西昌复合盆地层序界面研究及意义

　层序成因动力学源起、发展与研究意义~

7.1.1　层序成因动力学概念起源
层序成因动力学（Sequence genetic dynamics）思想最先由Krapez等（1996,1997）首次提出。在《Sequence.stratigraphic concepts applied to the identification of depositional basins and global tectonic cycles》（层序地层概念在沉积盆地和全球构造旋回识别中的应用）（Australian Journal of Earth Sciences,1996,43（3）,1997,44（1））连载论著中，Krapez等（1996,1997）提出了有关层序成因动力学的几个重要的理念和概念：一是层序界面成因级别划分的思想和依据；二是层序地层与构造旋回之间的成因关系；三是层序地层与沉积盆地之间的内在联系。这三方面思想构成了Krapez等（1997）的层序成因动力学的基石。几乎与此同时，国内首席科学家王鸿祯等（1998）在期刊“现代地质”中，发表了论文《沉积层序及海平面旋回的分类级别》，提出了层序的级别划分及其成因和意义；许效松等（1997a,1997b）在其论著《上扬子西缘二叠—三叠纪层序地层与盆山转换耦合》和《中国西部大型盆地分析及地球动力学》中，从界面成因及其与沉积盆地的关系，提出了层序界面的成因划分方案。李思田等（1997）强调了层序界面在沉积盆地动力学研究中的意义。所有这些成果，为层序成因动力学概念的形成和发展奠定了重要基础，并基本确立了层序成因动力学初始的理论体系。
此后，随着研究的不断深入，有关层序成因动力学方面的论著不断涌现。代表论著主要有：覃建雄等（2000）、陈洪德等（2000）、Friedman等（2000）、Smith（2001）、Bedir（2001）、覃建雄等（2001）、覃建雄等（2003）。上述相关成果的发表，从某种程度上讲，推动了层序成因动力学理论的发展。
7.1.2　层序成因动力学发展
7.1.2.1　层序地层学发展简史
作为地质学前沿的层序地层学，经历了约50年的发展历程，至今已成为地质学界的热门课题之一。层序地层学的演进大致可分为如下3个阶段。
（1）概念萌芽阶段（1949～1976年）
可追溯到20世纪40年代末，当时Sloss等（1949）提出了层序作为一种以不整合面为边界的地层单元，并在地层分析中首先使用了地层层序的概念，认为“层序是比群和超群更高一级的岩石地层单位”，而没有现代层序地层学的寓意。此后，Sloss等（1952,1963）首次将地层层序概念应用于北美克拉通盆地的分析中，并识别出6个以区域不整合分隔的大型海进－海退型沉积层序——超层序，这些超层序随北美克拉通边缘的造山活动交替出现。此后，Sloss及其工作组一直沿用地层层序作为其实际工作的实用地层单位，从而大大丰富了地层层序的内容。然而，Sloss等提出的地层层序的观点在20世纪70年代晚期以前，仅为少数人所接受。
（2）概念模型发展阶段（1977～1987年）
亦即从地震地层学向层序地层学的转化阶段。该阶段以P.R.Vail、R.M.Mitchan及S.Thompason等（1977）的地层地质学理论在AAPG第26届专题报告——《地震地层学：在油气勘探中的应用》的出版为标志。该书提出了海平面升降的概念，以及由地震反射数据记录的以不整合面为边界的地层型式。R.M.Mitchan等（1978）阐明并拓展了层序的概念，把它定义为“有内在联系的相对整合的地层层序组成的地层单位，其顶、底界面为不整合面或与之对应的整合面”，并对层序地层学的基本概念、定义和关键性术语首次作了明确、系统的说明。从此，层序地层学概念应运而生。
20世纪80年代是层序地层学迅猛发展的时期，这主要得益于当时层序概念广泛应用于露头及井下资料。以Vail等为首的Exxon研究集体，在层序地层学理论的指导下，进行了大量实际工作，发表了许多研究成果（Vail,1981,1984,1987,1988;Elderfield,1982,1984;Miall,1984,1987;Meyer et al.,1984;Aigner,1984,1986;Breett,1985,1988;Mullins et al.,1985,1987;Neumann,1985,1988;Fekete et al.,1985,1988;James,1986,1988;Serro,1986,1987;Van Wagnner et al.,1986,1988;Posamenter et al.,1986,1987,1989,1990;Read,1987,1988），从而为层序地层学的发展奠定了重要基础。
P.R.Vail等（1984）的层序地层学理论源于Sloss等（1962,1963）的地层层序思想，但它与Sloss等的克拉通地层层序相比具有质的飞跃，主要表现在两个方面。首先，P.R Vail等（1984）的沉积层序所包括的时限更短，它们把Sloss等（1963）的超层序进行了重要的级次划分，进而提出了三级层序的概念。其次，提出了海平面升降作为层序演化机理的主导因素，介绍了在地震剖面上识别层序的方法，以及层序发育与全球海平面升降变化的关系。
（3）综合发展阶段（1988～现今）
