1、碳酸鹽巖層序地層學一近期進展及應用目錄、八、.前言1第一章碳酸鹽巖沉積層序和體系域一碳酸鹽臺地對相對海平面變化的響應2第二章生產性碳酸鹽巖隆的地層格架23第三章意大利威尼特阿爾卑斯侏羅紀碳酸鹽巖海侵系列：超大陸解體、漸進全球性海平面上升和淺水環境養分富集的記錄33第四章巴哈馬海灣碳酸鹽巖陡坡失穩及其沉積、成巖作用時間對海平面高幅/高頻波動的響應54第五章美國得克薩斯州McKittrick峽谷二疊紀盆地邊緣拉馬(Lamar)灰巖中沉積類型和沉積過程對地層格架的影響70第六章西澳大利亞坎寧盆地地下泥盆紀礁組合以及低位碎屑巖及高位碳酸鹽巖的交互沉積作用88第七章碳酸鹽一硅質碎屑混合體系沉積旋回的成因

2、：以西澳大利亞坎寧盆地為例101第八章西德克薩斯麥德蘭盆地馬蹄環礁東部和南部上賓夕法尼亞統的地震層序和地震相115第九章碳酸鹽臺地邊緣對淹沒事件的響應：環境突變證據128第十章加積和退積碳酸鹽陸棚的層序地層學，印度尼西亞加里曼丹中部漸新統137第十一章爪哇海中新世碳酸鹽巖隆的層序地層學151第十二章南Great盆地BonanzaKing組中、上寒武統臺地碳酸鹽的層序地層、三級沉積物可容空間事件及準層序疊加樣式.158第十三章愛達荷州及蒙達拿州下密西西比統MissionCanyon組及相同層位的層序地質學和進積型前陸碳酸鹽緩坡演化169第十四章Latemar臺地中三疊統白云巖的層序地層學和體系域

3、發育(意大利北部)：根據旋回疊置樣式進行露頭標定186第十五章進積中新世碳酸鹽巖的高分辨率層序地層學：在地震解釋中的應用201第十六章西班牙東南部LasNegras地區中新世碳酸鹽巖組合的層序地層學：相對海平面變化定量分析210第十七章新墨西哥州瓜達盧普山脈LastChanee峽谷二疊紀上圣安德列斯組內的體積分配和相分異227第十八章臺地碳酸鹽旋回的古代露頭和現代實例及其在地下對比及儲層非均質性研究方面的意義250第十九章控制滲透率演化的準層序幾何形態：以新墨西哥州瓜達盧普山圣安德列斯組和Grayburg組為例259本專輯主要選自1991年舉行的美國石油地質學家協會年會的碳酸鹽巖層序地層學研討

4、會論文。所選文章還包括一些其他學術會議論文。在組織和編輯本專輯文章的過程中，編者認識到有必要將碳酸鹽巖層序地層學最具有代表性的當今研究成果系統地匯集到一本專著中。本專輯僅僅是地層學研究和應用中最快速發展領域的時間一瞬。我們希望它能夠促進將來更進一步的研究和更成功的應用。關鍵性的野外觀察、地震分辨率的提高、虛擬的計算機模擬很可能為碳酸鹽巖層序地層學作出更重要的貢獻。如果本書能引起新觀念和交叉學科的討論和辯論，我們就可以認為達到了它的目的。本專輯的各章清楚地表明碳酸鹽臺地對沉降、相對海平面變化及其相關的環境和沉積物供應變化的不同響應。其中有些文章揭示了它與碎屑層序在幾何形態和可容空間變化響應的相似

5、性，多數文章表明碳酸鹽巖對構造沉降、海平面變化和環境波動的一致響應關系。本專輯涵蓋了碳酸鹽巖層序地層學領域的一系列重要主題，包括：（1）用于解釋的概念性模型；（2）碳酸鹽臺地與變化的海平面之間的沉積學過程-響應關系；（3）二級和三級層序的大尺度地層樣式；（4）小尺度和高頻旋回堆積樣式。全書可分為三個部分。第一部分描述層序概念和沉積學原理解釋的適用性及受到的限制。Handford和Loucks提供了解釋不同沉積環境碳酸鹽巖層序的概念模式。Greenlee和Lehmann應用大尺度二級層序概念在地層學格架內進行產油碳酸鹽巖隆的定位。Zempolich記錄了長期海平面上升的臺地響應。Grammer等

