞流盆地l（一）、湖盆类型（一）、湖盆类型（水文地质分类）水文地质分类）闭流湖盆：闭流湖盆：注入水量注入水量蒸发量蒸发量+地下渗流量，地下渗流量，湖平面高程湖平面高程蒸发量蒸发量+地下渗流量，地下渗流量，v湖平面高程等于最低溢出口高程，多余的水通过泄水通道流出盆地。湖平面高程等于最低溢出口高程，多余的水通过泄水通道流出盆地。潮湿气候条件易形成敞流湖盆，干旱气候条件易形成闭流湖盆潮湿气候条件易形成敞流湖盆，干旱气候条件易形成闭流湖盆蒸发量渗流量注入量蒸发量渗流量注入量第一节 陆相湖盆地质特征三、湖平面变化及其影响因素三、湖平面变化及其影响因素10 10l（二）、相对湖平面与水深：（二）、相对湖平面与水深：相对湖平面：相对湖平面：湖面到基底距离；湖面到基底距离；水深：水深：湖面到沉积物表面距离；湖面到沉积物表面距离；绝对湖平面：绝对湖平面：水面到基岩距离。水面到基岩距离。相对湖平面决定可容空间的大小，控制湖相及邻近河流相层序地层的相对湖平面决定可容空间的大小，控制湖相及邻近河流相层序地层的发育，可容空间与沉积物输入间的相互关系决定了层序的结构。发育，可容空间与沉积物输入间的相互关系决定了层序的结构。水水深深相对湖平相对湖平面面闭流湖盆闭流湖盆相对湖相对湖平面平面敞流湖盆敞流湖盆水水深深基岩基岩基岩基岩绝对湖平面绝对湖平面绝对湖平面绝对湖平面第一节 陆相湖盆地质特征三、湖平面变化及其影响因素三、湖平面变化及其影响因素11 11l（三）、影响湖平面变化的因素：（三）、影响湖平面变化的因素：1、气候因素、气候因素（气候要素：降雨量、湿度、温度、风力）（气候要素：降雨量、湿度、温度、风力）湖水主要来源：大气降水湖水主要来源：大气降水+河水河水v潮湿气候：潮湿气候：淡水供给充沛，闭流湖盆相对湖平面上升淡水供给充沛，闭流湖盆相对湖平面上升敞流湖盆；敞流湖盆；v干旱气候：干旱气候：淡水供给不足，敞流湖盆相对湖平面下降淡水供给不足，敞流湖盆相对湖平面下降闭流湖盆。闭流湖盆。敞流湖盆相对湖平面：敞流湖盆相对湖平面：只受基底构造升降影响，不受潮湿气候影响只受基底构造升降影响，不受潮湿气候影响 闭流湖盆相对湖平面：闭流湖盆相对湖平面：只受气候影响，不受基底构造升降影响只受气候影响，不受基底构造升降影响 相对湖相对湖平面平面相对湖相对湖平面平面水水深深闭流盆地闭流盆地敞流盆地敞流盆地潮湿气候潮湿气候干旱气候干旱气候闭流盆地闭流盆地敞流盆地敞流盆地第一节 陆相湖盆地质特征三、湖平面变化及其影响因素三、湖平面变化及其影响因素12 122、构造因素：、构造因素：v敞流湖盆：敞流湖盆：基底构造基底构造沉降沉降相对湖平面上升相对湖平面上升；基底构造；基底构造抬升抬升相对湖平面下降相对湖平面下降。构造沉降距离等于相对湖平面上升距离。构造沉降距离等于相对湖平面上升距离。v闭流湖盆：闭流湖盆：盆地基底构造盆地基底构造沉降相对湖平面不变沉降相对湖平面不变，绝对湖平面下降。，绝对湖平面下降。13 133、沉积物供应：沉积物供应：v敞流湖盆：敞流湖盆：沉积物充填不影响相对湖平面变化，沉积物充填不影响相对湖平面变化，只造成水深减少，最终导致湖泊消亡。只造成水深减少，最终导致湖泊消亡。v闭流湖盆：闭流湖盆：沉积物充填导致相对湖平面的上升，沉积物充填导致相对湖平面的上升，而对水深的影响不大。而对水深的影响不大。14 14l（四）、湖平面升降标志（四）、湖平面升降标志（缓坡地层终止关系（缓坡地层终止关系 ）相对湖平面上升：湖岸上超向陆方向移动；相对湖平面上升：湖岸上超向陆方向移动；相对湖平面静止：沉积物顶超；相对湖平面静止：沉积物顶超；相对湖平面下降：削截及湖岸上超向盆地方向移动。相对湖平面下降：削截及湖岸上超向盆地方向移动。