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地质旋回与气候旋回有什么不同

发布时间: 2021-02-13 17:06:45

1. "地质中威尔逊旋回"的"旋回"是什么意思

"地质中威尔逊旋回"的"旋回"意思是:代表一个往复的阶段,如威尔逊旋回中,由胚胎期回到造山期,这答就是一个旋回,一个旋回结束后,又开始了另一个旋回,这是一个周而复始的过程。

2. 地层旋回的级次划分

不同级次的地层旋回构成不同规模的层序地层单元(Arrken et al.,1995),并响应于不同级次的基准面旋回(邓宏文等,2000)。因此,准确识别不同级次的基准面旋回、理顺旋回级次之间的关系,对分析地层层序控制因素具有重要的意义。

(1)界面的成因类型、识别标志及其在旋回级次划分中的意义

表3-2 不同层序级别划分方案的对应关系

层序划分是层序地层分析的基础,界面是划分层序和确定层序成因类型的依据。目前,国外有关层序划分的方案主要有3种,其一以XXON公司“Vail”学派为代表,以不整合面或相关整合面为层序边界(表3-2);其二以W.E.Galloway为代表,以最大洪泛面作为层序边界;其三则为J.G.Johnson等所强调的以地表不整合或海侵不整合面为界的沉积层序。与上述层序划分方案有所不同的是,Cross创导的层序划分(表3-2)取决于海平面变化、构造沉降、沉积负荷、沉积通量和沉积地形等综合因素制约的基准面升降过程,一个基准面升降过程中形成的沉积充填序列即为一个成因层序单元,界面对应于基准面下降达最低点位置,既可位于沉积界面之上(相关整合面),也可位于沉积界面之下(不整合面或冲刷面),由界面限定的旋回级次取决于地层基准面旋回周期的长短。国内,王鸿祯、郑荣才等也提出了关于陆相沉积层序级别的划分方案,不同学者关于层序分级方案的对应关系、技术精度及界面标志见表3-2。

郑荣才多年来在辽河断陷盆地、鄂尔多斯和川西前陆盆地、百色走滑盆地进行了陆相层序分析,发现上述盆地的构造性质虽然不同,但在湖盆构造-沉积演化序列中均可识别出6类具不同成因特征、发育规模和识别标志的界面(表3-3),其中同类界面的各项特征及其所限定的层序结构、叠加样式和时间跨度基本一致,由此认为此6类界面可作为划分旋回级次的通用依据。需指出的是,由此6类界面所限定的各级次基准面旋回中,均可发育有级次和规模相当的湖泛面,相对各级次旋回的底、顶界面具不同程度的穿时性,以湖泛面具有更好的等时性和区域对比意义,以及更高的时间分辨率,因而在实际工作中通常以界面为层序划分依据,而湖泛面则为最重要的等时对比界面标志。

表3-3 基准面旋回界面类型及主要是别标志

(据郑荣才等,2001)

(2)旋回级次的划分和控制因素

依据地层基准面旋回周期的长短变化,已有的大多数研究成果将基准面旋回划分为长期、中期、短期3个级次。郑荣才等在同时考虑地层基准面旋回与盆地构造演化关系的基础上,曾提出增加超长期旋回的4级次划分方案,在进行小层或单砂体划分和等时对比时使用超短期旋回概念。由于层序分析对象和要求不同,如以勘探阶段层序分析为目标的研究者,对象主要为长—中期时间尺度的统、组、段地层单元,采用3级次划分方案划分的各级次旋回时间跨度可能偏大;而以开发阶段层序分析为目标的研究者,对象主要为短时间尺度的段、砂层组、砂层(或小层),乃至单砂体地层单元,采用同样的3级次划分方案划分的各级次旋回时间跨度可能偏小,由此很可能将同一地层划分为不同级次的旋回。究其原因无疑与缺乏统一的划分标准有关,也说明仅3个级次的旋回划分方案不能满足勘探开发各阶段的要求。针对上述问题,结合典型陆相含油气盆地的层序发育特征,在原来级次划分方案的基础上,郑荣才等进一步提出了6级次划分方案(表3-4)。与前人的划分方案相比,该方案突出如下几个重点:①充分强调了引起地层记录中不同级次地层基准面旋回周期性变化的不同控制因素,并保存在各类界面中,因而通过界面的成因类型、产状特征、发育规模和识别标志,可对各级次基准面旋回进行更为合理的划分;②基准面旋回的分级命名,同时考虑了各级次旋回的时限变化范围和主控因素,并给予特定的含意,规范了级次划分标准;③相对3级次划分方案,6级次划分方案更能满足油气田勘探开发工程各阶段要求,在统一划分标准的基础上,不仅可降低各级次旋回划分的随意性,同时亦增强了实际应用的可操作性;④6级次划分方案与经典的“Vail”层序划分方案具有一定的可对比性。