20世纪80年代末，层序地层学理论发生了划时代的变化，这离不开两次重要的国际性学术会议，一是1988年在法国迪涅召开的全球沉积地质会议，首次将“层序地层学和全球海平面变化”纳入“全球沉积地质计划”（GSGP）；二是1991年在加拿大Banff召开的NUNA会议，正式明确提出层序地层学研究的目的、任务、体系和程序，并作了相应的组织、部署和规划。标志性论著主要有：1988年美国经济古生物学家和矿物学家协会第42号特别文集出版的《海平面变化：一个综合的应用方法》（Wilgius et al.,1988）、J.C.Wagoner（1988）主编的《层序地层学》特刊、P.R. Vail和J.B.Sangree（1989）主编的《层序地层学工作手册》和《层序地层学基础》、Wilgius等（1990）编著的《层序地层学原理：海平面变化综合分析》、J.B.Sangree等（1991）的《应用层序地层学》、Ensele等（1991）的《地层旋回和事件》、Macdonald（1991）主编的《活动大陆边缘的沉积作用、构造运动和全球海平面变化》、P.Weimer（1992）的《层序地层学研究方法及应用》、Exxon公司（1992）的《测井、岩心和露头资料的硅质碎屑岩层序地层学》等，他们以全球海平面变化为主导因素，系统、全面地阐述了层序地层学的基本原理、关键术语、定义、解释程序和工作步骤。同时，利用层序地层、磁性地层、年代地层、生物地层和同位素地层等大量资料，编制了中生代以来的年代地层和海平面旋回曲线图，厘定了不整合面、海平面变化的概念，并强调地震、测井和露头的综合研究，是识别海平面变化的重要手段。这些著作的问世，激发了那些不大相信层序地层学可作为全球沉积对比手段的科学工作者对此作出新的诠释，并掀起了层序地层学的研究热潮。与初期的层序地层学概念相比，以全球海平面变化作为理论基础的层序地层学理论具有两个大进步：一是深入、详尽的使用了地震、测井、岩心和地面露头等资料；二是它所总结的沉积模式具有三维时空的立体概念。从此，层序地层学已从理论上有争议的模型演化成为一种在实践上可采纳的方法。从此，宣告了层序地层学进入了综合化的发展阶段。
进入90年代，层序地层学理论研究和实践焦点已从海相盆地转移到陆相盆地，并成为层序地层学目前发展的一个重要方面。1991年，在加拿大Banff举行的NUNA会议上，专门成立了陆相层序地层学工作组（D.A.Leckie和H.W.Posamentier任组长），K.W.Shanley等（1993）撰文总结了该工作组的研究成果，提出了高分辨率层序地层学的概念，认为层序地层学原理和概念能应用到陆相地层中。1994年，T.A.Cross在西北欧层序地层学会议上作了《High resolution stratigraphic correlation from the perspective of base-level cycles and sediment accommodation》的报告后，高分辨率层序地层学才真正具有自身的理论内涵。尤其是D.G.Quirk（1996）的《High Resolution Sequence Stratigraphy:Innovations and Applications》和T.A.Cross等（1998）的《Sequence stratigraphy Concepts and Applications》等著作的问世，不仅拓展了层序地层学的研究范围，而且丰富完善了层序地层学的理论体系，使层序地层学向高精度化、定量化迈出了重要一步。
我国对层序地层学研究始于80年代中后期，徐怀大（1986,1987,1989）、魏家庸（1989）、李思田（1987,1989,1991）、王鸿祯（1988,1991）、刘宝珺（1989,1991,1993）、曾允孚等（1990,1993）、许效松等（1995,1996,1997）、邓宏文（1995）等，在石油、区调、煤田和盆地分析方面，都引用这一理论并作了许多开拓性的工作。尤其是在1992年底，国家科委正式批准了以我国首席科学家王鸿祯教授为首的、以层序地层及海平面变化为主要研究内容的国家基础性重大研究课题，将中国层序地层学研究引向了深入。此后，有关层序地层学论文、专著和教材如雨后春笋般不断涌现。主要代表是王鸿祯等（2001）的专著《中国层序地层学研究》，从此掀开了中国层序地层学研究和发展的新篇章。
7.1.2.2　层序地层学研究新进展
上述表明，层序地层学具有如下特点：①充分详尽地利用了传统地层的新老资料，为地震地层学、测井地层学、生物地层学、露头地层学找到了发展方向；②消除了地层学中长期存在的年代地层学与岩石地层学及生物地层学单位的3种命名的混乱现象；③首次提出了全球统一的成因地层的划分方案；④强调了成因地层的三维构型，提高了地质学家的预测能力；⑤建立了新的地层分布模式。正是这些优点使得层序地层学具有强大的生命力，并得以飞速发展。层序地层学的研究现状及进展主要表现在：
1）新概念、新理论的提出和发展。90年代以来，层序地层学理论取得了飞速发展，主要表现在：层序生物地层学（Brakenridge et al.,1992）、成岩层序地层学（Gingsburgee et al.,1992）、高频层序地层学（Posamentier et al.,1992）、应用层序地层学（Miall et al.,1995）、模拟层序地层学（Chris Paola et al.,1992）、定量层序地层学（Watney et al.,1992）、勘查层序地层学（Miall et al.,1992）、陆相层序地层学（Shanley,1989）、高分辨率层序地层学（Posamentier,1992）、层序充填动力学（Krapez et al.,1996）和层序成因动力学（Krapez et al.,1997）等理论的提出和发展。
