La propuesta y desarrollo de la estratigrafía secuencial.

El concepto de estratigrafía secuencial fue propuesto por Sloss et al. (1963) cuando compararon y dividieron las unidades estratigráficas del Cámbrico Tardío al Holoceno del cratón de América del Norte. Desde la década de 1970, a partir de la investigación sobre el margen continental de América del Norte realizada por Vail P. R, Mitchum R. M, Van Waggoner J. C, Jervey M. J, Haq B. U, Posamentier H. W. y otros, poco a poco se fue elaborando un estudio teórico. Se formó un sistema que describe la ocurrencia y el desarrollo de secuencias impulsadas por el aumento y la caída global del nivel del mar y limitadas por discordancia o su correspondiente superficie de conformidad, es decir, estratigrafía de secuencia. La estratigrafía secuencial estudia principalmente facies sedimentarias que están genéticamente relacionadas dentro de un marco estratigráfico isocrónico. Secuencia se refiere a una secuencia estratigráfica relativamente completa y genéticamente relacionada limitada por una superficie de discordancia o su correspondiente superficie de conformidad. Las secuencias son la respuesta sedimentaria completa a los ciclos de subida y bajada del nivel del mar. Según el nivel del ciclo del nivel del mar, se puede dividir en megasecuencia, supersecuencia, secuencia (secuencia sedimentaria), grupo de parasecuencia, parasecuencia (secuencia de cuarto nivel), construcción de roca y construcción de roca. Entre ellos, la secuencia es la unidad básica de la investigación de estratigrafía de secuencia. Es el producto de los cambios del nivel del mar en el tercer nivel y su límite de tiempo es de 1 a 5 Ma. La supersecuencia se interpreta como producto de un ciclo secundario de ascenso y descenso del nivel del mar, con un límite de tiempo de 10 a 80 ma, y ​​su formación está relacionada con eventos tectónicos globales o etapas de evolución de la cuenca. La secuencia gigante se interpreta como el producto de un ciclo de ascenso y descenso del nivel del mar de primer orden, que está relacionado con el ciclo de formación y ruptura de Pangea. Esta secuencia suele denominarse secuencia de tercer orden. En una secuencia de tercer orden, las parasecuencias o secuencias de cuarto orden se pueden dividir según la superficie de inundación o la interfaz de secuencia de cuarto orden formada por el ciclo de fluctuación del nivel del mar de cuarto orden. Una parasecuencia es un grupo de rocas o formaciones rocosas relativamente completas que están genéticamente relacionadas y sus límites son aguas de inundación o interfaces correspondientes. La secuencia de cuarto orden es una secuencia de alta frecuencia con las mismas características que la secuencia de tercer orden. Cuando la tasa de suministro de sedimentos es mayor que la tasa de subsidencia estructural y el ciclo del nivel del mar de cuarto orden desciende desde debajo del nivel del mar, se puede formar una secuencia de cuarto orden y el ciclo del nivel del mar de quinto orden produce una parasecuencia. Esta secuencia de tercer nivel compuesta por secuencias de cuarto nivel se llama secuencia sedimentaria. Cuando la tasa de suministro de sedimentos es menor que la tasa de subsidencia tectónica, y el ciclo del nivel del mar en el cuarto nivel se manifiesta como un ciclo de aumento del nivel del mar a aumento del nivel del mar, se forma una parasecuencia limitada por la superficie de inundación, formando un grupo de parasecuencia con el mismo patrón de superposición. Según la relación entre el espacio de acomodación y la tasa de suministro de sedimentos, los grupos de parasecuencias se pueden dividir en tres formas: agradación, progradación y retrogradación. El estrato es la unidad básica de la parasecuencia. Una formación rocosa es una capa o grupo de capas relativamente completo definido por cambios en la estructura de la roca, terminación de la estratigrafía y ausencia de superficies de conformidad sedimentarias o asociadas. Las formaciones rocosas son formaciones rocosas que comparten la misma estructura sedimentaria o estructura sedimentaria. Las rayas son las capas más pequeñas que se pueden observar a simple vista y tienen una estructura de deposición uniforme. Un grupo de láminas relativamente completas con conexiones genéticas se denomina grupo de láminas y sus límites son superficies de socavación, superficies de discontinuidad deposicional o superficies correspondientes.

