1977年《AAPG 26号地震地层学》专辑^[1]将层序地层学带入地层学实践的主流，1988年Wilgus et al.^[2]专著的问世，意味着层序地层学的概念体系和工作方法更加系统和完善^[3-5]。因此，1977年至1988年曾被誉为层序地层学的Exxon时代^[6-8]。之后，将最大海泛面作为层序界面的R-T模式^[9]、对Exxon学派层序地层学概念体系不协调的认识及修正、T-R层序^[10-11]及淹没不整合型层序^[12-14]等的相继提出，以及国内学者对高分辨率层序地层学^[15-17]、层序边界^[18]、层序形成机制^[19]等理论的进一步发展，成为科学家对复杂地层记录及其响应机制深入探索和研究所取得的重要成果，表征着层序地层学进入了模式多样化的后Exxon时代。在模式多样化的后Exxon时代，总是存在较多的概念混乱和概念体系的不协调，因此，寻求层序地层学的标准化就成为层序地层学研究的一个重要科学命题^[20]。所以说，在复杂的地层序列及其响应机制中，进一步追逐和深入理解层序地层学标准化的科学内涵和必要性，以及在标准化进程中已经取得的成功尝试，感受前期科学家艰辛努力的同时，希望能够起到抛砖引玉的作用而有益于层序地层学的更进一步发展。

1 Exxon层序模式概念体系不协调的认识与修正

从Sloss^[21]所定义的具有构造旋回涵义的“层序”到Vail et al.^[22]的“沉积层序”，地震资料的分析和解释，将浅水背景中的只“由不整合面限定的层序”向盆地方向追索，产生了“不整合面及其可以对比的整合面所限定的沉积层序”的概念，将“可以对比的整合面”引入到层序地层学范畴。在Vail et al.^[22]将沉积层序大胆的解释为海平面变化旋回产物的基础上，Exxon学派提出两种类型的层序模式，即类型Ⅰ层序和类型Ⅱ层序。然而却存在一些概念体系的不协调^[22-23]，主要表现在以下方面：1) Exxon层序模式将盆地侧翼基准面下降期间的沉积置于层序边界之下，相反在靠近盆地方向的区域则置于层序边界之上；2) 将“沉积层序”模式中的类型Ⅰ层序的底界面定义于海平面下降的拐点(图 1)，类型Ⅱ层序的底界面置于海平面变化的最低点，形成两种类型的高水位体系域(HST)；3) 在运用时间为纵坐标建立海平面变化曲线时，Exxon公司的科学家又不自觉地将层序界面置于海平面变化的最低点，造成Exxon层序模式概念体系的不协调的同时^[24-25]，引起了海平面变化曲线中可对比整合面位置的激烈争论。

针对Exxon层序模式概念体系的不协调，层序地层学家所提出的修改方案中主要以Hunt et al.^[26]以及Posamentier et al.^[27]的提议最为引人注目(图 1)，然而，在描述沉积趋势变化时却具有质的区别。Hunt和Tucker在强调Exxon层序模式存在概念体系不协调的同时，为避免Exxon科学家将海平面下降期的陆架沉积与深水沉积相区分，提出强迫型海退楔体系域(FRWST)的概念。定义FRWST为强迫型海退期基准面下降到最低点之间的沉积，并将海平面变化的最低点作为C.C(可对比整合面^[28])(图 1)，使任何海平面变化最低点的沉积物都置于层序界面之上，形成对海平面变化曲线的四个部分的认识，也消除了对早期模式中相对海平面下降期和低位期的无休争论。

与Hunt et al.^[26]的方案对比，1999年Posamentier et al.^[27]将基准面下降开始的时间面作为C.C的修订就显得比较冗余，上移Ⅰ型层序界面至海平面下降的开始，取消Exxon层序模式的Ⅰ型和Ⅱ型之分，形成Exxon层序模式的三分定义：LST+TST+HST。但是，当考虑Haq et al.^[23]提出的中新生代全球海平面变化曲线、Hallam^[29]的侏罗纪全球海平面变化曲线以及Emery et al.^[30]的三叠纪全球海平面变化曲线时，Posamentier et al.^[27]将C.C置于基准面最高点的修订方式不仅未能解决概念体系的不协调，反而将其变得更加的突出。由此而体现出的Hunt et al.^[26]将层序界面置于基准面变化最低点的四分体系域修订方案，其优越性得到多数层序地层学家的认可，为后续层序地层学标准化的提出奠定重要基础。