第一节 陆相湖盆地质特征三、湖平面变化及其影响因素三、湖平面变化及其影响因素15 15l（五）、相对湖平面升降变化曲线（五）、相对湖平面升降变化曲线曲线是湖平面绝对上升、构造沉降、沉曲线是湖平面绝对上升、构造沉降、沉积供给速率的综合结果。积供给速率的综合结果。陆相湖相第一节 陆相湖盆地质特征三、湖平面变化及其影响因素三、湖平面变化及其影响因素16 16 特征特征：多物源、多沉积中心、沉积体系类型多、相变快多物源、多沉积中心、沉积体系类型多、相变快沉积体系：沉积体系：冲积扇、河流、三角洲、湖泊、浊积扇冲积扇、河流、三角洲、湖泊、浊积扇1-1-曲流河点砂坝砂体；曲流河点砂坝砂体；2-2-三角洲前缘水下分流河道及席状砂体；三角洲前缘水下分流河道及席状砂体；3-3-扇三角洲水下分流河道砂体；扇三角洲水下分流河道砂体；4-4-陡岸水下扇扇中砂体；陡岸水下扇扇中砂体；5-5-湖盆浊积砂体湖盆浊积砂体312452第一节 陆相湖盆地质特征四、沉积体系特征四、沉积体系特征17 17第二节 陆相湖盆层序地层学l（一）、控制陆相层序发育的主要因素构造沉降、气候变迁、沉积物供给：v湖平面的变化是气候变迁和局部构造运动的结果。v气候变迁控制沉积物类型；v构造沉降速度与沉积物供给速度共同控制沉积体系的空间配置；气候气候海平面海平面升降升降沉积物供给沉积物供给湖平面湖平面升降升降构造沉降构造沉降一 陆相层序地层一般特征18 18v1、构造沉降速率受区域构造应力场、局部构造格局、盆缘断裂的活动影响；v2、沉积物供给速度受地形、母岩岩性、气候、搬运距离的影响。沉降速度沉降速度0沉积物供给速度沉积物供给速度沉降速度沉降速度=沉积物供给速度沉积物供给速度退积退积加积加积进积进积沉积物过路，无沉积沉积物过路，无沉积侵蚀侵蚀沉降速度沉降速度沉积物供给速度沉积物供给速度沉降速度沉降速度沉积物供给速沉积物供给速度度沉降速度沉降速度 沉积速率沉积速率)A段：段：炎热潮湿、降雨量大。炎热潮湿、降雨量大。缓坡：河流、三角洲；陡坡：水下扇；湖盆中部：厚层泥岩夹浊积岩。缓坡：河流、三角洲；陡坡：水下扇；湖盆中部：厚层泥岩夹浊积岩。B、D段：段：亚热、半潮湿、半干旱，湖盆缩小。亚热、半潮湿、半干旱，湖盆缩小。缓坡：河流、沙丘；陡坡：冲积扇。缓坡：河流、沙丘；陡坡：冲积扇。C段：段：炎热干旱，湖泊局限。炎热干旱，湖泊局限。缓坡：沙丘；陡坡：冲积扇。夹蒸发岩沉积。缓坡：沙丘；陡坡：冲积扇。夹蒸发岩沉积。A AB1B1C CD1D1D2D2B2B2A A全球性气候变化周期曲线A AB BC CD D2626v 低盆缘型低盆缘型(盆地沉降速率盆地沉降速率沉积速率沉积速率)仅发育河流、无湖泊仅发育河流、无湖泊A段：段：大型曲流河（砂地比大型曲流河（砂地比11）；）；B、D段段：缓坡：河流（河道宽度变窄）；陡坡：小型冲积扇；：缓坡：河流（河道宽度变窄）；陡坡：小型冲积扇；C段：段：缓坡：风成沙丘；陡坡：冲积扇。缓坡：风成沙丘；陡坡：冲积扇。A AB1B1C CD1D1D2D2B2B2A A全球性气候变化周期曲线A AB BC CD D2727l、国内模式、国内模式1、模式一：、模式一：层序可划分为低水位、水进及高水位体系域。层序可划分为低水位、水进及高水位体系域。v1）低位体系域：）低位体系域：基准面下降速度大于构造沉降速度（下降到风暴浪基面之下）；基准面下降速度大于构造沉降速度（下降到风暴浪基面之下）；可容空间增长速度小于沉积物供给速度；形成进积型准层序组；可容空间增长速度小于沉积物供给速度；形成进积型准层序组；沉积体系：冲积扇、斜坡扇、低位楔状体。沉积体系：冲积扇、斜坡扇、低位楔状体。v2）水进体系域：）水进体系域：基准面快速上升；基准面快速上升；可容空间增长速度大于沉积物供给速度；形成退积型准层序组；可容空间增长速度大于沉积物供给速度；形成退积型准层序组；沉积体系：滨湖滩坝、碳酸盐浅滩，浪控三角洲、扇三角洲沉积体系：滨湖滩坝、碳酸盐浅滩，浪控三角洲、扇三角洲-湖底扇，湖底扇，盆地边缘发育煤层或蒸发岩。