塔里木盆地柯坪水泥厂奥陶系剖面层序划分及特征.doc

1、塔里木盆地柯坪水泥厂奥陶系剖面层序划分及特征塔里木盆地柯坪水泥厂奥陶系剖面中、下奥陶统碳酸盐岩主要发育II 型层序不整合界面，而上奥陶统则发育 III 型层序边界。六级韵律层在柯坪县水泥厂剖面主要为潮下型、环潮坪型及 L-M 型，形成 8 种岩性组合样式。五级准层序主要由大约 45 个六级韵律层垂向叠加组成。四级准层序组由 46 个五级准层序垂向叠加组合形成，构成进积、退积和加积准层序组。该剖面可以识别出 6 个三级层序，内部组成具有二分性，以 TST-HST 组合为特征。海侵体系域以暗色晶粒灰岩（云岩）为主，水平层理及微波状层理发育，岩层厚度自下而上减薄。高水位体系域岩性组合主要为内碎屑云岩

2、夹灰岩。岩层厚度向上增加，总体呈现相对水深逐渐变浅的进积特征。 层序界面类型及特征 柯坪水泥厂奥陶系剖面位于柯坪县北北西 10km 的柯坪县水泥厂（喀玛提坎大沟口西岸）北侧（图 1） ，地层发育良好、化石丰富、出露较好，是柯坪塔格小区奥陶系的典型剖面之一。底与寒武系下丘里塔格组整合接触，上部（缺失印干组）与铁热克阿瓦提组假整合接触，厚 673.74m。其代表性，广泛对比性等均达上佳。本次研究按 1：500 的精度实测了该剖面，通过对露头仔细观测和系统采样，研究了剖面的岩性组合和古生物特征，层序界面特征、准层叠置结构和三级层序划分。 层序地层学是在一个等时地质年代格架内从三维空间上认识一个有成因

3、联系的沉积组合体，上下被不整合面或与之相当的整合面所截切。层序的划分是通过层序界面的标定、体系域构成以及准层序、准层序组的叠置序列和空间产出状态等来实现的。 按照 P.R.Vail 的定义，层序不整合界面是由于相对海平面快速下降形成，以高位体系域与低位体系域或陆棚边缘体系域之间的不整合面或与之相当的整合面作为层序界面。 通过对剖面详细研究，发现中、下奥陶统碳酸盐岩主要发育 II 型层序不整合界面，而上奥陶统发育相对海平面快速上升形成的 III 型层序边界。 II 型层序边界形成时，海平面发生过短暂的下降，随之上升，因而识别特征没有 I 型层序边界显著，仅在近岸部位有微小的侵蚀。如中、下奥陶统层

4、序 I-层序底界面。 Schlager（1989）认为除了不整合面（I 型和 II 型）外，可以把突发海泛面做为旋回层序划分的分界，称为 III 型层序边界，在此层序边界之上有明显的水体突然加深的现象。如上奥陶统层序 V、层序底界面。准层序类型、叠置关系及三级层序划分 柯坪县水泥厂奥陶系剖面主要为碳酸盐岩台地沉积环境，高频层序类型多样且特征明显，主要包括六级米级旋回韵律层、五级准层序（准层序）及四级准层序组（准层序组） 。 六级韵律层在柯坪县水泥厂剖面主要为潮下型、环潮坪型及 LM 型，主要表现为以下几种组合形式：每个旋回下部岩石单元为浅灰，灰白色中厚层状粉晶灰岩，上部岩石单元为灰，浅灰色薄至

5、中层状亮晶砂屑灰岩；每个旋回下部岩石单元为灰色一浅灰色中层状粉晶云岩，上部岩石单元为浅灰色中层状（残余砂屑）中，细晶白云岩；每个旋回下部岩石单元为灰色-浅灰色中层状泥、粉晶云岩，上部岩石单元为浅灰色中层状（残余砂屑）中-粗晶白云岩；每个旋回下部岩石单元为灰色-浅灰色中层状泥晶灰岩，上部岩石单元为浅灰色中厚层状亮晶砂屑灰岩；每个旋回下部岩石单元为灰色-浅灰色中薄层状泥晶灰岩，上部岩石单元为浅灰色中层状藻砂屑灰岩；每个旋回下部岩石单元为深灰色、黑色页岩，上部岩石单元为浅灰色中薄层状泥晶灰岩或泥质灰岩：每个旋回下部岩石单元为灰绿色页岩，上部岩石单元为灰绿色、灰色薄层状粉屑灰岩：每个旋回下部岩石单元为