表3-4 基准面旋回的级次划分级基本特征

(据郑荣才等,2001)

(3)各级次基准面旋回的特征及其研究意义

1)巨旋回:此类旋回以区域构造运动不整合面为底、顶界面,由原形盆地的完整沉积充填序列组成(表3-3,表3-4)。旋回的时限于不同的盆地差别极大(表3-5),视盆地的形成、演化、消亡过程而定。垂向剖面上,不同构造性质盆地的沉积充填序列虽具很大的差异,但大多由多个相类型变化范围很大的沉积体系交替组成湖进-湖退巨旋回,往往发育有多套不同类型的生储盖组合。在勘探阶段,识别和划分此类旋回是区域地层对比和盆地构造性质描述,预测新区的盆地充填序列、生储盖组合特征和油气勘探远景等基础地质研究的任务之一。

表3-5 几个陆相盆地各级次基准面旋回时限分布

注:ESR年龄资料: ①引自王允诚、郑荣才等《辽河盆地西部洼陷齐曙下台阶—双台子构造带油气富集规律及勘探目标评价》,成都理工学院科研报告,1999;②引自柳梅青、艾国华、郑荣才等《川西及邻区碎屑岩层序地层及储层特征研究》,西南石油局研究院科研报告,1999;引自郑荣才、柳梅青等《川西新场气田蓬莱镇组陆相地层高分辨率层序地层学研究》,成都理工学院,科研报告,1998;④引自郑荣才、彭军、吴朝容《广西百色盆地下第三系层序地层学研究》,成都理工学院科研报告,2000。 (据郑荣才等,2001)

2)超长期旋回:此类旋回由盆地构造演化阶段的沉积充填序列组成,又可称之为超层序,底、顶界面对应构造演化各阶段之间的应力场转换面,通常表现为强烈构造隆升形成的构造不整合面,于盆地范围内可对比性极好,但具较大幅度的穿时性。旋回的时限取决于盆地构造演化阶段的应力场转换频度和速度,或较为一致,或变化较大(表3-5),一般以盆地发展演化阶段发育的旋回时限跨度较大,沉积厚度最大,往往对应烃源岩的主要发育期。垂向剖面上,通常由多个具相邻发育和互呈相变关系的沉积体系按一定的顺序叠加组成湖进—湖退超旋回,旋回内可发育有多套同类型的生储盖组合。旋回之间的不整合面两侧,常可出现强烈跳相现象,所发育的生储盖组合类型亦有所差别。勘探阶段识别此类旋回非常重要,它不仅是对相邻盆地或同一盆地中的次级盆地进行地层对比的基础,可用来优化地层系、统、组的划分方案,建立更为合理的地层层序,同时也可用来描述盆地构造演化各阶段的沉积充填特征和盆-山耦合或山-盆转换的关系。更重要的是,以超长期旋回界面的可对比性和最大湖泛面的等时性为地层等时对比标志和框架,可提供建立长时间尺度的层序地层格架基础。