盆地边缘发育煤层或蒸发岩。v3）高位体系域：）高位体系域：基准面上升至最高位，基准面上升至最高位，可容空间增长速度小于沉积物供给速度；可容空间增长速度小于沉积物供给速度；沉积体系：沉积体系：滨岸平原及沙坝沉积。缓坡：河控三角洲；陡坡：扇三角洲。滨岸平原及沙坝沉积。缓坡：河控三角洲；陡坡：扇三角洲。v4）非湖泊体系域：）非湖泊体系域：沉积体系：沉积体系：形成河流、冲积、坡积、沼泽等沉积。形成河流、冲积、坡积、沼泽等沉积。28282、模式二：、模式二：层序可划分为冲积、水进、水退、河流体系域。层序可划分为冲积、水进、水退、河流体系域。v1）冲积体系域：）冲积体系域：位于层序底部，顶界为初次湖侵面位于层序底部，顶界为初次湖侵面形成于盆地演化早期，沉积物快速进积阶段；形成于盆地演化早期，沉积物快速进积阶段；沉积体系：冲积扇。沉积体系：冲积扇。v2）水进体系域：）水进体系域：位于层序中部，顶界为最大湖侵面位于层序中部，顶界为最大湖侵面形成于盆地迅速沉降阶段，沉积物供给速度小于新增可容空间增加速度；形成于盆地迅速沉降阶段，沉积物供给速度小于新增可容空间增加速度；沉积体系：以深湖和浊流沉积以及退积准层序组为特征。沉积体系：以深湖和浊流沉积以及退积准层序组为特征。缓坡：滩坝沉积、曲流河、远岸浊积扇。缓坡：滩坝沉积、曲流河、远岸浊积扇。陡坡：扇三角洲、近岸浊积扇。陡坡：扇三角洲、近岸浊积扇。2929v3）水退体系域：）水退体系域：位于层序上部，顶界为湖泊消亡面位于层序上部，顶界为湖泊消亡面形成于构造沉降速度减小，沉积物供给速度大于新增可容空间增加速度；形成于构造沉降速度减小，沉积物供给速度大于新增可容空间增加速度；沉积体系：为进积型沉积序列，包括三角洲、扇三角洲和滩坝沉积，浊流沉积减少。沉积体系：为进积型沉积序列，包括三角洲、扇三角洲和滩坝沉积，浊流沉积减少。30302、演化模式：、演化模式：早期：早期：沉积物充填遗留可容空间形成进积式准层序组，近源区顶部发育沉积物充填遗留可容空间形成进积式准层序组，近源区顶部发育河流相沉积；远源区发育湖沼相沉积。河流相沉积；远源区发育湖沼相沉积。晚期：晚期：盆地泛滥平原化，沉积达到河流沉积平衡面，形成加积准层序组，盆地泛滥平原化，沉积达到河流沉积平衡面，形成加积准层序组，准层序具下粗上细的特点。准层序具下粗上细的特点。v4）河流体系域：）河流体系域：顶界为层序边界，底界为湖泊基本消亡面。顶界为层序边界，底界为湖泊基本消亡面。1、体系域模式：、体系域模式：成因：成因：形成于二级构造旋回末期，地形平形成于二级构造旋回末期，地形平缓，水系稳定。构造沉降速度低于新增可容缓，水系稳定。构造沉降速度低于新增可容空间增长速度，沉积物充填遗留可容空间。空间增长速度，沉积物充填遗留可容空间。体系域：体系域：河流沉积体系、湖沼沉积体系；河流沉积体系、湖沼沉积体系；近源区：近源区：河流沉积体系，为向上变细的准河流沉积体系，为向上变细的准层序；沉降中心：湖沼沉积体系，为向上变层序；沉降中心：湖沼沉积体系，为向上变粗的准层序。粗的准层序。31 31（二）断陷湖盆层序类型及体系域（二）断陷湖盆层序类型及体系域、构造层序及体系域、构造层序及体系域、气候层序及其体系域、气候层序及其体系域3232l构造层序及其体系域特征构造层序及其体系域特征构造层序：构造层序：由一期构造活动控制沉积的一套有成因联系的地层，其顶、底界由一期构造活动控制沉积的一套有成因联系的地层，其顶、底界面为侵蚀面或沉积间断面。面为侵蚀面或沉积间断面。断陷湖盆的构造层序：断陷湖盆的构造层序：由边界断层控制发育的层序由边界断层控制发育的层序。v1、同生断坳层序；、同生断坳层序；2、简单断坳层序；、简单断坳层序；3、多期断坳层序、多期断坳层序3333 1、同生断坳层序及其体系域、同生断坳层序及其体系域 同生断坳层序：受同生断裂活动控制发育的一套地层。