对基准面,可容纳空间的认识.doc

对基准面'可容纳空间的认识实习一对基准面、可容纳空间和坡折带的认识对基准面、可容纳空间和坡折带的认识1、基准面1.1基准面的定义基准面是分隔开沉积带和剥蚀带的物理面wheeler,1964）它是由无 数个平衡点组成的面，在这个血上，沉积作用等于剥蚀作用1・2基准面的分类1.2.1侵蚀基准面陆地上的风化剥蚀作用到达终极状态时的临界面，一般认为其相当于 平均海平面及海平面在水平方向上的向陆地延伸面（图1J）这是较为传 统和早期被普遍接受的概念理论上讲，海洋是沉积作用的最终场所，在 地表营力作用下发生的削高填低地质作用，最终会达到终结状态一夷平地 表填平海盆，因此，海平面自然被看作是最终夷平面图海平面及其向陆延伸面作为基准面（据王嗣敏等，2001）1.2.2沉积基准面一个抽象的动态平衡面,在此曲之上沉积物不稳定，不发生沉积作用 而是发1生侵蚀作用；在此面之下沉积物会发牛沉积作用；在此面附近沉积物 既不发生沉积作用也不发生侵蚀作用海洋环境的基准面就是海平面；陆 相断陷盆地中的沉积基准面是湖平面和递降水流平衡剖面或叫河流平衡 剖面湖泊沉积环境的基准面就是湖平面，而陆相河流环境的基准面就是 递降水流平衡剖血。

1.2.3地层基准面Wheeler证实基准面不可能是海平面处或其附近的一个水平面，在海 平面以上仍可发牛沉积作用，而在海平面之下也存在着侵蚀作用（图1・2） 他认为基准面在地表各处是不一致的’并不是一个等同于海平面的水平面, 而是一个相对于地球表面略微倾斜的波状血（图1・2） o Cross在接受 Wheeler基准面概念的基础上进一步阐明，基准面既不是海平面也不是相 当于海平面向陆地延伸的水平面，而是一个相对于地球表面波状起伏的、 连续的、总体上略向盆地方向下倾的抽象曲面（非物理面），其位置、运动 方向及升降幅度不断随时间而变化，这就是所谓的地层基准面可将基准 血看作一个势能面，它反映了地球表面与力求其平衡的地表过程间的不平 衡程度要达到平衡，地表要不断地通过沉积或侵蚀作用，改变其形态向 靠近基准面的方向运动现在大部分学者倾向于这种看法图1・2海平面与基准面关系图解（据Wheeler, 1964）a・海平面之上的沉积带和海平面之下的侵蚀带；b・连续的基准面与物 理血（地表）之间的关系2基准面在变化中总是向其幅度的最大值或最小值单向移动的趋势，构 成一个完整的上升与下降旋回基准面的一个上升与下降旋回称为一个基 准面旋回。

基准面可以完全在地表之上，或地表之下摆动，也可以穿越地 表之上摆动到地表之下再返回，后者称基准面穿越旋回一个基准面旋回 是等时的，在一个基准面旋回变化过程中（可理解为时间域）保存下来的岩 石为一个成因地层单元，即成因层序，英以时间血为界血，因而为一个时 间地层单元地层基准面强调的是:①基准面是一个上下运动，横向上左右摆动的 抽象势能面；②基准面的形态是波状起伏的曲面；③基准面的状态是动态 变化的，可能也有相对静止的时期；④基准面的运动是以地表为参照系的 相对升降运动；⑤基准面旋回是一个周期性的时间域基准面升降与沉积动力学的关系可表述如下：①当基准面下降达最低 点位置时，可由基准面下降到地表Z下而引起滨岸带以内的区域发生广泛 暴露和遭受侵蚀，沉积盆地的A值缩小并达最低值与之相对应的物源区 （母岩区+再侵蚀搬运区）大面积扩展,S值增大达最高值乂因河流的落 差和向盆地方向的延伸 距离最大，流域面积和流量亦最大,流速最快和能 量最高，所能搬运的沉积物数量最多和粒度最粗，因而伴随冇效A值向盆地 方向迁移，在河流入海（或湖）口处呈过补偿沉积状态,从而产生强烈进积作 用（图 1-3A） o②当基准面上升达最高点位置时，沉积盆地A值递增至最高值。