2）研究背景和年代范围的不断扩大。随着层序地层学研究的不断深入，层序地层研究的地质背景逐渐扩大、年代范围不断拓展。在地质背景方面，层序地层学不仅成功地应用于被动边缘、活动边缘、裂谷体系、前陆盆地、海湾、火山岛弧、海沟、前渊、洋盆和各种造山盆地，以及河流、湖泊、沼泽、冰川等各种成因盆地背景中，而且还引入到克拉通潮缘、台内、台地边缘、斜坡、盆地、生物礁等不同相区、相带、亚相甚至微相环境中。在地层年代方面，层序地层学研究早已超越了早期的中新生代地层范畴，并被应用于现代沉积环境的解释和对比（Doyder,1995）、元古代盆地的分析和研究（Meger et al.,1996）中，这无疑对层序地层学研究注入了新的活力。
3）研究方法的不断丰富和改进。早期的层序地层学研究方法主要集中在传统的地震地层学、钻井地层学以及露头地层学3个方面。由于研究对象的复杂化、研究范围的不断拓展，一些新的研究方法和手段正被引入到层序地层学研究中。归纳起来主要有：①多重地层学和综合地层学方法（Moutanri等，1990）；②生态学及埋藏学方法（Moutanri et al.,1991）；③高分辨率事件地层学方法（Kauffman,1991）；④测井资料系统分析法（Bound et al.,1994）；⑤高分辨率地球化学方法（Sangree et al.,1994）；⑥高精度年龄测定方法，如TIMS铀体系年龄法、K-Ar年龄法等。这些方法的引入进一步充实和完善了层序地层学的理论体系。
4）在油气勘探中应用的不断精细化和定量化。早期层序地层学应用于进行油气勘探，具有盆地规模和宏观的特点。随着陆相层序地层学和高分辨率层序地层学概念的提出，层序地层学在油气勘探中的应用从盆地级别精细到了储层规模，将层和体系域进一步划分为更次一级的可用以详细填图、精细对比和沉积环境解释的成因单元，从而提高了盆地生储盖预测和对比的精度，使油气勘探的精细化和定量化成为可能。
5）理论研究向层序成因动力学方向不断深化。传统上，层序地层学研究的创新主要从“分级式”、“地区式”两方面获得，“分级式”研究主要强调层序层位的不同和层序等级的划分，“地区式”研究主要强调地区的不同和盆地性质的差异，所有这些研究可以归属于“描述性”研究。随着研究的不断深入，层序地层学研究转向了“成因背景性”研究，一个明显的趋势是通过层序地层本身的研究，探讨层序地层与沉积盆地、层序地层与板块构造的内在联系，即层序地层的成因背景和动态过程的研究，亦即层序成因动力学（Krapez et al.,1997）的研究。从此意义上讲，强调盆地与层序成因关系的层序地层学研究更为科学而实用。因此，在将层序地层作为沉积盆地分析手段和方法进行研究时，有必要从沉积盆地动力学和层序充填动力学角度出发，综合分析层序的性质、成因及发育的控制因素，系统研究层序与盆地及构造之间的内在联系。事实上，也只有与沉积盆地成因及构造属性结合起来的层序地层学，亦即层序成因动力学研究才更客观和科学，才更具生命力和发展潜力。
7.1.2.3　层序地层学的重要发展方向之一——层序成因动力学的提出和发展
前述表明，层序地层学研究今后可能的发展方向包括层序生物地层学、成岩层序地层学、高频层序地层学、应用层序地层学、模拟层序地层学、定量层序地层学、勘查层序地层学、高分辨率层序地层学和层序成因动力学等。其中，层序成因动力学是层序地层学发展的最重要方向之一。
层序成因动力学（Sequence genetic dynamics）系由Krapez等（1997）首次提出。在澳大利亚著名期刊Australian Journal of Earth Sciences中，Krapez等（1997）发表了连载论文《Sequence-strati-graphic concepts applied to the identification of depositional basins and global tectonic cycles》 （Australian Journal of Earth Sciences,1997,44（1））和《Sequence-stratigraphic concepts applied to the identification of basin filling rhythms in Precambrian successions》（Australian Journal of Earth Sciences,1996,43（3）），论著中Krapez等（1997）提出了有关层序成因动力学的几个重要的思想和概念：一是层序界面成因级别划分的思想和依据；二是层序地层与构造旋回之间的成因关系；三是层序地层与沉积盆地之间的内在联系。这3个方面构成了Krapez等（1997）的层序成因动力学的基石。几乎与此同时，国内首席科学家王鸿祯等（1997）在期刊“现代地质”中，发表了论文《层序地层级别类型及意义》，提出了层序的级别划分及其成因和意义；许效松等在其论著《上扬子二叠—三叠纪层序地层与盆山转换耦合》（1997a）和《中国西部大型盆地分析及地球动力学》（1997b）中，从界面成因及其与沉积盆地的关系，提出了层序界面的成因划分方案。李思田等（1997）强调了层序界面在沉积盆地动力学研究中的意义，所有取得的这些成果，从某种程度上讲，基本确立了层序成因动力学初始的理论体系。