3)长期旋回:此类旋回由盆地构造演化阶段中各次级构造活动过程形成的沉积充填序列组成,时限有较大的变化范围(表3-5)。底、顶界面对应构造幕式性活动的强弱变动面,在盆地边缘通常表现为局部构造隆升形成的构造不整合面或大型冲刷面,向盆内方向逐渐过渡为相关整合面,于盆地范围内的各次级盆地或相邻沉积体系中有很好的可对比性,穿时幅度在盆缘有时较大,向盆内方向减小,深水区为等时面。垂向剖面上,一般由一个或互呈过渡关系的几个沉积体系叠加组成完整的湖进-湖退沉积旋回,具备相对独立的生储盖组合。在勘探和开发阶段识别此类旋回具有不同的意义,如勘探阶段,利用岩性剖面与测井曲线和地震反射特征、几何形态的可对比性,在地震剖面上识别、标定和追踪长期基准面旋回,建立以超长期旋回界面和最大湖泛面为等时对比框架、以长期旋回为等时地层对比单元的层序地层格架,可用以编制以长期旋回为地层单位的具较高精度的中比例尺等时沉积相图,描述地层格架中长期基准面旋回与生储盖组合的关系,可提高油气藏预测和评价精度。开发阶段,以长期旋回界面的可对比性和最大湖泛面的等时性为地层等时对比的标志和框架,可建立地层识别精度更高的中等时间尺度的层序地层格架。

4)中期旋回:此类旋回由偏心率长周期导致的气候冷、暖变化过程中形成的沉积充填序列组成,时限较为一致(表3-5)。底、顶界面可能对应于夏半年日照量最低的冰期,于盆缘的水道发育区通常表现为间歇暴露面或较大规模的冲刷面,盆内以相关整合面为主,各次级盆地之间的可对比性可能较差,但在同一次级盆地或沉积体系中具极好的可对比性和等时性。垂向剖面上,此类旋回通常限于同一沉积体系中,由某个或两个相邻相带组成长期旋回中的次级湖进-湖退沉积旋回。同一长期基准面升、降过程中发育的各个中期旋回往往具有不同的生储盖组合意义,其中有利于储集相带发育的中期旋回主要出现在长期基准面上升的早中期或下降晚期,而位于上升晚期至下降早中期的中期旋回,一般以发育烃源岩、盖层抑或隔层为主,尤其是同时对应超长期和长期旋回最大湖泛面的中期旋回,往往是含油气陆相盆地中最为重要的烃源岩发育层位。在陆相地层的层序分析中,以中期旋回最具等时对比意义,因而在地层记录中识别此类旋回极其重要。如勘探阶段,以长期旋回界面和最大湖泛面为框架,以中期旋回为等时地层对比单元所建立的中等时间尺度的层序地层格架,可用以编制以中期旋回为地层单元、精度更高的中—大比例尺等时沉积相图,可更为准确地描述有利生储盖相带的平面分布和地层格架中的时空展布和演化规律,提高油气藏预测成功率。开发阶段,则可以中期旋回界面和最大湖泛面为等时对比标志和框架,为建立地层识别精度更高的短时间尺度的层序地层格架提供依据。

5)短期旋回:此类旋回由偏心率短周期导致的气候旱、湿变化过程中形成的沉积充填序列组成,时限基本一致(表3-5)。底、顶界面对应相对干旱期,于盆缘水道发育区表现为小规模的冲刷面或间歇暴露面,而淹没区则以整合界面为主。此类旋回在次级盆地之间已难以对比,在同一次级盆地中的两个相邻沉积体系之间对比难度亦较大,而在同一沉积体系或油气藏范围内大多数具有较好的可对比性和等时性。垂向剖面上,此类旋回通常限于沉积体系内的某个亚相或两个相邻亚相中,为多个单一岩性或彼此间具成因联系的岩层按一定的样式叠加而成,属中期旋回中的不完整或较完整湖进-湖退韵律旋回。旋回的结构类型远比中期旋回复杂得多,但具有很强的分布规律性。鉴于短期旋回在大区域范围可对比性较差、对比难度大,旋回的结构类型和叠加样式变化复杂,一般在大比例尺的岩性和测井剖面中才能识别,且工作量大,因此勘探阶段短期旋回的层序分析主要限于基干剖面,用于了解有利储集相带在层序地层格架中的分布规律。而开发阶段,由于层序分析一般限于某个区块的沉积体系或油气藏,以含油气层段为层序分析对象,不仅其范围小和可对比性较好,而且旋回的结构类型和叠加样式的变化,可直接显示有利储集相带的展布规律,因而有着广泛的应用前景。如以中期旋回界面和湖泛面为等时地层对比框架,以短期旋回为等时地层对比单元所建立的短时间尺度的层序地层格架,可进一步提高地层分析的精度和储层预测的准确性,特别是在小层砂体对比中的应用,不仅可提高砂体的追踪对比可信度,同时还可对砂体几何形态、时空展布规律、连通性、储层非均质性进行高精度的描述,特别是以短期旋回为地层单元编制的高精度大比例尺等时沉积微相图,可为油气藏(或含油气系统)的精细描述、储层三维预测、储量计算或剩余油分布、流体流动数值模拟、注采工艺等众多开发地质问题的研究提供更可靠的地质模型。

