层序地层学第3章

1、第三章第三章 可容空间与滨线迁移可容空间与滨线迁移Chapter3 Accommodation and Shoreline Shifts异源因素与其他因素之间的关系异源因素与其他因素之间的关系3.2 沉积作用的异源控制因素沉积作用的异源控制因素Allogenic controls on sedimentation 层序的主控因素层序的主控因素 海平面的变化海平面的变化 构造沉降构造沉降 气候气候 物源供应物源供应SL异源控制因素的特征异源控制因素的特征3.2 沉积作用的异源控制因素沉积作用的异源控制因素Allogenic controls on sedimentation A.全球海平面变化：

2、全球海平面变化：全球海平面全球海平面（Global eustasy)是指海平面相对于一个是指海平面相对于一个固定的基准点（如地心）的位置，因此它固定的基准点（如地心）的位置，因此它与局部影响因素无关。与局部影响因素无关。全球海平面变化可全球海平面变化可能起因于洋盆体积的变化、全球海洋水体能起因于洋盆体积的变化、全球海洋水体体积的变化和相应于平均海平面的全球重体积的变化和相应于平均海平面的全球重力场等势面的变化等。力场等势面的变化等。 B.海平面相对变化：海平面相对变化：相对海平面相对海平面（Relative sea-level）是指海平面与局部）是指海平面与局部基准面如基底之间的测量值。基准面

3、如基底之间的测量值。一个地区相一个地区相对海平面变化是全球海平面变化和当地盆对海平面变化是全球海平面变化和当地盆地沉降速率的函数。地沉降速率的函数。 C.水深水深:是指海平面与水底的测量值。是指海平面与水底的测量值。海平面相对变化和水深变化是两个概念，海平面相对变化和水深变化是两个概念，水深变化同时受到沉积物供给的影响，是水深变化同时受到沉积物供给的影响，是全球海平面变化、构造沉降和沉积物供给全球海平面变化、构造沉降和沉积物供给三者的函数。三者的函数。异源控制因素的特征异源控制因素的特征1 海平面变化海平面变化3.2 沉积作用的异源控制因素沉积作用的异源控制因素Allogenic contro

4、ls on sedimentation 构造沉降与盆地边缘类型构造沉降与盆地边缘类型2 构造沉降构造沉降异源控制因素的特征异源控制因素的特征3.2 沉积作用的异源控制因素沉积作用的异源控制因素Allogenic controls on sedimentation 坳陷湖盆坳陷湖盆异源控制因素的特征异源控制因素的特征2 构造沉降构造沉降3.2 沉积作用的异源控制因素沉积作用的异源控制因素Allogenic controls on sedimentation 断陷湖盆断陷湖盆异源控制因素的特征异源控制因素的特征2 构造沉降构造沉降3.2 沉积作用的异源控制因素沉积作用的异源控制因素Allogeni

5、c controls on sedimentation 异源控制因素的特征异源控制因素的特征3 气候变化气候变化冲积扇冲积扇戈壁滩戈壁滩3.2 沉积作用的异源控制因素沉积作用的异源控制因素Allogenic controls on sedimentation 异源控制因素的特征异源控制因素的特征地质时间的韵律谱（Fischer,Herbert,1986）3 气候变化气候变化3.2 沉积作用的异源控制因素沉积作用的异源控制因素Allogenic controls on sedimentation 异源控制因素的特征异源控制因素的特征Milankovitch旋回3 气候变化气候变化3.2 沉积作用

6、的异源控制因素沉积作用的异源控制因素Allogenic controls on sedimentation 偏心率偏心率（Eccentricity）异源控制因素的特征异源控制因素的特征3 气候变化气候变化3.2 沉积作用的异源控制因素沉积作用的异源控制因素Allogenic controls on sedimentation 异源控制因素的特征异源控制因素的特征倾斜度倾斜度3 气候变化气候变化3.2 沉积作用的异源控制因素沉积作用的异源控制因素Allogenic controls on sedimentation 年周期，春分点的逐年西移年周期，春分点的逐年西移异源控制因素的特征异源控制因素的

7、特征岁差岁差（Precession and nutation）3 气候变化气候变化3.2 沉积作用的异源控制因素沉积作用的异源控制因素Allogenic controls on sedimentation 内因沉积物供给内因沉积物供给4 物源供应物源供应沉积物供给从本质上讲是气候和构造作用的结果。沉积物供给从本质上讲是气候和构造作用的结果。 3.2 沉积作用的异源控制因素沉积作用的异源控制因素Allogenic controls on sedimentation A A 物源供应影响海岸线的进退物源供应影响海岸线的进退低速陆源碎屑注入：海进低速陆源碎屑注入：海进高速陆源碎屑注入：海退高速陆源碎