此后，随着研究的不断深入，有关层序成因地层学方面的论著不断涌现。代表论著主要有：覃建雄等（2000）《右江盆地层序充填序列与古特提斯海再造》；陈洪德等（2000）的《右江盆地层序充填动力学研究》（沉积学报，18（2））;Qin Jianxiong等（2000）的《Sequence framework and its genetic model of the Youjiang Retroarc Basin,South China》（Scientic Geologica Sinica,9（4））；覃建雄等（2001）的《层序地层作为沉积盆地识别标志的研究》（古地理学报，3（2））；覃建雄等（2001）的《西昌盆地层序充填序列与沉积动力学初探》（古地理学报，3（4））；覃建雄等（2001）的《西昌盆地层序界面成因研究及意义》（地球学报，22（4））;Gerald M.Friedman等（2000）的《Comments about the relationships between new idea and geologic terms in sequence stratigraphy with suggested modifications》（AAPG,84（9）;Ehrenberg等（2001）的《Depositional and sequence stratigraphic model for specific strata from the Barenes Sea》（AAPG,85（12））;Hodgetts（2001）的《Sequence stratigraphic response to shore-line perpendicular growth faulting in shallow marine》（AAPG,85（3））;Gerald T Smith（2001）的《Tectonic and eustatic singals in the sequence stratigraphy of the Upper Devonian,New York》（AAPG,85（2）;Mourad Bedir（2001）的《Tectonics,sequence deposit distribution and hydrocarbon potential》（AAPG,85（5）等。
从以上论著中，不同学者对层序成因动力学的看法和观点不同，有的强调层序规模与构造活动强度及级次的关系，有的强调层序级别与盆地域、盆地或盆地沉积幕之间的对偶关系，有的强调地质事件对界面性质和级别的控制，有的强调层序级别与不同级别构造旋回的耦合关系。
层序成因动力学作为沉积盆地动力学研究的重要内容之一，其研究内容可以总结为：板块运动引发构造活动，构造活动导致沉积盆地，盆地充填产生沉积层序。因而通过层序地层研究，可以揭示沉积盆地，反映构造活动，进而揭示板块属性。研究的关键是通过层序地层诸要素（层序的几何形态、规模级别、内部构型、成因格架、充填序列，以及界面的物理标识、剖面特征、成因属性、级别类型等）的研究，探讨层序地层与沉积盆地之间的内在联系，进而反映板块构造属性，最终揭示地球演化的节律性。
7.1.3　层序成因动力学研究意义
作为层序成因动力学（Sequence genetic dynamics）的重要组成部分，“层序地层作为沉积盆地识别标志研究”并非传统的层序地层学研究，而是传统层序地层学研究的深入和发展，它将层序地层研究从传统的“分级式”、“地区式”的描述性研究引向“机理式、成因式”研究，亦即研究层序的动态背景和成因动力学。
作为层序地层学高速发展的产物，层序成因动力学强调幔－壳耦合引发板块运动，板块运动导致构造活动，构造活动造成沉积盆地，盆地充填产生沉积层序。因此，层序作为盆地充填产物，它是盆地产生、发展及演化的信息库，是板块运动和构造活动的示踪剂。可见，通过层序的解译可了解盆地类型、成因及性质，并揭示构造背景及板块属性，进而为沉积盆地动力学研究提供动态方法。因此，在将层序地层作为沉积盆地动力学分析方法和手段来进行研究时，有必要从成因动力学和充填动力学角度出发，综合分析层序的性质、成因及发育的控制因素，系统研究层序与盆地及构造之间的内在联系。因而，若说沉积盆地动力学是大陆动力学的基础，则层序－盆地－构造关系研究就是沉积盆地动力学首要解决的问题。显然，“层序地层作为沉积盆地识别标志研究”，不仅丰富了层序地层学理论并为层序地层学发展开辟了广阔前景，而且为沉积盆地动力学和地球动力学的研究提供了新思路和新方法。
传统上，层序地层学研究的创新主要从“分级式”、“地区式”两方面获得，“分级式”研究主要强调层序层位的不同和层序等级的划分，“地区式”研究主要强调地区的不同和盆地性质的差异，所有这些研究可以归属于“描述性”研究。随着研究的不断深入，层序地层学研究转向了“成因背景性”研究，一个明显的趋势是通过层序地层本身的研究，探讨层序地层与沉积盆地、层序地层与板块构造的内在联系，即层序地层的成因背景和动态过程的研究，亦即层序成因动力学（Krapez etal,1996,1997）的研究。
从此意义上讲，强调沉积盆地与层序成因关系的层序成因动力学研究更为科学和实用。因此，在将层序地层作为沉积盆地分析手段和方法进行研究时，有必要从沉积盆地动力学和层序充填动力学（陈洪德等，2000）角度出发，综合分析层序的性质、成因及发育的控制因素，系统研究层序与沉积盆地及板块构造之间的内在联系。事实上，也只有与沉积盆地成因及构造属性有机结合起来的层序地层学，亦即层序成因动力学，研究才更客观和科学，才更具生命力和发展潜力。

