英国爱尔兰上石炭统陆上河流三角洲地层的层序地层学应用.docVIP

英国、爱尔兰上石炭统陆上河流——三角洲地层的层序地层学应用：对北海南部的预测 译者：王立群 GARYJ.HAMPSON，TREVOR ELLIOTT和SARAHJ.DAVIES 摘要：上石炭统河流——三角洲地层的地层对比和岩相解释是以传统的以海泛面为边界的旋回地层为基础的。近来主要的认识是质疑在所选择的旋回地层内，区域上广泛分布的侵蚀不整合面（Exxon模式层序边界）作为成因地层单元的正确性。使用英国和爱尔兰陆上石炭系的例子，我们对层序边界的认识提出了沉积学标准，尤其强调这些界面的区域关联。层序边界是在主要河流砂岩体的底部，由广泛分布的深侵蚀面组成，而且在侧向上在河流砂岩体的边缘，等价于河间地区的古土壤。这些层序边界定义了包含其他具有成因意义的关键界面的成因地层单元（sequence），包括海岸和区域上广泛分布的煤层。这些关键界面的识别在同期相组合能够被解释的情况下，可以构建高分辨率地层框架。 通过参考它们的相对于特定海岸的位置，层序边界能够在英国陆上独立的盆地之间对比。例如，因为下述的两个盆地的这些砂岩体直接被Subcrenatum海岸所覆盖，所以南威尔士盆地的Farewell层的底部层序边界能够对比英国北部奔宁盆地的Rough层的底部。这种天然的埋藏盆地的地层对比意味着充填在北海南部的上石炭统的主要深切河谷内的潜在河流砂岩储集层能够通过与英国陆上的对比进行预测。地层框架能够扩展，而且可以使用岩心和测井数据，尤其是能够用识别关键的层序地层边界的伽码测井数据进行研究。 关键词：上石炭统，英国，爱尔兰，层序地层学。 在上石炭统，成因上有联系的相的对比和解释，在传统上是依据海岸相中的、压实的、高含化石的页岩区域。单一的海岸相由包含在其中的成因化石来区分，而且在区域范围内能够在盆地内和盆地之间追踪，由此提供一个高分辨率的生物地层学框架(Ramsbottom et al. 1978; Riley et aL 1994)。由连续的海岸带标定的地层被认为是有成因联系的相单元，这些单元称为旋回或旋回层，它们类似于Galloway (1989)的成因沉积事件，而且它们会根据日益精细的古环???模式的研究通过严格的相分析的应用来解释。在支配许多旋回层的河流——三角洲沉积中，在沉积体系内和诸如河道侵蚀及河道的波瓣转换处，因位置的不同相模式的可变性被大量发现。在旋回层内的具有主要侵蚀底面的砂岩体被解释为是沉积系统的主要部分，即河流体系范围的沉积，例如三角洲系统的分流河道(例如， de Raaf et al. 1965; Elliott 1976; Pulham 1989)。 对于建立对比和解释沉积地层的方法，层序地层学的方法和概念存在挑战。相关系可以在被认为反映相对海平面变化的关键界面的曙光下重新评价。在河流——三角洲沉积中，这些界面包括一系列海侵面和区域上广泛分布的侵蚀、裸漏面，这些面被归诸于层序边界(Posamentier Vail 1988; van Wagoner et al. 1990)。使用这些面能够识别被归诸为体系域的和被认为反映相对海平面的不同部位的成因地层单元。体系域在它们的相关系和解释环境上常常在根本上不同，或许在一些体系域中起支配作用而在其他的体系域中却没有的某种环境可以被解释。沉积环境被认为是同期的，而且使用层序地层学方法而不是相分析的解释结果可以在非常小的范围内对比。 使用含有沉降物质的相对海平面变化的概念，层序地层学得到了广泛的应用。当巨大的和高频的海平面变动能够在地层记录中指示一个特别的信号时，层序地层学的方法和概念尤其能够应用到冰川期沉积的层序中（successions）(例如 Suter Berryhill 1985)。在层序地层学的研究领域内，可以提供新的证据给地层学和上石炭统沉积岩，这就是冰川期证据。冰川作用的主要阶段的开始是在早那幕尔阶，而当冰盾近似地等于覆盖更新世冈瓦那超大陆的大部分时，在Westphalian/Stephanian达到顶峰(Caputo Crowell 1985; Veevers Powell 1987; Crowley Baum 1991)。在地理上广泛分布的海岸于冰川海侵期产生这种观点很长一段时间才被接受(例如 Ramsbottom et al. 1978)，但是进一步的冰川海平面变化的结果还没有得到广泛地揭示。例如，在相应的沉积记录中有证据表明广泛分布的海平面下降是由冰川作用引起的吗？如果是这样的，那么这对于我们当前在对比、沉积历史和上石炭统地层的预测方面的观点会有什么