中国地质大学学术论坛之层序篇

3．2．2．1 层序界面类型

在层序研究中最关键的是层序界面的识别，包括层序底界面、初始海泛面和最大海泛面，而其中最为重要的是层序底界面的识别，它是层序划分的基础和前提。

通过对南华北地区不同时代的基干剖面观测、重点钻井岩芯观察，以及测井、地震等资料的详细研究，发现南华北地区层序界面的表现形式有八种（表3－2－3）。并在此基础上，对南华北全区层序进行了划分对比。

表3－2－3 南华北地区青白口系—侏罗系层序界面类型特征表

3．2．2．2 层序地层划分

华北地台层序地层研究工作始于20世纪80年代末，各时代各地区的层序地层成果不同，有很多学者根据中国地层的具体情况，建立了相应的沉积层序和旋回分类级别。其中，孟祥化、梅冥相、陈建强等对华北地台早古生代进行了层序研究，史晓颖等（1996）从更高的理论层次（地球节律周期）对华北地台早古生代地层进行了详细的层序划分，建立了相应的层序地层格架；周洪瑞等（1999）对华北地台南部中新元古界进行了层序地层学研究。杨长青（1995）、李宝芳等（1999）、朱建伟等（2001）等则重点对石炭系—二叠系地层进行了详细的层序划分，并建立了相应的层序地层格架。本次研究则在前人研究成果的基础上，根据南华北地区有代表性的基干剖面和大量的辅助剖面及钻井剖面，博采各家之长，提出南华北地区切实可行的层序划分方案（本区缺失南华系）（图3－2－1）。青白口系包括一个超层序，两个层序；震旦系包括一个超层序，两个层序；寒武系包括两个超层序，15个层序（表3－2－4）；奥陶系包括三个超层序，九个层序（表3－2－5）；石炭系—二叠系包括两个超层序，18个层序（表3－2－6）；三叠系包括三个超层序，13个层序；侏罗系包括三个超层序，10个层序；白垩系包括一个超层序，七个层序（表3－2－7）。

表3－2－4 南华北地区青白口系—寒武系层序地层划分表

图3－2－1 南华北地区青白口系—侏罗系超层序划分图

表3－2－5 南华北地区奥陶系层序地层划分表

3．2．2．3 层序地层特征

在层序划分的基础上，下面重点讨论南华北地区青白口系—白垩系内的超层序及其所包含的层序特征。主要包括：①通过对地震剖面解释入手，研究地震层序特征；②从野外剖面和钻井资料入手，分析各级次层序发育特征。

1．SS1超层序

相当于青白口系，由Qb SQ1和Qb SQ2组成。包括两个海水进退旋回，均缺失低位体系域（LST）。海侵体系域（TST）下旋回为一退积海侵层序组，上旋回为加积－弱退积的层序组；凝缩段（CS）主要岩性为灰黑色、黑色泥页岩，厚3～10m，总体由北向南变厚，形成于外陆棚较深水环境，区域分布稳定，是进行区域地层对比的最佳标志层。高位体系域（HST）下旋回为一套浅海、过渡带、下临滨的杂色页岩、粉砂质泥岩、粉砂岩夹细砂岩薄层，向上砂岩含量增高，反映沉积环境水深变浅、相对海平面逐渐下降；上旋回由碳酸盐岩构成，自下而上可分为过渡带或内陆棚、潮坪或浅水碳酸盐岩台地环境，构成一个向上变浅的沉积序列。

2．SS2超层序

相当于震旦系，由ZSQ1和ZSQ2组成。ZSQ1层序总体上表现加积－进积特征。该层序由西向东厚度逐渐变薄，在安徽凤阳主要为开阔台地的泥晶灰岩和碳酸盐潮坪的叠层石灰岩，凤深1井为开阔台地的砂屑灰岩。ZSQ2层序在淮北、淮南及山东枣庄、唐庄地区主要表现为一套白云岩、灰质白云岩沉积，为相对海平面下降期沉积。

表3－2－6 南华北地区石炭系—二叠系层序地层划分表

表3－2－7 南华北地区中生界层序地层划分表

3．SS3超层序

SS3相当于中－下寒武统沉积，由八个层序（∈SQ1—∈SQ8）组成。底界为与前寒武系结晶基底之间的不整合面，为Ⅰ型层序界面，层序顶界面为岩性－岩相转换面。TST由层序∈SQ1—∈SQ7和∈SQ8的TST构成，HST由层序∈SQ8的HST构成。即相当于早寒武世沧浪铺阶至中寒武世徐庄阶。属气候开始转暖的干旱气候下形成的碎屑岩－碳酸盐岩潮坪沉积。各层序界面上均有不同程度的暴露标志，如膏溶角砾、泥裂、透镜状层理、波状层理、鸟眼构造等。这些标志是识别碳酸盐台地沉积层序的重要特征。