6、以及Brown和Loucks描述了大角度臺地對海平面升降的過程/響應關系。第二部分包括6章，它們描述了在地震層序尺度涉及地震和露頭解釋的實例研究。這部分內容根據地質時代從老到新編排，開始兩章是關于坎寧盆地的泥盆系研究（Southgate等，Holmes和Christie-Blick）。隨后的幾章主要解釋：（1）二疊盆地的上賓夕法尼亞地層（Waite）;（2）中生代和第三系臺地的淹沒序列（Erlich等）；（3）印度尼西亞（Sailer等）及東爪哇海（Cucci和Clark）的晚第三紀礁。最后一部分列出了高頻、米級旋回沉積和堆積樣式的8個實例。Montarez和Osleger描述了內華達州大盆地

7、的寒武紀臺地的準層序堆積樣式。Reid和Dorobek根據大尺度的二級和三級層序解釋了美國中西部密西西比地區的準層序組。Goldhammer等描述了意大利北部白云巖區一個孤立的三疊紀臺地的高頻地層。Pomar描述了西班牙馬略卡fMallorca）上中新統礁的高分辨率地層學，并對比了其露頭幾何形態和地震進積樣式。Franseen等檢驗了西班牙東南部類似的中新世旋回的相對海平面變化。關于二疊紀盆地研究的四篇文章記錄了上二疊統地層的高分辨率旋回結構（Sonnenfeld和Cross）、對比了全新世淺水巖系小尺度旋回的內在特點（Harris等），解釋了與旋回發育相關的成巖歷史（Hovorka等以及Mu

8、tti和Simo）。本專輯的編者對所有作者的努力和他們對文章的耐心潤色表示感謝。我們還要感謝AAPG-SEPM會員的高度興趣，他們很多人參加了1991年的研討會和論文展示，從而顯示出整個層序地層學領域對石油勘探和開發的重要性。Rick. " SargRobertG.Loucks,J.Frederick第一章碳酸鹽巖沉積層序和體系域一碳酸鹽臺地對相對海平面變化的響應C.RobertsonHandford和RobertG.LoucksARCO石油勘探開發技術公司，美國得克薩斯州普蘭諾摘要標準的碳酸鹽巖相模式廣泛用于解釋古環境，但它們并沒有說明碳酸鹽臺地如何受到海平面相對變化的影響。潮下碳

9、酸鹽“工廠”如何對相對海平面變化進行響應，其他環境因素對影響碳酸鹽臺地形成所起得作用，對這些問題的了解使我們得以區分臺地類型，進而幫助我們建立確定沉積層序和體系域模式的基礎。也受搬運影響的原地碳酸鹽巖沉積物和沉積過程的局部變化的綜合作用導致形成了豐富多彩的地層樣式，有些樣式是碳酸鹽沉積所特有。最根本的碳酸鹽沉積原理和基于地質的觀察被用于建立一系列鑲邊陸棚和緩坡的沉積層序和體系域模式。例如，這些模式表現了由(1)碳酸鹽巖相、(2)碳酸鹽-陸源碎屑巖相、或碳酸鹽巖-蒸發巖-陸源碎屑巖相構成的沉積層序可以分別是低位、海侵和高位條件下的產物。低位期間：鑲邊陸棚的碳酸鹽沉積產量因淺海海底與碳酸鹽“工廠”

10、接觸范圍較小而降低。沉積率的降低和陸上暴露使得低位期間因侵蝕和斜坡失穩導致陸棚邊緣和斜坡后退。結果可能形成厚的碎屑流沉積。在潮濕氣候條件下喀斯特地貌的發育很重要，而且可以影響陸上暴露臺地的大范圍地區。如果有適當的陸源碎屑沉積物供應，它們就會被沖積扇體系搬運到陸棚邊緣和斜坡；在干旱氣候條件下主要搬運力是旱谷和推進的沙丘。在干旱氣候條件下，低位蒸發巖可充填一個孤立的或完全封閉的盆地。海侵期間：碳酸鹽沉積作用發生在局限的環境，隨后隨著環境更加開放，包括點礁在內的開闊海相可能局部發育頂部淹沒的臺地和緩坡。退積準層序包括淺水碳酸鹽巖的形成和隨后被淹沒，陸棚邊緣傾向于增生、后退，且在海平面上升速率高的情況