6)超短期旋回:此类旋回由岁差周期伴生的气候短周期冷、暖变化过程中形成的沉积充填序列组成,时限最均一(表3-5),底、顶界面对应相对寒冷期。如同短期旋回,界面于盆缘的水道发育区主要表现为小型冲刷面或间歇暴露面,具较好的可对比性,淹没区则为非沉积作用间断面或整合面。在地层记录中识别此类旋回的工作亦主要限于储集砂体最发育的盆缘水道发育区,而在泥质沉积区难以识别,且识别此类旋回无实际意义。垂向剖面上,通常表现为单一的微相类型,由单一岩性或彼此间具成因联系的多个岩性组成级次较短期旋回更低的湖进—湖退韵律层,因而又可将其视为最小成因地层单元。如以中期旋回界面和湖泛面为框架,以短期旋回为骨架,以超短期旋回为等时地层对比单元,所建立的超短时间尺度的层序地层格架,可大大提高单砂体的追踪对比和几何形态及非均质性的描述精度,以及编制以单砂体为单位、具更高精度的大比例尺等时沉积微相图。但在实际工作中由于编制超短时间尺度的层序地层格架和单砂体沉积微相分布图的工作量极大,因而主要应用于区块的后期开发工程,为储层流动单元划分、建立砂体储层结构和渗流屏障模型、剩余油分布调查、加密井和扩边井部署以及注采工艺的调整提供依据。

(4)大牛地气田山西组—下石盒子组地层旋回级次划分

根据冲积-三角洲体系的基准面旋回的构成特点,参考表3-2中的基准面旋回级次与层序级别的对应关系,本书主要采用郑荣才(2001)关于基准面旋回的划分方案(表3-2至表3-4),将地震剖面识别的三级层序对应为长期旋回。通过对研究区内90口钻井的高分辨率层序地层分析和反复对比,结合地震资料和VSP资料标定,在山西组—下石盒子组识别出LSC1(山西组)和LSC2(下石盒子组)两个长期旋回(LSC1和LSC2)、5个中期旋回(MSC1—MSC5)及27个短期旋回(SSC1—SSC27)。LSC1对应于山西组,包括两个中期旋回(MSC1和MSC2)和12个短期旋回(SSC1—SSC12),为一套三角洲平原亚相沉积;LSC2对应于下石盒子组,包括3个中期旋回(MSC3—MSC5)和15个短期旋回(SSC13—SSC27),为一套冲积-河流相沉积(图3-17)。基准面旋回级次与岩石地层单元的对应关系见表3-6和图3-17。

表3-6 山西组—下石盒子组地层旋回划分

3. 沉积旋回与地层旋回

沉积盆地的充填常表现出旋回性特征,沉积旋回是指有关的沉积作用及条件按相同的次序不断重复而形成沉积单元成规律组合。

沉积单元的旋回性是沉积地层的重要特征,旋回和序列也是地层学中两个最古老的概念。旋回沉积作用是在一定的环境中由于环境单元的迁移或在一定的沉积作用过程中导致沉积单元形成规律组合的沉积作用。不同的旋回沉积作用形成不同的旋回沉积序列,如曲流河形成的二元结构序列、浊流形成的鲍马序列等。