与之 相对应的是物源区大血积收缩（主要为母岩区），S值迅速减小至最低值又 因河流的落差，流域面积和向盆地方向的延伸距离大大缩小,流速减慢和能 量降低，且粗粒组分主耍被截留在靠物源山地一侧的冲积相区，因而可被搬 运入海（或湖）的沉积物数量最少、粒度变细伴随河流入海（或湖）口处与 有效A值共同向陆迁移，盆内和滨岸带逐渐处于弱补偿■欠补偿沉积状态， 从而产生加积一退积作用，以及继滨岸上超后发生广泛的海（或湖）进作用（图 1-3 B）o③以上述两种情况为端点,不难理解为何在基准面从最低点上升到最 高点,或从最高点下降到最低点位置的两个半旋回区间，分别出现与沉积动 力学条件变化相对应的进积一加积一退积（上升）或加积一进积一局部遭 受侵蚀（下降）的地层响应过程3图基准面升降与沉积动力学的关系模式（据郑荣才等，2000）1.3三种基准面的异同点1.3.1三种基准面的共同点基准面是一个控制着侵蚀作用与沉积作用何者发牛的临界面，位于该 面以上将发生侵蚀作用；位于该面下方将会发生沉积作用；与该面重合则 侵蚀（搬运）与沉积作用达到平衡状态，这一点是它的本质特征1.3.2三种基准面的不同（1） 基准面的状态是静态（静止）的还是动态的；（2） 基准面的性质是物理面还是非物理面；（3） 基准面的形态是平面（水平或倾斜的）还是曲面；4（4） 基准面的位置何在，是否为海平面、湖平面、河流平衡剖面等等, 有无统一的基准面。

1.4总结基准面作为两种动态地质作用过程（沉积和侵蚀）之间的平衡面（临界 面）它应该是动态的，由于影响侵蚀■沉积作用的各种因素（如沉积地形、 海平面升降、盆地沉降、沉积物补给、气候等）是不断发生变化的，基准 血的位置和形态也应该是因时因地而不断发生变动的相对来说，关于基 准面的控制因素，现在研究地述不够深入2、可容纳空间2.1可容纳空间的定义可容空间是指位于基准面之下的、沉积物表面与基准面之间可供潜在 沉积物充填的全部空间可容空间包括早期未被充填遗留下来的老空间和 新增可容空间新增可容空间是指在沉积物沉积的同时新形成的可供沉积 物充填的空间通常总可容纳空间向海盆方向逐渐增加，而有效可容纳空间（总可容 纳空间减去未利用空间）的变化则较复杂由于可容纳空间向盆地方向增加, 而潜在的可利用空间又逐步被充填，因而有效容纳空间向盆地方向减小2.2可容纳空间的影响因素有效可容纳空间在地质历史中随地质年代而在不断的变化，并且这 种变化主要由构造升降运动、沉积填充后的残余地貌形态、海平面相对升 降变化、沉积压实作用、沉积充填物负荷的岩石圈补偿和热流作用等因素 所控制2.2.1构造活动的影响层序的演化特征与基底的沉降速率和沉积速率有关。

因可容空间增加 速率与沉积物供给速率的比值不同，发育了不同类型的体系域和准层序叠 加方式2.2.2气候的影响在陆相湖盆中，气候对层序的控制是通过它对降雨量、蒸发量的影响, 进一5步引起湖平面和可容空间的变化所完成的气候的变化具有旋回性对于敞流湖盆，在潮湿气候条件下，水体的供应充足，但是由于盆地溢出 点的存在而不会影响相对湖平面的变化，盆地的水下可容空间变化不大 在干旱气候条件下，淡水补给少，当蒸发量大于水体注入量时，湖平團下 降，低于溢出点，水下可容空间减少，形成闭流湖盆对于闭流湖盆而言， 由于湖平面低于盆地溢出点，故气候的波动直接影响湖平面变化，导致水 下可容空间的增减，在潮湿气候条件下，水体供给充沛，可使闭流湖盆的 相对湖平面上升，可容空间增加，直到湖平面达到湖盆的溢出点形成敞流 湖盆2.2.3沉积物供应速率的影响与海相盆地相比，湖盆的体积小，且相对近物源，沉积物的供给速 率相对较高，沉积物供给对湖平面的变化有很大的影响在沉积物注入速率较低的条件下，可容空间增加速率总是超过沉积物 供给速率，发育颗粒较细的沉积，沉积物堆积速率受控于沉积物供给速 率，沉积物供给对可容空间发育速率影响不大，可以忽略。