由低水位、湖同生断坳层序：受同生断裂活动控制发育的一套地层。由低水位、湖泊扩张、湖泊收缩、非湖泊体系域构成。泊扩张、湖泊收缩、非湖泊体系域构成。v(1)低水位体系域低水位体系域空间位置：层序底部，底界为层序底界，顶界为初次湖泛面。空间位置：层序底部，底界为层序底界，顶界为初次湖泛面。沉积体系：沉积体系：盆地边缘：冲积扇及水下扇。盆地边缘：冲积扇及水下扇。盆地斜坡带：滨浅湖滩坝沉积体系。盆地斜坡带：滨浅湖滩坝沉积体系。准层序、准层序组：准层序、准层序组：冲积扇准层序特征：以砂体向上变薄变细冲积扇准层序特征：以砂体向上变薄变细为特征。为特征。每个向上变薄变细的层组为一个准层序。每个向上变薄变细的层组为一个准层序。加积式准层序组，反映水深变化不大。加积式准层序组，反映水深变化不大。3434v（2）湖泊扩张体系域）湖泊扩张体系域 盆地沉降过程新增可容空间速度盆地沉降过程新增可容空间速度大于沉积物供给速度，形成湖泊扩大于沉积物供给速度，形成湖泊扩张体系域。张体系域。位置：位置：顶界为最大湖泛面，底界为初始湖顶界为最大湖泛面，底界为初始湖泛面。泛面。以湖岸上超及退积为特征。以湖岸上超及退积为特征。沉积体系沉积体系盆地中心：深湖相暗色泥岩、油页盆地中心：深湖相暗色泥岩、油页岩夹浊积岩。岩夹浊积岩。缓坡：碳酸岩台地或河流缓坡：碳酸岩台地或河流-三角洲；三角洲；陡坡：扇三角洲陡坡：扇三角洲-湖底扇。湖底扇。准层序组特征准层序组特征沉积物沿盆地边缘向上超覆，形成沉积物沿盆地边缘向上超覆，形成退积型准层序组。退积型准层序组。3535v(3)湖泊收缩体系域湖泊收缩体系域位置：位置：位于湖泊扩张体系域之上，位于湖泊扩张体系域之上，顶界：层序界面或湖泊消失面，顶界：层序界面或湖泊消失面，底界：最大湖泛面底界：最大湖泛面沉积体系及准层序组特征沉积体系及准层序组特征沉积于沉积速率高于沉降速率，沉积于沉积速率高于沉降速率，早期：浊流沉积，早期：浊流沉积，晚期：河流、三角洲、扇三角洲，晚期：河流、三角洲、扇三角洲，为进积式准层序组。为进积式准层序组。v(4)非湖泊体系域非湖泊体系域 成因及空间位置：成因及空间位置：形成于湖泊消亡，盆地仍持续沉降形成于湖泊消亡，盆地仍持续沉降时期。沉积物供给速率长时间大于时期。沉积物供给速率长时间大于新增可容间增加速率。新增可容间增加速率。顶界：层序边界；顶界：层序边界；底界：湖泊消亡面。底界：湖泊消亡面。沉积体系及准层序组：沉积体系及准层序组：河流沉积体系、湖沼沉积体系。河流沉积体系、湖沼沉积体系。为加积式准层序组。为加积式准层序组。36362、简单断坳层序及体系域、简单断坳层序及体系域 简单断坳简单断坳层序不发育低水位体系层序不发育低水位体系域和湖泊扩张体系域，只发育巨厚的域和湖泊扩张体系域，只发育巨厚的湖泊收缩体系域。形成于沉积物不断湖泊收缩体系域。形成于沉积物不断向盆地进积的过程。向盆地进积的过程。v沉积序列：沉积序列：下部：具水平层理的泥灰下部：具水平层理的泥灰岩、暗色泥岩，夹薄层细砂岩；中部：岩、暗色泥岩，夹薄层细砂岩；中部：波状层理砂泥岩互层；上部：粗、中波状层理砂泥岩互层；上部：粗、中砂岩夹薄层泥岩。砂岩夹薄层泥岩。v简单断坳层序与进积式准层序组：简单断坳层序与进积式准层序组：简单断坳层序可由一个进积式准层序简单断坳层序可由一个进积式准层序组组成。组组成。层序之间为沉积间断面，层序之间为沉积间断面，准层序组之准层序组之间为湖泛面。间为湖泛面。层序边界形成于新增可容空间出现或层序边界形成于新增可容空间出现或消失时期。消失时期。准层序组边界形成于准层序组边界形成于“沉积沉积速率与可容空间增长速率速率与可容空间增长速率”转化时期。转化时期。