构造活动是控制高频层序的主要异旋回因素之一，在不同的沉积环境下，高频构造活动的驱动机制有明显的差异性。因此依据研究区的构造背景和扇三角洲的发育状况，分别探讨扇三角洲平原环境和前缘环境下，构造活动对五级层序界面形成与发育的控制作用。
1.构造活动对扇三角洲平原环境五级层序界面的控制
扇三角洲平原的主体部分实际相当于冲积扇。片流和辫状河道沉积是扇三角洲平原上的两种主要的沉积作用类型。构造活动对扇三角洲平原高频层序界面的控制作用主要表现为：构造活动首先控制了四级层序中沉积基准面变化，而四级基准面的变化又会影响片流和辫状河的发育，并最终控制五级层序界面的发育程度。
扇三角洲平原环境沉积基准面变化主要取决于汇水流域河流的出山口位置与山前沉积区的地表高差[70]。图中A1点为流域河流出山口，B1C1构成扇三角洲平原的沉积底面，S1为供沉积物堆积的潜在可容空间。当陡崖或山地上升时，河流出山口从A1点上升到了A2点，这样在新的河流出山口A2与原来的沉积物顶面之间出现了高差，增大了可供沉积物堆积的垂向空间，为片流沉积物的垂向加积提供了有利条件；当沉积区快速沉降时，扇三角洲平原的沉积底面由B1C1转变为B2C2，同样增大了可容空间，也有利于片流的垂向加积。需要进一步讨论的是，附加考虑沉积物供应这一因素，只有陡崖抬升或盆地沉降而引起的可容空间增加量远大于沉积物供应量，并且在一定时间内维持较高的可容空间，才能为片流的发育提供有利条件，形成岩性界面；否则，陡崖抬升或盆地沉降的幅度不够，可容空间增量小于沉积物供应量，就会使得辫状河道下切早期片流沉积，使河道底部冲刷面较为发育。
依据克下组五级层序PS1、PS2、PS3和PS4的层序充填特征，并结合图4.1所示的可容空间变化规律，可将研究区内四级层序格架内五级层序界面的演化过程概述如下：季节性洪水携带大量沉积物冲出山口后，首先充填古沟槽，形成PS1五级层序下部的少量槽流沉积。在古地形的限制下，槽流沉积底部冲刷面呈高幅度交错叠置的形态。而后在PS1中上部发育大量片流沉积。由于没有沟槽限制，片流沉积物在侧向上迅速扩张，垂向上不断加积，逐步形成扇体的雏形，扇面没有明显水道发育。由于片流均属层状流动的重力流沉积，因此对下伏地层基本无冲刷作用，片流复合体底部层序界面为岩性界面。同时准噶尔盆地西北缘在克下组沉积时期处于弱挤压阶段，构造相对平静，没有明显的山地抬升或盆地沉降来提供大量的可容空间增量，因此随着片流沉积物的不断堆积，山前的可容空间降低，水流携带沉积物对先期片流沉积物不断冲刷，形成PS2和PS3时期大规模的河道底部冲刷界面（图4.2）。
图4.1 构造活动对扇三角洲平原可容空间的控制作用
图4.2 扇三角洲平原环境可容空间变化控制下的层序界面演化模式
2.构造活动对扇三角洲前缘五级层序界面的控制
陆相断陷盆地是扇三角洲发育的有利场所，目前国内所报道的扇三角洲多发育在断陷盆地的短轴两侧。下面以柳赞油田北区为例，探讨陆相断陷盆地中，构造活动对扇三角洲前缘五级层序界面的控制作用。
陆相断陷盆地的拉张裂陷作用具多旋回性，是一个不连续的幕式沉降过程[37]。如南堡凹陷柳赞油田受到多期拉张作用，形成多个裂陷幕，相当于二级构造旋回（表4.1）。一个二级构造旋回中同沉积断层的活动性又有强弱变化[71]。三级层序与同沉积断层的活动速率变化具有很好的对应关系。
单个断层的活动并是一个多次、不连续的过程，这是因为断块沿断面向下滑动的过程表现为应力积累→滑动释放的二元反复过程，在应力积累阶段沉降速率慢，当应力积累达到足以克服摩擦阻力时，断块才能向下滑移一次，造成应力的释放，然后又进入应力积累阶段。这一二元过程反复重演就构成了“幕式”沉降过程，在一个幕式沉降旋回内部又包含多个更加高频的幕式沉降旋回，并控制了四级层序、五级层序等高频层序的发育。这种高频构造活动在地层中留下了很多痕迹，例如，柳赞油田沙三3中发育的多个稳定分布的泥岩段、南堡凹陷沉降中心的迁移以及滦平盆地西瓜园组发育的震积岩等。
