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1、三、不整合、沉积间断与层序边界三、不整合、沉积间断与层序边界1不整合的重要性不整合的重要性 不整合不整合(unconformity)是是指岩石地层之间接触上的构造关系在沉积上缺指岩石地层之间接触上的构造关系在沉积上缺少连续性，并与沉积间断、风化特别是侵蚀阶段相对应少连续性，并与沉积间断、风化特别是侵蚀阶段相对应(Bates，1980)。与此。与此相关的其他一些术语有非整合相关的其他一些术语有非整合(nonconformity)、假整合、假整合(disconformity)、小、小间断间断(diastem)、中断、中断(hiatuse)。文中所运用的不整合是指在地层记录中包括。文中所运用的不整合
2、是指在地层记录中包括从局部到全球规模的不同级别的时间间断从局部到全球规模的不同级别的时间间断(temporalbreak)。 以不整合来确定地层层序，主要基于如下两个关键性的特征：以不整合来确定地层层序，主要基于如下两个关键性的特征：1)沉沉积积间间断断比比记记录录更更重重要要，即即地地表表上上任任何何地地方方的的沉沉积积，只只是是漫漫长长地地史史时时期期微微小小而而零零星星的的记记录录。不不整整合合代代表表了了一一个个恒恒定定的的、最最大大时时间间范范围围内内沉沉积积作作用用的的中断。中断。2)不整合面之上的沉积物较其以下地层年轻不整合面之上的沉积物较其以下地层年轻。通常这种类型的不整合是。
3、通常这种类型的不整合是由于陆上暴露产生的侵蚀作用而形成的，绝大多数不整合属此类型。由于陆上暴露产生的侵蚀作用而形成的，绝大多数不整合属此类型。 2不整合成因分析不整合成因分析 不不整整合合的的成成因因分分析析不不仅仅是是对对不不整整合合形形成成的的主主要要方方式式侵侵蚀蚀(包包括括陆陆上上暴暴露露侵侵蚀蚀和和水水下下侵侵蚀蚀)和和非非侵侵蚀蚀作作用用的的研研究究，而而且且包包括括对对其其控控制制因因素素如如大大陆陆抬抬升升、海海平平面面变变化化以以及及盆盆地地构构造造活活动动等的分析。等的分析。1)与侵蚀作用有关的不整合与侵蚀作用有关的不整合 从从各各级级别别的的不不整整合合形形成成方方式式上
4、上，绝绝大大多多数数不不整整合合是是侵侵蚀蚀作作用用形形成成的的。侵侵蚀蚀作作用用包包括括陆陆上上暴暴露露侵侵蚀蚀和和水水下下侵侵蚀蚀。陆陆上上侵侵蚀蚀作作用用主主要要受受大大陆陆构构造造抬抬升升和和全全球球海海平平面面下下降降的的控控制制，作作用用的的结结果果是是下下伏伏地地层层被被削削蚀蚀。对对不不整整合合级级别别的的形形成成控控制制上上存存在在不不同同的的认认识识。Sloss认认为为，区区域域间间的的不不整整合合是是全全球球同同时时构构造造抬抬升升的的结结果果。Miall也也证证实实绝绝大大多多数数的的构构造造事事件件对对应应着着全全球球海海平平面面下下降降，即即全全球球不不整整合合可可
5、能能发发生生在在构构造造抬抬升升或或低低海海平平面面期期。Vail等等认认为为全全球球海海平平面面变变化化产产生生全球不整合，构造作用产生区域不整合。全球不整合，构造作用产生区域不整合。 水水下下侵侵蚀蚀主主要要由由事事件件流流(如如密密度度流流、浊浊流流、风风暴暴流流等等)、陆陆源源碎碎屑屑注注入入以以及碳酸盐矿物溶解、海侵作用及碳酸盐矿物溶解、海侵作用(向岸侵蚀向岸侵蚀)所致。所致。 2)与侵蚀作用无关的不整合与侵蚀作用无关的不整合 在在地地层层记记录录中中，存存在在与与侵侵蚀蚀作作用用无无关关的的不不整整合合间间断断,如如“加加深深饥饥饿饿不不整整合合”是是由由于于环环境境突突然然变变深