控制旋回沉积作用的既有盆内的环境因素,也有盆外的背景因素,背景因素往往通过环境影响沉积作用。在沉积背景相对稳定的条件下,环境的变迁可导致旋回沉积,如潮坪的堆积依次出现潮下、潮间、潮上的沉积序列。沉积背景因素如物源供给、盆地基底的构造活动性及古气候,它们通过海平面的相对变化控制和影响沉积物的性质、厚度、体态及旋回性。沉积背景的突然变化常使沉积物性质发生突变、沉积组合规律发生紊乱。

从宏观上看,不同级别的旋回沉积作用在地层中表现出不同级别的旋回性和韵律性。沉积地层的旋回性和韵律性是最显著的特征之一,它可形成于盆地的不同发育阶段,在地层剖面上往往表现出垂向相带或相序周期性变化。关于旋回级别划分及成因解释不同学者有不同的方案。P.R.Vail等(1977)分为四个级别,王鸿祯和史晓颖(1996,1998,2000)根据中国层序地层的研究成果并综合国内外资料,提出了旋回和层序级别的划分方案,并和天文旋回的周期相互对应(表10-4)。

表10-4 层序地层级别及其对应的天文旋回(周期)控制因素

(据王鸿祯、史晓颖,1998修改)

P.R.Vail(1977)、A.D.Miall(1984,1990)的划分方案中,将二级旋回的周期定为10~100Ma,相当于L.L.Sloss(1963)所定义的“层序”周期。B.U.Haq等(1987)将此周期内的地层旋回又细分为超层序和超层序组。一般认为引起二级海平面旋回的主要因素是构造成因,包括洋中脊扩张、古大陆的形成与裂解。三级地层旋回相当于一个层序,是一个相对较短的海平面升降旋回(B.U.Haq,1988),其成因可能主要与区域构造活动及大陆冰盖的生长、消亡有关。研究表明,三级地层旋回是层序地层研究的基础,它以不整合为界,内部由三个在时间和空间上有成因联系的地层单元组成,它们的形成分别与海平面升降旋回中的某一部分或特定的阶段有关:①海平面下降阶段,形成低水位体系域或陆架边缘体系域,前者是海平面下降速度大于基底的下沉速度的产物,后者是海平面下降速度小于或等于基底的下沉速度所成;②海平面快速上升阶段,称为海进体系域,其副层序的叠置类型呈退积型;③海平面缓慢上升阶段和转为下降阶段,称为高水位体系域,其副层序的叠置类型呈进积型;④四、五级旋回是叠加于三级海平面之上的高频旋回,其控制因素可能主要为米兰科维奇轨道旋回,四级旋回(副层序组)可根据其中副层序的叠置特征分为退积、进积、加积三种类型,五级旋回(副层序)多表现为向上变浅的序列。

4.  水文地质旋回

水文地质旋回的时限是从区域下沉和水侵开始(包括其后的隆起和水退)到下一次沉降并发生水侵之前。一个水文地质旋回可分为沉积水文地质阶段和淋滤水文地质阶段,前者包括从区域沉降、水侵到发生沉积作用和埋藏沉积水存在的整个时期,后者相当于从区域隆起到水退、含水岩石遭受剥蚀并发生地表水的渗入这一时期。

塔里木盆地水文地质旋回可划分为5大旋回(图2-3):寒武纪—奥陶纪、泥盆纪—志留纪、晚古生代、中生代和新生代。寒武—奥陶纪水文地质旋回以沉积为主,奥陶纪末期,海水完全退出,为淋滤阶段。志留—泥盆纪水文地质旋回始于早志留纪早期盆地下沉和海水逐渐由东向西的侵入,晚期及中志留纪海水侵入达到高峰,对应于塔中低凸起志留系明显的底超特征。志留—泥盆纪晚期,淋滤与沉积共存,泥盆纪末期盆地处于淋滤阶段。晚古生代水文地质旋回以石炭纪—早二叠世的沉积及晚二叠世的淋滤为主,后期伴有沉积。三叠纪末期的印支运动使塔北隆起轮台断裂的上升盘遭受淋滤,而下降盘侏罗—三叠系基本上为连续沉积。由于受断层影响的程度不同,使不同地区三叠系的水文地质旋回不一致。库车坳陷、塔中隆起及部分塔北隆起中生代水文地质旋回从三叠纪早期湖侵开始,其它地区则始于侏罗纪早期,结束于白垩纪末的晚燕山运动。该水文地质旋回以区域分隔性强、差异大为特征。白垩纪时,塔北隆起消失,库车、满加尔坳陷连成一体,但沉积范围已缩小,沉积、淋滤并存,而塔中隆起则为淋滤期。早第三纪库车坳陷发生海侵。