层序界面在盆地分析和油气勘探中的作用显著，深受人们关注。李思田等（1995）强调了层序界面在沉积盆地动力学研究中的意义，Krapez(1996,1997）初步讨论了层序界面与盆地的关系，许效松等（1997）系统地阐述了层序界面成因类型及其与盆山转换之间的关系，覃建雄等（2003）对层序界面的级别类型及其与盆地之间的关系进行了研究。随着地球动力学和沉积盆地动力学研究逐渐成为热点，有关层序界面的研究将更加深入而广泛。
表3-1 层序边界的识别标志


（据朱筱敏，2000，略有修改）
陆相盆地具有很强的分隔性，盆地内相变又非常复杂，寻找区域性较稳定的层序界面比较困难（Shanley et al.,1994）。结合中生代、新生代陆相盆地的特点，将陆相盆地划分出4种常见的层序界面（表3-1），即古构造运动面或区域性不整合界面、构造应力场转换界面、大面积侵蚀或冲刷不整合面（或沉积间断界面）和大面积超覆面，上述4种界面往往表现为古风化壳、古土壤层或强烈冲刷现象等系列特征性标志。界面上下地层不仅存在明显的岩性差异，而且在古生物组合、有机质丰度和有机质类型等方面有显著的差异，在测井曲线上表现为突变，在地震剖面上常见有顶超、削截和超覆现象。

作为地史演化的产物，地层序列只记录了不足地球历史的二分之一，更长的时间是间断和剥蚀期（李思田，1995）。而作为一种负记录，层序界面可提供如下5个方面的信息：①各种标识特征的物理界面；②可供研究的记录，包括截然不同于上覆、下伏层序的特殊沉积，以及与下伏层序有成因联系的残存记录；③物理记录的侵蚀间断；④时间序列的不连续性；⑤曾发生过的某一事件或一系列事件。可见，层序界面的研究意义重大。自层序地层学诞生以来，层序界面在盆地分析及油气勘探中的作用愈加明显，因而深受人们的关注。Krapez（1996,1997）初步讨论了层序与盆地的关系，许效松等（1996,1997）系统地阐述了层序界面成因类型及其与盆山转换之间的关系，李思田等（1995）强调了层序界面在沉积盆地动力学研究中的意义，覃建雄等（2001）对层序界面的级别类型及其与盆地之间的关系进行了研究。随着地球动力学和沉积盆地动力学研究逐渐成为热点，有关层序界面的研究将更加深入而广泛。

西昌盆地位于泛华夏陆块群中的扬子地块西缘，地处特提斯构造域（许效松等，1997）。作为扬子陆块西部大陆边缘与特提斯洋复合作用产物，西昌复合盆地在不同地史时期具有不同的大地构造属性，显示明显的纵向叠加、横向复合的复式特征。在晚震旦世—古新世约600Ma的演化进程中，西昌复合盆地经历了构造升降、气候突变、海平面变化、生物绝灭、热事件等各种事件的改造叠加，形成了各种成因的层序界面，这些界面分布广泛、类型各异、特征显著、侵蚀有别、间断不一，是进行层序界面研究的理想地区和层位。论文着重阐述界面的级别类型及特征，分析界面的成因属性及机理，进而探讨界面在地层划分、盆地成因以及油气勘探中的意义。

8.1.1　级别类型及特征

根据界面组构特征、延伸范围、侵蚀程度及间断期限，西昌复合盆地共识别出6个级别的层序，即特级、超级、Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级和Ⅳ级（表7.3和图8.1）。

8.1.1.1　特级

该类界面以微角度—角度不整合为重要特征，分布范围广、侵蚀变化大、间断时限长（表7.3），上覆与下伏层序在盆地性质、构造属性、动力机制等方面存在质的差异，它代表全球构造运动的产物。区内包括上震旦统底界（T₁）、上二叠统白果湾组底界（T₆₉）和古新统顶界（T₇₈）。其中，T₁和T₇₈分别系澄江运动和喜马拉雅运动的产物，它们标志西昌复合盆地演化的起始和最终消亡。