11、下被淹沒。高位期間：向海推進的碳酸鹽巖或濱岸碎屑沉積物以及向陸推進的碳酸鹽環邊陸棚可能部分充填內陸棚到外陸棚海域。在干旱氣候條件下，寬闊而很淺的鹽堿灘通常由蒸發巖和紅層充填。這些地層上超到陸上暴露的鑲邊陸棚和緩坡上進積的顆粒島灘之上。陸棚邊緣和濱岸線在整個陸棚和陸棚邊緣較高碳酸鹽沉積率的影響下趨于形成進積。斜坡和盆地環境獲得額外的來自陸棚和陸棚邊緣的沉積物。必須將上述所列因素與已建立的沉積相模式綜合才能獲得完整的層序和體系域模式。然而，與所有模式一樣，并不意味著它們可以成為適用于所有碳酸鹽巖層序的僵化教條。模式需要修改以適應各個具體情況。一旦它們確實適合于某一特定情況，它們就起到工作假設的作用

12、并幫助地質學家認識碳酸鹽巖地層如何堆積以及為什么如此堆積。作為巖相的一般預測者，碳酸鹽沉積層序和體系域模式可與地震記錄綜合應用，以鑒別沉積體系和定位儲層巖相、蓋層巖相和源在過去的幾十年中，緩坡(Ahr,1973;Read,1985)、陸棚(Wilson,1975;Read,1985)和克拉通環境(Irwin,1965;Shaw,1964)的碳酸鹽巖相模式已經被系統地用于描述和解釋古老碳酸鹽臺地的橫向巖相關系(圖1-1)。它們通過描述理想的巖相和古環境分布樣式，即通常形成于相對海平面變化較小或很短的時間內，提供了碳酸鹽臺地的靜態特征。正如Irwin(1965)所指出，“自然界從來不是靜止的。在地

13、質歷史中，陸表海海侵到陸地之上或從陸上海退的過程發生過無數次。”環境發生相應的遷移，但是預測巖相的出現對勘探家和地層學家來說是個嚴峻的挑戰。在一個碳酸鹽臺地的歷史中，古環境就像一個“移動靶”。它們在很大程度上通過對沉積和侵蝕過程的響應而出現、遷移、消失又重新出現，沉積和侵蝕過程與相對海平面變化導致的海侵和海退相伴。因此，上述相模式的預測能力受到其時間和相對海平面變化的靜態觀點的限制。圖卜1緩坡、鑲邊陸棚和陸表海的標準相模式表示靜態的碳酸鹽臺地層序地層學通過綜合時間和相對海平面變化來跟蹤巖相遷移。主要根植于地震層序分析的層序地層學的可行性決定于在以不整合為界的沉積層序的等時地層格架內的巖相預測(

14、Haq等，1987;Posamentier和Vail,1988;Vail等，1977;Vail,1987；VanWagoner等，1990)。應用Vail等(1977)所發展的地震層序地層學，解釋者分析地震反射來描述地層幾何形態并說明相對于時代地層限定表面的地層尖滅和切蝕的系統變化樣式。從這方面來講，他們建立了以不整合為界的沉積層序的出現，推測出相對海平面變化，并描述了某一地區的沉積和侵蝕歷史。地震層序分析的方法和實踐促成了埃克森(Exxon)公司層序地層學模式和相關體系域圖1-解的發展(Haq等，1987;Posamentier和Vail,1988;Vail,1987)。該模式總結了形成于被

15、動邊緣沉積盆地的硅質碎屑沉積層序的可預測的地層樣式和幾何形態，及其對相對海平面變化的響應(圖1-2)o圖1-2通常從碎屑層序研究獲得的Haq等(1987)和Vail(1987)的沉積層序模式。簡化的縮略詞為：界面：SB1=I類層序界面；SB2=II類層序界面；mfs二最大洪泛面；TS二海侵面。體系域：HST二高位體系域；TST二海侵體系域；LSW=低位楔體系域；LSF二低位扇體系域；SMST二陸棚邊緣體系域；Icc二堤壩和河單組合。根據Haq等(1987)和Vail(1987)修改。現在，層序地層學已被認為是分析碳酸鹽臺地發育歷史的實用方法(Eberli和Ginsburg,1989;Handford和Loucks,1990,1991;Hunt和Tucker,1991;Jacquin等，19