Sekvensstratigrafi - Sequence stratigraphy

Sekvensstratigrafi er en gren av geologi som prøver å dele opp og koble sedimentære avleiringer til uoverensstemmelsesbundne enheter på en rekke skalaer og forklare disse stratigrafiske enhetene når det gjelder variasjoner i sedimentforsyning og variasjoner i endringshastigheten i innkvarteringsområdet (relativ havnivå , kombinasjonen av eustatisk havnivå og tektonisk innsynking). Essensen av metoden er kartlegging av lag basert på identifikasjon av overflater som antas å representere tidslinjer (f.eks. Subaeriale uoverensstemmelser , maksimale flomflater), og derfor plasserer stratigrafi i kronostratigrafisk ramme. Sekvensstratigrafi er et nyttig alternativ til en litostratigrafisk tilnærming, som understreker likheten mellom steinenheter og litologi i stedet for tidsbetydning.

Sekvensstratigrafi omhandler genetisk relaterte sedimentære lag som er avgrenset av uoverensstemmelser.

Den "sekvens" delen av navnet refererer til sykliske sedimentære avleiringer . Stratigrafi er den geologiske kunnskapen om prosessene der sedimentære avleiringer dannes og hvordan disse avsetningene endres gjennom tid og rom på jordoverflaten.

Betydelige overflater

Sekvensgrenser

Sekvensgrenser anses som de viktigste overflatene. Sekvensgrenser er definert som uoverensstemmelser eller deres korrelative samsvar. Sekvensgrenser dannes på grunn av havnivåfallet. For eksempel fyller flervennlige sandsteinpakker ofte snittede daler dannet av havnivåfall assosiert med sekvensgrenser. De radert dalene i sekvensgrenser korrelert lateralt med interfluves, palaeosols som dannes på kantene av radert daler. Dalen er ikke genetisk relatert til underliggende avsetningssystemer som tidligere tolkninger trodde. Det er fire kriterier som skiller ut snittede dalfyllinger fra andre typer sandsteinsforekomster i flere etasjer: en utbredt korrelasjon med en regional erosjonsoverflate med høy lettelse som er mer utbredt enn de erosjonsbaser av individuelle kanaler i dalen; facies assosiasjoner gjenspeiler et grunnleggende skifte i facies sammenlignet med underliggende enheter; erosjonell dalbunn fjerner tidligere systemkanaler og marine bånd som gir et tidsavstand, de fjernede enhetene vil bli bevart under grensesnittene; økende kanalfylling og finkornede enheter oppover eller endringer i karakteren til fluvialsystemene som reflekterer økende innkvarteringsplass. Sandsteinlegemer assosiert med snittede daler kan være gode hydrokarbonreservoarer . Det har vært problemer i korrelasjonen og fordelingen av disse kroppene. Sekvens stratigrafiske prinsipper og identifisering av viktige overflater har løst noen problemer.

Parasekvensgrenser

Mindre betydning er knyttet til parasequensegrenser, men det er et antydning om at flomflater som representerer parasequensgrenser , kan være mer lateralt omfattende og etterlate mer bevis enn sekvensgrenser fordi kystsletten har en lavere gradient enn den indre kontinentalsokkelen . Parasekvensgrenser kan preges av forskjeller i fysiske og kjemiske egenskaper over overflaten, for eksempel; formasjon vannsalt, hydrokarbonegenskaper, porøsitet, kompresjonshastigheter og mineralogi. Parasekvensgrenser danner kanskje ikke en barriere for hydrokarbonakkumulering, men kan hemme vertikal reservoarkommunikasjon. Etter at produksjonen begynner, fungerer parasequences som separate dreneringsenheter med flomflatene, som er overlappet av skifer eller karbonatsementert horisonter, og danner en barriere for vertikal reservoarkommunikasjon. Sekvensstratigrafiske prinsipper har optimalisert produksjonspotensialet når arkitektur i reservoarskala er identifisert og separate dreneringsenheter er identifisert.