Según si el nivel global del mar es inferior a la falla de la plataforma continental, la estratigrafía de secuencia se puede dividir en tipo I y tipo II. Las secuencias de tipo I se desarrollan en márgenes continentales con rupturas de plataforma, y ​​los niveles globales del mar descienden por debajo de las rupturas de plataforma, mientras que las secuencias de tipo II se desarrollan en márgenes continentales donde los niveles globales del mar no descienden por debajo de las rupturas de plataforma. En las secuencias de tipo I, de acuerdo con dos interfaces importantes, a saber, la inundación inicial ffs y la inundación máxima mfs, una secuencia se puede dividir en tres tramos del sistema: tramo del sistema de baja altura, tramo del sistema transgresivo y tramo del sistema de alta altura. Un tracto de sistema es una combinación tridimensional de sistemas sedimentarios que están relacionados genéticamente durante el mismo período. El tramo de sistemas bajos (LST) se desarrolló durante el período desde el rápido descenso del nivel del mar hasta el lento aumento del nivel del mar, es decir, entre la interfaz de secuencia y la superficie de inundación inicial. El nivel del mar en la ruptura inicial del talud deposicional cayó más rápido que la tasa de subsidencia estructural, lo que provocó que el nivel relativo del mar cayera y formara una interfaz de secuencia marcada por el desarrollo de socavamiento. A esto le siguen los ventiladores de fondo de cuenca, los ventiladores de pendiente, las cuñas bajas y el relleno de depresiones. Constituyen el tracto de sistemas de baja altura de secuencias de tipo I. Los tramos de sistemas transgresivos (TST) se forman durante períodos de rápido aumento del nivel del mar, es decir, entre la superficie de inundación inicial y la superficie de inundación máxima. Se caracteriza por el desarrollo de grupos de parasecuencia regresivos y secciones condensadas. El tramo de sistemas altos se desarrolla en las últimas etapas del aumento y descenso lento del nivel del mar, es decir, entre la superficie de inundación máxima y el límite superior de la secuencia. El tracto del sistema se caracteriza por el desarrollo de grupos de parasecuencia de agradación en la etapa temprana y el desarrollo de grupos de parasecuencia de progradación en la etapa tardía.

Durante el desarrollo de las secuencias de tipo II, el nivel del mar cayó en el quiebre de la pendiente de la costa sedimentaria a un ritmo más lento que el hundimiento estructural de la cuenca. No hubo una caída relativa del nivel del mar aquí, por lo que allí. No había valles incisos, socavaciones y El desarrollo del corte también es la diferencia entre la interfaz de secuencia tipo II y la interfaz de secuencia tipo I. Dado que los antecedentes de desarrollo de la secuencia de tipo II son obviamente diferentes de los de la secuencia de tipo I, el tracto del sistema de la secuencia de tipo II es diferente del de la secuencia de tipo I. La parte del segundo tipo de secuencia ubicada entre la interfaz inferior de la secuencia y la superficie de inundación inicial del lago se denomina tramo del sistema de margen de plataforma. Este tracto de sistemas puede depositarse en cualquier lugar de la plataforma continental y consta de uno o varios grupos de parasecuencias progradacionales-agradacionales. El grupo de parasecuencias consta de parasecuencias de fase marina poco profunda y la parte elevada son depósitos de llanura costera. Los tractos transgresivo y de sistemas altos de las secuencias de tipo II son similares a los de las secuencias de tipo I. En resumen, el desarrollo de la estratigrafía secuencial se puede dividir aproximadamente en tres etapas:

2.1.1.1 El período de incipiente estratigrafía secuencial (1948 ~ 1977)

Ya en 1948, Sloss, Crumbin y Daples propusieron el concepto de "secuencia" como "unidad estratigráfica limitada por discordancia", pero no fue reconocido ni aplicado en general hasta la década de 1970. En el estudio de los estratos del cratón norteamericano del Cámbrico tardío al Holoceno, sólo Sloss (1963) fue el primero en utilizar la "secuencia" para la división estratigráfica. Posteriormente, sólo sus alumnos aceptaron y aplicaron este concepto, y se limitó principalmente a. Las divisiones de secuencia estratigráfica de los cratones dentro de la cuenca de Tong se basaron en discordancias regionales observadas en los afloramientos, pero esto sentó las bases conceptuales para el desarrollo de la estratigrafía de secuencia actual.

