En la práctica, los estratígrafos han descubierto gradualmente que la cronoestratigrafía, la bioestratigrafía y la litoestratigrafía son incompletas para la estratigrafía. Los estratígrafos creen que la división estratigráfica cronológica es en realidad una división estratigráfica artificial, que está profundamente influenciada por factores como los hábitos tradicionales y la prioridad de los fundadores. , especialmente en cuestiones clave como la determinación de límites y la selección de secciones estratigráficas, todavía no hay mejor manera que "votar" (Wu et al., 1989)[1]. Las clasificaciones bioestratigráficas y litoestratigráficas y sus respectivas unidades taxonómicas (biota, grupo, grupo, etc.) se ven afectadas en diversos grados por el entorno de depósito en el que se formaron los estratos. Por ello, la gente es cada vez más consciente de que dividir y comparar estratos basándose únicamente en fósiles o litología tiene grandes limitaciones e incluso cierta confusión, por lo que es necesario encontrar otros métodos para establecer marcos estratigráficos.
La sedimentología y la estratigrafía son las disciplinas más básicas de las ciencias de la tierra, sin embargo, debido al desarrollo y penetración de otras disciplinas, en los últimos años se han producido grandes avances, especialmente el auge de la cicloestratigrafía y la estratigrafía secuencial. Estas nuevas ideas han sido ampliamente aceptadas y aplicadas con éxito en prácticas de producción como la exploración de petróleo y gas, lo que ha llevado a cambios en la comprensión de la gente sobre la escala histórica de la formación y evolución de la Tierra y al surgimiento de principios de correlación estratigráfica simultánea global.
Como un nuevo y sorprendente campo en la estratigrafía generalizada, la estratigrafía secuencial surgió y se desarrolló rápidamente. La propuesta y práctica de la estratigrafía secuencial se basa en la cuenca del margen continental pasivo en un contexto geológico específico, es decir, un lado está conectado a la tierra y el otro lado es una cuenca de aguas profundas, especialmente el fondo marino del Golfo de México y la plataforma continental atlántica desde el abanico del Plioceno al Pleistoceno. El patrón de la cuenca y las secuencias determinadas tienen tres características: primero, fuente unidireccional y fluctuación unidireccional del nivel del mar; segundo, el efecto lineal de la fuente y el aumento y caída del nivel del mar; Cuando el nivel del mar baja, los sedimentos (fuentes terrestres) migran de la tierra al océano, y cuando el nivel del mar aumenta, los sedimentos (fuentes marinas) migran de los océanos a la tierra. En tercer lugar, la formación de límites de secuencia enfatiza la correlación entre las tasas de aumento y caída del nivel del mar y las tasas de hundimiento tectónico, ignorando el impacto de las actividades tectónicas en la composición de las zonas del sistema sedimentario.
No es difícil ver que la aplicación y práctica de la estratigrafía de secuencia clásica sólo es aplicable a cuencas de margen continental pasivas desde el rifting hasta el hundimiento térmico.
Sin embargo, el trasfondo geológico de las antiguas cuencas del margen continental es mucho más complejo. Además del hundimiento tectónico, las fluctuaciones del nivel del mar, las tasas de suministro de materiales y el paleoclima, la transformación de las propiedades de las cuencas de los márgenes continentales, las limitaciones de las cuencas por las actividades tectónicas entre placas adyacentes, los efectos multidireccionales de las fuentes de materiales y el impacto de Actividades tectónicas regionales en océanos relativos Los efectos de los cambios planos y las fluctuaciones del nivel del mar complicarán la arquitectura y las relaciones de apilamiento de los tramos de sistemas sedimentarios, lo que conducirá a la identificación de interfaces y sistemas secundarios dentro de secuencias en afloramientos. Por lo tanto, la aplicación y práctica de la estratigrafía secuencial no se puede separar del modelo clásico de estratigrafía secuencial y no se puede aplicar sin distinguir entre antecedentes y condiciones geológicas. Se puede ver que al estudiar y confirmar la división y correlación de la estratigrafía secuencial y establecer un marco estratigráfico isócrono, en la práctica se deben establecer diferentes modelos de estratigrafía secuencial según las diferentes cuencas. Los resultados definitivamente aportarán nuevas ideas para la estratigrafía secuencial clásica. desafiar y conducir a la reforma.