System traktater

Konseptet med systemkanaler utviklet seg for å koble de samtidige avsetningssystemene. Systemkanalen danner underavdeling i en sekvens. Forskjellige typer systemkanaler tildeles på grunnlag av stratalt stabelmønster, posisjon i en sekvens og i havnivåkurven og typer begrensningsflater.

  • En lavstandssystem-kanal (LST) dannes når sedimentasjonshastigheten overgår hastigheten på havnivåstigningen i den tidlige fasen av havnivåkurven. Den er avgrenset av en subaerial unkonformitet eller dens korrelative samsvar ved basen og maksimal regressiv overflate på toppen.
  • En transgressive systems tract (TST) er avgrenset av maksimal regressiv overflate ved basen og maksimal flomflate øverst. Dette systemet trekker form når sedimentasjonshastigheten overgår hastigheten på stigningen i havnivået i havnivåkurvene.
  • En høystandssystem-kanal (HST) oppstår i løpet av det sene stadiet av basenivåstigning når havnivåhastigheten faller under sedimenteringshastigheten. I denne perioden med havnivå dannes høystand. Den er avgrenset av maksimal flomflate ved basen og sammensatt overflate øverst.
  • Regressive systemkanaler dannes i den marine delen av bassenget under basenivåfallet. Subaeriale uoverensstemmelser danner seg samtidig på bassengets landside.

Parasequences og stabling mønstre

En parasequence er en relativt konform, genetisk beslektet rekkefølge av senger og sengetøy begrenset av marine flomflater og deres korrelative overflater. Flomflatene som begrenser parasequences, er ikke av samme skala som den regionale transgressive overflaten som er assosiert med en sekvensgrense.

Parasequences er delt inn i stabelmønstre:

Hvert stabelmønster vil gi forskjellig informasjon om oppførselen til innkvarteringsområdet, hvorav en viktig kontroll er relativt nivå. Så et raskt progresjonelt mønster vil være en indikasjon på fallende havnivå, raskt retrogradasjon er bevis for raskt overskridende havnivå, og aggradasjon vil være en indikasjon på forsiktig stigende havnivå.

Havnivå gjennom geologisk tid

Sammenligning av to havnivårekonstruksjoner i løpet av de siste 500 Myr. Den svarte linjen viser størrelsen på havnivåendring under kvartærbreen. dette er de siste million årene, men linjen er tidligere utlignet for lesbarhet.

Havnivå endres over geologisk tid . Grafen til høyre illustrerer to nylige tolkninger av havnivåendringer under fenerozoikumet . Den moderne tidsalderen er avbildet på venstre side, merket N for Neogen . De blå piggene nær datoen null representerer havnivåendringene knyttet til den siste istiden , som nådde sin maksimale utstrekning ca 20 000 år før nåtid (BP). Under denne isbegivenheten var verdens havnivå omtrent 320 fot (98 meter ) lavere enn i dag, på grunn av den store mengden sjøvann som hadde fordampet og ble avsatt som snø og is i isbreer på den nordlige halvkule . Da verdens havnivå var på dette "lave standpunktet", ble tidligere havbunnsedimenter utsatt for subaerial forvitring ( erosjon av regn, frost, elver osv.), Og en ny strandlinje ble etablert på det nye nivået, noen ganger miles utenfor den tidligere strandlinje hvis havbunnen var grunt.

I dag er havnivået på et relativt "høyt nivå" innenfor kvartærsyklusene på grunn av rask slutt - Pleistocene og tidlig Holocene- avfetting. Den gamle strandlinjen fra den siste isperioden er nå under ca. 120 meter vann. Selv om det er debatt blant jordforskere om vi for øyeblikket opplever et "høyt standpunkt", er det generelt akseptert at det eustatiske havnivået stiger.

