吳和源

1.中國石油新疆油田公司博士后工作站，新疆克拉瑪依 8340002.中國石油勘探開發(fā)科學(xué)研究院博士后流動站，北京 100083

朝向?qū)有虻貙訉W(xué)標準化：層序地層學(xué)研究的一個重要科學(xué)命題

吳和源1,2

1.中國石油新疆油田公司博士后工作站，新疆克拉瑪依 8340002.中國石油勘探開發(fā)科學(xué)研究院博士后流動站，北京 100083

層序地層學(xué)后Exxon時代，層序模式的多樣化代表了科學(xué)家們對復(fù)雜地層記錄及其響應(yīng)機制的深入認識，在賦予各種層序地層模式較強針對性的同時，也引起了許多概念體系的不協(xié)調(diào)。因此，以尋求概念術(shù)語一致性為目的的層序地層學(xué)標準化，就成為當(dāng)今層序地層學(xué)所面臨的一個重要科學(xué)命題。層序地層學(xué)的發(fā)展歷程中，正常海退與強迫型海退的識別與區(qū)分為層序形成過程的系統(tǒng)描述奠定了重要基礎(chǔ)，由于這些過程可以獨立于層序地層模式，所以成為邁向標準化成功的第一步；河流相層序模式中非常規(guī)體系域概念的引入，即低和高可容納空間體系域，同樣因其獨立于層序模式存在的特性，代表了層序地層學(xué)標準化又一次成功的嘗試。鑒于地層堆積作用過程的旋回性和復(fù)雜性，以及地層記錄的非漸變性和不完整性，追逐層序地層模式多樣性所表征的變化性，以及蘊含著變化性的標準化本質(zhì)，將為層序地層學(xué)的進一步發(fā)展提供更多的思考線索和途徑。

層序地層學(xué)；標準化；層序模式；體系域；后Exxon時代

1977年《AAPG 26號地震地層學(xué)》專輯[1]將層序地層學(xué)帶入地層學(xué)實踐的主流，1988年Wilgusetal.[2]專著的問世，意味著層序地層學(xué)的概念體系和工作方法更加系統(tǒng)和完善[3-5]。因此，1977年至1988年曾被譽為層序地層學(xué)的Exxon時代[6-8]。之后，將最大海泛面作為層序界面的R-T模式[9]、對Exxon學(xué)派層序地層學(xué)概念體系不協(xié)調(diào)的認識及修正、T-R層序[10-11]及淹沒不整合型層序[12-14]等的相繼提出，以及國內(nèi)學(xué)者對高分辨率層序地層學(xué)[15-17]、層序邊界[18]、層序形成機制[19]等理論的進一步發(fā)展，成為科學(xué)家對復(fù)雜地層記錄及其響應(yīng)機制深入探索和研究所取得的重要成果，表征著層序地層學(xué)進入了模式多樣化的后Exxon時代。在模式多樣化的后Exxon時代，總是存在較多的概念混亂和概念體系的不協(xié)調(diào)，因此，尋求層序地層學(xué)的標準化就成為層序地層學(xué)研究的一個重要科學(xué)命題[20]。所以說，在復(fù)雜的地層序列及其響應(yīng)機制中，進一步追逐和深入理解層序地層學(xué)標準化的科學(xué)內(nèi)涵和必要性，以及在標準化進程中已經(jīng)取得的成功嘗試，感受前期科學(xué)家艱辛努力的同時，希望能夠起到拋磚引玉的作用而有益于層序地層學(xué)的更進一步發(fā)展。