图2-3水文地质旋回划分

库车坳陷、塔中隆起及塔北部分地区晚古生代水文地质旋回可划至二叠纪末(①),其它地区划至三叠纪末(②)

5. 气候旋回

与新近纪相比,第四纪气候不仅有明显的降温,而且干、湿或冷、暖频繁地交替变化,并具有一定的变化周期(在第十一章论述)。这种周期变化的重要表现就是冰期(glacial period)与间冰期(interglacial period),雨期(pluvial period)与间雨期(interpluvial period)交替出现。一次冰期与一次间冰期组成一个气候旋回,在第四纪至少存在着几十个这样的气候旋回(图 2-4)。

1. 冰期与间冰期

(1)冰期

冰期是第四纪期间一次气候寒冷的时期,全球性降温,冰川扩大。冰期的主要特征表现在以下几个方面。

冰川扩展 在冰期时,高纬度的冰川向低纬度推进,高山的冰川向低海拔扩展,陆地上的冰量可比温暖时期大几倍,如现代地球冰川覆盖面积为 14. 79 × 106km2,占陆地面积的 10% ,而在第四纪冰川全盛时期的总面积为 47. 14 × 106km2,占陆地面积的 30% 左右,是间冰期的 3倍。在冰期,欧洲、北美、西伯利亚都有冰盖覆盖,在中纬度的山岳上也有冰川发育,但现今很多地区的冰川都已消失。在中国,冰期时的东部山地可能发育有冰川,而目前的冰川只分布在西部的高山上。冰川的发育提高了地面的反照率,使冰川区气温进一步降低,气候变得干冷。在一次冰期中,冰川不断向前推进,其前缘达到最远或海拔最低并逐渐停止下来,这时称冰期的盛冰期(glacial maximum)。

图 2-5 欧洲中部在冰期的降温曲线(据西戈塔,1966)

生物迁移 由于冰川推进和气候变冷,生物发生大规模的迁移。生物从高纬度向低纬度地区迁移,从高海拔向低海拔地区迁移; 生物的迁移既可以是动物的迁移,也可以是植物的移动。如在冰期的时候,在北极苔原地区生长的仙女木(Dryas)可迁移到中欧地区。在我国,华北地区的哺乳动物可迁移到云南地区,生活在东北地区的披毛犀-猛犸象动物群(Coelodon-ta antiquitatis-Mammuthus primongenius fauna )中成员可迁移到现在的亚热带地区,一些生长在华北高山上的云杉和冷杉可移至北京平原区。在中纬度地区,冰期时草原植被扩展,而森林植被萎缩; 在间冰期,植被的发育情况正好相反。

全球降温 冰川发育的一个首要条件就是气候变冷。在冰期,全球的年均气温比现今低 5 ~7℃ ,以中纬度地区降温最显著,如在北半球的中纬度地区最大下降量可达 8~13℃,中欧地区年均气温下降 10℃(图 2-5),北京地区下降可达 8~12℃。越往低纬度地区,降温幅度越小,在热带雨林地区降温仅有 2℃。在末次盛冰期,北大西洋表层水温约下降了 12 ~18℃,西太平洋下降了 10℃,赤道水温降低约 2℃,尤其以南、北纬 60°降温幅度最大。

图 2-6 末次冰期与现代气候带图(据 Holmes,1965; 转引自曹伯勋等,1995)