2 层序形成的海侵—海退过程描述——标准化富有智慧的第一次尝试

后Exxon时代，伴随层序地层学的深入发展以及多样层序模式的不断涌现，层序地层学中形成各式的体系域划分与不同的基准面变化曲线分析。从ExxonⅠ型和Ⅱ型层序界面位置在海平面变化曲线中的大胆假设，到后Exxon时代体系域的“三分”或“两分”以及各层序边界位置在基准面变化曲线中的精确定义，基准面变化曲线在解释沉积趋势变化时仍显无力，直到Hunt et al.^[26]另一种体系域类型—强迫型海退楔体系域(FRWST)出现，沉积趋势变化与基准面变化旋回才得以较好的对应(图 1)。

Hunt et al.^[26]针对Exxon概念体系不协调的修正受到Helland-Hansen^[31]的极力推崇，把层序界面置于基准面变化曲线最低点的同时，认为一个基准面变化的上升下降旋回应包含海侵和海退两个阶段，基准面变化与沉积物供给共同作用，形成地层序列中的四个体系域类型^[32](图 2)：1) 沉积在相对海平面上升期间海平面最低位置到最大海退位置的低水位楔体系域；2) 沉积在相对海平面上升期间从最大海退到最大海侵的海侵体系域；3) 沉积在相对海平面上升期间从最大海侵到下一次相对海平面下降的高水位体系域；4) 沉积在相对海平面下降的强迫型海退体系域(从相对海平面下降开始到下降结束)，形成体系域的四分现状。

在此基础上，根据滨线沉积作用速率和基准面上升速率，进一步划分出3种类型的沉积^[33-35](图 2)：1) 正常海退，表现为具有加积作用特点的进积作用过程，滨线沉积作用速率大于基准面上升速率的情况下，由沉积物供应驱动的进积过程。且根据其所在基准面变化曲线中的位置，可进一步将其划分为低水位正常海退(LNR)和高水位正常海退(HNR)^[36-38]；2) 海侵沉积，在基准面上升过程中，由基准面上升速率大于沉积作用速率所导致的一个持续性的退积作用过程；3) 强迫型海退沉积^[39]，由滨线处基准面下降驱动的进积作用过程，与沉积物供应速率的变化无关，滨线地区在基准面下降过程中被迫产生海退形成阶梯式进积作用过程。进而形成完整基准面变化旋回所对应的4个阶段：沉积物驱动的正常海退作用阶段(LNR和HNR)、海侵作用阶段(TS)、以及基准面下降驱动的强迫型海退作用阶段(FR)，对应三个海退和一个海侵，共四种类型的体系域：低水位正常海退体系域、海侵体系域、高水位正常海退体系域、强迫型海退体系域。且每一种体系域的形成过程都独立于层序地层模式，是独立于层序模型的概念。

后Exxon时代，地层学家针对不同的沉积环境，组合不同的体系域形成多样的层序模式(图 3)：1) 连接海平面变化曲线最低点两个可对比整合面之间的沉积物(与Hunt et al.^[26]的层序模式对应)；2) 连接两个最大海退面之间的沉积物(与Johnson et al.^[40]的“T-R”旋回、Embry et al.^[10]的“T-R层序”相对应)；3) 连接两个最大海泛面之间的沉积物(与Galloway^[9]的“成因地层层序”相对应)；4) 连接海平面变化曲线最高点可对比整合面之间的沉积物，(与Posamentier et al.^[27]的层序模式对应)；5) 连接两个相对海平面下降期间的陆上不整面(及其可以对比的整合面)之间的沉积物(与Vail et al.^[41]的Ⅰ型和Ⅱ型“沉积层序”相对应)；6) 应用于碳酸盐岩环境的淹没不整合型层序(CS+HST)^{[12-13, 42]}。每一种层序模式都涵盖了相应的沉积趋势变化特征，沉积环境控制因素的独特性所表现出来的地层界面以及体系域强烈变化性，赋予各种模式较强的针对性。但各模式之间并不是一成不变的，层序地层学变化性贯穿了地层序列形成的始终。