3737 3、多期断坳层序、多期断坳层序 多期断坳层序由简单断坳层序多期断坳层序由简单断坳层序或进积式准层序组组成，层序间呈或进积式准层序组组成，层序间呈整合接触或只存在小范围短期的沉整合接触或只存在小范围短期的沉积间断。积间断。多期断坳层序仅由湖泊收缩体多期断坳层序仅由湖泊收缩体系域组成，由多个进积式准层序组系域组成，由多个进积式准层序组组成。组成。v沉积序列：下部为深灰色泥岩，夹沉积序列：下部为深灰色泥岩，夹薄层砂岩，其中发育变形构造；向薄层砂岩，其中发育变形构造；向上过渡为砂泥岩互层。上过渡为砂泥岩互层。3838l气候层序及其体系域气候层序及其体系域1、层序及体系域、层序及体系域v气候层序：气候层序：发育于闭流湖盆，受湖平发育于闭流湖盆，受湖平面变化影响，气候控制湖平面变化。面变化影响，气候控制湖平面变化。v体系域：体系域：低水位、湖泊扩张、高水位、低水位、湖泊扩张、高水位、湖泊收缩体系域。湖泊收缩体系域。v特征：特征：气候层序发育局限，干旱气候气候层序发育局限，干旱气候沉积物供应不足，体系域厚度小。沉积物供应不足，体系域厚度小。低水位体系域：低水位体系域：以加积式准层序组为主；以加积式准层序组为主；发育蒸发盐岩沉积体系；发育蒸发盐岩沉积体系；湖泊扩张体系域、高水位体系域：湖泊扩张体系域、高水位体系域：以退以退积和加积式准层序组为主；滨浅湖滩坝、积和加积式准层序组为主；滨浅湖滩坝、河流、三角洲、碳酸盐岩台地沉积体系；河流、三角洲、碳酸盐岩台地沉积体系；湖泊收缩体系域：湖泊收缩体系域：为加积、进积式准层为加积、进积式准层组；冲积扇、河流、三角洲沉积体系。组；冲积扇、河流、三角洲沉积体系。3939 2湖相气候层序与海相层序比较湖相气候层序与海相层序比较v(1)层序发育控制因素：层序发育控制因素：二者都以水面变化为基本控制因素，以不整合面或侵蚀面为其层序边界。二者都以水面变化为基本控制因素，以不整合面或侵蚀面为其层序边界。气候层序不受构造活动影响，海相层序受构造活动控制。气候层序不受构造活动影响，海相层序受构造活动控制。v(2)体系域类型：体系域类型：二者体系域类型基本一致；湖泊扩张体系域相当于海相中的海侵体系域；高水位体系二者体系域类型基本一致；湖泊扩张体系域相当于海相中的海侵体系域；高水位体系域与湖泊收缩体系域相当于海相中的高水位体系域。域与湖泊收缩体系域相当于海相中的高水位体系域。v(3)水面变化因素：水面变化因素：湖平面变化受降雨量、蒸发量控制；海平面变化受全球构造和全球气候变化控制。湖平面变化受降雨量、蒸发量控制；海平面变化受全球构造和全球气候变化控制。气候层序和海相层序有相似的水动力条件及发育背景。气候层序和海相层序有相似的水动力条件及发育背景。4040l内容回顾：1 1、中国大陆中新生代陆相盆地湖盆类型中国大陆中新生代陆相盆地湖盆类型v东部：东部：拉张型盆地；拉张型盆地；西部：西部：挤压型盆地；挤压型盆地；中部：中部：过渡型盆地过渡型盆地。2 2、陆相湖盆一般地质特征、陆相湖盆一般地质特征v盆地规模小，类型多，盆地规模小，类型多，结构复杂结构复杂；v构造运动和气候变迁影响构造运动和气候变迁影响湖平面湖平面频繁升降，且控制层序结构；频繁升降，且控制层序结构；v多物源、多沉积中心、多种沉积体系共存。多物源、多沉积中心、多种沉积体系共存。3 3、湖盆类型及湖平面变化、湖盆类型及湖平面变化v闭流湖盆：形成于闭流湖盆：形成于干旱气候干旱气候；构造沉降构造沉降相对湖平面不变相对湖平面不变；沉积物充填沉积物充填造成相对湖平面的上升；造成相对湖平面的上升；气候变湿润转为敞流湖盆气候变湿润转为敞流湖盆v敞流湖盆：形成于敞流湖盆：形成于潮湿气候潮湿气候，构造沉降构造沉降相对湖平面上升；相对湖平面上升；沉积物充填沉积物充填相对湖平面不变湖泊趋于消亡。相对湖平面不变湖泊趋于消亡。