海平面变化综合分析
一、海平面变化曲线的编制方法
编制海平面变化曲线的方法有很多，如地震剖面上的超点转移法、费歇尔图-米兰-柯维奇变化周期法、可容空间分析法等。
1.地震剖面上的超点转移方法
这种方法是根据地震剖面上海岸或超点对陆地或海洋的移动幅度来计算海平面的相对升降。沿着层序界面，岸上超点向陆地的不断迁移反映了海平面不断相对上升的过程，岸上超点向海上的不断迁移反映了海平面不断相对下降的过程。此外，进积代表海平面的相对下降，这与岸上的超点向海里迁移有关。封顶表示海平面静止，有两种表现。一个是最大洪水期的“停滞”。截断的反射符号代表海平面的相对快速下降。在这种方法中，压实校正、差异沉降校正等。应进行，同时应在一定程度上恢复地层的损失和截断。
2.费歇尔图解法
Fischer图解最早是Fischerz1964在研究奥地利三叠纪Dashstein灰岩时提出的(据徐怀达1995)。费歇尔图假设米级旋回有一个平均周期，以上述研究区碳酸盐岩米级旋回的累积厚度为纵坐标，时间为横坐标进行线性校正。费歇尔用构造沉降脉动(而不是海平面变化)来解释米级旋回所反映的沉积环境的周期性变化，在当时并未引起重视。1987年，Goldhammer等人在研究意大利北部中三叠世碳酸盐台地的米兰科-维特希旋回和高频海平面变化时，重新使用费歇尔图解释了海平面变化的顺序。后来费歇尔图的应用越来越广泛。费歇尔图适用于地层连续、高频旋回明显、假设各旋回的旋回周期不变的情况，可应用于本区早奥陶世。
3.容纳空间分析方法
可容空间是指潜在泥沙堆积的空间，包括剩余空间和新空间。容纳空间分析实际上涉及到超点法和费歇尔图解法。可容空间的变化规律与地层特征相对应。可容空间大时，沉积厚度小，但有许多小旋回和韵律层。反之，可容空间较小时，沉积厚度较大，但小旋回和韵律层较少。这个规律是普遍的，也是特殊的。
容纳空间通常与古水深有关。估算古水深时，重要位置在陆架坡折带附近，有几个重要界面需要注意，如波底-约30m，风暴波底-约200m，碳酸盐补偿面(CCD)-大于1000m。除了沉积学之外，生物地层学也可以用来估计海平面的古水深。在一个海平面变化旋回中，计算最大淹没时间最为重要，可容空间本质上等于古水深减去构造沉降值(构造沉降取负值，隆起取正值)。根据这一变化规律，可以更准确地计算出海平面上升或下降的幅度。这种方法的精确计算还需要进行结构沉降和压实校正。如果单纯用古水深来恢复可容空间，就要加上沉积物的厚度。当沉积厚度在高频期间很小时，可以忽略不计。
在确定了可容空间变化趋势后，可以以时间为纵坐标，海平面波动为横坐标，做出海平面变化曲线。值得一提的是，相对水深曲线有时与全球海平面变化曲线不同。例如，当相对水深不断减小或维持一定深度，沉积速率较高时，全球海平面变化曲线呈上升趋势。
二是鄂尔多斯盆地海平面变化曲线的综合研究
1.时间测定和海平面曲线制作步骤
(1)引用了Sarg等人(1994)和Vail等人(1992)的数据，并根据他们提供的时间在图中标注。
(2)在地层整合的位置上，选择比高水位体系域新的点作为I型层序中的拐点，通常相当于盆底扇中部的时代。ⅱ型层序的边界是拐点。最大淹没超平面位于上升拐点处。确定低水位体系域顶部的第一泛水面。
(3)连接以上各点，初步绘制海平面变化曲线。在缺乏低水位体系域的地方，仍然需要人工补偿。
(4)利用估算的最大水淹面、最大下降和确定的各体系域波动范围，一般选择陆架坡折带附近作为参照。同时，还应进行压实和构造沉降校正。
(5)结合所有点和波动范围，画出完整的海平面波动曲线。
2.鄂尔多斯盆地寒武-奥陶系海平面变化曲线及对比。
根据上述方法，绘制了鄂尔多斯盆地寒武系和奥陶系海平面变化曲线(图4-3和图4-4)。
(1)寒武系海平面波动在全区范围内具有较为一致的变化，绘制的海平面变化曲线分别参考阿布切海沟、苏必沟和王河剖面。其* * *相同的特点是最大海侵期在张夏期，在毛庄组层序1和2、徐庄组层序4和长山组层序9的致密剖面沉积时有明显的海平面上升，说明致密剖面由暗色泥页岩组成，这在层序对比中也起了重要作用。
对比全球海平面波动曲线(后者根据Sarg等，1994)，发现二者的长期变化非常相似，短期内毛庄期、徐庄期、张夏期、长山期的最大洪泛时间与全球变化相当一致，不同的是徐庄期、凤山期的三级周期频率高，而张夏期、孤山期的三级周期频率低。造成这种情况的原因之一是局部因素的影响，如沉积速率的变化、构造沉降速率、气候变化、局部构造运动等；二是缺乏可靠的绝对年龄值，三是存在一些人为因素。
图4-3鄂尔多斯盆地寒武纪海平面变化曲线及对比
图4-4鄂尔多斯盆地奥陶纪海平面变化曲线及对比
值得一提的是，在凤山期的三个短时期内，海平面呈下降趋势，而在长时期内，海平面呈逐渐上升趋势。原因是水体浅，可容空间小，形成的可容空间很快被填满，但新的可容空间不断增长，使水体浅，不断沉积，使海底和海水不断上升，导致绝对海平面不断上升。
(2)奥陶纪海平面升降曲线及其对比:早奥陶世，鄂尔多斯盆地构造沉降和沉积环境相对稳定，碳酸盐岩生长速率高，因此发育高频层序，东西部具有可比性。中奥陶世，东缘为蒸发岩-碳酸盐台地，与北海相连。西缘没有沉入贺兰海槽，所以两地层序对比较差。鉴于西缘工作深入，长期位于“陆架坡折带”附近，反映海平面变化具有很强的旋回性，故选取桌山拉石中剖面作为编制海平面升降曲线的依据。
图4-4为本区奥陶系海平面变化曲线。与Exxon公司的全球海平面变化曲线(1992)和Sarg等人的全球海平面变化曲线(1994)对比，表明早奥陶世“可容空间包络”不协调，区内三阶周期频率高。中奥陶世第二旋回变化趋势相似，特别是与Arco公司曲线吻合较好，层序或层序组旋回基本一致。