1 Exxon層序模式概念體系不協(xié)調(diào)的認識與修正

從Sloss[21]所定義的具有構(gòu)造旋回涵義的“層序”到Vailetal.[22]的“沉積層序”，地震資料的分析和解釋，將淺水背景中的只“由不整合面限定的層序”向盆地方向追索，產(chǎn)生了“不整合面及其可以對比的整合面所限定的沉積層序”的概念，將“可以對比的整合面”引入到層序地層學(xué)范疇。在Vailetal.[22]將沉積層序大膽的解釋為海平面變化旋回產(chǎn)物的基礎(chǔ)上，Exxon學(xué)派提出兩種類型的層序模式，即類型Ⅰ層序和類型Ⅱ?qū)有颉Ｈ欢鴧s存在一些概念體系的不協(xié)調(diào)[22-23]，主要表現(xiàn)在以下方面：1)Exxon層序模式將盆地側(cè)翼基準面下降期間的沉積置于層序邊界之下，相反在靠近盆地方向的區(qū)域則置于層序邊界之上；2)將“沉積層序”模式中的類型Ⅰ層序的底界面定義于海平面下降的拐點(圖1)，類型Ⅱ?qū)有虻牡捉缑嬷糜诤Ｆ矫孀兓淖畹忘c，形成兩種類型的高水位體系域(HST)；3)在運用時間為縱坐標建立海平面變化曲線時，Exxon公司的科學(xué)家又不自覺地將層序界面置于海平面變化的最低點，造成Exxon層序模式概念體系的不協(xié)調(diào)的同時[24-25]，引起了海平面變化曲線中可對比整合面位置的激烈爭論。

針對Exxon層序模式概念體系的不協(xié)調(diào)，層序地層學(xué)家所提出的修改方案中主要以Huntetal.[26]以及Posamentieretal.[27]的提議最為引人注目(圖1)，然而，在描述沉積趨勢變化時卻具有質(zhì)的區(qū)別。Hunt和Tucker在強調(diào)Exxon層序模式存在概念體系不協(xié)調(diào)的同時，為避免Exxon科學(xué)家將海平面下降期的陸架沉積與深水沉積相區(qū)分，提出強迫型海退楔體系域(FRWST)的概念。定義FRWST為強迫型海退期基準面下降到最低點之間的沉積，并將海平面變化的最低點作為C.C(可對比整合面[28])(圖1)，使任何海平面變化最低點的沉積物都置于層序界面之上，形成對海平面變化曲線的四個部分的認識，也消除了對早期模式中相對海平面下降期和低位期的無休爭論。

與Huntetal.[26]的方案對比，1999年P(guān)osamentieretal.[27]將基準面下降開始的時間面作為C.C的修訂就顯得比較冗余，上移Ⅰ型層序界面至海平面下降的開始，取消Exxon層序模式的Ⅰ型和Ⅱ型之分，形成Exxon層序模式的三分定義：LST+TST+HST。但是，當(dāng)考慮Haqetal.[23]提出的中新生代全球海平面變化曲線、Hallam[29]的侏羅紀全球海平面變化曲線以及Emeryetal.[30]的三疊紀全球海平面變化曲線時，Posamentieretal.[27]將C.C置于基準面最高點的修訂方式不僅未能解決概念體系的不協(xié)調(diào)，反而將其變得更加的突出。由此而體現(xiàn)出的Huntetal.[26]將層序界面置于基準面變化最低點的四分體系域修訂方案，其優(yōu)越性得到多數(shù)層序地層學(xué)家的認可，為后續(xù)層序地層學(xué)標準化的提出奠定重要基礎(chǔ)。

2 層序形成的海侵—海退過程描述——標準化富有智慧的第一次嘗試

后Exxon時代，伴隨層序地層學(xué)的深入發(fā)展以及多樣層序模式的不斷涌現(xiàn)，層序地層學(xué)中形成各式的體系域劃分與不同的基準面變化曲線分析。從ExxonⅠ型和Ⅱ型層序界面位置在海平面變化曲線中的大膽假設(shè)，到后Exxon時代體系域的“三分”或“兩分”以及各層序邊界位置在基準面變化曲線中的精確定義，基準面變化曲線在解釋沉積趨勢變化時仍顯無力，直到Huntetal.[26]另一種體系域類型—強迫型海退楔體系域(FRWST)出現(xiàn)，沉積趨勢變化與基準面變化旋回才得以較好的對應(yīng)(圖1)。

