陆内克拉通盆地“溯源退积”层序构型涵义及其控制因素

2.3　陆内克拉通盆地“溯源退积”层序构型涵义及其控制因素

2.3.1　陆内克拉通盆地“溯源退积”层序构型涵义

基于克拉通盆地特殊的地质特征和中—澳典型陆内克拉通盆地的对比研究，笔者提出并建立克拉通盆地层序长期持续退积、短期进积的“溯源退积”层序构型，涵义是指克拉通盆地所形成的三级层序的层序构型均以LST为主，TST和HST相对不发育，对应的基准面旋回是一个以上升半旋回为主的不完全对称旋回，具有长期持续退积（水进）、短期进积（水退）旋回特征；不同级别层序地层格架控制下的砂体，自下而上（从老到新）具有向物源区依次退积叠置的特征。该模式对克拉通盆地层序的识别、划分及其对比具有一定的借鉴意义，克拉通盆地封闭、有限且逐渐减小的可容纳空间的典型地质特征，造就了该类盆地长期持续退积、短期进积的“溯源退积”的典型层序构型，这种层序构型在克拉通盆地层序旋回分析中具有广泛的可用性，其层序旋回划分参照标准为层序以LST为主（TST和HST相对不发育）和对应旋回具有长期持续退积、短期进积的特征。

2.3.2　陆内克拉通盆地“溯源退积”层序构型控制因素

不同类型的陆相盆地，其层序控制因素不同（胡宗全、朱筱敏，2002）。表2-2中列举了不同类型的陆相盆地层序控制因素，其中，气候因素并未单独列出，是由于在进行层序研究时，气候因素是一个不可确定的变量，一般将其体现在沉积物供应的变化上。例如，在进行层序地层学模拟时，沉积物供应参数在一定程度上受到气候因素的影响，在温暖、潮湿时期，沉积物供给量大，在干旱时期，沉积物供给量小。

针对陆相内克拉通盆地不同于海盆及其他陆相盆地的特殊性质，专门对其控制因素的研究很少，而是简单地套用层序地层学的湖平面变化、构造沉降、沉积物供应、气候四大主控因素。正如表2-2中所示，陆内克拉通盆地层序主控因素是湖平面变化、沉积物供应，构造沉降、古地貌则为次要控制因素。

除了表2-2中所列举的层序控制因素外，朱红涛等人将“盆地充填”作为陆内克拉通盆地层序发育的一个控制因素来进行详细的研究。具有封闭、有限的可容纳空间的陆内克拉通盆地而言，其充填过程可分为3个阶段：未充满、平衡充满、过充满阶段。当陆内克拉通湖盆处于未充满阶段（闭流湖盆），根据物质平衡（mass balance）原理，当沉积物填充时，湖盆就会增大等体积水体，湖平面相应地就会上升。因此，在湖盆的未充满阶段，无论相对湖平面处于上升或下降阶段，只要有沉积物注入，湖平面总会产生相应的上升，其潜在的可容纳空间不断减小，直至盆地消亡，或湖盆进入过充满阶段。在过充满阶段（敞流湖盆），相对湖平面不变，通过沉积物淤积或下切，直至盆地消亡。地形平缓的陆内克拉通盆地，湖平面的小规模升降波动，就可以形成区域性的水进或水退。“盆地充填”注入的沉积物，湖平面变化会产生灵敏的响应特征。在湖平面上升阶段，“盆地充填”可以加大湖平面上升的程度，层序叠置模式为退积；在湖平面下降阶段，“盆地充填”可以抑止在湖平面下降程度，甚至可以使得湖平面静止或相对上升，形成加积或退积的层序叠置模式。可以看出，随着陆内克拉通盆地的充填，注入的沉积物使得湖平面变化复杂化，湖平面变化又影响注入沉积物的分布，两者相互作用，相互影响。

表2-2　不同的陆相盆地层序、沉积特征对比

总之，陆内克拉通盆地层序形成长期持续退积、短期进积的“溯源退积”层序构型的原因，与盆地自身封闭、有限且逐渐减小的可容纳空间的独特地质特征密切相关之外，同时还受到盆地边缘构造（活动减弱）、沉积物供给（逐渐减小）、湖平面变化（快升慢降）、古地形（愈加趋于平缓）、“盆地充填”、源区气候变化和基准面上升造成的回水堆积等地质因素的单独或综合控制。

（1）“盆地充填”：具有封闭、有限可容纳空间的陆内克拉通盆地，根据物质平衡原理，当沉积物填充时，湖盆就会增大等体积水体，湖平面相应地就会上升。沉积物的不断注入，一定程度上会加剧湖平面上升规模，可容纳空间大于沉积物供应，从而形成“溯源退积”模式。

（2）沉积物供给：可容纳空间增加速率与沉积物供应速率（A/S）的比值，决定了层序进积、退积或加积的叠加模式，因此，沉积物供应是一个影响层序构型的关键地质参数。如果保持可容纳空间增加速率不变，沉积物供应量的减少，也会造成陆内克拉通盆地层序及其砂体“溯源退积”。

（3）湖平面变化：在湖平面持续上升时期，可容纳空间不断增加，新增的可容纳空间大于沉积物供应参数，沉积物会向物源区不断退积、迁移，形成“溯源退积”模式。

（4）盆地边缘构造：陆内克拉通盆地边缘构造活动的减弱，是形成陆内克拉通盆地层序“溯源退积”模式的因素之一。陆内克拉通盆地内部构造活动弱，多为整体升降运动，但是其盆地边缘周边存在一定的构造活动，如鄂尔多斯盆地周边构造体系对其具有一定的影响，西缘存在冲断、推覆构造带的掩冲、扭动作用；南缘秦岭造山带的俯冲翘升作用；东缘山西地块的块断扭动作用；北缘阴山断褶带的翘升、伸展作用。陆内克拉通盆地边缘构造活动的逐步减弱，造成物源区古地形落差的减小，进而会造成物源供应量的减少、沉积物搬运距离逐渐减小，形成区域性的“溯源退积”。

（5）地貌变化：地貌变化具有两方面的含义，一方面指的是盆地边缘构造活动减弱，物源区地形落差的减小；另一方面指的是随着盆地的充填，克拉通盆地地层越来越平缓，河流水动力减弱，搬运能力下降，沉积物分布范围不断收缩。

（6）气候：对层序控制因素而言，气候是一个不可确定的变量，它可间接地体现在沉积物供应参数上，如从温暖、潮湿气候转变为干旱气候，沉积物供给量会不断减小，形成“溯源退积”模式。

（7）综合控制：是指上述控制因素的综合作用，如湖平面上升期间，沉积物供应量减少也会造成“溯源退积”。此外，上述这些因素之间也存在着一定的关联性，如盆地边缘构造活动的逐渐减弱，会体现在古地形的变化，会直接影响沉积物的供应量。