2.1.1.2 Madurez estratigráfica sísmica y secuencia de formación estratigráfica y etapas de desarrollo (1977 ~ 1988)

A finales de la década de 1970, "Estratigrafía Sísmica" (Vail et al., 1977) La publicación de "Application of Seismic Stratigraphy in Oil and Gas Exploration" (Payton et al., 1977) marcó que la estratigrafía sísmica ha entrado en una etapa madura. Hasta finales de la década de 1980, la estratigrafía secuencial se encontraba en la etapa madura de la estratigrafía sísmica, y el concepto de secuencia se perfeccionó y desarrolló aún más. Se aclaró que la secuencia es un conjunto de estratos sedimentarios acotados por la superficie de discordancia y su superficie de conformidad comparable, relacionados en origen, con estructura cíclica, y que pueden ubicarse en un marco cronoestratigráfico. Se estableció un conjunto de estratigrafía con base principalmente en. sistema de tecnología y método de análisis de secuencia de datos sísmicos (Vail et al., 1977), y propuso un método para estudiar los cambios en el nivel del mar utilizando la amplitud de compensación de los superpuntos en la interfaz de reflexión sísmica (Vail et al., 1977) utilizando datos sísmicos y registro de perforación Los datos determinan y predicen la estructura estratigráfica, los tipos de facies sedimentarias y la distribución regional de la cuenca, establecen el modelo de distribución estratigráfica de la cuenca del margen continental pasivo y luego establecen un modelo de evolución de secuencia con importancia genética (Posamentier et al., 1988 ; Galloway, 1989a, 1989b) sentaron las bases. Por lo tanto, esta etapa es de gran importancia para el desarrollo de la estratigrafía secuencial (Sloss, 1988; Van Wagner et al., 1990).

2.1.1.3 Etapa de desarrollo sistemático e integral de la teoría de la estratigrafía de secuencia (1988 al presente)

"Análisis integral de los cambios en el nivel del mar" (Vail et al., 1988), "Sequence Estratigrafía", "Manual", "Conceptos básicos de estratigrafía de secuencias" (Sagree y Vail et al., 1988) y "Número especial de SEPM sobre estratigrafía de secuencias" (Magoner et al., 1988).

En 1988 se anunció el sistema teórico clásico de estratigrafía de secuencias (Vail et al., 1988). Desarrolla los conceptos de secuencias y tramos de sistemas en sedimentología, divide una secuencia completa en tres tramos de sistemas, cada uno con una superficie de inundación de agua primaria y una superficie de inundación de agua máxima, y ​​define secuencias, tipos de secuencias y capas en detalle. como interfaz y tipo de secuencia, tramo del sistema sedimentario, superficie de inundación primaria y superficie de inundación máxima, nivel de secuencia, parasecuencia y grupo de parasecuencia, capa cohesiva y espacio de acomodación. Enfatiza los cambios globales y cíclicos en el aumento y descenso del nivel del mar, y también enfatiza el control de cuatro variables básicas, incluida la subsidencia tectónica, el aumento y descenso global del nivel del mar, la tasa de suministro de sedimentos y el clima, en la geometría de las unidades estratigráficas y combinaciones de litofacies. .

Basándose en los principios básicos de la estratigrafía secuencial, diferentes académicos han presentado puntos de vista diferentes sobre la estratigrafía secuencial de los de Vail P.R y otros basándose en sus propias prácticas de investigación, formando diferentes escuelas de pensamiento.

La escuela de secuencias estratigráficas genéticas representada por Galloway enfatiza la superficie máxima de inundación como interfaz de secuencias genéticas. La secuencia sedimentaria del ciclo transgresivo (T)-regresivo (R) representada por Johnson enfatiza la discordancia de la superficie o la discordancia erosiva transgresiva como el límite de la secuencia, y divide la secuencia en tractos de sistemas transgresivos (TST) y tractos de sistemas regresivos (RST). La escuela de estratigrafía secuencial de alta resolución representada por Cross considera los cambios en el nivel de la base sedimentaria controlados por factores como los cambios en el nivel del mar, el hundimiento estructural, la carga sedimentaria, el suministro de sedimentos, la topografía y las formas del terreno como un método para comprender el origen de las secuencias y dividirlas. secuencias la base principal. La teoría de la estratigrafía de secuencias de alta resolución propuesta por Cross considera el ciclo de cambios en el nivel de la base sedimentaria como el mecanismo impulsor de la formación de secuencias. Se puede considerar que el desarrollo del nivel del mar es el mecanismo impulsor de la formación de secuencias. La base teórica de la estratigrafía secuencial de alta resolución es principalmente el principio del nivel de base sedimentaria, el principio de diferenciación de fases y el principio de contraste isócrono.