La estratigrafía secuencial es un conjunto sedimentario con una relación genética tridimensional cortada por discordancia y su correspondiente superficie de conformidad dentro del marco temporal geológico isócrono. Según P.R.Vail et al. (1987)[2], una secuencia se refiere a un cuerpo sedimentario en un ciclo de subida y bajada del nivel del mar, que comienza desde el inicio de la caída del nivel del mar y termina con el final de la caída del nivel del mar. de modo que en la interfaz del cuerpo sedimentario se forma una discordancia, es decir, una discordancia de secuencia.
Sloss propuso por primera vez la palabra secuencia en 1948. Aunque su significado es diferente, cree que "el concepto de secuencia no es nuevo, pero ya era antiguo cuando mis colegas y yo propusimos este concepto en 1948". Sin embargo, Sloss hizo una contribución sustancial al desarrollo de la secuencia de interfaz de discordancia como herramienta estratigráfica. Sloss (1963)[3] dividió los estratos del Precámbrico tardío al Holoceno del cratón de América del Norte en seis conjuntos de combinaciones estratigráficas delimitadas por discordancias interregionales, y nombró a estos seis conjuntos de combinaciones estratigráficas en honor a las tribus indias de América del Norte para enfatizar que originan de América del Norte. Sloss estableció secuencias en el cratón y cartografió las facies sedimentarias. Sin embargo, argumentó que estas secuencias "no son necesariamente aplicables a la litoestratigrafía y cronoestratigrafía más allá de los cratones y otros continentes". Aunque las secuencias cratónicas formaron la base de la estratigrafía de secuencias, no fueron aceptadas a principios de los años 1960 y 1970.
Otro avance importante en la evolución de la estratigrafía secuencial se refleja en los resultados de la investigación de P.R. Vail y R.M. Mitchum (1977) [4] de Exxon Company. En una serie de artículos presentados en varias conferencias académicas, estos autores propusieron el aumento y la caída global del nivel del mar y los patrones estratigráficos resultantes limitados por discordancias. Mitchum profundizó y amplió el concepto de secuencia, le dio una definición más precisa y cambió el uso de la secuencia Sloth, principalmente en los dos aspectos siguientes:
Primero, Vail y Mitchum Las secuencias a las que se hace referencia son mucho más más corto que SLOTH, y las seis secuencias cratónicas norteamericanas originales fueron divididas más finamente por ellas, y las secuencias cratónicas norteamericanas fueron clasificadas como supersecuencias (diagrama de ciclo compilado por investigadores de Exxon);
En segundo lugar, el concepto de secuencia de Weir enfatiza que las fluctuaciones globales del nivel del mar son el principal mecanismo impulsor de la evolución de la secuencia. Esta interpretación ha provocado controversia y escepticismo entre sedimentólogos y expertos en estratigrafía.
Después de que M.T.Jervey (1988)[5] estableciera el modelo espacial acomodado, la nueva interpretación amplió la resolución del modelo estratigráfico sísmico y la gente rápidamente obtuvo una comprensión del modelo espacial acomodado. el modelo de espacio de alojamiento puede dividir la secuencia en unidades estratigráficas más pequeñas. Estas unidades estratigráficas más pequeñas se denominaron más tarde "tractos de sistemas" y las secuencias se clasificaron como tipo I o tipo II según el tipo de desarrollo del tracto de sistemas. Mientras establecían el modelo conceptual anterior, bajo la fuerte influencia de D.E. Frazier (1974) [6] y C.V. Campbell (1967) [7], algunos geólogos de Exxon Company comenzaron a utilizar datos de registros de pozos, núcleos y afloramientos para analizar los cambios ascendentes. Patrones de apilamiento de rocas siliciclásticas someras y cronoestratigrafía de sus unidades estratigráficas. Los métodos de investigación anteriores se confunden fácilmente con los modelos conceptuales. Aunque J.L. Wilson (1975)[8] y otros llaman "ciclos" a las unidades estratigráficas que se vuelven menos profundas hacia arriba, J.C. Van Waggoner et al. (1989)[9] las llaman "cuasi-secuencias". Este término conserva el término "ciclo" utilizado por P.R. Vail et al (1987) para indicar el tiempo de eventos recurrentes regulares, y también enfatiza la relación entre parasecuencias y secuencias.
