8.11. Секвентная стратиграфия (sequence162 stratigraphy)

В конце 70-х гг. XX в. появилось новое научное направление, разви­ваемое на стыке традиционных геологических методов, получившее на­звание секвентная стратиграфия,

Секвентная стратиграфия в основе своей представляет синтез ос­новных стратиграфических методов:

1. Литологического метода (литостратиграфии), или выделения в разрезах и последующего прослеживания характерных слоев или оп­ределенных их группировок, когда изучаемый разрез делится опреде­ленным образом исходя из состава, окраски, текстуры, характера вклю­чений и т. п. на ряд слоев пачек или свит, отличающихся по этим при­знакам от выше- или нижележащих подразделений.

2. Циклостратиграфического метода, или расчленения и сопостав­ления осадочных толщ, основанного на использовании неоднократного чередования в разрезах сходных явлений и признаков.

3. Палеонтологического метода, или оценки последовательности и взаимоотношения осадочных толщ с помощью палеонтологических кри­териев, абстрагированных от самих этих толщ.

¹⁶² Последовательность, ряд, порядок (следования).

-194-

4. Сейсмостратиграфического метода — интерпретации данных сей­сморазведки с целью определения вещественного состава пород, за­легающих на глубине, расшифровки последовательности их напласто­вания и геологического возраста.

5. Палеомагнитного метода— выделения в разрезе определенных реперных палеомагнитных горизонтов на основании изучения магнит­ного поля геологического прошлого.

Главным методом, на котором основана концепция секвентной стра­тиграфии, безусловно, является литологический метод. Основное от­личие «секвентного» подхода корреляции от «чисто литологического» в следующем: при выделении секвенции используются реперные уров­ни или хроностратиграфически163 значимые поверхности (границы)164.

В основе секвенсстратиграфин лежит представление о периодичес­ком изменении уровня моря в геологическом прошлом и ведущей роли эвстатики Мирового океана в этом процессе, хотя до сих пор нет едино­душия по вопросу, возможно ли уверенно выделить эвстатический сиг­нал из реконструируемых кривых относительного изменения уровня моря различных седиментационных бассейнов прошлого.

Под эвстатикой понимается изменение уровня Мирового океана, вызванное изменением равновесия системы «общий объем океаничес­ких бассейнов — общий объем океанической воды».

В соответствии с концепцией секвенсстратиграфин осадочные пос­ледовательности состоят из системных трактов (латеральных седимен­тационных рядов) низкого стояния уровня моря (LST), трансгрессивных трактов (TST), окраины шельфа (SMST) и трактов высокого стояния уровня моря (HST).

Секвенсстратиграфия — изучение генетически связанных фаций, ограниченных хроностратиграфическими поверхностями. Секвенция яв­ляется фундаментальной пластовой единицей секвенсстратиграфичес-кого анализа.

Секвенция как ограниченная несогласиями пластовая единица была предложена американским геологом Л. Слоссом [L. Sloss]. Он признан разработчиком концепции секвенции, ограниченной несогласиями, в качестве стратиграфического инструмента. Слосс выделил на Северо­американском континенте шесть пластовых комплексов, ограниченных региональными несогласиями в отложениях от позднего докембрия до голоцена и назвал эти пластовые комплексы «секвенциями», присвоив им местные американские названия, чтобы подчеркнуть их североаме-

¹⁶³ Буквально — независимо от используемого метода хронологической упо­рядоченности пород.

¹⁶⁴ В этом секвентный подход перекликается с принципом Н. А. Головкинского— И. Вальтера.

-195-

риканское происхождение. Однако идеи Слосса нашли незначитель­ное применение в 50—60-х и начале 70-х гг. XX в. за исключением быв­ших студентов и близких знакомых.

Следующим главным этапом в развитии секвенсстратиграфии ста­ла публикация специалистами компании Exxon П. Вейлом [P. R. Vail], Р. Митчумом [R. M. Mitchum], Дж. Сангри [J. В. Sangree] и С. Томпсоном [S. Thompson III] в трудах AAPG (American Association of Petroleum Geologists, Memoir 26) концепции сейсмической стратиграфии. В ряде статей эти авторы представили концепции эвстазии и пластовых комп­лексов, ограниченных несогласиями, являющихся результатом эвста-тических колебаний уровня моря применительно к данным сейсмораз­ведки. Митчум расширил концепцию секвенции, определяя ее как «стра­тиграфическую единицу, сложенную относительно согласной последо­вательностью генетически связанных пластов, ограниченных в кровле и подошве несогласиями или коррелируемыми с ними согласными по­верхностями». Вейл модернизировал область использования секвен­ции Слосса двумя другими важными направлениями.