8、屑注入：海退平衡陆源碎屑注入：海岸线静止不动平衡陆源碎屑注入：海岸线静止不动4 物源供应物源供应内因沉积物供给内因沉积物供给3.2 沉积作用的异源控制因素沉积作用的异源控制因素Allogenic controls on sedimentation B B 物源供应影响沉积物的类型物源供应影响沉积物的类型4 物源供应物源供应内因沉积物供给内因沉积物供给3.2 沉积作用的异源控制因素沉积作用的异源控制因素Allogenic controls on sedimentation C C 物源供给影响充填样式物源供给影响充填样式4 物源供应物源供应内因沉积物供给内因沉积物供给3.2 沉积作用的异源控制因

9、素沉积作用的异源控制因素Allogenic controls on sedimentation 沉积物供给与沉积环境能量沉积物供给与沉积环境能量3.3 沉积物供给及沉积能量变化沉积物供给及沉积能量变化Sediment supply and energy flux 南阿拉伯半岛沉积物供给与风力之间平衡类型南阿拉伯半岛沉积物供给与风力之间平衡类型 加拿大阿尔伯塔红鹿河的现代侵蚀下切作用加拿大阿尔伯塔红鹿河的现代侵蚀下切作用 沉积物供给与沉积环境能量沉积物供给与沉积环境能量3.3 沉积物供给及沉积能量变化沉积物供给及沉积能量变化Sediment supply and energy flux A沉积物

10、供给与波浪能量沉积物供给与波浪能量维持平衡，发生沉积过路作维持平衡，发生沉积过路作用，基准面与海底重合，可用，基准面与海底重合，可容空间为容空间为0；B沉积物供给大于波浪能沉积物供给大于波浪能量，主要发生沉积物加积和量，主要发生沉积物加积和进积作用，基准面位于洋底进积作用，基准面位于洋底之上之上(与海平面重合与海平面重合)，可容，可容空间为正；空间为正；C沉积物供给小于波量能沉积物供给小于波量能量，发生海岸和洋底侵蚀作量，发生海岸和洋底侵蚀作用，基准面位于海底之下，用，基准面位于海底之下，可容空间为可容空间为0,但是发生剥蚀。但是发生剥蚀。 沉积物供给与沉积环境能量沉积物供给与沉积环境能量3.

11、3 沉积物供给及沉积能量变化沉积物供给及沉积能量变化Sediment supply and energy flux 3.4 沉积可容空间沉积可容空间Sediment accommodation 可容空间、基准面和河流均衡剖面的概念可容空间、基准面和河流均衡剖面的概念 基准面（基准面（Base Level）：）：相当于一个相对地球表面波状升降的、连续的、略向盆地方相当于一个相对地球表面波状升降的、连续的、略向盆地方向下倾的抽象势能面。是一个平衡面，在面之上发生剥蚀作用，面之下发生沉积作用。向下倾的抽象势能面。是一个平衡面，在面之上发生剥蚀作用，面之下发生沉积作用。与该界面相关的环境（地貌）可处于

12、不同的四种状态：与该界面相关的环境（地貌）可处于不同的四种状态：侵蚀作用；侵蚀作用；沉积作用；沉积作用；过过路状态（路状态（by pass）；）；无沉积间断。无沉积间断。 可容空间（可容空间（ Accommodation ）：）：是指可供沉积物充填的空间总是指可供沉积物充填的空间总量，可以用基准面和沉积表面之间距离来度量量，可以用基准面和沉积表面之间距离来度量 。3.4 沉积可容空间沉积可容空间Sediment accommodation 可容空间、基准面和河流均衡剖面的概念可容空间、基准面和河流均衡剖面的概念3.4 沉积可容空间沉积可容空间Sediment accommodation 可容空

13、间、基准面和河流均衡剖面的概念可容空间、基准面和河流均衡剖面的概念河流均衡剖面（河流均衡剖面（Fluvial Graded Profiles ）：）：河流相基准面是指河流均衡剖面。河流相基准面是指河流均衡剖面。对于理解陆上地区沉积过程尤其重要。当河流能够搬运其沉积负载而不发生对于理解陆上地区沉积过程尤其重要。当河流能够搬运其沉积负载而不发生河道加积和侵蚀时，就达到了动态平衡。河道加积和侵蚀时，就达到了动态平衡。在海相盆地远处理想的可容纳空间近似为海平面与水底的距离，就是水深。在海相盆地远处理想的可容纳空间近似为海平面与水底的距离，就是水深。基准面和可容空间的近似基准面和可容空间的近似3.4 沉

14、积可容空间沉积可容空间Sediment accommodation 可容纳空间可容纳空间海平面升降降升水底基底沉积物水深 海平面相对变化：海平面相对变化：相对海平面（相对海平面（Relative Relative sea-levelsea-level）是指海平面）是指海平面与局部基准面如基底之与局部基准面如基底之间的测量值。间的测量值。一个地区一个地区相对海平面变化是全球相对海平面变化是全球海平面变化和当地盆地海平面变化和当地盆地沉降速率的函数。沉降速率的函数。基准面和可容空间的近似基准面和可容空间的近似3.4 沉积可容空间沉积可容空间Sediment accommodation 相对海平面上

