高分辨率層序地層學(xué)與經(jīng)典層序地層學(xué)的對(duì)比

林小玉

摘要：層序地層學(xué)自提出以來(lái)，已為大多數(shù)地質(zhì)學(xué)家所接受，并在海相、湖相油氣勘探開(kāi)發(fā)中發(fā)揮了重要作用。然而，正如建立在洋殼基礎(chǔ)上的板塊構(gòu)造理論在解釋大陸動(dòng)力學(xué)機(jī)制時(shí)有明顯的缺陷性一樣，從被動(dòng)大陸邊緣海相地層中總結(jié)出來(lái)的層序地層學(xué)理論在陸相盆地研究中受到了嚴(yán)峻挑戰(zhàn);此外，低頻的經(jīng)典層序地層學(xué)研究成果也難于更有效地服務(wù)于人類(lèi)社會(huì)密切關(guān)注的環(huán)境—資源—可持續(xù)性發(fā)展這一重大主題，上述二者預(yù)示著該學(xué)科重大突破，即高分辨率層序地層學(xué)孕育誕生的時(shí)機(jī)已經(jīng)來(lái)臨。相對(duì)于高分辨率層序地層學(xué)而言，經(jīng)典的層序地層學(xué)可謂“低分辨率層序地層學(xué)”。兩者之間的這種高、低差異，除了它們?cè)诟拍罾碚擉w系構(gòu)成上有明顯不同外，主要體現(xiàn)于在地層研究中的地層劃分對(duì)比方法原則、適用地域范圍、地層分辨率和對(duì)比精度以及應(yīng)用范疇的不同。

關(guān)鍵詞：高分辨率層序地層學(xué);經(jīng)典層序地層學(xué);高分辨率層序地層學(xué)與經(jīng)典層序地層學(xué)的對(duì)比。

一、引言

“高分辨率層序地層學(xué)”自TA Cross創(chuàng)立、鄧宏文教授引入我國(guó)以來(lái)，以全新的思路，系統(tǒng)地提出了層序地層研究的諸多新概念、新方法、新模式，為我國(guó)陸相盆地地層研究提供了精確而適用的理論依據(jù)和方法，并在應(yīng)用中表現(xiàn)出了強(qiáng)大的科學(xué)性、預(yù)測(cè)性、定量性和實(shí)踐性的特點(diǎn)，有力地指導(dǎo)了我國(guó)油氣資源的高效勘探開(kāi)發(fā)。

高分辨率層序地層學(xué)是由美國(guó)科羅拉多礦業(yè)學(xué)院Cross教授帶領(lǐng)的研究組所提出，它以野外露頭、鉆井巖芯、測(cè)井和高分辨率地震反射剖面資料為基礎(chǔ)，根據(jù)地層的過(guò)程響應(yīng)沉積動(dòng)力學(xué)原理，通過(guò)精細(xì)地層層序劃分和對(duì)比技術(shù)將鉆井的一維信息轉(zhuǎn)變?yōu)槿S地層疊置關(guān)系，從而建立區(qū)域、油田乃至油藏等不同規(guī)模層次的儲(chǔ)層、隔（夾）層及烴源巖層的成因地層對(duì)比格架。高分辨率層序地層學(xué)理論核心為：在基準(zhǔn)面變化過(guò)程中，由于可容納空間和沉積物供給量比（A/S）的變化，在相同的沉積體系域或相域中發(fā)生沉積物的體積分配作用，導(dǎo)致沉積物的保存程度、地層堆積樣式、相序、相類(lèi)型以及巖石結(jié)構(gòu)和相組合類(lèi)型發(fā)生變化。基本理論包括基準(zhǔn)面原理、體積劃分原理、相分異原理和旋回等時(shí)對(duì)比法則。其理論的關(guān)鍵點(diǎn)是基準(zhǔn)面變化控制了層序地層的發(fā)育。縱觀中國(guó)高分辨率層序地層學(xué)研究歷史，大體上可分為理論方法探討與初步應(yīng)用及完善成熟應(yīng)用3個(gè)階段。

二、 高分辨率層序地層學(xué)理論

由于“層序地層學(xué)”概念誕生于前，“高分辨率層序地層學(xué)”概念誕生于后，在“層序地層學(xué)”概念先入為主的情況下，可能會(huì)有人認(rèn)為“高分辨率層序地層學(xué)”一詞的核心是“層序地層學(xué)”。其實(shí)不然，只要深刻地理解了高分辨率層序地層學(xué)的理論方法體系構(gòu)成，不難得出，它與經(jīng)典的層序地層學(xué)是有質(zhì)的差異的，二者之間無(wú)論是在概念、理論體系構(gòu)成上，抑或是在方法體系構(gòu)成上都有不同。高分辨率層序地層學(xué)雖然借鑒了經(jīng)典層序地層學(xué)的某些思想，但它不是對(duì)經(jīng)典的層序地層學(xué)的一種簡(jiǎn)單升級(jí)，而是質(zhì)的革新，具有一套完全獨(dú)立于經(jīng)典層序地層學(xué)的、不但適用于海相地層而且適用于陸相地層的理論方法體系，它擺脫了經(jīng)典層序地層學(xué)關(guān)于海平面變化控制層序形成這一思想對(duì)陸相層序地層研究的束縛，通過(guò)對(duì)基準(zhǔn)面旋回的不同層次性分析，實(shí)現(xiàn)不同級(jí)次的層序地層劃分與對(duì)比，從而構(gòu)建起高分辨率層序地層格架。

