层序界面的成因类型

如题所述

在层序地层学研究中,关于层序界面的划分是以海平面的下降速率是否大于陆棚坡折带的盆地沉积速率为标志,将层序界面划分为Ⅰ型和Ⅱ型。层序不整合界面与岩石地层界面、生物地层界面等均有联系,但前者作为一个层序的顶面或底面,在一定的区域内具等时的性质,是等时界面。层序界面是层序研究的核心,不仅反映了海、湖平面升降速度与构造沉降的耦合关系,而且还反映这两者耦合作用之下形成的物质响应和它们两者之间的本质差别,以及形成这些差别的盆地性质及动力学机制。

关于层序界面的类型,除一般根据层序结构特点划分为Ⅰ、Ⅱ型外,还可以根据盆地演化特点,划分为3种与盆地构造演化有关的成因类型,这3种成因类型在南华北盆地奥陶系表现明显(表4.2)。

表4.2 南华北地区奥陶系层序界面成因类型

4.1.2.1升隆侵蚀层序不整合界面(A)

升隆侵蚀层序不整合界面,是由于构造隆升和海平面下降所形成的盆地层序不整合界面,它是反映盆地新生和盆—盆转换的时间界面。盆地的新生是指由于板块扩张运动或板块运移机制转变导致下伏盆地消亡而形成新的沉积盆地。而盆—盆转化则是指在沉积盆地的演化过程中,由于区域构造应力场转变,使沉积盆地的性质发生变化,如早奥陶世怀远运动使华北地台抬升,同时伴随海平面下降,升隆侵蚀层序不整合界面与Vail的Ⅰ型层序界面相当。

4.1.2.2海侵上超层序不整合界面(B)

海侵上超层序不整合界面是以海侵面构筑的层序不整合界面,形成海侵上超不整合界面的时期是盆地演化处于海平面的主体上升时期,其形成代表了盆地的构造沉降与海平面上升同步。构造旋回性往往对盆地的形成和演化阶段产生一定的影响,对海平面变化、层序的形成可以产生叠加效应,所以海侵上超层序不整合界面的发育通常出现于升隆侵蚀不整合界面形成之后的盆地演化阶段。海侵上超层序不整合形成于两种盆地的构造背景条件下(许效松,1997):一是已充填组建了碎屑岩大陆架、构筑了碎屑岩塾板的裂谷盆地,二是处于热沉降阶段的盆地。南华北地区克拉通盆地的碳酸盐岩缓坡,多在海平面上升期形成海侵上超层序不整合界面。不整合界面之上为向上变细变深的沉积组合,常为陆架泥上超或海侵碳酸盐岩上超,这种成因界面通常与Vail的Ⅱ型界面相当。在克拉通盆地内和台地上表现为海侵上超界面,而在盆地内相应地表现为岩性岩相转换面。

4.1.2.3 暴露层序不整合界面(C)

暴露层序不整合界面是盆地构造活动处于稳定时期,海平面的升降发生转折而形成的暴露层序界面。它主要形成于长周期海平面的主体下降旋回中,与海平面主体上升旋回相反,即短周期海平面下降的速率超过盆地的沉降速率,使原沉积物裸露于地表或处于大气渗滤带,并在早期成岩阶段沉积物界面与大气水发生混合,表现为海平面下降的记录。由于沉降间断的时间、海平面升降周期与幅度等的综合影响,暴露层序不整合界面上的沉积物性质有所差异,暴露界面可以是Vail层序的Ⅰ型或Ⅱ型界面。克拉通盆地内这种类型的成因界面特征是发生暴露溶蚀和弱冲刷充填,在台地或台缘往往为暴露带、古土壤层以及淡水溶蚀及白云岩化等。如南华北地区中下奥陶统的白云岩中,经常存在具有暴露特点的层序界面(如岩溶角砾岩)。

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