15、升（相对海平面上升（5种）种）相对海平面下降（相对海平面下降（5种）种）3.4 沉积可容空间沉积可容空间Sediment accommodation 基准面和可容空间的近似基准面和可容空间的近似相对海平面变化相对海平面变化低速陆源碎屑注入：退积式，水深大低速陆源碎屑注入：退积式，水深大高速陆源碎屑注入：进积式，水深小高速陆源碎屑注入：进积式，水深小平衡陆源碎屑注入：加积式，水深中等平衡陆源碎屑注入：加积式，水深中等基准面和可容空间的近似基准面和可容空间的近似3.4 沉积可容空间沉积可容空间Sediment accommodation q进积式：进积式：沉积速率大于可容沉积速率大于可容空间增长速

16、率情况下，较年轻空间增长速率情况下，较年轻的准层序向盆地方向迁移，总的准层序向盆地方向迁移，总体上构成一个向上水体变浅的体上构成一个向上水体变浅的准层序堆砌样式，浅水沉积体准层序堆砌样式，浅水沉积体叠置在深水沉积体之上，沉积叠置在深水沉积体之上，沉积层厚度往往向上增大。层厚度往往向上增大。q退积式：退积式：沉积速率小于可容沉积速率小于可容空间增长的情况下，年轻的准空间增长的情况下，年轻的准层序依次向陆地方向退却，总层序依次向陆地方向退却，总体上构成向上水体变深的准层体上构成向上水体变深的准层序堆砌样式，深水沉积体叠置序堆砌样式，深水沉积体叠置在浅水沉积体之上，细粒深水在浅水沉积体之上，细粒深水

17、沉积厚度往往向上增大。沉积厚度往往向上增大。q加积式：加积式：沉积物沉积速率大沉积物沉积速率大致相当于可容空间的增长速率，致相当于可容空间的增长速率，相邻的准层序之间没有沉积岩相邻的准层序之间没有沉积岩相的明显侧向迁移，总体上构相的明显侧向迁移，总体上构成一个沉积水体深度基本不变成一个沉积水体深度基本不变的准层序堆砌样式。的准层序堆砌样式。基准面和可容空间的近似基准面和可容空间的近似3.4 沉积可容空间沉积可容空间Sediment accommodation 海侵和海退的定义海侵和海退的定义FR强制海退；强制海退；NR正常海退正常海退 上升上升 下降下降3.5 滨线轨迹滨线轨迹Shorelin

18、e trajectories海侵和海退的定义海侵和海退的定义海退海退海侵海侵3.5 滨线轨迹滨线轨迹Shoreline trajectoriesFR强制海退；强制海退；NR正常海退正常海退 上升上升 下降下降将基准面上升等同于海侵、基准面下降等同于海退是忽视沉积作用而产生的一种常见误解将基准面上升等同于海侵、基准面下降等同于海退是忽视沉积作用而产生的一种常见误解海侵和海退的定义海侵和海退的定义3.5 滨线轨迹滨线轨迹Shoreline trajectories 海侵引起相带退积，海侵引起相带退积，滨线轨迹包括向陆和向上滨线轨迹包括向陆和向上迁移两部分迁移两部分 。 海侵体系的滨线迁移轨迹海侵体

19、系的滨线迁移轨迹 临滨面临滨面上滨面上滨面下滨面下滨面海海 侵侵 期期Transgressions 3.5 滨线轨迹滨线轨迹Shoreline trajectories陆架边缘及愈合相沉积陆架边缘及愈合相沉积海海 侵侵 期期Transgressions 3.5 滨线轨迹滨线轨迹Shoreline trajectories以加积作用为主的滨线海侵期的海岸以加积作用为主的滨线海侵期的海岸海海 侵侵 期期Transgressions 3.5 滨线轨迹滨线轨迹Shoreline trajectories海海 侵侵 期期Transgressions 以侵蚀作用为主的滨线海侵期的海岸以侵蚀作用为主的滨线海

20、侵期的海岸侵蚀侵蚀3.5 滨线轨迹滨线轨迹Shoreline trajectories强制海退体系的滨线迁移轨迹强制海退体系的滨线迁移轨迹 海陆过渡带：海陆过渡带： 伴随着滨线强制伴随着滨线强制海退在海陆过渡带可海退在海陆过渡带可发生加积、侵蚀或这发生加积、侵蚀或这两种综合作用等多种两种综合作用等多种类型的沉积过程。类型的沉积过程。A是最主要的是最主要的C是最不可能的是最不可能的河流均衡剖面与海底剖面坡降关系河流均衡剖面与海底剖面坡降关系 强制海退强制海退Forced Regressions 3.5 滨线轨迹滨线轨迹Shoreline trajectories强制海退体系的滨线迁移轨迹强制海退体系的滨线迁移轨迹 潮下带海底：潮下带海底： 波浪作用为主的潮波浪作用为主的潮下带海底具有坡度平缓下带海底具有坡度平缓的特征，对海底具有侵的特征，对海底具有侵蚀。河控三角洲通常具蚀。河控三角洲通常具有陡峭斜坡，在强制海有陡峭斜坡，在强制海退时无波浪侵蚀作用。退时无波浪侵蚀作用。 从海岸到浅