气候变干转为闭流气候变干转为闭流4 4、陆相层序地层一般特征、陆相层序地层一般特征v层序：层序：构造层序、气候层序；构造层序、气候层序；v体系域：体系域：低位、湖盆扩张低位、湖盆扩张(湖侵湖侵)、高位、湖盆收缩、高位、湖盆收缩(湖退湖退)、非湖泊体系域、非湖泊体系域v层序界面：层序界面：古构造运动面、应力场转换面、沉积间断面、大范围超覆面古构造运动面、应力场转换面、沉积间断面、大范围超覆面41 41l思考题：1、简述陆相盆地的主要地质特征2、简述陆相湖盆的类型以及主要控制因素。3、简述陆相层序地层界面、层序、体系域类型及特征。5 5、断陷湖盆层序地层模式、断陷湖盆层序地层模式RichmondRichmond模式、模式、NewarkNewark模式、模式、FundyFundy模式、高盆缘型、低盆缘模式、高盆缘型、低盆缘型、箕状断陷。型、箕状断陷。6 6、受构造因素控制的敞流湖盆的构造层序模式：、受构造因素控制的敞流湖盆的构造层序模式：构造层序：单断坳层序、同生断坳层序、多期断坳层序构造层序：单断坳层序、同生断坳层序、多期断坳层序体系域：低位、湖盆扩张、湖盆收缩、非湖泊体系域体系域：低位、湖盆扩张、湖盆收缩、非湖泊体系域7 7、受气候因素控制的闭流湖盆气候层序模式：、受气候因素控制的闭流湖盆气候层序模式：气候层序：体系域：低位、湖盆扩张、高位、湖盆收缩体系域气候层序：体系域：低位、湖盆扩张、高位、湖盆收缩体系域4242l、断陷湖盆的可容空间、断陷湖盆的可容空间l、构造运动对层序发育的控制、构造运动对层序发育的控制 l、气候变迁对层序发育的控制、气候变迁对层序发育的控制l、构造和气候对层序发育的影响、构造和气候对层序发育的影响l、断陷湖盆、断陷湖盆层序边界形成机制层序边界形成机制（三）断陷盆地层序形成机制第二节 陆相湖盆层序地层学二、断陷湖盆层序地层样式4343l、断陷湖盆的可容空间断陷湖盆的可容空间沉积基准面与可容空间沉积基准面与可容空间v沉积基准面：沉积基准面：侵蚀作用和沉积作用平衡面。其上地表发生侵蚀；其下发生侵蚀作用和沉积作用平衡面。其上地表发生侵蚀；其下发生沉积；沉积基准面位置发生沉积物过路冲刷，沉积；沉积基准面位置发生沉积物过路冲刷，v可容空间：可容空间：沉积物表面到沉积基准面之间的空间；沉积物表面到沉积基准面之间的空间；v新增可容空间：新增可容空间：沉积同时形成的可容空间。沉积同时形成的可容空间。盆地基准面和盆地可容空间盆地基准面和盆地可容空间v盆地基准面：盆地基准面：为抽象面，对应盆地最低溢出口位置的水平面。为抽象面，对应盆地最低溢出口位置的水平面。v盆地可容空间：盆地可容空间：沉积物表面到盆地基准面之间的空间。由构造运动控制。沉积物表面到盆地基准面之间的空间。由构造运动控制。敞流湖盆敞流湖盆受构造运动影响形成构造层序受构造运动影响形成构造层序闭流湖盆闭流湖盆受气候、沉积物供给影响形成气候层序受气候、沉积物供给影响形成气候层序4444l、构造运动对敞流湖盆层序发育的控制构造运动对敞流湖盆层序发育的控制1、断陷盆地基底构造沉降的原因：、断陷盆地基底构造沉降的原因：v盆地基底构造沉降起源于边界断层的活动。盆地基底构造沉降起源于边界断层的活动。2、边界大断层的活动方式：、边界大断层的活动方式：v单次强烈断裂活动：单次强烈断裂活动：时间短，强度大，短期形成巨大可容空间；时间短，强度大，短期形成巨大可容空间；v同生断裂活动：同生断裂活动：时间长，强度由强到弱，沉积与断陷同时进行；时间长，强度由强到弱，沉积与断陷同时进行；v多期断裂活动：多期断裂活动：发育时间较长，断裂强度较弱。发育时间较长，断裂强度较弱。