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第三章 沉積層序分析

3.2 體系域

所謂體系域(system tract)就是指將同時沉積的體系結合起來(Brown and Fisher, 1977)。完整的沉積層序可分為三種體系域(Posamentier and Vail, 1988; Posamentier et al., 1988; Van Wagoner et al., 1988, 1990 ):低水位體系域(lowstand system tract, LST)、海進體系域(transgressive system tract, TST)與高水位體系域(highstand system tract, HST)。低水位體系域的下界為層序界限,上界為海進面(transgressive surface, TS) ;海 進 體 系域 的 下 界為海 進面 (TS) , 上界 為最 大 海漫 面 (Maximum marine flooding surface, MFS );高水位體系域下界為最大海漫面,上界為層序界限(Van Wagoner et al., 1988; Walker, 1992; Emery and Myers, 1996 )。

圖 3-1 一次海水面變化之完整層序示意圖(Vail, 1987 )。

3.2.1 低水位體系域(LST)

低水位體系域的形成於海水面快速下降的時期,沉積環境開始變淺。若當時 所處的沉積環境尚未曝露地表受到侵蝕,則會於海水面之下堆積一逐漸變淺的沉 積層,此稱為低水位體系域;若海退時沉積層曝露地表,則會造成侵蝕產生土壤 化作用,此侵蝕面就是所謂層序界限。然而,並非所有的低水位體系域都能有沉 積紀錄被保留下來。可能當時處於地形的高區,出露地表受到侵蝕作用的影響而 無法保存(Emery and Myers, 1996 )。

3.2.2 海進體系域(TST)

海進體系域為海水面快速上升的時期所堆積的沉積層,具有後退堆積的趨 勢。由於海水面上升,造成盆地堆積空間快速增加,環境急速變深。海水面的快 速上升也造成大陸棚範圍的擴大,阻止了河流的下切。此時,大量的沉積物朝陸 側堆積,只有少量的河流沉積物被搬到大陸棚堆積。本研究區域在海進初期,常 會在海進面上堆積一層較粗的沉積物,此粗粒沉積層通常被稱為海進殘餘物 (transgressive lags)。之後,在海進殘餘物之上沉積一層較泥質的沉積物(環境快速

變深),此堆積在層序界限上之沉積層稱為海進體系域。

3.2.3 高水位體系域(HST)

高水位體系域形成在海水面上升的最後階段,為海水面停滯不動的時期,甚 至是早期海水面下降的階段。沉積物先向上堆積,當沉積空間逐漸被海洋或是河 流的沉積物充填,環境逐漸變淺,之後再向外(外伸)堆積,環境呈現向上變淺,最 後結束於由下一個沉積循環所造成的不整合面之下。

3.2.4 海漫面(Marine flooding surface )

海漫面是水深快速增加的證據,海漫面分成海進面(transgressive surface, TS ) 與最大海漫面(maximum marine flooding surface, MFS )。

海進面(TS)

海進面是覆蓋在低水位體系域上的海漫面,為區隔低水位體系域(LST)與海進 體系域(TST)的界面。跟隨在低水位體系域(LST)之後,相對海水上升速度增加,造 成沉積空間增加速率大於沉積物供應速率,在底部會形成一個明顯的界面,也就 是所謂的海進面。如果在層序界限上沒有低水位體系域(LST)存在,則海進面可能 會與層序界限重疊。

最大海漫面(MFS)

最大海漫面是海岸線能朝陸側延伸到最極限的位置時,所造成的沉積界面。

為區隔海進體系域(TST)與高水位體系域(HST)的界面。這個時期的沉積物供應量 相對缺乏造成低沉積速率,因此沉積了相對時間較長但卻相對較薄的沉積物 (Posamentier and Vail, 1988; Van Wagoner et al., 1988; Van Wagoner et al., 1990 )。