圖1 對Exxon層序模式概念體系不協(xié)調(diào)的兩種修訂Ⅰ型與Ⅱ型Exxon層序模式中高水位體系域的兩分與體系域邊界的模糊限定受到層序地層學(xué)家的廣泛討論，針對其概念體系的不協(xié)調(diào)，Hunt et al.[26]將可對比整合面置于基準面變化曲線最低點的同時，將層序形成的上升下降旋回過程分為四個組成部分，分別對應(yīng)四個類型的體系域(LWPST+TST+HST+FRWST)，而Posamentier et al.[27]的則將層序邊間置于基準面變化曲線的最高點，形成Exxon層序模式的三分體系域形式(LST+TST+HST)。LPWST.低水位進積楔體系域；FRWST.強迫型海退楔體系域；LST.低水位體系域；HST.高水位體系域；TST.海侵體系域；RST.海退體系域；ELST.早期低水位體系域；LLST.晚期低水位體系域；LSF.低水位扇；LSW.低水位楔。Fig.1 Two kinds of revision to the inconsistencies in the conceptual system of the Exxon sequence models

Huntetal.[26]針對Exxon概念體系不協(xié)調(diào)的修正受到Helland-Hansen[31]的極力推崇，把層序界面置于基準面變化曲線最低點的同時，認為一個基準面變化的上升下降旋回應(yīng)包含海侵和海退兩個階段，基準面變化與沉積物供給共同作用，形成地層序列中的四個體系域類型[32](圖2)：1)沉積在相對海平面上升期間海平面最低位置到最大海退位置的低水位楔體系域；2)沉積在相對海平面上升期間從最大海退到最大海侵的海侵體系域；3)沉積在相對海平面上升期間從最大海侵到下一次相對海平面下降的高水位體系域；4)沉積在相對海平面下降的強迫型海退體系域(從相對海平面下降開始到下降結(jié)束)，形成體系域的四分現(xiàn)狀。

圖2 一個基準面上升下降旋回中的主要沉積過程以及沉積趨勢變化一個基準面變化的上升下降旋回包括兩個主要過程：海侵過程和海退過程。根據(jù)基準面變化速率與沉積作用速率的相對大小又可將其劃分為三個“海退”和一個“海侵”，即低水位正常海退(LNR)、海侵(TS)、高水位正常海退(HNR)、強迫型海退(FR)。其中，位于基準面上升加速階段的LNR，由于進積作用向加積作用沉積趨勢的變化，形成上凹型濱線軌跡；基準面上升減速階段的HNR，由于加積作用向進積作用沉積趨勢的變化，形成上凸型濱線軌跡。Fig.2 Diagram showing the change of the main sedimentary processes and depositional trends within a rise and drop cycle of base level

在此基礎(chǔ)上，根據(jù)濱線沉積作用速率和基準面上升速率，進一步劃分出3種類型的沉積[33-35](圖2)：1)正常海退，表現(xiàn)為具有加積作用特點的進積作用過程，濱線沉積作用速率大于基準面上升速率的情況下，由沉積物供應(yīng)驅(qū)動的進積過程。且根據(jù)其所在基準面變化曲線中的位置，可進一步將其劃分為低水位正常海退(LNR)和高水位正常海退(HNR)[36-38]；2)海侵沉積，在基準面上升過程中，由基準面上升速率大于沉積作用速率所導(dǎo)致的一個持續(xù)性的退積作用過程；3)強迫型海退沉積[39]，由濱線處基準面下降驅(qū)動的進積作用過程，與沉積物供應(yīng)速率的變化無關(guān)，濱線地區(qū)在基準面下降過程中被迫產(chǎn)生海退形成階梯式進積作用過程。進而形成完整基準面變化旋回所對應(yīng)的4個階段：沉積物驅(qū)動的正常海退作用階段(LNR和HNR)、海侵作用階段(TS)、以及基準面下降驅(qū)動的強迫型海退作用階段(FR)，對應(yīng)三個海退和一個海侵，共四種類型的體系域：低水位正常海退體系域、海侵體系域、高水位正常海退體系域、強迫型海退體系域。且每一種體系域的形成過程都獨立于層序地層模式，是獨立于層序模型的概念。

