层序界面特征

通过对研究区内不同时代的基干剖面观测、重点钻井岩心观察以及测井资料和已有的地震剖面资料的详细研究，区内层序界面的表现形式有6种（表4.1）。

表4.1 南华北地区下古生界层序界面类型特征

4.1.1.1 不整合面（古风化壳）

不整合面是地壳运动的产物，它导致上下两套地层之间一部分地层的缺失，这种缺失代表了无沉积作用的时期，也可能代表以前沉积的岩层被侵蚀的时期。根据不整合面上下地层的产状及所反映的地壳运动特征，不整合可分为两种类型，即平行不整合面（也称假整合）和角度不整合面（即狭义的不整合面）。这两类不整合面的存在，代表了地质历史时期地壳上升、海平面下降导致沉积界面暴露于水面之上而遭受风化剥蚀，所以不整合面（古风化壳）是一类典型的层序界面。

此类层序界面在研究区奥陶系中广泛发育。在野外剖面、钻井岩心上均有显示（图4.1）。如奥陶系下马家沟组的底界面也为一典型不整合面，主要表现为亮甲山组沉积结束之后，中国华北在地史上普遍发生了一次构造运动—“怀远运动”，此次运动使大部分地区上升成陆，遭受风化剥蚀，在华北大部分地区形成不整合，从而造成了下马家沟组在不同地区超覆于不同时代地层之上。这种地层接触关系充分说明了下马家沟组沉积之前，研究区大部地区隆升遭受风化剥蚀，形成一广泛分布的古风化壳。

图4.1 南华北地区周参16井不整合层序界面

4.1.1.2古喀斯特作用面

古喀斯特作用面是指地质历史时期发育，并被后来沉积物所覆盖的（含有CO₂的地下水和地表水对可溶性碳酸盐岩的溶解、淋滤、侵蚀和沉积等）古岩溶作用所形成的作用面。此类型界面的形成过程是层序界面的发育过程，即原始位于水体之下沉积的碳酸盐岩在构造抬升或海平面下降条件下暴露地表、遭受风化、剥蚀，形成古喀斯特作用面。此类界面在研究区露头剖面和钻井及地震剖面上均有表现。加里东运动使得研究区隆升，整个奥陶系长期暴露在大气中，经过风化剥蚀后，在其顶部形成大量的溶缝体系，在河南登封十八盘等剖面表现明显（图4.2）；在盆地中的不少钻井岩心中也钻遇这种古喀斯特作用面，如太参3井中下马家沟组一段的岩溶角砾岩，这些都代表了典型层序界面的存在。

图4.2 河南登封十八盘奥陶系剖面层序划分及各层序之间界面的表现特征

4.1.1.3 冲刷侵蚀面

这种界面在研究区广泛发育，根据成因又可以分为水进的侵蚀冲刷面和风暴流冲刷侵蚀面两种类型。在滨岸和潮坪沉积环境中，是由于海平面快速上升，滨岸线后退，导致先沉积地层遭受削切侵蚀。通常表现为滨岸带砂体内部发育的侵蚀冲刷、前滨砂体对近滨沉积物的冲刷、潮下坪对潮上坪或潮间混合坪沉积物的冲刷、潮下坪内部发育的侵蚀冲刷以及潮道砾岩对潮坪沉积物的冲刷。在南华北地区下奥陶统冶里组下部的风暴岩较为常见，风暴期间，风暴流携带打碎的岩块对下伏沉积物进行冲刷，形成风暴冲刷侵蚀面。

4.1.1.4 岩性、岩相转换面

此类界面在研究区广泛发育，它是在海、湖平面下降速率小于盆地沉降速率条件下形成的，其主要表现为岩性及岩相的变化，期间表现为无沉积间断，此类界面无论是在野外剖面、钻井岩心及测井和地震剖面上均有表现（图4.2）。

4.1.1.5 超覆面

超覆面在南华北地区广泛发育，无论是野外露头或钻井岩心及地震剖面上均有显示。根据表现形式可分为下超面、上超面和顶超面三种类型，研究区超覆面主要表现为上超面。区内的贾汪组页岩广泛分布，由北向南上超，下伏地层的时代由北向南变老（图4.3），在林县白龙庙为下奥陶统亮甲山组，在博爱后寨为冶里组，在嵩山北坡为上寒武统凤山组，在禹县方山为长山组，反映出明显的自北而南的上超关系。

图4.3 贾汪组超覆于不同地层之上

4.1.1.6最大海泛面

最大海泛面是划分一个层序内海侵体系域与高位体系域之间的界面，反映最大海泛期的产物也称为凝缩层或凝缩段。此类沉积在研究区广泛发育，最大海泛面表现为薄层状泥灰岩（图4.4）、含硅质条带灰岩或白云岩、泥质条带灰岩等沉积。如在淮南地区，下奥陶统的韩家组上段的硅质条带白云岩即为OSQ2凝缩段沉积产物。另外，大量游泳或漂浮生物形成的生物岩或生物密集层，它们往往是最大海泛面（mfs）的标志。

图4.4 奥陶系最大海泛面的表现特征