在这种状况下, 可容空间的增减取决于构造沉降和湖平面变化速率在沉积物注入速率中等的背景下，沉积物可以由湖底加积到湖平面 在起始点上，可容空间的增加速率超过了沉积物供给速率，湖岸线向陆迁 移、开始湖侵，水体深度增加；当湖平面上升速率降低，可容空间增加 速率随z减少，发生滨线的后退，形成偏泥的前三角洲沉积此时，堆积 速率由沉积物供给速率控制随后岀现快速沉积，发生持续湖退，沉积 物供给超过了可容空间，沉积表面保持在湖平面位置，过剩沉积物过路 冲到深水盆地中当可容空间增加速率趋近于零时，早期沉积物可能遭受 侵蚀作用，形成沉积层序的边界在这种背景下，可容空间的增加速率 控制了堆积作用速率在沉积物注人速率较快的部位，沉积物供给量总是超过了可容空间 在可容空间增长期，偏砂的滨岸平原相或三角洲平原相形成于湖平面或近 湖平面位置在这种情况下，堆积作用速率是可容空间的函数在可容空 间减少期，对滨岸沉积物的侵蚀作用发育，形成陆上侵蚀面62.3可容纳空间和基准曲的关系可容空间是与基准面相伴随而存在着的，可容空间的增加与减少直接 受控于基准面的升降和基底构造沉降基准面相对于地表的波状升降，伴随着沉积物可堆积空间（可容纳空 间）的变化（图1-2）0当基准面位于地表之上时，提供了沉积物的空间，沉 积作用发生，任何侵蚀作用均是局部的或暂时的。

当基准面位于地表之下 时，可容纳空间消失，任何沉积作用均是暂时的和局部的当基准面与地 表一致（重合）时，既无沉积作用又无侵蚀作用发生，沉积物仅仅路过而已由于基准面是连续的波状起伏面，要同时受到全球性和局部性因素的 影响，基准面上各处的运动规律不会是完全一致的，因此，全面研究基准面上各点的运动规律将是十分困难的但从局部上看,在一定范围内基准面 的运动又具有一致性，基准面的运动总是向其幅度最大值或最小值方向单 向移动，从而构成一个个完整的上升与下降旋回・基准曲旋回基准面的旋回性升降运动控制着可容空间的变化，进而控制着沉积作 用和侵蚀作用的发生与交替，从而使得地表各处可有四种作用状态a・当基准面位于地表以上时，可容空间出现‘地表将发牛沉积作用；b. 当基准面位于地表之下时，可容空间消失，地表将发生侵蚀作用；c.当基 准曲与某处地表相重合时，地表既不发生沉积作用也不发生侵蚀作用，而 是发生由沉积物过路产生的非沉积作用；d.当基准面位于地表以上，且沉积物供给严重不足时，将产生饥饿性 沉积或非沉积作用可容空间的充填速率、保存程度以及内部结构特征，取决于沉积物对盆 地供给的速率，即可容纳空间与沉积物补给通量的比值(A/S)的变化。

当 A/S<l,即沉积物供给速率大于可容空间增加速率吋，基准面缓慢下降，形 成向海(湖)盆方向推进的进积叠加样式；A/S>l时，基准面上升，形成向陆 推进的退积叠加样式;A/S~1,处在基准面上升与下降的转换时期，形成短期 旋回加积叠加样式3、坡折带3.1坡折带的定义坡折带原是地貌学概念，指地形坡度突变的地带古坡折带上下的可容空间形态和演化复杂多变，往往使沉积相带和沉积厚度发生突变，对层序的 发育具有重要控制意义坡折带部位由于坡度突变，对沉积基准面变化非常 敏感低位期的基准血下降到坡折带以下时，坡折带以上成为剥蚀区或暴露 区，形成不整合面和深切谷，坡折带以下成为沉积区,形成盆底扇、斜坡扇等 陆坡体系和低水位楔形体，成为具陆架坡折边缘或具生长断层边缘（断裂坡 折）盆地中的典型低位域沉积湾岸坡折带是陆架上的一个（沉积）部位，在这地点的朝陆方向， 英沉积表血处在或接近基准面（通常是海面），非常平缓；它的朝海洋方 向，其沉积表面低于基准面，比较陡，通常大于1它是陆棚上的一个具沉 积学意义的特殊位置，它有时与地理学上的陆棚坡折位置完全重合，但在 更多情况下往往处于陆棚坡折的朝陆方向在沉积滨线坡折处，沉积作用变 化活跃，能较为敏感地反映海平面的升降情况，是识别层序地。