高分辨率层序地层学与经典层序地层学的对比

林小玉

摘要：层序地层学自提出以来，已为大多数地质学家所接受，并在海相、湖相油气勘探开发中发挥了重要作用。然而，正如建立在洋壳基础上的板块构造理论在解释大陆动力学机制时有明显的缺陷性一样，从被动大陆边缘海相地层中总结出来的层序地层学理论在陆相盆地研究中受到了严峻挑战;此外，低频的经典层序地层学研究成果也难于更有效地服务于人类社会密切关注的环境—资源—可持续性发展这一重大主题，上述二者预示着该学科重大突破，即高分辨率层序地层学孕育诞生的时机已经来临。相对于高分辨率层序地层学而言，经典的层序地层学可谓“低分辨率层序地层学”。两者之间的这种高、低差异，除了它们在概念理论体系构成上有明显不同外，主要体现于在地层研究中的地层划分对比方法原则、适用地域范围、地层分辨率和对比精度以及应用范畴的不同。

关键词：高分辨率层序地层学;经典层序地层学;高分辨率层序地层学与经典层序地层学的对比。

一、引言

“高分辨率层序地层学”自TA Cross创立、邓宏文教授引入我国以来，以全新的思路，系统地提出了层序地层研究的诸多新概念、新方法、新模式，为我国陆相盆地地层研究提供了精确而适用的理论依据和方法，并在应用中表现出了强大的科学性、预测性、定量性和实践性的特点，有力地指导了我国油气资源的高效勘探开发。

高分辨率层序地层学是由美国科罗拉多矿业学院Cross教授带领的研究组所提出，它以野外露头、钻井岩芯、测井和高分辨率地震反射剖面资料为基础，根据地层的过程响应沉积动力学原理，通过精细地层层序划分和对比技术将钻井的一维信息转变为三维地层叠置关系，从而建立区域、油田乃至油藏等不同规模层次的储层、隔（夹）层及烃源岩层的成因地层对比格架。高分辨率层序地层学理论核心为：在基准面变化过程中，由于可容纳空间和沉积物供给量比（A/S）的变化，在相同的沉积体系域或相域中发生沉积物的体积分配作用，导致沉积物的保存程度、地层堆积样式、相序、相类型以及岩石结构和相组合类型发生变化。基本理论包括基准面原理、体积划分原理、相分异原理和旋回等时对比法则。其理论的关键点是基准面变化控制了层序地层的发育。纵观中国高分辨率层序地层学研究历史，大体上可分为理论方法探讨与初步应用及完善成熟应用3个阶段。

二、 高分辨率层序地层学理论

由于“层序地层学”概念诞生于前，“高分辨率层序地层学”概念诞生于后，在“层序地层学”概念先入为主的情况下，可能会有人认为“高分辨率层序地层学”一词的核心是“层序地层学”。其实不然，只要深刻地理解了高分辨率层序地层学的理论方法体系构成，不难得出，它与经典的层序地层学是有质的差异的，二者之间无论是在概念、理论体系构成上，抑或是在方法体系构成上都有不同。高分辨率层序地层学虽然借鉴了经典层序地层学的某些思想，但它不是对经典的层序地层学的一种简单升级，而是质的革新，具有一套完全独立于经典层序地层学的、不但适用于海相地层而且适用于陆相地层的理论方法体系，它摆脱了经典层序地层学关于海平面变化控制层序形成这一思想对陆相层序地层研究的束缚，通过对基准面旋回的不同层次性分析，实现不同级次的层序地层划分与对比，从而构建起高分辨率层序地层格架。

三、经典层序地层学理论

（1）海平面的相对变化与可容纳空间

全球海平面升降可用周期性曲线表示，构造沉降可用线性表示，两者合并则产生海平面的相对变化曲线，海平面的相对变化提供沉积物积聚的可容纳空间。

（2）层序界线及类型

层序界线是限定层序的区域性地层不连续面，根据海平面下降速度的对比，层序界线可分为两种类型。

类型Ⅰ层序界线，该界线为一区域性不整合面，是全球海平面下降速度大于盆地沉降速度时产生的，其特征是具有地面上的暴露面和伴随河流的活动而同时产生的侵蚀作用;

类型Ⅱ层序界线，该界线为一区域性的面，它对应着海平面的缓慢下降，其速度小于沉积海岸线坡折点处下降的速度，所以在这个海岸坡折点的海平面没有相对下降。此界线面也有地面暴露和海岸上超面下移的现象，然而它缺失由于河流的活动而造成的区域性侵蚀以及向盆地方向的岩相剧烈变化，与原来的地震地层学概念相比，下超面已不再是划分层序的界线，仅为亚层序的界线。

据此，层序也可以分为以下两类：

类型Ⅰ层序，该层序的下界面为类型1层序界线，上界面为型Ⅰ或类型Ⅱ层序界线所控制的一套层序。自下而上由低水位期体系域、海进期体系域和高水位期体系域组成。

类型Ⅱ层序，该层序的下界面为类型Ⅱ层序界线，上界面为类型Ⅰ或类型Ⅱ层序界线所控制的一套层序，由下而上分为陆棚边缘体系域、海进期体系域和高水位期体系域。

四、高分辨率层序地层学与经典地层学的对比

从被动大陆边缘海相地层中总结出来的层序地层学理论在陆相盆地研究中受到了严峻挑战;此外，低频的经典层序地层学研究成果也难于更有效地服务于人类社会密切关注的环境-资源-可持续性发展这一重大主题，上述二者预示着该学科重大突破，即高分辨率层序地层学孕育诞生的时机已经来临。

两者之间的这种高、低差异，除了它们在概念理论体系构成上有明显不同外，主要體现于在地层研究中的地层划分对比方法原则、适用地域范围、地层分辨率和对比精度以及应用范畴的不同。

五、高分辨率地层学的发展前景

高分辨率层序地层学自诞生以来，由于其高精度和可预测性，可有效减小隐蔽油气藏的勘探风险、优选开发方案和预测剩余油的分布，在油气勘探与开发研究中得到了广泛的应用。大量研究表明，高分辨率层序地层学的概念和理论可有效地应用于地下地质的研究，为精细油藏描述、地下地层对比、沉积相和储层特征的研究提供了有效的分析方法和预测工具。

目前有关层序地层学概念在风成地层中的应用研究，还仅限于湖相与风成相互层的研究中，而将可容纳空间的概念扩展到风成体系中对高分辨率层序地层学来说是一个令人振奋的未来研究课题。

总之，高分辨率层序地层学由于其科学性、预测性、定量性和实践性等特点，将成为层序地层未来发展的第一分支，必将成为本世纪盆地分析、矿产资源勘探、开发与预测的一种强有力的科学工具。

参考文献

[1]覃建雄. 高分辨率层序地层学[J]. 岩相古地理，1998（3）：55-66.

[2]胡孝林，郑荣才，等. 高分辨率层序地层学理论探析[J]. 1999.

[3]孟万斌.从层序地层学到高分辨率层序地层学[J].成都理工大学学报（自然科学版），2002，29（4）：380-385.

[4]Galloway Q.Genetic stratigraphic sequences in basin analysis 1：architecture and genesis of flooding surface bounded depositional units [J] .AAPS， 1989，73 （2） .

[5]Cross T A， Lessenger M A. Sediment Volume Partitioning：Fationale for Stratigrapic Modle Evaluation and High-Resolution Stratigraphic Correlaton [R]. Accepted for publication in Norwegian Petroleums-Forening Conference Volume，1996.1-24.

成都理工大学 四川 成都 610059