后Exxon時代，地層學(xué)家針對不同的沉積環(huán)境，組合不同的體系域形成多樣的層序模式(圖3)：1)連接海平面變化曲線最低點兩個可對比整合面之間的沉積物(與Huntetal.[26]的層序模式對應(yīng))；2)連接兩個最大海退面之間的沉積物(與Johnsonetal.[40]的“T-R”旋回、Embryetal.[10]的“T-R層序”相對應(yīng))；3)連接兩個最大海泛面之間的沉積物(與Galloway[9]的“成因地層層序”相對應(yīng))；4)連接海平面變化曲線最高點可對比整合面之間的沉積物，(與Posamentieretal.[27]的層序模式對應(yīng))；5)連接兩個相對海平面下降期間的陸上不整面(及其可以對比的整合面)之間的沉積物(與Vailetal.[41]的I型和II型“沉積層序”相對應(yīng))；6)應(yīng)用于碳酸鹽巖環(huán)境的淹沒不整合型層序(CS+HST)[12-13,42]。每一種層序模式都涵蓋了相應(yīng)的沉積趨勢變化特征，沉積環(huán)境控制因素的獨特性所表現(xiàn)出來的地層界面以及體系域強烈變化性，賦予各種模式較強的針對性。但各模式之間并不是一成不變的，層序地層學(xué)變化性貫穿了地層序列形成的始終。

以最大海泛面[9,24,43]為例：濱線從海侵作用向高水位正常海退作用的轉(zhuǎn)換面，形成于基準面上升期間，濱線從退積向進積轉(zhuǎn)變，標志著海侵作用的結(jié)束。在碎屑巖沉積環(huán)境中，最大海泛面可能伴隨海侵浪蝕面的形成，海侵作用期間，濱線軌跡的向陸遷移可能導(dǎo)致對低水位正常海退、強迫型海退、甚至高水位正常海退沉積體系的改造剝蝕，形成海侵體系域?qū)η捌诟鞣N類型沉積的直接覆蓋。此時，在如圖4的旋回性堆積的地層序列中，旋回B和C就應(yīng)該通過最大海退面與海侵浪蝕面的綜合運用才能得到合理的定義。而作為窺視層序地層學(xué)誕生的陸上不整合面[44]，其保存潛力則主要由海侵濱面侵蝕作用的深度以及海侵作用期間的加積作用共同控制。另外，這個面可能被低水位正常海退所覆蓋(圖4)。如果部分被海侵浪蝕面替代的話[45-47]，旋回C就可能被陸上不整合面(及其可以對比的整合面)和海侵浪蝕面綜合刻畫。并且，當(dāng)陸上不整合面的證據(jù)被完全破壞，就難以從疊加的準層序中分辨出真正的不整合面所限定的沉積單元。并且，當(dāng)沉積物供給較充分時，高水位正常海退體系域、強迫型海退體系域以及低水位正常海退體系域之間缺乏可以識別的標志，此時，體系域兩分比體系域四分將更加合適，即海侵體系域+海退體系域，對應(yīng)“T-R層序”[10-11]。

圖3 后Exxon時代主要層序模式對比A.可容納空間；HNR.高水位正常海退；LNR.低水位正常海退；TS.海侵；FR.強迫型海退；LPWST.低水位進積楔體系域；FRWST.強迫型海退楔體系域；LST.低水位體系域；HST.高水位體系域；TST.海侵體系域；RST.海退體系域；ELST.早期低水位體系域；LLST.晚期低水位體系域；LSF.低水位扇；LSW.低水位楔；(1)可對比整合面；(2)海侵面或最大海退面；(3)最大海泛面；(4)強迫型海退底面Fig.3 The main sequence models in post-Exxon Times

地層界面與體系域形成過程中所表現(xiàn)出的層序地層學(xué)的變化性不僅解釋了地層記錄的復(fù)雜性，還為“不可能存在單一的層序模式適用于所有沉積地層序列”這一論點提供了充實的論據(jù)。我們不可能尋找出一種涵蓋所有層序模式的層序地層學(xué)方法，但這并非意味著無法在多樣化層序模式之間達成一致共識。因為，就像Catuneanuetal.[48]所強調(diào)的那樣，各種層序模式中基本的構(gòu)筑模塊(體系域)是所有的地層序列所共有的，對這些構(gòu)筑模塊的識別要比層序模式的選擇更加重要，也是層序地層學(xué)中達成一致性共識的基本前提。