下面分别探讨在断裂坡折带和缓坡枢纽带构造活动对高频层序界面的控制作用。
表4.1 多幕裂陷作用与层序地层单元的对应关系（据文献[71]，有修改）
1）断裂坡折带
断裂坡折带是由规模较大的、活动时期贯通到地表的同沉积断裂构成的[72]。在断裂坡折带，由于地形较陡，扇三角洲平原亚相容易遭受剥蚀而难以保存，而扇三角洲前缘分布范围广泛，是储层发育的主要区域。同沉积断层的活动性变化通常不直接控制五级层序界面的形成过程，而是为五级层序界面的形成提供宏观的地形条件，而高频幕式沉降作用对主干断裂一侧的盆地沉降速率和沉积速率有明显的控制作用，具体控制了五级层序界面的形成过程，导致五级层序界面特征的变化。
（1）断层活动性变化对五级层序界面的控制作用。
在盆缘控制沉积断裂的差异性活动影响下盆地相应地发生不均衡沉降，进而为五级层序界面的形成和发育提供条件。下面以南堡凹陷柳赞油田为例具体分析。
沙三3亚段时期边界断层——伯各庄断层活动微弱或者不活动，而反向断层早期活动性强，晚期活动性弱，形成SQ1和SQ2两个三级层序[73]。沙三3亚段早期柏各庄断层南侧的反向断层在研究区的断距大，活动强烈，导致研究区内的沉降速率快，地层厚度大，四级层序FS1、FS2、FS3和FS4不断向拾场次凹内进积，地形呈现东高西低的趋势，且地形高差较大（图4.3）。在这种环境下，河流作用力较强，沉积物供应速率高，有利于形成大规模的冲刷面，而湖泛的影响范围较小，湖泛期形成的泥岩容易被粗碎屑体的进积作用所改造。同时，水下分流河道所携带的大量沉积物在前缘斜坡卸载，形成厚层的舌状坝砂体，多期坝砂体之间的岩性界面较为发育。在拾场次凹不断沉降的过程中，柳北区块整体均衡抬升，FS3和FS4层序遭受不同程度的剥蚀作用，形成不整合面。
图4.3 柳赞油田地震层序格架及地震测线位置图
不整合面之上的FS5和FS6形成于湖盆扩张期，形成总体上表现出退积型沉积序列。该时期反向断层的断距逐渐变小，活动性减弱，四级层序FS5和FS6以低角度超覆在不整合面之上（图4.3）。研究区内地形平缓，湖盆不断扩张，湖浪作用增强，湖泛的影响范围增大，在这种环境下形成的分流水道呈窄带状分布，冲刷面在顺物源方向延伸远，而在河口坝沉积区的洪泛泥岩则具有良好的侧向连续性和较广的分布范围。
通过以上分析可知，在断层活动性变化的控制下，较陡的地形和较高的沉积物供给速率更容易形成叠置程度较高、规模较大的水下分流河道和舌状坝，有利于河道底部冲刷面以及多期舌状坝之间的岩性界面的发育。平缓地形和较低的沉积物供给速率更容易形成叠置程度较低的水下分流河道和侧向拼接的薄层河口坝，这就为洪泛泥岩在平面上的大面积稳定分布提供了有利条件（图4.4和图4.5）。(www.xing528.com)
图4.4 不同地形条件下的冲刷面和洪泛沉积分布特征
图4.5 沉积物供给和地形变化控制下的单砂体及六级层序界面叠置模式
（2）高频幕式沉降作用对五级层序界面的控制作用。
图4.6 幕式构造沉降对四级层序和五级层序的控制作用
一个四级层序内部通常由渐次减弱的次级高频幕式沉降旋回组成（图4.6）。高频幕式沉降对单个五级层序及其界面的控制作用可以解释为：五级层序发育早期至早中期，沉降速率由远大于沉积速率缓慢降低至略大于沉积速率。层序内部沉积过程对应于图4.7中的①②阶段。大量的陆源碎屑物质主要在水下分流河道发育区沉积；而在分流河道前端的河口坝沉积区，沉积物供应相对较弱，形成五级层序底部的湖侵泥岩。五级层序发育中晚期至晚期，沉降速率逐渐降低至小于沉积速率，层序内部沉积过程对应于图4.7中③④阶段。水下分流河道携带大量粗碎屑向湖中心方向逐渐推进，近岸水下分流河道的基准面下降期沉积被冲刷带走，形成大规模冲刷面；在距离物源较远的一侧，由于可容空间的增大，大量沉积物不断卸载，形成以河口坝（或舌状坝）为主体的向上变粗的五级层序。因此在沉降速率由快到慢的过程中，在顺物源方向上形成A1型→A2型→C1型（C2型）→B2型（B3型）的五级层序演化模式。五级层序底部的河道冲刷面形成于盆地沉降速率小于沉积速率的阶段，洪泛泥岩形成于盆地沉降速率大于沉积速率的阶段。