4545v1）单次强烈断裂活动：）单次强烈断裂活动：层序形成于对可容空间的充填过程；层序形成于对可容空间的充填过程；可容空间形态可容空间形态 层序的展布层序的展布湖盆演化及层序形成过程：湖盆演化及层序形成过程：A、早期：、早期：沉积薄层低位体系域：沉积薄层低位体系域：短期形成短期形成盆地可容空间；潮湿气候盆地可容空间；潮湿气候河流快速注入河流快速注入，沉，沉积物进积，形成冲积扇等积物进积，形成冲积扇等低位体系域；低位体系域；B、早中期：、早中期：沉积薄层湖泊扩张体系域：沉积薄层湖泊扩张体系域：河河流快速注入，流快速注入，湖平面升高，湖平面升高，形成敞流湖盆形成敞流湖盆；其间沉积物退积形成其间沉积物退积形成湖泊扩张体系域湖泊扩张体系域；C、中晚期：、中晚期：沉积厚层湖泊收缩体系域：沉积厚层湖泊收缩体系域：湖湖泊扩张形成泊扩张形成最大湖泛面之后最大湖泛面之后，沉积物进积充，沉积物进积充填可容空间；形成填可容空间；形成湖泊收缩体系域；湖泊收缩体系域；D、晚期：、晚期：形成层序边界：形成层序边界：沉积物充填到盆沉积物充填到盆地基准面形成的沉积间断面地基准面形成的沉积间断面(不整合面不整合面)。3、断层活动方式对层序地层模式的影响、断层活动方式对层序地层模式的影响4646简单断坳层序结构特征：简单断坳层序结构特征：缓坡：缓坡：层序层序下界无上超，上界顶超下界无上超，上界顶超明显，常被削蚀；明显，常被削蚀；陡坡：陡坡：层序层序下界上超、下超下界上超、下超，上界顶超或削蚀上界顶超或削蚀；湖盆中心：湖盆中心：下部地层强烈下凹，向上逐渐变平缓。下部地层强烈下凹，向上逐渐变平缓。4747沉积物供给速度沉积物供给速度 沉降速度沉降速度湖盆萎缩消亡湖盆萎缩消亡可容空降减小可容空降减小盆地基底抬升：盆地基底抬升：侵蚀侵蚀盆地基底不动：盆地基底不动：路过冲刷路过冲刷盆地基底下盆地基底下降：沉积降：沉积4848v2）同生断裂活动对层序的控制：）同生断裂活动对层序的控制：湖盆演化以及层序形成过程：湖盆演化以及层序形成过程：基底均匀沉降，沉积物供给速率不变：基底均匀沉降，沉积物供给速率不变：沉积物供应速度沉积物供应速度沉降速度：沉降速度：形成冲积体系域，无湖盆发育；形成冲积体系域，无湖盆发育；沉积物供给速度沉积物供给速度2020）；）；寒冷型（年平均气温寒冷型（年平均气温10 1.6；潮湿型：年干燥度潮湿型：年干燥度 0.1；湿润型：年干燥度湿润型：年干燥度v（3）综合分类：）综合分类：湿度 温度炎热型温暖型寒冷型潮湿型炎热-潮湿型温暖-潮湿型寒冷-潮湿型湿润型炎热-湿润型温暖-湿润型寒冷-湿润型干旱型炎热-干旱型温暖-干旱型寒冷-干旱型55552、中、新生代中国大陆各陆块气候演化、中、新生代中国大陆各陆块气候演化：56563、气候对闭流湖盆层序地层的控制：、气候对闭流湖盆层序地层的控制：闭流湖盆层序地层：闭流湖盆层序地层：形成于气候变化周期中的相对湖平面升降变化过程。形成于气候变化周期中的相对湖平面升降变化过程。v干旱气候期（注入量干旱气候期（注入量蒸发量蒸发量+渗流量）渗流量）：河水及沉积物注入，相对湖平面上升，沉积湖泊扩张体系域（退积型准层序组）河水及沉积物注入，相对湖平面上升，沉积湖泊扩张体系域（退积型准层序组）。5757v潮湿期（注入量潮湿期（注入量=蒸发量蒸发量+渗流量）渗流量）：河水及沉积物输入量大，相对湖平面达最高，形成最大湖泛面，沉积厚层高河水及沉积物输入量大，相对湖平面达最高，形成最大湖泛面，沉积厚层高水位体系域（加积型准层序组）。水位体系域（加积型准层序组）。v潮湿潮湿干旱转化期（注入量干旱转化期（注入量沉积速率，发育扇三角洲、较深湖、扇三角洲，形成退积式准层序组。3、强裂陷中期(深水)体系域v沉降速度沉积速度，发育扇三角洲、重力流、半深湖-深湖沉积，为加积式准层序组。4、强裂陷晚期(水退)体系域v沉降速度沉积物供应速率。发育扇三角洲、滨浅湖-半深湖-深湖沉积，为进积式准层序组 5、裂陷收缩期体系域v沉降速度减慢至停止，物源水系已经建立，扇三角洲粗碎屑向盆地内部推进，盆地中央残存滨浅湖沉积。l、层序内部构成、层序内部构成体系域特征体系域特征7979l层序地层格架：表征盆地各层序单元(即年代地层单元)的空间展布样式及其相互关系的地质模型。