Helland-Hansen四個過程的認識是對沉積趨勢變化富有智慧性的理解，他強調(diào)地層界面的識別、沉積相的變化，以及地層幾何形態(tài)的改變，通過沉積作用速率與基準面變化速率的共同作用，以地層進積作用、退積作用、加積作用以及下切作用來反映層序地層學(xué)特有的地層學(xué)與沉積學(xué)屬性?；鶞拭孀兓€中客觀存在的四個過程所反映的沉積趨勢變化以及地層界面的形成都是獨立于多樣化層序地層模式的核心概念，是層序地層學(xué)研究的主要內(nèi)容，更是層序地層學(xué)“標準化”的基礎(chǔ)。如果將Helland-Hansen的體系域四分作為對層序地層學(xué)標準化的初步探索，那么正常海退與強迫型海退區(qū)分所帶來的海侵—海退過程的精細描述，則為理想的基準面變化旋回與體系域劃分提交了最為滿意的方案。因為，其概念的分割，不僅細化了沉積趨勢在基準面變化曲線中的表現(xiàn)形式，也從特殊的角度向地質(zhì)學(xué)家強調(diào)沉積趨勢研究的重要性，是層序地層學(xué)標準化富有智慧性的第一次重要嘗試。

圖4 層序形成的四個過程及其多樣的體系域疊置關(guān)系(修改自Helland-Hansen et al.[31])結(jié)合不同的地層界面刻畫完整的基準面變化旋回，在旋回性地層堆積序列中，選擇不同的體系域組合方式形成多樣的層序模式。在地層記錄旋回性框架內(nèi)，體系域在橫向上呈現(xiàn)不同的展布形態(tài)，在垂向上依次疊置。由于海平面變化速率與沉積物供給速率的相互作用，低水位正常海退體系域與高水位正常海退體系域在相對海平面上升期間沒有一個固定的位置，最大海泛面所伴隨的海侵浪蝕面可能導(dǎo)致海侵體系域?qū)η捌诟鞣N類型體系域的直接覆蓋，而伴隨強迫型海退作用階段的陸上不整合面，其向海的延伸范圍與后期的保存程度都存在著強烈的變化性。Fig.4 Diagram showing the four formation processes of sequence and the superimposed relationship of system tracts(modified from Helland-Hansen et al. [31])

3 河流相層序中非常規(guī)體系域概念的引入——標準化的第二次重要嘗試

層序地層學(xué)的標準化要求在各層序模式之間達成一致性共識，即尋求概念術(shù)語的一致性。面對不同的沉積環(huán)境，Catuneanuetal.[49-50]對層序定義的微細調(diào)整將注意力更多的放在可容納空間或沉積物供給變化的普遍旋回上，將層序地層學(xué)應(yīng)用向所有的沉積環(huán)境擴展，即表現(xiàn)為河流相層序中非常規(guī)體系域概念的引入。

后Exxon時代，層序地層學(xué)不斷走向成熟的同時，不整合面在河流沖積構(gòu)架解釋[51-55]中的應(yīng)用將層序地層學(xué)概念體系帶入了河流相沉積序列解釋的舞臺。針對被動大陸邊緣近濱河流沉積環(huán)境中構(gòu)造升降、海平面與氣候變化的控制因素，強調(diào)河流沉積中海平面變化的直接控制作用，以及基準面與相對海平面變化的近似對等性[56]，科學(xué)家采用非對稱定義的海相四分體系域(LST、TST、HST、RST)建立一系列河流相層序模式。其中，Wright[51]和Shanley[52]兩個研究團隊所提出的河流相層序模式(圖5)，以及國內(nèi)張周良等人的理論突破[54-55,57]，為河流沉積序列的解釋提供了重要的方法途徑。雖然他們所采用的河流相體系域邊界的定義一直沿用Exxon時代的模糊限定，并未精確定義體系域或?qū)有蜻吔缥恢?，但其共同強調(diào)的基準面下降期形成層序界面的概念卻成為了河流相層序研究中的重要進步。