4．SS4超层序

相当于中寒武统张夏组至上寒武统炒米店组上部（凤山组），由∈SQ9—∈SQ15共7个层序组成，其中TST由∈SQ9、∈SQ10及∈SQ11的TST构成，HST由∈SQ11的HST和∈SQ12—∈SQ15构成。其顶界面多见被上覆地层削截。很多地区SS3与SS4层序区分不开，二者合为一个超层序。主要为灰色鲕粒灰岩夹灰岩、灰色厚层白云岩、竹叶状灰岩，代表局限台地－开阔台地沉积。

5．SS5超层序

相当于下奥陶统新厂阶，包括冶里组和亮甲山组（安徽两淮地区相当于韩家组和贾旺组），由OSQ1、OSQ2两个层序构成。层序底界面为沉积间断剥蚀形成的平行不整合面。TST由OSQ1层序的TST组成，主体为白云岩夹泥灰岩；HST由OSQ1的HST和OSQ2组成，主体为白云岩。

6．SS6超层序

相当于下奥陶统道堡湾阶上、下马家沟组，由OSQ3—OSQ7五个层序组成。受怀远运动影响，下马家沟组不整合于亮甲山组之上，以发育底砾岩和风化壳残积渣状层为标志，故层序界面为Ⅰ型，为岩性－岩相转换面。TST由OSQ3、OSQ4和OSQ5的TST组成；HST由OSQ5的HST和OSQ6、OSQ7组成。

7．SS7超层序

相当于中奥陶统大湾阶和达瑞威尔阶峰峰组（八陡段），层序底界面为Ⅱ型，为岩性－岩相转换面。顶界面为奥陶系与石炭系不整合界面。由于缺失上奥陶统，该层序区域上变化很大，南华北地区大部分缺失该层序，由OSQ8、OSQ9两个层序组成。

8．SS8超层序

相当于石炭系本溪组至二叠系山西组，层序底界面为奥陶系中统／下统长期暴露侵蚀面，为Ⅰ型界面。发育陆表海－三角洲沉积。地震剖面层序上局部可识别出削截，而有些地区层序特征不明显。地震剖面上或可识别出海侵体系域和高位体系域，层序结构近于对称（图3－2－2），包括五个层序：CSQ1、PSQ1—PSQ4。TST由层序CSQ1和PSQ1、PSQ2的TST构成，自下而上沉积颗粒逐渐变细，代表水体不断加深，退积作用明显；HST由层序PSQ2的HST和PSQ3—PSQ4构成，沉积物颗粒逐渐变粗，沉积水体不断变浅，构成一明显进积序列。

9．SS9超层序

相当于中二叠统下石盒子组至上二叠统孙家沟组。层序底界面为海盆与陆盆转换面，为Ⅱ型层序界面。地震剖面上多为下超到上超的转换面，层序结构近于对称。此时的沉积已全部演变为陆相湖盆沉积，南华北地区广泛发育河流－三角洲－湖泊相沉积。SS9超层序包括13个层序（PSQ5—PSQ17）；湖泊扩张体系域（RST）由PSQ5—PSQ11和PSQ12的TST构成；湖泊收缩体系域（PST）由PSQ12的HST和PSQ13—PSQ17构成。

湖泊扩张体系域（RST）相当于下石盒子组和上石盒子组中下部；RST的下部为三角洲平原分流河道砂岩夹洼地的粉砂岩、泥岩或三角洲前缘水下分流河道中－细粒砂岩与分流间湾泥质粉砂岩、泥岩组成，向上逐渐演变为湖泊相的黄绿色泥岩、泥质粉砂岩夹薄层浅湖砂。各层序的RST＞PST，部分缺少PST，主要原因是HST被剥蚀冲刷掉了。最大洪泛期沉积由灰黄、黄绿色页岩夹薄层凝灰岩组成，显示低能的深湖沉积。

图3－2－2 倪丘集凹陷660线区域大剖面地震层序特征

湖泊收缩体系域（PST）由下往上为三角洲前缘和三角洲平原相的灰绿色细砂岩夹泥岩、紫红色中细砂岩夹粉砂岩组成向上变粗、变厚和变浅的加积－进积序列，多见平行层理，斜层理。各层序界面为区域沉积间断面。