8.1.1.2　超级

区内包括志留系—泥盆系界线（T₄₀）、泥盆系—二叠系界线（T₅₄）、中上二叠统界线（T₆₀）、中下侏罗统界线（T₇₃）（图8.1）。标志主要包括：①区域性平行不整合；②区域性残积层；③明显的地层缺失；④长期的沉积间断等（表7.3）。揭示区域性构造运动为主控因素造成的产物，如界面T₇₃，主要表现为中侏罗统、下侏罗统之间的区域性平行不整合（图8.1），代表燕山运动Ⅰ幕产物，它暗示西昌复合盆地由周缘前陆盆地向陆内拗陷盆地的转化。

图8.1　西昌复合盆地层序界面级别划分及其与盆地演化的关系

1—特级；2—超级；3—Ⅰ级；4—Ⅱ级；5—Ⅲ级；6—Ⅳ级

（注：图中Ⅵ级界面仅标出典型的，其他级别界面均已全部标出）

8.1.1.3　Ⅰ级

识别标志与超级界面的相似，但界面分布范围较小、侵蚀程度较弱、残积层规模较小、侵蚀间断相对不明显（表7.3），代表地区性构造运动产物。如界面T₇₆，主要标志是缺失下白垩统上部大铜厂组，同时该界面为生物绝灭事件面，之上标志着被子植物辐射演化的开始，为燕山构造运动Ⅲ幕产物。此外，I级界面还有震旦系—寒武系界线（T₁₁）、寒武系—奥陶系界线（T₂₂）（图8.1）。

8.1.1.4　Ⅱ级

标志包括两种类型，一是盆地范围内明显的沉积间断（通常相当于1个期或数个生物带），如界面T₄₇，作为上、下泥盆统之间的界面即西昌构造Ⅱ幕运动面，该界面的标识特征包括：①普遍缺失下泥盆统顶部的边菁沟组；②下泥盆统坡脚组顶部发育赤铁矿层。二是沉积间断相对不明显的特殊地层界面——综合事件地层界面，如二叠系—三叠系之间的界面（T₆₃）（图8.1），即表现为生物绝灭、海平面下降、凝灰沉降、沉积地化异常、磁极倒转等诸多事件的综合产物（杨遵仪等，1992）。

8.1.1.5　Ⅲ级

标志主要有：喀斯特面、溶蚀面、暴露面、淡水成岩段、溶蚀孔洞缝带、白云岩化、溶蚀角砾岩、古土壤等，区内典型的Ⅲ级界面包括T₁₆、T₂₆、T₃₁、T₆₂、T₇₁、T₇₅、T₇₇等（图8.1）。其中，T₁₆为最典型的Ⅲ级界面，贯穿全区，证据主要有：①中西部地区凹凸不平，下伏龙王庙组顶部发育岩溶白云岩，被上覆陡坡寺组中薄层灰质泥岩超覆；②上为0～0.1m残积相，向东变薄尖灭。

8.1.1.6　Ⅳ级

该类界面标识特征不明显。分为两种情况：一是与海底成岩作用有关的界面，以硬底、软底或固底为特征（覃建雄等，2001），如下寒武统下部的界面T₁₁以及中二叠统茅口组底部的界面T₅₈；二是与早期暴露（溶蚀）面相关的海侵改造界面，具体标志是：①暴露（溶蚀）海侵改造面；②界面之上的高幅海侵序列；③界面上覆、下伏相邻体系域出现明显的“跳相”或相带突变现象。该类界面主要见于下二叠统栖霞组，如T₅₅、T₅₆、T₅₈等（图8.1）。

8.1.2　成因分析

在上述界面标识特征基础上，结合的形成背景、发育机理及其与构造活动、海平面变化、盆地性质及演化的关系，将西昌复合盆地上述不同级别类型的层序归纳为如下6种成因类型（图8.2）。

8.1.2.1　造山侵蚀

典型代表是T₆₉，成因标志包括：①低角度不整合、陆上冲刷切割或假整合；②下伏为上震旦统—中二叠统海相碳酸盐岩沉积，上覆为盆外物源注入造成的陆相低水位楔形体－冲积扇－扇三角洲－山前磨拉石建造，揭示中二叠世末—晚二叠世初西昌复合盆地性质由被动大陆边缘向前陆盆地的重大转折时期。该类的机理（图8.2A）主要为：造山升隆作用导致大陆边缘转为前陆过程，克拉通形成前陆隆起带，下伏沉积物隆升，与上覆层序低角度不整合。

8.1.2.2　升隆侵蚀

包括T₄₀、T₅₄、T₆₀、T₇₃，尤以T₅₄为典型，标志主要有：①普遍缺失石炭系沉积，局部地区影响到上志留统；②上扬子地区广泛分布的铁铝质风化残积层；③下伏为区域性分布的岩溶地层或风化改造层段；④界面下伏老盆地和上覆新盆地之间在动力学性质上无明显的变化。表明泥盆纪末由于广西构造运动的影响，地层区域性抬升，遭受长期的风化剥蚀，最终造成升隆侵蚀成因的层序界面（图8.2B）。该类界面代表在相似构造背景下老盆地的消亡和新盆地的新生。