圖5 主要河流層序模式對比圖后Exxon時代，河流層序模式中體系域邊界多沿用Exxon時代的模糊限定，即將層序邊界置于基準面下降拐點，直到Catuneanu等才將河流層序邊界精確置于基準面變化的最低點，但以海相四分體系域(LST+TST+HST+RST)所構(gòu)架的河流層序模式僅局限于近濱河流沉積環(huán)境，“非常規(guī)體系域”(LAST+HAST)組成的河流層序模式將層序地層學(xué)方法帶入內(nèi)陸河流沉積體系。LST.低水位體系域，TST.海侵體系域，HST.高水位體系域，RST.海退體系域，LAST.低可容納空間體系域，HAST.高可容納空間體系域。Fig.5 A comparison chart of main river sequence models

Catuneanuetal.[49-50]利用正常海退與強迫型海退的區(qū)分，將濱岸環(huán)境河流相層序限定在基準面上升過程，形成低水位正常海退期的聚合河道砂體、海侵期泛濫平原孤立河道向高水位正常海退期混合水道的充填序列(圖5)，作為濱岸河流層序研究的重要總結(jié)。然而，海相四分體系域所組成的“常規(guī)體系域”，其本質(zhì)成因與濱線軌跡變化的緊密聯(lián)系性，以及內(nèi)陸環(huán)境中構(gòu)造運動與氣候變遷對沉積作用的主導(dǎo)性，將“常規(guī)體系域”僅僅局限在濱線附近。內(nèi)陸河流生物化石的獨特保存、地層較快的橫向相變以及層序界面的不易識別，為獨立于層序模型的“非常規(guī)體系域”概念的引入奠定了特殊的沉積背景。

“非常規(guī)體系域”，一種對內(nèi)陸沉積環(huán)境中復(fù)雜地質(zhì)記錄較為客觀的解釋途徑，泛指常規(guī)體系域之外，與特殊河流沉積環(huán)境相關(guān)的體系域類型[58]，按照在有關(guān)地層序列中不同沉積組分之間的比例描述為“低可容納空間體系域”(LAST)和“高可容納空間體系域”(HAST)(圖5)。強調(diào)河流層序形成過程中可容納空間與沉積物供給的共同控制[59]，并利用地層記錄中垂向疊加的沉積物厚度來反映基準面變化過程。與常規(guī)體系域之間的重要差別在于，非常規(guī)體系域認為在一個完整的河流沉積層序中，基準面上升期(正可容納空間)沉積地層，基準面下降期(負可容納空間)形成層序邊界，通過河流地層格架單元的比例簡單定義體系域，表現(xiàn)在：1)聚合的河道相砂巖代表低可容納空間階段的沉積；2)孤立的河道相砂巖發(fā)育的泛濫平原沉積代表高可容納空間階段的沉積，在該階段沉積中發(fā)育湖泊和更多的煤層。在這些認識的基礎(chǔ)上，將河流沉積及其相關(guān)沉積歸為低、高可容納空間體系域，這種基于過程沉積學(xué)的解釋也是獨立于模型存在的，其應(yīng)用的靈活性受到地質(zhì)學(xué)家的廣泛接受[60-61]。但與海相地層相比，河流相地層序列更加復(fù)雜的變化性，表明非常規(guī)體系域?qū)有蚰Ｊ揭膊⒎悄軕?yīng)用到所有的河流相地層序列。