I en fjern fortid har havnivået vært betydelig høyere enn i dag. Under krittiden (merket K på grafen) var havnivået så høyt at en sjøvei strakte seg over sentrum av Nord-Amerika fra Texas til Polhavet .

Disse vekslende høye og lave havnivåstandene gjentas i flere tidsskalaer. Den minste av disse syklusene er omtrent 20 000 år, og tilsvarer hastigheten på nedgangen i jordens rotasjonsakse (se Milankovitch-sykluser ) og blir ofte referert til som "5. ordens" sykluser. Den neste større syklusen ('4. ordre') er omtrent 40.000 år og tilsvarer omtrent den hastigheten som Jordens tilbøyelighet til Solen varierer (igjen forklart av Milankovitch). Den neste større syklusen ('3. ordre') er omtrent 110.000 år og tilsvarer hastigheten som jordens bane svinger fra elliptisk til sirkulær. Lavere ordenssykluser blir gjenkjent, som ser ut til å stamme fra platetektoniske hendelser som åpningen av nye havbassenger ved å dele kontinentale masser.

Hundrevis av lignende issykluser har skjedd gjennom jordens historie . Jordforskerne som studerer posisjonene til kystsedimentavsetninger gjennom tidene ("sekvensstratigrafer") har notert dusinvis av lignende skift av kystlinjer i tilknytning til en senere utvinning. Den største av disse sedimentære syklusene kan i noen tilfeller korreleres over hele verden med stor tillit.

De tre kontrollene på stratigrafisk arkitektur og utvikling av sedimentær syklus er:

  • Eustatiske havnivåendringer
  • Senking av bassenget
  • Sedimentforsyning.

Eustatisk havnivå er havnivået med referanse til et fast punkt, sentrum av jorden. Relativt havnivå måles med referanse til basenivået, over hvilken erosjon kan forekomme og under hvilken avsetning kan forekomme. Både eustatiske havnivåendringer og nedsenking har en tendens til å være lengre sykluser. Sedimentforsyning antas i stor grad å være kontrollert av lokale klimatiske forhold og kan variere raskt. Disse variasjonene i lokal sedimentforsyning påvirker det lokale og relative havnivået som forårsaker lokale sedimentasjonssykluser .

Mindre og lokaliserte sedimentære sykluser er ikke relatert til verdensomspennende (eustatiske) havnivåendringer, men mer tilførsel av sediment til de tilstøtende bassengene der disse sedimentene tilføres. Når for eksempel skiftet mot havet (havovergangen) med progresjon av strandlinjer skjedde i Book Cliffs- området i Utah, gikk strandlinjene tilbake eller krysset nordover i Wyoming . Disse sedimentære syklusene er representative for mengden tilførsel av sediment til bassenget. I en overtredelse tilføres mindre sediment enn økningen i vanndypet, og dermed vandrer strandlinjen landover. I en regresjon , hvis vanndypen synker, vandrer strandlinjen mot havet (bassenget) og den forrige strandlinjen erodert. En regresjon av strandlinjen oppstår også hvis det tilføres mer sediment enn strandlinjen kan erodere, noe som fører til at strandlinjen vandrer mot havet. Sistnevnte kalles progradasjon.

Økonomisk betydning

Disse hendelsene har økonomisk betydning fordi disse endringene i havnivået forårsaker store sideforskyvninger i avsetningsmønstrene til havbunnsedimenter . Disse sideforskyvningene i avsetning skaper vekslende lag med god reservoarkvalitet (porøs og permeabel sand) og gjørmesteiner av dårligere kvalitet (i stand til å gi en reservoar "forsegling" for å forhindre lekkasje av akkumulerte hydrokarboner som kan ha migrert inn i sandsteinene). Hydrokarbonprospektorer ser etter steder i verden der porøs og permeabel sand overlappes av bergarter med lav permeabilitet, og der forholdene er riktige for at hydrokarboner kan genereres og migrere inn i disse "feller".

Se også

Referanser

Videre lesning

Eksterne linker