它受控于构造格局、构造运动、物源体系、湖盆扩张和萎缩旋回及沉积中心位置。(1)地堑构造格局和构造运动v伊通地堑被两条断裂挟持，构造分异明显，沉降速率变化大；v构造沉降东弱西强构造沉降东弱西强，受控于盆缘断裂活动；v南、北沉降分异南、北沉降分异受控于隆、凹相间的构造格局。同沉积古隆起沉降速率小，隆起间坳陷区沉降速率大，是半深湖-深湖沉积区。(2)盆缘物源体系v(1)古隆起和斜坡发育点物源，有继承性；古隆起和斜坡发育点物源，有继承性；v(2)物源发育明显不对称。始新世早期两侧物源较发育，中期以东南侧物源为主，晚期西北侧物源供给充分。l、层序地层格架、层序地层格架8080(3)湖盆扩张与萎缩v伊通地堑早第三纪湖盆经历了经历了4次扩张次扩张3次收缩。次收缩。v湖盆扩张阶段水域加深扩大，在最大水域期，形成巨厚的烃源岩。最大水域期，形成巨厚的烃源岩。v湖盆萎缩阶段扇三角洲向盆地中心进积，形成扇三角洲-洪泛平原沉积。(4)沉积中心分布v沉积中心自南向北迁移。沉积中心自南向北迁移。v早第三纪早期位于南部的莫里青断陷、晚期沉积中心向北迁移至太平凹陷81 81 地堑充填演化主要受控于地堑构造格局及构造运动。在不同期次构造应力场的作用下，地堑经历发生、发展、萎缩的过程。地堑充填史划分为5个阶段:(1)初始充填阶段v盆缘早期断裂，形成山前冲积扇一扇前洪泛平原，晚期形成冲积扇一浅湖沉积体系；(2)早期扩张阶段v盆缘再次断裂，形成分隔的半深湖-深湖，周缘和古隆起发育扇三角洲；v可容空间增长速度大于沉积速度，形成退积扇三角洲-较深湖、周缘小型扇三角洲-深湖；(3)湖盆再扩张阶段v盆缘第三次断裂活动，早期形成进积式扇三角洲一较深湖沉积体系，v可容空间增长速度大于沉积速度，沉积物超覆，形成退积式扇三角洲一较深湖沉积体系；(4)快速充填阶段v沉降速率和沉积速率加大，形成广阔扇三角洲沉积体系，以粗碎屑沉积为主；(5)地堑萎缩阶段v早第三纪末应力场由张扭变为压扭，全区剥蚀，地堑进入萎缩阶段，形成小冲积扇一扇前洪泛平原沉积。l、地堑充填演化阶段、地堑充填演化阶段8282l思考题1、简述断陷湖盆层序以及层序边界的成因机制。2、简述图13-14中盆地沉降速度与沉积速率对层序构型的控制作用。8383实例分析之二陆相前陆盆地层序地层学研究以塔里木盆地北部下白垩统地层为例（付清平，岩相古地理，1997，17（2）：2-10）8484 前陆盆地处于构造活动区，其层序地层主要受构造运动控制，其次为海(湖)平面变化、沉积物供给、古地理和气候等。下白至统卡普沙良群：v地层厚度变化大，北厚南薄，粒度北粗南细；物源：北缘南天山造山带；沉积物：v呈灰紫、棕红色调，植物化石少，呈灰紫、棕红色调，植物化石少，不含暗色泥岩、煤层和煤线；不含暗色泥岩、煤层和煤线；古气候：炎热干旱一半干早气候。l1、地质背景塔里木盆地塔北地区：北邻南天山造山带，南接塔中隆起，西起柯坪，东至库尔勒。早二叠世末：晚海西运动南天山褶皱山系向南逆冲，形成向北挠曲的库车前陆盆地早白垩世：塔北地区形成统一前陆盆地，西北水深、东南水浅。8585l2、层序边界与层序划分 由于前陆盆地为构造活动区，北缘陡坡与南部缓坡存在着不均一的构造作用和沉降速率，层序界面从盆缘不整合向盆地腹部过渡为假整合-整合。1）层序界面特征vSB-1：为下白恶统卡普沙良群的底界，为区域性不整合面，：为下白恶统卡普沙良群的底界，为区域性不整合面，北缘呈角度不整合，北缘呈角度不整合，中部为超覆不整合，其它地区为平行不整合中部为超覆不整合，其它地区为平行不整合。地震剖面为下部削截、上部上超。为二级不整合面。vSB-2、SB-3：为曲流河底部冲刷面，下为湖相泥岩。界面下部体系域为进积型，上部为加积型。为三级层序界面。北缘为侵蚀不整合，盆地南部为整合面北