降雨的变化 在中、高纬度地区降雨减少,降雨量比现今减少 14%,蒸发量也少 15%。我国的黄土高原,降雨量比现今减少约 50%。但在西风带,降雨量是增加的,如美国的西南部,冰期时的降雨量高于间冰期。

气候带的移动 由于全球的降温,引起气 候 带 在 纬 度 和 高 度 上 的 迁 移(图2-6)。在末 次 冰 期,欧 洲 冰盖 的 南 界 从北纬 N77°南移到 N55°,北美的冰盖也推进到 N38°,从而 使 苔 原带由 N69° 移 至N45°。我国 沙 漠-黄 土带 的 南 界 可 达 杭州-南昌-长沙一线,现今大部分亚热带地区被北温带所占据。雪线也大幅度下移,在末次冰期,青藏高原的雪线下降值为900 ~1500m。

海平面下降 第四纪的冰期,可引起海平面下降,但每次下降的值都不相同。在最后的两次冰期(里斯冰期和末次冰期),海平面的下降值最大,最低可达现今海平面以下130 ~150m。

冰阶与间冰阶的旋回 在冰期中还存在次一级的冷暖波动,称为冰阶和间冰阶。冰阶(stadial)是冰期阶段中冰川发育、气候更为寒冷的阶段; 间冰阶(interstadial)是冰期中相对温暖冰川退缩的阶段。冰阶和间冰阶持续的时间不长,约在万年的尺度上。

(2)间冰期

间冰期是第四纪气候相对温暖湿润的时期,夹在两个冰期之间。间冰期持续的时间比冰期长,第四纪的大部分时间为间冰期,而少部分时间为冰期。间冰期的表现与冰期正好相反,如冰川退缩或消融,生物向北迁移,全球升温,降雨量增加,气候带北移,海平面回升等(表2-1)。

表 2-1 间冰期时地球表层系统的响应

冰期与间冰期主要依据冰川的活动进行划分,比较适合中、高纬度地区。而对于在低纬度地区和大洋中,没有冰川活动就不适宜用冰期和间冰期的名称了,但在气候上还是有冷暖波动的响应,像这些地区就常用冷期(cold period)和暖期(warm period)代之。

2. 干旱期与湿润期

干旱期(dry period)是指在冰期,冰川扩展,极地冷高压反气旋向中、低纬度移动,降雨带南移,冬季风加强,使中、低纬度地区气候变得干冷,降雨减少的时期。在这一地区将发生一系列的生态环境响应,如湖泊萎缩或咸化、盐类和碳酸盐类沉积增加、水位下降、沙漠扩展、森林减少、草原扩大等。

湿润期(humid period)是指两个干旱期之间降雨相对增多、气候湿润的时期。当高纬度处在间冰期,冰川退缩,冷高压反气旋往极地移动,夏季风加强,降雨带北移,在中、低纬度地区降雨增多,气候变湿变暖。在此时,湖泊扩张、水位升高、水体淡化、沙漠萎缩、黄土堆积速率降低或停止而发育古土壤、森林扩大等。

3. 雨期与间雨期

雨期 是指在 N15°~N30°的地区,当高纬度地区处在冰期时,冷高压反气旋南移迫使N30°以北的湿润西风气旋南移,造成该区降雨增多的时期。因此,该区在这个时期湖面上升,水体淡化,沙漠收缩。这种现象主要见于北非和美国西南部。

间雨期 是指同处在西风带地区,位于两个雨期之间的降雨减少的时期。当高纬度地区处于间冰期时,冷高压反气旋北移,而湿润的西风气旋北撤,上述地区又被副热带高压控制,降雨减少,气候干旱,出现湖面下降,沙漠扩展。