6、深，沉沉积积物物供供应应滞滞后后而而形形成成的的间间断断。Schalager(1989，1992a)用用淹淹没没不不整整合合表表达达上上述述间间断断。淹淹没没不不整整合合形形成成于于海海平平面面上上升升时时期期的的海海水水快快速速加加深深过过程程中中，假假如如海海水水上上升升速速度度很很大大，远远远远超超过过碳碳酸酸盐盐沉沉积积物物堆堆积积速速率率，那那么么将将造造成成碳碳酸酸盐盐台台地地淹淹没没事事件件，形形成成淹淹没没型型台台地地(Tucker，1990)。在在这这种种情情况况下下，就就形形成成一一个个淹淹没没不不整整合合面面，其其特特征征是是凝凝缩缩段段直直接接覆覆盖盖在在层层序序界界面
7、面之之上上，不不必必包包含含任任何何暴暴露露证证据据。这这个个面面也也可可能能是是一一个个沉沉积积间间断断面面，它它形形成成于于海海平平面面快快速速上上升升过过程程中中，由由于于沉沉积积水水体体变变深深，造造成成碳碳酸酸盐盐生生产产速速率率降降低低或或停停止止生生产产而而形形成成的的沉沉积积滞滞后后所所导导致致的的沉积间断。沉积间断。 结构上它们可能相似于低位期的不整合，然而要对其进行正结构上它们可能相似于低位期的不整合，然而要对其进行正确的解释则需十分当心。事实上由于许多小的沉积间断中夹杂着确的解释则需十分当心。事实上由于许多小的沉积间断中夹杂着薄的凝缩段，因此淹没不整合可能代表着一个缓慢的
8、沉积作用。薄的凝缩段，因此淹没不整合可能代表着一个缓慢的沉积作用。 3不整合与层序边界类型不整合与层序边界类型 在在Exxon模模式式中中，层层序序界界面面常常常常是是以以不不整整合合面面来来代代表表的的(常常用用SB表示表示)。Vail等人识别出两种类型的不整合。等人识别出两种类型的不整合。I型不整合型不整合(typeIunconformity) 形形成成于于快快速速的的海海平平面面下下降降期期。海海岸岸线线可可能能移移至至陆陆架架边边缘缘，伴伴随随着着陆陆架架下下切切谷谷和和海海底底峡峡谷谷的的深深切切作作用用，陆陆架架遭遭受受广广泛泛的的侵侵蚀蚀作作用用。碎碎屑屑岩岩块块沿沿着着峡峡谷谷
9、体体系系被被搬搬运运至至陆陆架架斜斜坡坡的的底底部部，形形成成了了广广泛泛的的低低位位体体系系域域。沉沉积积相相迅迅速速地地向向盆地方向迁移，不整合面之下的高位体系域遭受广泛的侵蚀作用。盆地方向迁移，不整合面之下的高位体系域遭受广泛的侵蚀作用。 型不整合型不整合(typeunconformity) 发发育育于于相相对对海海平平面面缓缓慢慢下下降降时时期期，其其结结果果导导致致相相域域逐逐渐渐向向海海迁迁移移，并并伴伴随随少少量量的的陆陆上上暴暴露露和和侵侵蚀蚀作作用用，陆陆架架边边缘缘体体系系域域形形成成型型不不整整合合。由由于于型型不不整整合合没没有有发发育育明明显显的的侵侵蚀蚀或或大大的的
10、相相带带迁迁移移，因因此此在在地地震震资资料料和和露露头头中中极极难难识别。识别。 淹没不整合截然不同于海平面下降造成的暴露而产生的淹没不整合截然不同于海平面下降造成的暴露而产生的I型或型或型不整型不整合。有时也将淹没不整合称之为合。有时也将淹没不整合称之为型不整合。型不整合。 4层序类型层序类型Vail等等人人(1991)依依据据沉沉积积滨滨线线坡坡折折带带处处海海平平面面下下降降速速率率与与盆盆地地沉沉降降速速率率之之间间的的关关系系以以及及层层序序边边界界不不整整合合类类型型，将将层层序序划划分分为为I型型层层序序和和型型层层序序两两类。类。I型型层层序序(typeIsequence)是
11、是以以I型型不不整整合合面面为为边边界界，自自下下而而上上由由低低位位体体系系域域、海海侵侵体体系系域域、高高位位体体系系域域组组成成。依依据据不不同同的的盆盆地地几几何何型型态态，可可将将I型型层层序可划分为具陆棚坡折和具缓坡边缘的序可划分为具陆棚坡折和具缓坡边缘的I型层序地层。型层序地层。 陆陆棚棚坡坡折折I型型层层序序地地层层和和具具缓缓坡坡边边缘缘的的I型型层层序序地地层层之之间间主主要要的的区区别别在在于于低低位位沉沉积积的的不不同同。在在具具陆陆棚棚坡坡折折边边缘缘的的I型型层层序序地地层层中中，低低位位体体系系域域常常由由盆盆底扇、斜坡扇和低位前积楔组成；底扇、斜坡扇和低位前积楔