Además, la estratigrafía secuencial se combina con otras disciplinas geológicas tradicionales para formar algunas ramas marginales, como la estratigrafía biosecuencial, la estratigrafía secuencial diagenética y la geoquímica de la estratigrafía secuencial.

El concepto de estratigrafía de secuencias geoquímicas o estratigrafía geoquímica fue propuesto por Peters en el año 2000. Publicaron un artículo en AAPG titulado "Un nuevo modelo estratigráfico de secuencia geoquímica del delta Mahakam y la pendiente Makassar en Kalimantan, Indonesia". Este artículo aplica los conceptos de geoquímica de estratigrafía de secuencia para estudiar los patrones estratigráficos de secuencia geoquímica del delta de Mahakam y la pendiente de Makassar en Indonesia.

Antes de esto han aparecido conceptos similares, como estratigrafía geoquímica, estratigrafía de secuencias geoquímicas, etc. Son muy diferentes de la geoquímica estratigráfica secuencial en términos de objetos y métodos de investigación. La quimioestratigrafía es una rama de la geología que utiliza las características de los elementos químicos (como la abundancia de elementos, los valores de comparación de elementos, las combinaciones de elementos, etc.) en los estratos (principalmente rocas sedimentarias normales) y sus cambios espaciotemporales, y utiliza métodos geológicos matemáticos. Divide la estratigrafía en una serie de unidades geoquímicas para lograr división y comparación estratigráfica, y analizar el ambiente de depósito, las condiciones de depósito, los procesos geológicos y la historia de la evolución de los elementos químicos. La quimioestratigrafía utiliza principalmente las características de los elementos químicos de las rocas sedimentarias (comúnmente utilizados como Na, K, Ca, Mg, Rb, Sr, Ba, S, B, P, Fe, Co, Ni, V, Ti, Mn, etc. ) para resolver el problema de la estratigrafía Comparar y dividir, analizar la formación del medio ambiente y los procesos geológicos.

La estratigrafía de secuencia química se refiere al "estudio de registros sedimentarios químicos en estratos de rocas para comprender la evolución química de combinaciones de rocas isócronas a lo largo de intervalos genéticos y sus relaciones en el espacio y el tiempo. La investigación de estratigrafía de secuencia tradicional comprende principalmente la". impacto de los movimientos tectónicos, cambios globales en el nivel del mar, sedimentación y cambio climático a través de la identificación física de las características físicas de la interfaz, cambios en la secuencia de partículas, cambios espaciales y combinaciones espaciales. La estratigrafía de secuencia química estudia el impacto de diversos cambios globales y factores de evolución local en el espacio de alojamiento a través de una serie de registros químicos, como marcadores químicos en registros estratigráficos, como características químicas de interfaces, evolución química de combinaciones de rocas, etc. La estratigrafía de secuencias químicas ha demostrado una gran vitalidad en el estudio de las características de la interfaz, la delineación de secuencias de alta resolución y la cuantificación de los cambios en el nivel del mar. Zhou et al. (1997) aplicaron con éxito el método de estratigrafía de secuencia química al estudio de estratigrafía de secuencia de los arrecifes del Pérmico en Ziyun, Guizhou.

En resumen, ya sea estratigrafía química o estratigrafía de secuencia química, el contenido principal de la investigación es utilizar métodos químicos (principalmente métodos geoquímicos inorgánicos) para dividir y comparar estratos. Sólo este último combinado con la estratigrafía secuencial puede servir para el establecimiento de una investigación marco estratigráfica secuencial de alta precisión y alta resolución. La geoquímica de estratigrafía secuencial utiliza principalmente métodos de geoquímica orgánica para estudiar la distribución y las características geoquímicas de las rocas generadoras en diferentes secuencias y tramos del sistema, así como el origen del petróleo y el gas de diferentes propiedades basándose en la división de los marcos estratigráficos secuenciales, lo cual es beneficioso para profundizar Analice las características de migración y acumulación y las reglas de acumulación del petróleo y el gas.

Además, también se pueden estudiar las propiedades del petróleo y el gas en yacimientos de arena de diferentes secuencias y diferentes tramos del sistema, y ​​las propiedades del petróleo y el gas y el potencial de exploración de los cuerpos de arena se pueden predecir y evaluar basándose en datos geológicos y geofísicos. Por lo tanto, la geoquímica de estratigrafía secuencial combina el estudio geoquímico orgánico del petróleo y el gas con la estratigrafía secuencial y se utiliza directamente para guiar la exploración de petróleo y gas.