岩心剖面上基准面旋回的识别

2025-04-13 06:50:19
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岩心剖面基准面旋回的识别是从短期地层旋回(成因层序)识别开始的。短期地层旋回(成因层序)是在基准面旋回变化期间由侧向上有成因联系的沉积环境中保存下来的地层记录,是符合相序或相组合定律(Walther定律)的进积/加积的地层单元(池秋鄂,1999;池秋鄂等,2001)。由于岩心剖面的高分辨特征,通过岩心剖面上地层及沉积特征的认真观察描述,结合化验分析所取得的微观信息,分析沉积剖面上的沉积体系类型、沉积相(微相)类型及相序变化与水深变化的相对关系,能较容易地通过相序及其组合特征识别出短期基准面旋回。由于冲积平原河流相沉积的特殊性,在岩性剖面上常存在以下指示短期基准面旋回的标志:

1)河床滞留沉积:曲流河或辫状河点砂坝之下往往发育有河道冲刷和滞留沉积,代表区域基准面下降到地表之下,可容空间为零甚至为负的沉积背景,通常认为是基准面旋回的开始。河床滞留沉积的发育是大牛地气田下石盒子组下部辫状河流相沉积的主要特征,位于短期旋回的底部,属于最低可容纳空间、低A/S值条件下的快速堆积物。岩性以灰白色厚层块状中-细砾岩、含砾粗砂岩或粗砂岩为主,砾石排列具有一定的方向性,常含泥砾或泥质团块,并可见大型(5cm×10cm)炭化植物茎干(高青松等,2001);底部具有明显的冲刷面,向上表现为中-细砾岩—含砾粗砂岩—粗砂岩的正粒序特征(图3-1(A))。

2)岩性、岩相突变:岩心剖面上常表现为河床滞留沉积(灰白色厚层块状中-细砾岩、含砾粗砂岩)、心滩(含砾粗砂岩、粗砂岩)或边滩(具二元结构的下粗上细正旋回)直接覆盖在深灰色、棕褐色河漫泥岩之上,呈现岩性突变现象(图3-1(B))。

图3-1 岩心剖面上短期基准面旋回的识别标志

3)岩相类型或相组合在垂向剖面的转换位置:水体向上变浅的相序或相组合向水体逐渐变深的相序或相组合的转换位置一般代表短期基准面旋回的界面(图3-1(C))。

4)旋回对称性:下石盒子组河流相地层在岩心剖面上常表现为河道+泛滥平原、河道+泛滥平原+决口扇、河道+泛滥平原+决口扇+泛滥平原、决口扇+泛滥平原+决口扇、决口河道+泛滥平原、决口河道+泛滥平原+决口扇等主要相序类型,其不同的相序类型及各相所占的比例大小反映不同的基准面旋回类型,从而导致旋回对称性的差异(图3-1(D))。

5)砂、泥岩厚度的旋回性变化:对每个短期旋回来说,在短期旋回内,单层砂岩厚度向上变小,砂岩粒度向上变细,砂泥比向上变小,指示水体向上加深的基准面上升(图3-1(A));而两个短期旋回之间,层序界面上下单层砂岩厚度、砂岩粒度及砂泥比呈现相反的变化趋势(图3-2)。

中期旋回基准面旋回是在识别出短期基准面旋回之后,通过分析连续的成因地层单元在纵向上的叠加样式、A/S值的变化趋势将短期旋回逐步合并而成(图3-2)。

图3-2 岩心剖面不同级次基准面旋回的合并