三、經(jīng)典層序地層學(xué)理論

（1）海平面的相對(duì)變化與可容納空間

全球海平面升降可用周期性曲線表示，構(gòu)造沉降可用線性表示，兩者合并則產(chǎn)生海平面的相對(duì)變化曲線，海平面的相對(duì)變化提供沉積物積聚的可容納空間。

（2）層序界線及類(lèi)型

層序界線是限定層序的區(qū)域性地層不連續(xù)面，根據(jù)海平面下降速度的對(duì)比，層序界線可分為兩種類(lèi)型。

類(lèi)型Ⅰ層序界線，該界線為一區(qū)域性不整合面，是全球海平面下降速度大于盆地沉降速度時(shí)產(chǎn)生的，其特征是具有地面上的暴露面和伴隨河流的活動(dòng)而同時(shí)產(chǎn)生的侵蝕作用;

類(lèi)型Ⅱ?qū)有蚪缇€，該界線為一區(qū)域性的面，它對(duì)應(yīng)著海平面的緩慢下降，其速度小于沉積海岸線坡折點(diǎn)處下降的速度，所以在這個(gè)海岸坡折點(diǎn)的海平面沒(méi)有相對(duì)下降。此界線面也有地面暴露和海岸上超面下移的現(xiàn)象，然而它缺失由于河流的活動(dòng)而造成的區(qū)域性侵蝕以及向盆地方向的巖相劇烈變化，與原來(lái)的地震地層學(xué)概念相比，下超面已不再是劃分層序的界線，僅為亞層序的界線。

據(jù)此，層序也可以分為以下兩類(lèi)：

類(lèi)型Ⅰ層序，該層序的下界面為類(lèi)型1層序界線，上界面為型Ⅰ或類(lèi)型Ⅱ?qū)有蚪缇€所控制的一套層序。自下而上由低水位期體系域、海進(jìn)期體系域和高水位期體系域組成。

類(lèi)型Ⅱ?qū)有颍搶有虻南陆缑鏋轭?lèi)型Ⅱ?qū)有蚪缇€，上界面為類(lèi)型Ⅰ或類(lèi)型Ⅱ?qū)有蚪缇€所控制的一套層序，由下而上分為陸棚邊緣體系域、海進(jìn)期體系域和高水位期體系域。

四、高分辨率層序地層學(xué)與經(jīng)典地層學(xué)的對(duì)比

從被動(dòng)大陸邊緣海相地層中總結(jié)出來(lái)的層序地層學(xué)理論在陸相盆地研究中受到了嚴(yán)峻挑戰(zhàn);此外，低頻的經(jīng)典層序地層學(xué)研究成果也難于更有效地服務(wù)于人類(lèi)社會(huì)密切關(guān)注的環(huán)境-資源-可持續(xù)性發(fā)展這一重大主題，上述二者預(yù)示著該學(xué)科重大突破，即高分辨率層序地層學(xué)孕育誕生的時(shí)機(jī)已經(jīng)來(lái)臨。

兩者之間的這種高、低差異，除了它們?cè)诟拍罾碚擉w系構(gòu)成上有明顯不同外，主要體現(xiàn)于在地層研究中的地層劃分對(duì)比方法原則、適用地域范圍、地層分辨率和對(duì)比精度以及應(yīng)用范疇的不同。

五、高分辨率地層學(xué)的發(fā)展前景

高分辨率層序地層學(xué)自誕生以來(lái)，由于其高精度和可預(yù)測(cè)性，可有效減小隱蔽油氣藏的勘探風(fēng)險(xiǎn)、優(yōu)選開(kāi)發(fā)方案和預(yù)測(cè)剩余油的分布，在油氣勘探與開(kāi)發(fā)研究中得到了廣泛的應(yīng)用。大量研究表明，高分辨率層序地層學(xué)的概念和理論可有效地應(yīng)用于地下地質(zhì)的研究，為精細(xì)油藏描述、地下地層對(duì)比、沉積相和儲(chǔ)層特征的研究提供了有效的分析方法和預(yù)測(cè)工具。

目前有關(guān)層序地層學(xué)概念在風(fēng)成地層中的應(yīng)用研究，還僅限于湖相與風(fēng)成相互層的研究中，而將可容納空間的概念擴(kuò)展到風(fēng)成體系中對(duì)高分辨率層序地層學(xué)來(lái)說(shuō)是一個(gè)令人振奮的未來(lái)研究課題。

總之，高分辨率層序地層學(xué)由于其科學(xué)性、預(yù)測(cè)性、定量性和實(shí)踐性等特點(diǎn)，將成為層序地層未來(lái)發(fā)展的第一分支，必將成為本世紀(jì)盆地分析、礦產(chǎn)資源勘探、開(kāi)發(fā)與預(yù)測(cè)的一種強(qiáng)有力的科學(xué)工具。

參考文獻(xiàn)

[1]覃建雄. 高分辨率層序地層學(xué)[J]. 巖相古地理，1998（3）：55-66.

[2]胡孝林，鄭榮才，等. 高分辨率層序地層學(xué)理論探析[J]. 1999.

[3]孟萬(wàn)斌.從層序地層學(xué)到高分辨率層序地層學(xué)[J].成都理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2002，29（4）：380-385.

[4]Galloway Q.Genetic stratigraphic sequences in basin analysis 1：architecture and genesis of flooding surface bounded depositional units [J] .AAPS， 1989，73 （2） .

[5]Cross T A， Lessenger M A. Sediment Volume Partitioning：Fationale for Stratigrapic Modle Evaluation and High-Resolution Stratigraphic Correlaton [R]. Accepted for publication in Norwegian Petroleums-Forening Conference Volume，1996.1-24.

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