6、浅灰-灰黑色残余砂屑硅质灰岩，上部岩石单元为浅灰色中层状细-中晶白云岩（图 2） 。 五级准层序主要由大约 45 个六级韵律层垂向叠加组成，其具体表现形式随其在三级层序中所处的不同体系域而不同。当其处于三级层序的海侵体系域中时，通常表现为向上变深的退积式沉积，准层序上部韵律层的沉积水深要比准层序下部韵律层的沉积水体深。当五级准层序处于三级层序的高位体系域中时，通常表现为向上变浅的加积一进积式沉积，准层序上部韵律层的沉积水深总体变现为要比准层序下部韵律层的沉积水深浅。 四级准层序组由 46 个五级准层序垂向叠加组合形成，其具体表现形式随其在三级层序中所处的不同体系域而不同。当其处于三级层序的海侵

7、体系域中时，通常表现为向上变深的退积式沉积，即构成准层序组的上部准层序沉积水深要比该准层序组的下部准层序沉积水体深。当其处于三级层序的高位体系域中时，四级准层序组总体表现为向上变浅的加积，进积式沉积，即构成准层序组的上层序沉积水深要比该准层序组的下部准层序沉积水体浅。 根据露头中岩性、沉积相转换面、暴露特征及水体深度突然变化等界面特征，准层序类型及叠置关系，将柯坪水泥厂奥陶系剖面进一步划分为 6 个三级层序。碳酸盐岩台地背景下，层序中体系域发育不全，以TST-HST 组合为特征，无低水位体系域。体系域特征如下： 海侵体系域是在海水逐渐加深的背景下形成的。岩石类型以暗色泥晶灰岩、页岩、泥粉晶白云

8、岩、粉细晶白云岩为主，可见水平层理及微波状层理，岩层厚度从中厚层状逐渐减至中一薄层一纹层状。 高水位体系域由前积_力口积型准层序组所组成。每一准层序的下部为颜色较深的纹层状或薄层的粉晶白云岩、砂屑白云岩、泥晶灰岩及藻灰岩等，其上颜色逐渐变浅，为薄-中层状或厚层状粉，细晶白云岩、藻云岩、颗粒白云岩。总体呈现相对水深逐渐变浅的进积特征。 结论：柯坪水泥厂奥陶系剖面厚度达 673.74m。该剖面自下而上可划分为蓬莱坝组、鹰山组、大湾沟组、萨尔干组、坎岭组、和其浪组。奥陶系底与寒武系下丘里塔格组整合接触，上部（缺失印干组）与铁热克阿瓦提组假整合接触。 该剖面中、下奥陶统碳酸盐岩发育 II 型层序不整合

9、界面，而上奥陶统发育相对海平面快速上升形成的 III 型层序边界。 柯坪县水泥厂奥陶系剖面中，高频层序类型多样且特征明显，主要包括六级米级旋回韵律层、五级准层序（准层序）及四级准层序组（准层序组） 。六级韵律层进一步划分为潮下型、环潮坪型及 L-M 型，形成 8种岩性组合样式。五级准层序主要由大约 4-5 个六级韵律层垂向叠加组成。四级准层序组由 4-6 个五级准层序垂向叠加组合形成，构成进积、退积和加积准层序组。 该剖面可以识别出 6 个三级层序，层序中体系域发育不全，由 TST和 HST 构成。海侵体系域岩石类型以暗色泥晶灰岩、页岩、泥粉晶白云岩、粉细晶白云岩为主，可见水平层理及微波状层理，岩层厚度从中厚层状逐渐减至中一薄层一纹层状。高水位体系域中，每一准层序的下部为颜色较深的纹层状或薄层的粉晶白云岩、砂屑白云岩、泥晶灰岩及藻灰岩等。其上颜色逐渐变浅，为薄-中层状或厚层状粉-细晶白云岩、藻云岩、颗粒白云岩。总体呈现相对水深逐渐变浅的进积特征。