以四川盆地上三疊統(tǒng)須家河組為例，其以一套含煤系地層中的6個特征巖性段而受到國內(nèi)地層學(xué)家的廣泛關(guān)注[62-65]。其中，一、三、五段為高可容納空間的含煤細粒碎屑巖河流地層，二、四、六段為砂質(zhì)底荷載高能河流的低可容納空間沉積[65]，根據(jù)巖石地層劃分以及沉積序列所反映出來的旋回性，將須家河組劃分為三個河流相沉積層序。然而，其反映的總體向上變粗的沖積構(gòu)架卻與現(xiàn)行的河流相層序模式形成巨大反差(對比圖5)。地層序列所表現(xiàn)出來的變化性很難用現(xiàn)行的層序模式進行描述分析，但客觀存在的可容納空間變化過程卻是所有河流相地層序列所共有的，且獨立于層序模式存在。因此，在尋求層序地層學(xué)標準化的今天，非常規(guī)體系域概念的引入打破了濱岸環(huán)境河流層序研究的局限性，將層序地層學(xué)概念方法擴展到內(nèi)陸河流沉積背景的同時，也為內(nèi)陸湖泊、沼澤，以及深海沉積體系的層序研究找到突破口，是層序地層學(xué)發(fā)展的重要跨越。更為突出的貢獻在于，非常規(guī)體系域概念的引入為內(nèi)陸各種沉積環(huán)境之間的層序地層標準化帶來了一直性術(shù)語的端倪，是層序地層學(xué)標準化的又一次成功嘗試。

4 討論

作為局部和區(qū)域范圍地層對比的一種有效工具，層序地層學(xué)雖已被地質(zhì)工作者廣泛應(yīng)用，但仍未被納入任何地層規(guī)范或指南。在模式多樣化的后Exxon時代，層序地層學(xué)家力圖尋求一個可以涵蓋所有層序模式的概念及方法，但長時間來都未達成一致共識。2009年Catunenauetal.[49]提出“朝向?qū)有虻貙訉W(xué)標準化”的概念，掀起了對層序地層學(xué)“標準化”的激烈討論，但就“標準化”定義的認識，以及“標準化”與標準化進程中“變化性”的相互關(guān)系，在許多層序地層學(xué)實踐中仍顯模糊。

面對不同構(gòu)造和沉積背景堆積的地層序列，由于觀察級別以及可使用數(shù)據(jù)類型的不同，科學(xué)家可能采用不同的層序模式進行地層序列的描述分析，但無論地層序列之間存在何種差異，它們都是可容納空間和沉積物供給共同作用的產(chǎn)物，都是由不同類型的體系域或成因單元組合構(gòu)成?！皩有虻貙訉W(xué)標準化”的提出將獨立于模型的層序地層學(xué)工作流程帶入地層學(xué)實踐的舞臺[66]，為地層學(xué)工作者提供一個在對相或地層疊置樣式觀察的基礎(chǔ)上識別巖石記錄中基本構(gòu)筑模塊(體系域)的工具，明確定義層序地層學(xué)“標準化”的目的是對各種模式共同基礎(chǔ)的探索，即通過獨立于模型的基本概念在多樣化層序模式之間尋求概念術(shù)語的一致性[48]。與此同時，長期的層序地層學(xué)實踐認識到每一種層序模式都與其獨特的地質(zhì)背景緊密聯(lián)系[4,9,31,67-69]，層序模式的多樣化以及地層界面與體系域強烈的復(fù)雜化是層序地層學(xué)變化性的直接體現(xiàn)，因此，考慮到地層記錄的復(fù)雜性以及沉積環(huán)境控制因素的多樣性，每一種層序模式的運用都應(yīng)該與實際地質(zhì)背景相結(jié)合。因為，當(dāng)我們還在為各種層序模式不斷贊譽時，地層序列中總可以尋找出一些現(xiàn)行層序模式不易解釋的現(xiàn)象。層序地層學(xué)標準化是在“變化性”中尋找“一致性”的過程，看似矛盾的兩者具有共同的目的，即在復(fù)雜的地層記錄中研究沉積趨勢的變化，尋找出更多的規(guī)律性。兩者是矛盾的共同體，層序地層學(xué)不可能拋開“變化性”談“一致性”，相反，層序地層學(xué)變化性在一定程度上檢驗了層序地層學(xué)標準化的進程，且“一致性”概念術(shù)語的探索也離不開地層“變化性”特征的參與。