以最大海泛面^{[9, 24, 43]}为例：滨线从海侵作用向高水位正常海退作用的转换面，形成于基准面上升期间，滨线从退积向进积转变，标志着海侵作用的结束。在碎屑岩沉积环境中，最大海泛面可能伴随海侵浪蚀面的形成，海侵作用期间，滨线轨迹的向陆迁移可能导致对低水位正常海退、强迫型海退、甚至高水位正常海退沉积体系的改造剥蚀，形成海侵体系域对前期各种类型沉积的直接覆盖。此时，在如图 4的旋回性堆积的地层序列中，旋回B和C就应该通过最大海退面与海侵浪蚀面的综合运用才能得到合理的定义。而作为窥视层序地层学诞生的陆上不整合面^[44]，其保存潜力则主要由海侵滨面侵蚀作用的深度以及海侵作用期间的加积作用共同控制。另外，这个面可能被低水位正常海退所覆盖(图 4)。如果部分被海侵浪蚀面替代的话^[45-47]，旋回C就可能被陆上不整合面(及其可以对比的整合面)和海侵浪蚀面综合刻画。并且，当陆上不整合面的证据被完全破坏，就难以从叠加的准层序中分辨出真正的不整合面所限定的沉积单元。并且，当沉积物供给较充分时，高水位正常海退体系域、强迫型海退体系域以及低水位正常海退体系域之间缺乏可以识别的标志，此时，体系域两分比体系域四分将更加合适，即海侵体系域+海退体系域，对应“T-R层序”^[10-11]。

地层界面与体系域形成过程中所表现出的层序地层学的变化性不仅解释了地层记录的复杂性，还为“不可能存在单一的层序模式适用于所有沉积地层序列”这一论点提供了充实的论据。我们不可能寻找出一种涵盖所有层序模式的层序地层学方法，但这并非意味着无法在多样化层序模式之间达成一致共识。因为，就像Catuneanu et al.^[48]所强调的那样，各种层序模式中基本的构筑模块(体系域)是所有的地层序列所共有的，对这些构筑模块的识别要比层序模式的选择更加重要，也是层序地层学中达成一致性共识的基本前提。

Helland-Hansen四个过程的认识是对沉积趋势变化富有智慧性的理解，他强调地层界面的识别、沉积相的变化，以及地层几何形态的改变，通过沉积作用速率与基准面变化速率的共同作用，以地层进积作用、退积作用、加积作用以及下切作用来反映层序地层学特有的地层学与沉积学属性。基准面变化曲线中客观存在的四个过程所反映的沉积趋势变化以及地层界面的形成都是独立于多样化层序地层模式的核心概念，是层序地层学研究的主要内容，更是层序地层学“标准化”的基础。如果将Helland-Hansen的体系域四分作为对层序地层学标准化的初步探索，那么正常海退与强迫型海退区分所带来的海侵—海退过程的精细描述，则为理想的基准面变化旋回与体系域划分提交了最为满意的方案。因为，其概念的分割，不仅细化了沉积趋势在基准面变化曲线中的表现形式，也从特殊的角度向地质学家强调沉积趋势研究的重要性，是层序地层学标准化富有智慧性的第一次重要尝试。

3 河流相层序中非常规体系域概念的引入——标准化的第二次重要尝试

层序地层学的标准化要求在各层序模式之间达成一致性共识，即寻求概念术语的一致性。面对不同的沉积环境，Catuneanu et al.^[49-50]对层序定义的微细调整将注意力更多的放在可容纳空间或沉积物供给变化的普遍旋回上，将层序地层学应用向所有的沉积环境扩展，即表现为河流相层序中非常规体系域概念的引入。