10．SS10超层序

相当于刘家沟组至和尚沟组，由层序TSQ1—TSQ4组成。底界为与上二叠统的界面，为Ⅰ型层序界面。水进体系域为湖水快速上侵，在地震剖面上可看到盆地边缘连续叠置的上超面。最大洪泛面为上超终止面，为一同相位强反射轴，之上为水退体系域。层序结构不对称。RST由TSQ1、TSQ2和TSQ3的TST构成，由下而上为三角洲前缘灰绿色石英中细砂岩夹页岩，滨浅湖页岩夹薄层砂岩组成，沉积物颗粒由粗变细，代表水体由浅变深的趋势。PST由TSQ3的PST和TSQ4组成，由下而上为滨浅湖砂质页岩夹薄层细砂岩，三角洲前缘水下分流河道砂岩和分流间湾泥质沉积，往上砂岩厚度增大，粒度变粗，为明显的进积序列。最大湖泛面沉积物为浅湖泥岩。

11．SS11超层序

相当于中三叠统二马营组至油房庄组。由层序TSQ5、TSQ6、TSQ7组成，底界面为T2／T1区域沉积间断面，为Ⅱ型层序界面。地震剖面上为下超到上超的转换面，层序结构不对称，上部被白垩纪地层剥蚀。RST包括TSQ5和TSQ6的LST、RST。由下往上为三角洲前缘水下分流河道长石砂岩夹分流间湾泥岩（页岩）、湖相泥岩夹薄层砂岩，由下往上砂岩厚度变小，泥岩厚度增加，水体由浅变深。最大湖泛面为湖相泥岩沉积。PST包括TSQ6的PST和TSQ7，由下往上由滨湖泥岩，三角洲前缘水下分流河道砂岩夹泥岩，三角洲平原分流河道砂岩夹洼地、天然堤泥岩组成。由下往上砂岩厚度增加，粒度变粗，代表水体由深变浅。

12．SS12超层序

相当于上三叠统椿树腰组至谭庄组。由层序TSQ8—TSQ13组成，底界面为区域冲刷面。RST包括TSQ8—TSQ10和TSQ11的LST、RST，由下往上为辫状河心滩砂岩夹洪泛平原的页岩、三角洲平原分流河道砂岩、三角洲前缘水下分流河道砂岩、分流间湾页岩组成，砂岩厚度向上变小，至顶部为黄绿色页岩夹砂岩，代表水体逐渐变深的趋势。由于地表侵蚀强烈各层序由LST、TST构成，均缺少PST，界面均为区域冲刷面。最大洪泛面为三角洲前缘分流间湾页岩沉积。PST包括TSQ11的PST和TSQ12、TSQ13，由下往上为三角洲前缘分流河道砂岩夹分流间湾、天然堤泥岩、三角洲平原分流河道砂岩组成。TSQ12、TSQ13两个层序均为向上变粗、变厚的进积序列组成。

13．SS13超层序

相当于下侏罗统鞍腰组，包括JSQ1、JSQ2两个层序。以河南济源为例，底界面为鞍腰组与上三叠统谭庄组的平行不整合面。RST包括JSQ1和JSQ2的LST、TST，从下往上为三角洲平原的分流河道砂岩、三角洲前缘水下分流河道砂岩与页岩及湖相页岩，向上砂岩厚度减小，泥岩厚度增加，代表水体明显加深。最大洪泛面为浅湖页岩夹凝灰岩沉积。PST侵蚀缺失上部沉积。

14．SS14超层序

相当于中侏罗统下花园组至九龙山组（河南马凹组），包括JSQ3、JSQ4、JSQ5三个层序。RST包括JSQ3的LST、RST，主要由三角洲前缘水下分流河道和分流间湾的黄绿色砂岩、粉砂岩、泥岩组成。湖泛面为分流间湾泥质沉积。PST包括JSQ3的HST和JSQ4、JSQ5，由下往上为三角洲平原分流河道含砾粗砂岩、细砂岩夹泥岩，曲流河心滩与洪泛平原的砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩组成，向上构成一个粒度变粗的反旋回。

15．SS15超层序

相当于上侏罗统韩庄组。地震剖面上底界为与寒武系直接接触的不整合面，为Ⅰ型层序界面。层序结构不对称，层序下部较上部发育。顶界为下白垩统对其削截。由于燕山运动（二幕、三幕）较强烈，加之地面出露点很少，难以找到完整的剖面。

16．SS16超层序

相当于下白垩统，底界为Ⅰ型层序界面。底部界面在地震剖面上表现为强振幅，中强连续性，表现为一密集相位群的顶界面，与下伏侏罗系地层呈角度不整合接触。但由于地震资料品质相对较差，且上部剥蚀严重，被上覆古近系地层覆盖，残存厚度分布极不均衡，层序特征不明显，层序结构不对称，多发育于谭庄－沈丘凹陷，为一套河流－三角洲－湖泊相沉积。包括七个层序（KSQ1—KSQ7），其中KSQ1对应于巴村组，KSQ2—KSQ3大体对应永丰组下段，KSQ4—KSQ5对应于永丰组上段，KSQ6—KSQ7则对应于商水组（个别井可划分到KSQ8）。