8.1.2.3　陆上侵蚀

陆上侵蚀界面主要为地区性构造运动引起地层暴露地表，遭受相对轻微的剥蚀，造成一定程度的沉积间断。识别标志与升隆侵蚀界面相似，但界面分布范围有限、侵蚀程度较弱、残积层规模较小（图8.2C）。如T₁₁作为桐湾运动产物，导致筇竹寺组假整合于灯影组之上，T₂₂作为西昌运动产物，上覆红石崖组与下伏二道水组之间，缺失新厂阶。该类型界面揭示次级盆地或盆地构造阶段之间的转变面。

图8.2　西昌复合盆地层序成因图解

1—构造升隆；2—盆地沉降；3—海平面上升；4—海平面下降；5—盆底挠曲；6—盆底回弹；7—物源供给；8—海侵上超；9—海底成岩作用面；10—灰岩。图中A—D代表层序单元序列。图A为造山侵蚀T₆₉的形成图解：A-1为中三叠世沉积模式；A-2为前陆盆地挠曲变形；A-3为前陆盆底回弹、沉积物造山侵蚀。图B为升隆侵蚀T₅₄的形成图解：B-1为晚泥盆世沉积模式；B-2表示区域构造升隆过程，使地层C、D位于潜水面以上；B-3表示C、D风化剥蚀，较老地层A、B暴露地表。图C为陆上侵蚀T₂₂形成图解：C-1表示晚寒武世沉积模式；C-2表示地区性构造抬升，使地层D位于潜水面以上；C-3示意D单元遭风化剥蚀，较老地层C暴露地表。图D为暴露侵蚀T₄形成图解：D-1表示晚震旦世沉积模式；D-2表示坡折带以上暴露地表；D-3示意坡折带以上暴露侵蚀界面被保存下来。图E为水下间断界面T58形成图解：E-1表示中二叠世沉积模式；E-2表示海平面长周期快速上升，导致饥饿沉积；E-3示意海底成岩作用的发育与保存。图F为海侵上超的形成图解；F-1表示晚奥陶世沉积模式；F-2表示早期暴露面发育；F-3示意快速海平面向陆超覆，导致下伏浅水沉积被海侵改造和其上深水沉积超覆

8.1.2.4　暴露溶蚀

暴露溶蚀形成于长周期主体海平面下降时期即盆地主体充填时期，为三级海平面下降末期沉积物暴露地表，遭受淡水溶蚀、成岩改造或地表残积的产物（图8.2D）。该类界面构成区内主要的界面类型，包括T₁₆、T₂₆、T₃₁、T₆₂、T₇₁、T₇₅、T₇₇，反映盆地演化过程中的中止或暂停。暴露溶蚀界面组合是盆地逐渐收缩的产物。

8.1.2.5　海侵上超

海侵上超界面形成于长周期主体海平面上升旋回，系长周期海平面上升受短期海平面变化叠加的产物（图8.2E）。通常以上超界面组合为特征，自下而上，各对应的水深递增，并以组合中顶部界面水深最大；对单一而言，表现为上覆、下伏两个海侵型层序之间短期海平面静止或短期低幅海平面下降特点，区内下寒武统、下泥盆统、下二叠统发育大量该类界面，典型的有T₄、T₁₂、T₅₀、T₅₅～T₅₈等，代表大陆边缘突然拉张和盆地急剧扩大的产物。

8.1.2.6　水下间断

水下间断界面形成于水体相对深、沉积作用明显匮乏的海底环境中，为长周期海平面上升旋回与短周期海平面升降叠加的结果（图8.2F）。主要以沉积作用停滞或海底早期成岩作用为特征，发育水下硬底、固底或软底，常与海侵上超界面共生，反映盆地最大拉张和稳定发展时期。该区下二叠统发育该类层序。

8.1.3　研究意义

8.1.3.1　解决地层界线问题

1）震旦系—寒武系界线。经典的寒武系—震旦系界线位于灯影组三段（麦地坪段）上部第二小壳化石Paragloborilus-Siphogonuchites带之底，根据层序地层学理论体系，现上移至灯影组顶部（图8.3）。证据包括：①桐湾构造运动面：为一区域分布的平行不整合面；②岩性转换面：上覆为区域分布的海侵型含磷硅质粉砂页岩，之下为潮坪相白云岩；③生物群突变面：之上为具壳动物组合，之下为其他后生动植物组合；④极性偏转事件；⑤气候突变面：上部为干热气候的含膏盐地层，之下为温暖气候的碳酸盐岩。

图8.3　基于层序地层学的寒武系—震旦系界线（甘洛剖面）

2）奥陶系—寒武系。传统的奥陶系—寒武系界面通常划在二道水组上部牙形石Cordylodus proavus带或Monocostodus sevierensis带之底，现定在二道水组顶部（即二道水组/红石崖组之间），标志主要包括：①西昌构造运动面：缺失相当于下奥陶统下部的新厂阶；②岩性突变面：红石崖组碎屑岩覆盖在二道水组白云岩之上（图8.4）；③生物转变面：之上为无脊椎动物辐射演化及生物相分异，之下为具壳动物演化时期；④气候突变面：上覆为湿热气候的富赤铁矿、菱铁矿岩层，下伏为干热气候组合。