冰期与间冰期、干旱期与湿润期、雨期与间雨期是气候变迁中不同地区的响应,它们之间的相互关系见表 2-2。

表 2-2 冰期与间冰期、干旱期与湿润期和雨期与间雨期的对比

6. 在沉积岩中韵律和旋回有什么区别

一、性质不同


1、沉积韵律


沉积韵律,是指按颗粒从大到小、比重从大到小的回顺序先后分层沉积而成岩层答的规律。


2、沉积旋回


沉积旋回是指沉积作用和沉积条件按相同的次序不断重复沉积而组成的一个层序。

二、表现不同


1、沉积韵律


在地层剖面上,表现在从老到新的顺序上,岩层依粒度从粗到细,依次为粗砂岩——中砂岩——细砂岩——粉砂岩——泥岩。


2、沉积旋回


沉积旋回以规模较大,常表现为岩性岩相的交替变化而区别于“沉积韵律”。

(6)地质旋回与气候旋回有什么不同扩展阅读

海进和海退的沉积韵律,在地层剖面上表现为海进海退沉积韵律是海进海退沉积学说的说法,海进沉积韵律柱状图可见于湖相、河相、火山碎屑沉积相等的沉积岩中。例如粉砂岩、泥岩与 泥灰岩的互层,韵律层厚度薄的几厘米、几米,韵律层系厚达几百米。

规模较大的“沉积韵律”常构成“沉积旋回”,但这时所 强调的是沉积作用和过程的重复。大多数沉积韵律与地壳运动、 海平面与气候以及沉积物变化引起沉积环境的周期性变化有关。

7. 超大陆旋回的与气候的关系

全球气候有两种类型:冰室(Icehouse)和温室(Greenhouse)。
冰室以频繁的大陆冰期和严酷的沙漠环境为特征。地内球正处于一个向容温室演化的冰室阶段。温室则以温暖的气候为标志。这二者都可以对超大陆旋回有所反映。
冰室气候: 大陆会聚,由于洋壳缺乏增生,海平面下降,气候变冷干,伴随有文石海 形成超大陆
温室气候: 大陆分离,海平面升高,海底扩张大规模进行,大洋裂谷区产生较大量的二氧化碳,气候变暖湿,伴随有方解石海,冰室气候的时期:新元古代的大部,晚古生代,晚新生代
温室气候的时期:早古生代,中生代-早新生代

8. 何谓“构造–气候旋回”构造–气候旋回的研究意义

问题一:构造-气候旋回的含义
第四纪大冰期气候,存在多种时间尺度的冷暖变化周专期,每一周属期内的温度变幅也是不同的。与经典的冰期系列相联系的地貌过程和地层系统,既记录新构造运动,又保存古气候信息,但主要是反映十万-一百万年的变化周期。将这种既受构造影响又受气候影响的周期,称为构造-气候旋回。
问题二:构造-气候旋回的研究意义
研究现代地貌的形成机制,同时还可以预示当前全球气候变化情况。
本回答参考文章“北京地区第四纪冰期与构造-气候旋回”(吴锡浩)

9. 地质旋回和气候旋回有什么不同

你好,你说抄的地质旋回是指威尔逊旋回吧,它说的是地球板块随着大洋中脊处的不断扩张,形成新的板块,而旧的板块在海洋板块和大陆板块边缘发生挤压碰撞而消亡,大陆漂移也是这个原理。
而气候旋回是指地球诞生以来至今,地球表面经历了好几次冰期,气候会出现循环式的变化(当然这个时间非常长,周期也不是很一样)。 希望对你有帮助

10. 什么叫水文地质旋回

旋回和韵律主要是复在沉积上存在制规律而出现的情况。旋回具有重复再现的表面特征,韵律不一定具有重复再现的特征(但长期看来也具有一定的再现特征),但是能反映沉积阶段地质变迁特征。多个沉积旋回往往组成沉积韵律。举个例子吧,爸爸娶媳妇生儿子,儿子娶儿媳妇生孙子,这个过程反映的生育规律叫做韵律;但都生儿子这点上反映了一种重现性,就是旋回。
水文地质旋回没有这个定义,有沉积旋回这个定义(构造地质学)。我估计水文地质旋回指的是水文地质特征上具备一定的重现性,本质上与沉积旋回一致,因为沉积旋回就决定了水文地质特征上的旋回。举个例子,岩石节理决定了裂隙发育方向,则地下水运动规律与之有关,那么节理重现,则地下水运动规律(如流动方式)就具有相似性,则水文地质旋回存在。

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