12、组成； 在具缓坡边缘的在具缓坡边缘的I型层序地层中，低位体系域是由厚度相对薄的低位楔型层序地层中，低位体系域是由厚度相对薄的低位楔构成，这个薄层低位楔包括两部分沉积物。具有缓坡边缘的构成，这个薄层低位楔包括两部分沉积物。具有缓坡边缘的I型层序海侵和型层序海侵和高位体系城类似于具陆棚坡折的高位体系城类似于具陆棚坡折的I型层序海侵和高位体系域。虽然在具有缓型层序海侵和高位体系域。虽然在具有缓坡边缘的坡边缘的I型层序高位体系域中缺乏明显的前积斜层沉积，但在高位和海侵型层序高位体系域中缺乏明显的前积斜层沉积，但在高位和海侵体系域中，常见三角洲前缘浊积岩。体系域中，常见三角洲前缘浊积岩。 型型层层序序(
13、typesequence)是是以以型型不不整整合合为为边边界界的的、自自下下而而上上由由陆陆棚棚边边缘缘体体系系域域、海海侵侵体体系系域域、高高位位体体系系域域组组成成，型型层层序序形形成成时时，在在沉沉积积滨滨线线坡坡折折带带处处没没有有发发生生相相对对海海平平面面下下降降，因因而而型型层层序序无无深深切切谷谷形形成成，也也没没有有河河流流回回春春作作用用造造成成的的明明显显截截切切和和相相向向海海方方向向的的迁迁移移。陆陆棚棚边边缘缘体体系系域域是是型型层层序序最最下下部部一一个个体体系系域域，其其底底界界是是一一个个以以覆覆盖盖河河流流沉沉积积的的海海相相平平原原或或以以覆覆盖盖河河流流
14、沉沉积积的的滨滨岸岸和和三三角角洲洲沉沉积积物物为为特特征征的的侵侵蚀蚀不不整整合合或或与与之之可可对对比比的的整整合合面面。在在底底界界面面为为整整合合的的地地方方，它它只只表表现现为为准准层层序序叠叠置样式的变化，即从快速前积到缓慢前积到加积的变化。置样式的变化，即从快速前积到缓慢前积到加积的变化。 当当型型层层序序边边界界形形成成时时，陆陆棚棚未未完完全全暴暴露露地地表表，也也没没有有形形成成深深切切谷谷，所所以以型型层层序序海海侵侵体体系系域域的的一一开开始始就就表表现现为为沿沿层层序序边边界界广广泛泛的的海海侵侵沉沉积积。而而I型型层层序序边边界界伴伴随随着着明明显显的的河河流流下下
15、切切作作用用和和陆陆棚棚的的广广泛泛暴暴露露，当当海海平平面面开开始始上上升升并并形形成成I型型层层序序海海侵侵体体系系域域时时，深深切切谷谷首首先先被被充充填填，后后来来大大面面积积陆陆棚棚海海泛泛形形成成了了广广泛泛的的海海侵侵沉沉积积物物。型型层层序序高高位位体体系系域域与与I型型层层序序类类似似，均均以以加加积积至前积准层序组为特征。至前积准层序组为特征。 虽然层序边界是在最低的相对海平面时间虽然层序边界是在最低的相对海平面时间内发育，但是此刻的全球海平面可能并不处于内发育，但是此刻的全球海平面可能并不处于最低点。最低点。层序边界代表了相对海平面下降最大层序边界代表了相对海平面下降最大
16、速率段，速率段，而全球海平面曲线近似为正弦曲线，而全球海平面曲线近似为正弦曲线，层序边界与全球海平面曲线下降翼的拐点相对层序边界与全球海平面曲线下降翼的拐点相对应。按照应。按照Exxon公司的模式，构造沉降的变化在公司的模式，构造沉降的变化在拐点之后超过了全球海平面变化，并且相对海拐点之后超过了全球海平面变化，并且相对海平面是上升的。因此，当试图用层序边界来确平面是上升的。因此，当试图用层序边界来确定全球海平面变化，并以此来推导全球周期图定全球海平面变化，并以此来推导全球周期图时，正确地识别出拐点是相当重要的。全球海时，正确地识别出拐点是相当重要的。全球海平面曲线的拐点和相对海平面变化最低点之间平面曲线的拐点和相对海平面变化最低点之间的时间段是不同的，它们主要受控于海平面变的时间段是不同的，它们主要受控于海平面变化、构造沉降和沉积物供应的速率。化、构造沉降和沉积物供应的速率。 第二节第二节层序地层学的其他学派层序地层学的其他学派 按层序边界选取的差异分为三个学派：按层序边界选取的差异分为三个学派： 以以地地表表不不整整合合或或与与此此不不整整合合可可以以对对比比的的整整合合面面为为边边
