高频层序是由高频基准面变化所产生的有成因相关的地层序列。一个完整的五级层序由沉积体系规模的基准面上升期沉积和下降期沉积组成的地层序列[58],分界线相当于基准面上升至下降的转换面,或者下降至上升的转换面。前者是洪泛面,后者是层序界面。识别五级层序单元的关键就是识别层序界面和洪泛面。
1.层序界面的识别
基准面下降到最低位置时,A/S比值趋于最小,由此带来了多种沉积响应,层序界面的表现形式也多种多样,可据此对层序界面进行识别。研究区内层序界面主要有以下三种表现形式。
1)冲刷面
五级层序界面常表现为较大规模的侵蚀冲刷面。在扇三角洲平原环境,冲刷面之上多期槽流或辫状河道沉积具有互相叠置的特征。冲刷面之上多期辫状河道呈现退积叠置样式,河道规模逐渐减小,冲刷面之下辫状河道则呈进积叠加样式,河道规模向上逐渐减小。在扇三角洲前缘,五级层序界面之上水下分流河道同样显示退积叠置样式,在复合河道底部可见冲刷面呈现略微下凸的形态(图3.2),对其下部的分流间湾沉积有一定的改造作用。
图3.2 扇三角洲前缘河道冲刷面及洪泛泥岩(滦平盆地桑园剖面)
2)岩性界面
岩性界面形成于较高A/S比值条件下,层序界面上下表现为整合接触。界面之下为反映水体向上变浅的岩性组合,界面之上为反映水体向上变深的岩性组合。岩性界面具有两种表现形式:
(1)扇三角洲平原洪泛沉积或扇三角洲远端前缘沉积区可容空间较大,沉积物供应量相对较小,复合河道底部的冲刷作用很弱,与下伏地层之间的界面多表现为岩性突变面。
(2)片流复合体底部的岩性突变界面(图3.3)。片流沉积区的A/S比值较高,界面之上多期片流呈退积叠加样式,界面之下多期片流呈进积叠加样式。为了后文论述时便于区分这两种表现形式,将河道底部的岩性界面统称为弱冲刷面。(www.xing528.com)
图3.3 片流底部岩性界面(滦平盆地岑沟桥剖面)
(3)间歇暴露面。
间歇暴露面是层序界面的主要表现形式之一,主要分布于扇三角洲平原河道外侧的漫洪沉积,表现为泥岩底部的根土层或者暗色泥岩与暴露过泥岩之间的转换面。该类型界面在克下组主要表现为“五彩泥岩”中的颜色变化面(图3.4)。由于基准面的频繁变化,同时沉积物供应很弱,导致泥岩的沉积环境在氧化环境和还原环境之间不断发生转换,从而形成了高频的间歇暴露面。
图3.4 扇三角洲平原间歇暴露面(深底沟露头剖面)
2.洪泛面的识别
洪泛面是基准面上升达到最高点时,由洪水泛滥作用形成的弱补偿或欠补偿沉积界面。地层剖面上表现为退积式沉积组合折向加积和进积式组合的转换面。受控于A/S比值的不断变化,洪泛面可以出现在五级层序的底部、顶部以及中部,或者与层序顶、底界面重合。
在扇三角洲平原环境下,洪泛面多为具有一定厚度和分布范围的漫洪细粒沉积。在槽流和片流沉积区,进积作用十分强烈,可容空间相对较小,可导致基准面下降期沉积物甚至基准面上升晚期沉积物无法保存,漫洪沉积被侵蚀作用殆尽或者仅保留很少的部分。在辫状河道沉积区,随着可容空间逐渐增大,沉积物供应减弱,洪泛面可以出现在层序顶部和中部。而在扇三角洲前缘环境下,洪泛面表现为稳定分布的湖相泥岩。在水下分流河道与河口坝过渡地带,洪泛面常出现于五级层序的中部(图3.2);而在远离物源的前扇三角洲,上升半旋回期间一般处于饥饿状态,洪泛面一般位于层序的底部,常常表现为洪泛面期形成的暗色湖相泥岩。
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