Catunenauetal.[49]28位科學(xué)家對“標準化”的探討具有里程碑式的作用，為層序地層學(xué)的深入發(fā)展指明了方向，其獨立于模型的層序地層學(xué)工作流程，為標準化提供可能性的同時也拉開了獨立于層序模式概念的識別。體系域“四分”與理想的基準面變化曲線，為解釋形成所有類型地層疊置樣式及成因單元提供詳細對比的工具，為術(shù)語的標準化提供主要的載體，非常規(guī)體系域概念的引入為陸相河流層序的研究提供突破口。這些標準化的重要嘗試是層序地層學(xué)進一步走向成熟的標志。然而，層序地層學(xué)標準化進程走到這里是否已經(jīng)有了答案？很多學(xué)者還在幻想建立一個能夠完全涵蓋所有地層疊置樣式的層序模式，這樣的想法應(yīng)該放棄，就像分析河流構(gòu)型要素那樣，更加注重層序的“構(gòu)型要素”，即體系域、層序界面以及沉積趨勢的識別，才是層序地層學(xué)研究的本質(zhì)，而并非一定要建立一個完整的層序模式。獨立于層序模式的體系域概念術(shù)語以及層序地層學(xué)工作流程的達成，或許離層序地層學(xué)標準化的目的已經(jīng)不遠。

5 結(jié)語

由于層序地層學(xué)的概念體系和工作方法還存在一些混亂和不一致，在地層規(guī)范和指南中要確認一個正式的層序地層單位還未成熟，因此，層序地層學(xué)的標準化進程總是存在若干阻礙和困難，同時也表現(xiàn)出標準化的必要性和緊迫性?；趯有蛐纬傻暮Ｇ帧Ｍ诉^程和對Exxon層序地層學(xué)概念體系不協(xié)調(diào)的修正，總結(jié)出層序形成的四個過程(海侵、低水位和高水位正常海退、強迫型海退)的認識，為層序地層學(xué)標準化邁出了艱難的一步；基于河流沉積中低和高可容納空間沉積所具有各自特征性的沉積單元，總結(jié)出的“低和高可容納空間體系域”的概念，代表了層序地層學(xué)走向標準化的又一次成功嘗試。前期科學(xué)家們的這些富有智慧的成果，為層序地層學(xué)標準化奠定了重要基礎(chǔ)，也為層序地層學(xué)的深入發(fā)展提供了更多的思考線索和途徑，因而具有深遠的科學(xué)內(nèi)涵和意義。

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Towards the Standardization of Sequence Stratigraphy: An important scientific proposition of sequence stratigraphy

WU HeYuan1,2

1. Postdoctoral Workstation, Xinjiang Oilfield Company, PetroChina, Karamay, Xinjiang 834000, China2. Postdoctoral Program, PetroChina Research Institute of Exploration and Development, Beijing 100083, China

In the Post-Exxon times of sequence stratigraphy, scientists came up with various sequence models of the complex stratigraphic records as well as its response mechanism, and endowed all models with strong pertinence, which aroused inconsistencies in conceptual system. Therefore, the standardization of sequence stratigraphy aiming at seeking the consistency of terminology has become an important scientific proposition of today’s sequence stratigraphy. During the development process of sequence stratigraphy, the identification and distinguishing between normal regression and forced regression has laid an important groundwork for the system description of the sequence development, and has become the first step towards the standardization as these processes are model-independent. The introduction of unconventional system tracts in fluvial sequence models, namely, low and high-accommodation system tract, turned to be another successful attempt of the standardization of sequence stratigraphy because of its model-independent feature. Considering the four particularities of the stratigraphic records—the complexity and the cyclicity in the stratigraphic accumulating process, the non-gradual change and the non-integrity of the stratigraphic records, chasing the variability represented by the diversity of sequence models and the nature of standardization containing variability will provide more clues and approaches for further development of sequence stratigraphy.

sequence stratigraphy; standardization; sequence models; system tract; the Post-Exxon times

1000-0550(2017)03-0425-11

10.14027/j.cnki.cjxb.2017.03.001

2016-04-25； 收修改稿日期： 2016-06-06

吳和源，男，1986年出生，博士后，沉積學(xué)，E-mail:wuheyuan0702@126.com

P539.2

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