后Exxon时代，层序地层学不断走向成熟的同时，不整合面在河流冲积构架解释^[51-55]中的应用将层序地层学概念体系带入了河流相沉积序列解释的舞台。针对被动大陆边缘近滨河流沉积环境中构造升降、海平面与气候变化的控制因素，强调河流沉积中海平面变化的直接控制作用，以及基准面与相对海平面变化的近似对等性^[56]，科学家采用非对称定义的海相四分体系域(LST、TST、HST、RST)建立一系列河流相层序模式。其中，Wright^[51]和Shanley^[52]两个研究团队所提出的河流相层序模式(图 5)，以及国内张周良等人的理论突破^{[54-55, 57]}，为河流沉积序列的解释提供了重要的方法途径。虽然他们所采用的河流相体系域边界的定义一直沿用Exxon时代的模糊限定，并未精确定义体系域或层序边界位置，但其共同强调的基准面下降期形成层序界面的概念却成为了河流相层序研究中的重要进步。

Catuneanu et al.^[49-50]利用正常海退与强迫型海退的区分，将滨岸环境河流相层序限定在基准面上升过程，形成低水位正常海退期的聚合河道砂体、海侵期泛滥平原孤立河道向高水位正常海退期混合水道的充填序列(图 5)，作为滨岸河流层序研究的重要总结。然而，海相四分体系域所组成的“常规体系域”，其本质成因与滨线轨迹变化的紧密联系性，以及内陆环境中构造运动与气候变迁对沉积作用的主导性，将“常规体系域”仅仅局限在滨线附近。内陆河流生物化石的独特保存、地层较快的横向相变以及层序界面的不易识别，为独立于层序模型的“非常规体系域”概念的引入奠定了特殊的沉积背景。

“非常规体系域”，一种对内陆沉积环境中复杂地质记录较为客观的解释途径，泛指常规体系域之外，与特殊河流沉积环境相关的体系域类型^[58]，按照在有关地层序列中不同沉积组分之间的比例描述为“低可容纳空间体系域”(LAST)和“高可容纳空间体系域”(HAST)(图 5)。强调河流层序形成过程中可容纳空间与沉积物供给的共同控制^[59]，并利用地层记录中垂向叠加的沉积物厚度来反映基准面变化过程。与常规体系域之间的重要差别在于，非常规体系域认为在一个完整的河流沉积层序中，基准面上升期(正可容纳空间)沉积地层，基准面下降期(负可容纳空间)形成层序边界，通过河流地层格架单元的比例简单定义体系域，表现在：1) 聚合的河道相砂岩代表低可容纳空间阶段的沉积；2) 孤立的河道相砂岩发育的泛滥平原沉积代表高可容纳空间阶段的沉积，在该阶段沉积中发育湖泊和更多的煤层。在这些认识的基础上，将河流沉积及其相关沉积归为低、高可容纳空间体系域，这种基于过程沉积学的解释也是独立于模型存在的，其应用的灵活性受到地质学家的广泛接受^[60-61]。但与海相地层相比，河流相地层序列更加复杂的变化性，表明非常规体系域层序模式也并非能应用到所有的河流相地层序列。

以四川盆地上三叠统须家河组为例，其以一套含煤系地层中的6个特征岩性段而受到国内地层学家的广泛关注^[62-65]。其中，一、三、五段为高可容纳空间的含煤细粒碎屑岩河流地层，二、四、六段为砂质底荷载高能河流的低可容纳空间沉积^[65]，根据岩石地层划分以及沉积序列所反映出来的旋回性，将须家河组划分为三个河流相沉积层序。然而，其反映的总体向上变粗的冲积构架却与现行的河流相层序模式形成巨大反差(对比图 5)。地层序列所表现出来的变化性很难用现行的层序模式进行描述分析，但客观存在的可容纳空间变化过程却是所有河流相地层序列所共有的，且独立于层序模式存在。因此，在寻求层序地层学标准化的今天，非常规体系域概念的引入打破了滨岸环境河流层序研究的局限性，将层序地层学概念方法扩展到内陆河流沉积背景的同时，也为内陆湖泊、沼泽，以及深海沉积体系的层序研究找到突破口，是层序地层学发展的重要跨越。更为突出的贡献在于，非常规体系域概念的引入为内陆各种沉积环境之间的层序地层标准化带来了一直性术语的端倪，是层序地层学标准化的又一次成功尝试。