La unidad básica de la estratigrafía secuencial es la secuencia. La secuencia y superposición de tramos del sistema en la secuencia corresponden a varias etapas de los cambios del nivel del mar en un ciclo de subida y bajada del nivel del mar. Dentro del tramo del sistema, delimitado por la superficie de inundación secundaria, se forman un par de estratos que se vuelven menos profundos hacia arriba, llamados parasecuencias. La superposición de múltiples parasecuencias compuestas de superficies de inundación con las mismas propiedades se denomina grupo de parasecuencias. Por lo tanto, existen grupos de parasecuencias de tractos de sistema transgresivos, grupos de parasecuencias de tractos de sistema de altura baja y grupos de parasecuencias de tracto de sistema de altura. Para tres términos con significados diferentes: secuencia, grupo de parasecuencia y parasecuencia, Wang Hongzhen propuso llamarlos secuencia normal, subsecuencia y microsecuencia, que es también el método adoptado en este artículo.
La determinación de secuencia o secuencia normal es la base del análisis de estratigrafía de secuencia. En la actualidad, existen aproximadamente cuatro esquemas para dividir secuencias según la escuela de estratigrafía de secuencias:
(1), representado por el grupo de investigación Exxon (1987)[2] dirigido por P.R. Vail, comenzando con el declive de El nivel del mar y la superficie de discordancia o su superficie de conformidad equivalente formada al final es la marca de interfaz de secuencia. Se enfatiza que la causa de la superficie de discordancia de secuencia está controlada por la rápida disminución del nivel del mar, y el movimiento tectónico solo juega el papel de. fortaleciendo y debilitando la huella de la interfaz de secuencia, y de acuerdo con la magnitud y la tasa de disminución del nivel del mar,
(2) Galloway (1989) [10] utilizó la superficie sumergida máxima de agua de mar como la interfaz superior e inferior de la secuencia. Este esquema solo considera completamente el isocronismo instantáneo de las interfaces superior e inferior de la secuencia, pero ignora la superficie de discordancia en la secuencia que define, lo que representa la pérdida de tiempo geológico. Por lo tanto, este esquema de división no conduce a la división. de estratos.
(3) Johnson et al. (1985)[11] creían que esta secuencia es una secuencia estratigráfica de ciclo transgresivo-regresivo con una discordancia o una discordancia de denudación transgresiva como interfaz.
Los tres métodos de división de secuencias anteriores son similares a las marcas de definición en que los cambios en el nivel del mar son el mecanismo intrínseco que controla la génesis de las secuencias de los tractos del sistema y la distribución de las fases sedimentarias, pero también son muy diferentes. La clave es que las definiciones de los límites de las secuencias son diferentes, por lo que las "secuencias" de las tres soluciones diferentes no se pueden comparar ni mezclar.
(4) El grupo genético estratigráfico encabezado por t. a. Cross (1994) [12] de la Colorado School of Mines cree que el ciclo del nivel de base estratigráfica es clave para controlar la formación y división de secuencias estratigráficas.
El nivel de base estratigráfica está restringido por factores integrales como cambios en el nivel del mar, hundimiento estructural, compensación de la carga de sedimentación, tasa de suministro de sedimentos y topografía deposicional. Cross et al. citaron y desarrollaron el concepto de nivel base propuesto por H. E. Wheeler (1964) [13], y analizaron el principio de proceso-respuesta de los ciclos de nivel base y las secuencias marinas. Se puede decir que es un paso en la estratigrafía de secuencia estadounidense. Nuevo género. Este punto de vista e idea son útiles para estudiar la correlación de unidades sedimentarias como plataformas continentales superiores, deltas y abanicos submarinos y la división fina de cuerpos sedimentarios, por lo que ha atraído mucha atención por parte de los geólogos.
