(二)构造和海平面升降变化域的标定

发布网友 发布时间：2022-04-25 14:30

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热心网友 时间：2023-10-09 04:50

前已述及，在沉积层序中沉积物的输入量是控制地层构架的不可忽视的因素，但更重要的还是具有全球意义的构造和海平面变化对地层构架更有对比意义（H.W.Posamentier等，1993）^[22]。

1.海平面变化和构造沉降的周期性及耦合性

全球性的海平面升降和构造活动是一对孪生体，共存于全球地壳演化中，但它们各有其自身的规律。

海平面升降在一个长周期内可能是非均态变化的，在一个构造旋回时序内，海平面上升翼部分由转折端始，从缓慢上升、快速上升、再转为缓慢上升至停滞，然后转为下降阶段。短周期的与长周期的海平面升降叠加后，则形成了耦合后的海平面升降规律，并控制了沉积物的沉积作用、沉积方式和叠置关系。实践中所见到的沉积物和地层记录则是叠加后的海平面变化效应（参见图1-6）。

全球构造活动的总体规律是板块的裂解与聚合，与之相对应的是导致全球海平面的上升和下降。有效可容纳空间在一级构造和海平面变化旋回中，则是盆地的成生和消亡，如果从构造沉降这一角度来理解，即为构造沉降速率由高至低的变化过程。

与海平面变化周期相同，构造旋回也具有构造级次。但由于地壳地幔热柱的不均匀性，表现在地区上的构造活动差异很大。显然，次一级的构造活动是在总体构造背景下叠加的结果，则比海平面长短周期的叠加效应复杂得多。可见，构造沉降和海平面变化与沉积物和地层记录之间是复杂的因果关系，构成了层序地层的格架。

层序地层学的基本假设是视海平面变化速率旋回导致了容纳沉积物新增空间的变化。可容空间的变化不依赖于沉积物的注入，而潜在沉积物充填厚度是可容空间的函数，可容空间又是视海平面变化的响应。在不考虑盆地的构造格架情况下，所有盆地边缘视海平面具有不同变化速率的特征。沿盆地边缘的基底活动变化较大，从隆起到快速沉降。在盆地边缘沿着倾向方向的构造沉降总量有三个变化趋势：（1）沉降速率向海的方向增大；（2）沉降速率向陆的方向增大；（3）沿着倾向剖面沉降速率是常量。

第一种情况在克拉通内、被动*边缘和沿边缘活动带的*边缘上较为普遍。第二种情况在与造山带相邻的前陆盆地一侧和半地堑盆地中最为常见，前陆盆地的克拉通一侧从构造沉降趋势来看，很像被动边缘。第三种情况是在区域构造活动停滞的盆地中。

2.构造海平面升降域的标定

被动*边缘和前陆盆地背景的构造海平面升降区的标定的前提条件是，在给定全球海平面变化和视海平面变化速率的情况下，可根据上述介绍的3个构造沉降趋势对可容空间的变化进行标定。Posamentier等（1993）^[21]阐述了盆地边缘的第一种变化趋势，为了达到对地层构成进行预测的目的，又提出构造海平面域（tectonic-eustatic zone）（图1-8）。B区具有沉降速率很低的特点，在海平面旋回的某个时期全球海平面下降速率超过沉降速率产生了相对海平面下降效应（Posamentier和Allen,1993）（图1-8）。A区在整个全球海平面旋回周期中，具有沉降速率始终大于全球海平面下降速率的特点，表现为海平面视上升。根据全球海平面和构造沉降的综合分析，这种分带对预测盆地边缘的层序地层构成非常有用。在给定的海平面旋回中，岸线最大向海方向的位置决定了形成的是I型还是Ⅱ型层序。如果岸线最大向海位置处于B区，那么将发育Ⅰ型层序；如果岸线最大向海位置处于A区，那么将发育Ⅱ型层序（Posamentier和Allen,1993a）（图1-9）。

图1-8　活动边缘前陆盆地（a）和被动边缘（b）构造沉降剖面特征图解（据Posamentier和Allen,1993）

在前陆盆地，活动边缘由于冲断块的逆冲，导致了构造沉降向陆的方向明显增加（a）。相反，由于地壳在陆的方向冷却导致了构造沉降向海的方向增加（b）

图1-9　海岸线变迁时处于A区或B区的层序地层构成图解（据Posamentier修改）

A海岸线处于A区，层序具有前积→加积→退积的特征，不发育沉积物过路，不整合和低水位沉积物（A）;B海岸线处于B区，层序具有低水位岸线、沉积物过路区和可能的切谷充填沉积（B）

LST—低水位体系域；TST—海进体系域；SMST－陆架边缘体系域；HST—高位体系域

3.沉积物输入和盆地古地形

上述分析了这两个构造海平面域中岸线位置的重要性，而沉积物供给在决定地层构成时是一个重要的参数（Schlager,1992,1993）^[23]。

A区和B区的分界位置随着全球海平面和构造沉降总量变化而发生重大变化，层序地层构成也将发生变化（图1-9）。关于深水沉积作用，沉积物供给起了重要作用。在沉积物供给充足的情况下，被动边缘的沉积中心将移至陆架坡折带。因此，当相对海平面开始下降时，沉积中心区将发生陆架边缘和深水沉积作用。制约层序地层构成的另一个重要参数是盆地边缘古地貌。在缓坡边缘背景，低水位体系域中的深水浊积扇不出现。当在边缘的岸线后退将到达陆坡坡折带时，低水位体系域具有陆架之上的切谷充填沉积和盆地或斜坡的深水浊积体系。

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