3）志留系—奥陶系。传统的志留系—奥陶系界面定在龙马溪组下部五峰阶Dicellograptus szechuanensis带和Dalmanitina带层位之上，现下移至五峰组底部层位。主要标识有（图8.5）：①暴露侵蚀不整合面：之下为临湘组顶部淡水胶结角砾岩层段；②典型的海侵事件面：五峰组海湾相黑色页岩超覆在下伏临湘组白云岩之上；③五峰期构造古地理和沉积格局与志留纪的一致，但明显有别于前五峰期。

图8.4　基于层序地层学的奥陶系—寒武系界线（普格剖面）

图8.5　基于层序地层学的志留系—奥陶系界线（甘洛剖面）

8.1.3.2　阐释盆地性质与演化

不同的构造背景和盆地属性，产生不同成因类型的层序，不同的构造幅度和盆地规模形成不同级别类型的层序（覃建雄等，2001）。作为沉积盆地演化的产物，层序界面反映沉积地壳演化过程中，构造背景、盆地性质、盆地规模等不同程度的变化，包括盆地域之间、盆－盆之间、盆－山之间乃至盆地内部不同级别单元之间的动力学转化面，因此，通过层序界面成因和规模的研究，可以揭示沉积地壳演化期间的转化事件。

就成因类型而言，造山侵蚀界面揭示不同性质沉积盆地之间的转折事件，如界面T₆₉即反映了晚震旦世—中二叠世被动边缘盆地的结束以及印支期—燕山期陆相盆地的开始；升隆侵蚀界面反映相同性质盆地之间的转换面，如T₅₄表明了被动边缘演化过程中加里东旋回的结束以及华力西旋回的开始；陆上侵蚀面以T₁₁、T₂₂为代表，反映次级盆地之间或同一盆地演化过程中的侵扰事件；水下间断（如T₅₇、T₅₈）表征最大海泛或盆地最快沉降时期；海侵上超界面如T₅₅、T₅₆，表明盆地构造拉张、海盆范围迅速扩大到临界期；暴露溶蚀界面则是稳定构造背景下由于海平面短期快速下降引起盆地间断收缩的产物。

对界面级别类型来说，特级界面反映了全球构造旋回或威尔逊旋回之间的转换面，如界面T₁、T₆₉、T₇₈分别揭示了大陆裂谷旋回与加里东－华力西旋回之间、加里东－华力西旋回与印支－燕山旋回之间的转换面以及印支－燕山旋回的消亡面；超级界面如T₄₀、T₅₄、T₆₀、T₇₃具有区域性特点，反映了沉积盆地域之间的分界面，Ⅰ级界面（如T₁₁、T₂₂、T₇₆）显示地区性特征，表明沉积盆地之间的转化面；Ⅱ级界面T₄₇、T₆₃作为Ⅱ级层序的重要识别标志之一，反映盆地构造幕之间的界面；Ⅲ级界面（如T₁₆、T₂₆、T₃₁、T₆₂、T₇₁、T₇₅、T₇₇）揭示了盆地沉积幕之间的界面；Ⅳ级界面则反映盆地充填韵律之间的转换面。

8.1.3.3　在油气勘探中的应用

层序界面对油气的控制意义很大程度上取决于界面的性质、特征和分布。就界面级别类型而言，界面规模大小与其对油气的控制意义成正相关关系；通常特级、超级界面控制的油气储层具有全球或区域性对比意义；Ⅰ、Ⅱ级界面相关的储层具有地区性对比意义；Ⅲ级界面的作用相对较小，仅在盆地范围内可进行追踪；Ⅳ级界面对油气储层发育的作用不明显，但作为储层与盖层的临界面，对油气藏的封盖意义重大。

就界面成因而言，造山侵蚀界面对油气的控制作用表现为：下伏的被动边缘盆地巨厚碳酸盐岩层（如T₆₉，下伏震旦系—中二叠统）往往构成有利烃源层，其上覆的前陆盆地粗碎屑岩（如白果湾组）构成良好储集层；升隆侵蚀界面是形成岩溶储层或古潜山油藏的主控因素，以T₅₄为例（图8.6）：①界面本身即为重要的油气运移通道和储集场所（图8.6B）。②下伏是大型岩溶云岩储层（图8.6C）和风化成因砂岩储层（图8.6D）。③上覆为典型的残积型LST砂岩储集体（图8.6A）。陆上侵蚀界面与升隆侵蚀界面相似，但由于间断时间较短、侵蚀规模较小、分布范围有限，因而对油气的作用主要是作为油气的运移通道，上覆通常不发育残积型储集体，暴露溶蚀的控油意义不大，但有利于后期储层的发育。海侵上超界面和水下间断界面的意义与上述Ⅳ级界面相似。

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