2. Problemas en la práctica de la aplicación de la estratigrafía secuencial
A mediados y finales de la década de 1980, también se llevaron a cabo investigaciones sobre la estratigrafía secuencial en mi país. Además de la estratigrafía sísmica de algunos campos petroleros, la comunidad geológica estudia principalmente la estratigrafía de secuencia de afloramientos de estratos marinos en los márgenes de continentes antiguos. Entre ellos, Liu Baojun, Xu et al. [14] establecieron un marco estratigráfico secuencial desde el Siniano hasta el Triásico en el margen sureste de la Plataforma Yangtze en el sur de China. Dibujaron las curvas de subida y bajada del nivel del mar dentro del marco temporal correspondiente, propusieron la relación entre las dos plataformas carbonatadas y los ciclos de subida y bajada del nivel del mar en la historia geológica de la Plataforma Yangtze, e hicieron un intento preliminar de combinar la investigación de estratigrafía secuencial. con evolución de cuencas para ampliar las capas. Aplicaciones de la estratigrafía secuencial. Xu y Mou Chuanlong [15] llevaron a cabo un estudio de estratigrafía de secuencia del Devónico en Hunan sobre la base de una investigación detallada de afloramientos, y compilaron mapas paleogeográficos de facies sedimentarias isócronas y diácronas que propusieron tres tipos de interfaces de secuencia durante este período; otros estudiosos nacionales también realizaron estratigrafía de secuencia; investigación. Qiao Xiufu, Wu Yinglin et al. [16], Sheng et al. [17] y Wei et al. realizaron una gran cantidad de estudios de secuencia en los estratos del Proterozoico tardío, Paleozoico y Mesozoico, respectivamente. Sin duda, estos estudios han acumulado una rica experiencia para la aplicación de la estratigrafía secuencial. Dado que la investigación de estratigrafía de secuencia se lleva a cabo principalmente en afloramientos, han surgido nuevos problemas en la práctica, principalmente en los siguientes cinco aspectos:
(1) Selección de secuencia y definición de límites de secuencia. Cuando el nivel del mar baja, en la práctica resulta bastante controvertido utilizar la superficie expuesta o la superficie sumergida máxima como interfaz de secuencia. Generalmente se cree que las superficies expuestas sólo pueden identificarse en áreas donde se produce el rejuvenecimiento de los ríos, y son discordancias ocultas en áreas de aguas profundas, lo que dificulta la identificación. Por el contrario, la superficie máxima de inundación se puede rastrear como una interfaz isocrónica y también puede ser marcada por la biosfera.
(2) El grado de concordancia entre la interfaz de secuencia en el afloramiento y la interfaz bioestratigráfica también es cuestionable. Los bioestratógrafos (dictados por Yin Hongfu, 1994) creen que existe una diferencia de tiempo entre la interfaz biológica y la interfaz de discordancia de secuencia, y su distribución en el afloramiento es inconsistente, por lo que la superficie de inundación debe usarse como interfaz de secuencia. Es necesario profundizar en la práctica la contradicción y unidad entre la estratigrafía secuencial y la bioestratigrafía.
(3) La naturaleza y los tipos de interfaces de discordancia de secuencia son diversos, especialmente en áreas de distribución de rocas carbonatadas o plataformas carbonatadas. Todos los registros sedimentarios en las interfaces de discordancia de secuencia muestran que los marinos invaden el dominio del sistema. Por lo tanto, muchos académicos están interesados en los tipos de interfaces de secuencia y han propuesto tres tipos de interfaz o han realizado análisis genéticos de interfaces de secuencia.
(4) Intentar aplicar el estudio de la estratigrafía de secuencia y los tipos de interfaz de secuencia isocrónica al análisis de procesos de evolución de cuencas y transición cuenca-montaña.
(5) La investigación y aplicación de la estratigrafía secuencial de estratos continentales también se ha llevado a cabo en China. Por ejemplo, Li Sidian et al (1992)[18] llevaron a cabo una investigación de estratigrafía secuencial en Ordos continental. cuenca de depresión.; Wang Dongpo et al. realizaron un estudio sobre la estratigrafía de secuencia continental en la cuenca del Songliao Rift; Zhao Yuguang et al. (1993) [19] dividieron la estratigrafía de secuencia Triásico-Jurásico en la cuenca de Junggar. Además, se han llevado a cabo estudios de estratigrafía sísmica de los estratos continentales en los yacimientos petrolíferos de Nanhai, Bohai y Changqing. Sin embargo, además de la investigación sobre estratigrafía sísmica y estratigrafía secuencial, la investigación en esta área no sólo se lleva a cabo en el país sino también en el extranjero. En primer lugar, existen diferentes interpretaciones de la división de los límites de las secuencias y, en segundo lugar, existen diferentes definiciones y interpretaciones de los dominios del sistema. En realidad, estas dos cuestiones están relacionadas entre sí. La clave es identificar los límites de la secuencia en los estratos continentales. Algunos están delimitados por la superficie máxima de inundación y otros se calibran en función del nivel de base de erosión. tractos del sistema sedimentario A diferencia de los estratos marinos, se requiere una mayor exploración.