Во-первых, секвенция по Вейлу и Митчуму охватывает намного мень­ший интервал времени, чем секвенция Слосса. Первоначальные шесть платформенных секвенций были подразделены, в результате чего сек­венции Слосса стали суперсеквенциями на цикл-диаграмме Exxon.

Во-вторых, Вейл с соавторами предложил эвстазию в качестве ос­новного механизма развития секвенции.

В 80-е гг. прошлого века область применения сейсмической стра-гиграфии была расширена новыми моделями аккомодации, разрабо-ганными Дж. Джерви [Jervey] для интерпретации сейсмически разре-иимых пластовых комплексов. Модели аккомодации¹⁶⁵ быстро приве-пи к подразделению секвенций на более мелкие пластовые единицы, в итоге названных «системными трактами», или латеральными фаци-эльными (седиментационными) рядами. В концептуальных трехмер­ных блок-диаграммах, разработанных Г. Позаментьером [Posamentier] л Вейлом, Дж. Баумом [Baum] и Вейлом в рамках секвенций первого пипа (Т-1) выделялись: системные тракты (латеральные фациальные эяды) подводных конусов выноса; низкого уровня стояния моря (1ST); грансгрессии (TST); высокого уровня стояния моря (HST);

В рамках секвенций второго типа (Т-2) выделялись: системные гракты окраины шельфа (SMST); трансгрессии (TST); высокого уровня ;тояния моря (HST).

Позднее системный тракт низкого уровня (LST) секвенций первого типа Т-1) был признан состоящим из «конусов выноса дна бассейна,

165 Аккомодация — это образование пространства для накопления осадков.

-196-

с клонных конусов выноса, проградирующих клиньев низкого уровня и отложений вложенных (врезанных) долин». Выделение секвенций двух типов (Т-1 и Т-2) основано на типе несогласия, подстилающего секвенцию.

Одновременно с развитием концептуальных моделей другие стра-тиграфы компании Exxon начали изучение обмеляющихся (регрессиру­ющих) вверх по разрезу терригенных комплексов на основе данных ка­ротажа, изучения керна и обнажений. Цель этого анализа состояла в использовании указанных комплексов для совершенствования времен­ной и фациальной корреляции разрезов. Эти обмеляющиеся вверх по разрезу пластовые единицы ограничены хроностратиграфическими трансгрессивными поверхностями (морского затопления) и сложены прослойками, группами прослоек, слоями и группами слоев. Слои, ог­раниченные практически синхронными поверхностями напластования, использовались как естественные хроностратиграфические реперы при корреляции каротажных диаграмм. Дж. Вагонер [Wagoner] назвал эти комплексы «парасеквенциями». Также были установлены группы взаимосвязанных парасеквенции в виде ретроградационных, проградационных и агградационных комп­лексов. Эти особые ассоциации парасеквенции были названы «группа­ми (пачками) парасеквенции». Каждая группа парасеквенции прибли­зительно соответствует системному тракту. Признание парасеквенции и групп парасеквенции в качестве составных элементов системных трак­тов (латеральных фациальных рядов) и секвенций поместило их внутрь хроностратиграфической основы, в пределах которой стали предсказу­емы их вид, составляющие типы напластования, и в значительной сте­пени, условия осадконакопления. Это повысило возможность их исполь­зования при временной фациальной корреляции. К1983 г. область стратиграфических исследований компании Exxon рас­ширилась от выделения парасеквенции до документации различных пла­стовых выражений терригенных секвенций и системных трактов (латераль­ных фациальных рядов) по данным каротажа скважин, изучения керна и обнажений. Интеграция результатов систематической документации тер­ригенных секвенций, прогресс в изучении карбонатных фаций, успехи биостратиграфии в рамках концепции секвенции вкупе с методологией сейсмостратиграфин дали основу и методологию стратиграфического и фациального анализа, ныне известного как секвенсстратиграфия.