4 讨论

作为局部和区域范围地层对比的一种有效工具，层序地层学虽已被地质工作者广泛应用，但仍未被纳入任何地层规范或指南。在模式多样化的后Exxon时代，层序地层学家力图寻求一个可以涵盖所有层序模式的概念及方法，但长时间来都未达成一致共识。2009年Catunenau et al.^[49]提出“朝向层序地层学标准化”的概念，掀起了对层序地层学“标准化”的激烈讨论，但就“标准化”定义的认识，以及“标准化”与标准化进程中“变化性”的相互关系，在许多层序地层学实践中仍显模糊。

面对不同构造和沉积背景堆积的地层序列，由于观察级别以及可使用数据类型的不同，科学家可能采用不同的层序模式进行地层序列的描述分析，但无论地层序列之间存在何种差异，它们都是可容纳空间和沉积物供给共同作用的产物，都是由不同类型的体系域或成因单元组合构成。“层序地层学标准化”的提出将独立于模型的层序地层学工作流程带入地层学实践的舞台^[66]，为地层学工作者提供一个在对相或地层叠置样式观察的基础上识别岩石记录中基本构筑模块(体系域)的工具，明确定义层序地层学“标准化”的目的是对各种模式共同基础的探索，即通过独立于模型的基本概念在多样化层序模式之间寻求概念术语的一致性^[48]。与此同时，长期的层序地层学实践认识到每一种层序模式都与其独特的地质背景紧密联系^{[4, 9, 31, 67-69]}，层序模式的多样化以及地层界面与体系域强烈的复杂化是层序地层学变化性的直接体现，因此，考虑到地层记录的复杂性以及沉积环境控制因素的多样性，每一种层序模式的运用都应该与实际地质背景相结合。因为，当我们还在为各种层序模式不断赞誉时，地层序列中总可以寻找出一些现行层序模式不易解释的现象。层序地层学标准化是在“变化性”中寻找“一致性”的过程，看似矛盾的两者具有共同的目的，即在复杂的地层记录中研究沉积趋势的变化，寻找出更多的规律性。两者是矛盾的共同体，层序地层学不可能抛开“变化性”谈“一致性”，相反，层序地层学变化性在一定程度上检验了层序地层学标准化的进程，且“一致性”概念术语的探索也离不开地层“变化性”特征的参与。

Catunenau et al.^[49]28位科学家对“标准化”的探讨具有里程碑式的作用，为层序地层学的深入发展指明了方向，其独立于模型的层序地层学工作流程，为标准化提供可能性的同时也拉开了独立于层序模式概念的识别。体系域“四分”与理想的基准面变化曲线，为解释形成所有类型地层叠置样式及成因单元提供详细对比的工具，为术语的标准化提供主要的载体，非常规体系域概念的引入为陆相河流层序的研究提供突破口。这些标准化的重要尝试是层序地层学进一步走向成熟的标志。然而，层序地层学标准化进程走到这里是否已经有了答案？很多学者还在幻想建立一个能够完全涵盖所有地层叠置样式的层序模式，这样的想法应该放弃，就像分析河流构型要素那样，更加注重层序的“构型要素”，即体系域、层序界面以及沉积趋势的识别，才是层序地层学研究的本质，而并非一定要建立一个完整的层序模式。独立于层序模式的体系域概念术语以及层序地层学工作流程的达成，或许离层序地层学标准化的目的已经不远。

5 结语

由于层序地层学的概念体系和工作方法还存在一些混乱和不一致，在地层规范和指南中要确认一个正式的层序地层单位还未成熟，因此，层序地层学的标准化进程总是存在若干阻碍和困难，同时也表现出标准化的必要性和紧迫性。基于层序形成的海侵—海退过程和对Exxon层序地层学概念体系不协调的修正，总结出层序形成的四个过程(海侵、低水位和高水位正常海退、强迫型海退)的认识，为层序地层学标准化迈出了艰难的一步；基于河流沉积中低和高可容纳空间沉积所具有各自特征性的沉积单元，总结出的“低和高可容纳空间体系域”的概念，代表了层序地层学走向标准化的又一次成功尝试。前期科学家们的这些富有智慧的成果，为层序地层学标准化奠定了重要基础，也为层序地层学的深入发展提供了更多的思考线索和途径，因而具有深远的科学内涵和意义。