2）缓坡枢纽带
当断陷盆地的边界断层为平面式陡倾正断层时，通常断层的上盘会发生旋转掀斜作用，在断层的上盘形成缓坡。缓坡带扇三角洲体系的保存较为完整，在平缓的地形条件下，扇三角洲平原逐渐过渡为扇三角洲前缘。缓坡枢纽带五级层序界面的特征受控于盆地主干断裂一侧的周期性沉降。断陷盆地主干断裂一侧的沉降速率变化会造成缓坡带的周期性抬升而改变来自缓坡带的扇三角洲平原砂砾岩体向湖盆内的供给速率，形成不同类型的五级层序界面。
图4.7 高频幕式沉降作用控制下的断陷盆地五级层序界面成因模式
图4.8为意大利中部Mugello盆地的沉积断面图，该盆地为一个单断式断陷盆地，盆地西南边缘发育主干断裂，东北边缘缓坡带发育一系列反向断层。在T1阶段盆地处于构造平静期，主干断裂一侧的沉降缓慢，缓坡带物源供应充足，近河口地区的可容空间小，在水下分流河道沉积区发育多期河道冲刷面；大部分物源碎屑被不断输送至盆地内部形成扇三角洲前缘的B2型五级层序以及C1型、C2型层序的基准面下降期沉积（图4.9）。至T2阶段，盆地主干边界断层活动加剧，陡坡带的盆地基底沉降速率增大，导致盆地缓坡带均衡抬升，阻碍了陆上粗碎屑体向盆地内的输送，在扇三角洲平原形成A1型和A2型五级层序，并且A2型层序顶部有洪泛泥岩发育。在扇三角洲前缘，只有少量沉积物到达近岸的水下分流河道沉积区，形成A2型层序和C1型、C2型层序的基准面上升期沉积；而在扇三角洲前缘的河口坝沉积区表现为欠补偿的沉积状态，形成洪泛期的暗色泥岩。至T3阶段，盆地主干边界断层活动性减弱，基底沉降速率减小，又重新激活了陆上沉积物的供应，重演T1阶段的沉积过程。
图4.8 Mugello盆地沉积断面图（据文献[74]）
图4.9 缓坡枢纽带高频幕式沉降对物源供给的控制作用（据文献[74]，有修改）
因此，向上变浅的五级层序和对称型五级层序的上升半旋回响应于盆地构造活动期的快速沉降过程，即T2阶段形成图4.7中第①②阶段沉积，最终在扇三角洲前缘形成洪泛泥岩。而向上变深的五级层序和对称型五级层序的下降半旋回记录了盆地由构造平静期慢速沉降的过程，即T1和T3阶段形成图4.7中第③④阶段沉积，在扇三角洲前缘的水下分流河道沉积区形成冲刷面。
3）断陷盆地高频幕式沉降对五级层序界面控制作用的综合模式
在相同的构造演化阶段，在断陷盆地陡坡断裂带和缓坡枢纽带，五级层序界面特征的变化规律具有一定的相似性，但是高频幕式沉降对五级层序界面的控制作用在陡坡带和缓坡带有不同的表现形式。
盆地主干断裂在应力释放阶段的活动性强，主干断裂一侧的盆地基底沉降速率快，可容空间明显增大，在陡坡带的水下分流河道沉积区形成向上变深的五级层序（A1型、A2型）以及对称型五级层序（C1型）的上升期沉积，而河口坝沉积区处于欠补偿状态，形成洪泛泥岩。此时，缓坡枢纽带均衡抬升，扇三角洲前缘的沉积物供应被阻断，也处于欠补偿状态，同样形成洪泛泥岩（图4.7）。
盆地主干断裂在应力积累阶段的活动性弱，主干断裂一侧的盆地基底沉降速率慢，可容空间较小，因此在水下分流河道沉积区多形成冲刷面，而在河口坝沉积区形成向上变粗的五级层序（B3型、B2型）以及对称型五级层序（C1型、C2型）的下降期沉积（图4.7）。此时，缓坡枢纽带，物源供应通畅，可容空间相对较小，多形成冲刷面。
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
