1.基底沉降幅度(ΔHSub)
基底沉降幅度即盆地基底在Δt时间内上升或下降的总量,指在Δt时间内沉积物赖以沉积的盆地基底底面高度的变化量(ΔHSub,上升为负值,下降为正值),其变化参照点与绝对湖平面相同。D.J.Cant认为,引起海洋盆地基底沉降或上升的因素很多,可以是构造成因的(由被动边缘盆地的热冷却收缩引起,或者是岩石圈对上冲力的变形反应),也可以是由于沉积物或水负载造成的,或者是古老的沉积物压实收缩引起的。对于内陆湖盆,构造运动是控制沉积盆地基底沉降或上升的关键因素,控制了内陆湖盆的产生、发展和消亡。幕式断陷活动将导致盆地基底的沉降,区域性构造抬升将导致盆地基底的上升。也可能存在其他因素引起湖盆基底上升或下降。
2.绝对湖平面变化(ΔHE)
绝对湖平面变化即绝对湖平面在Δt时间内垂直上升或下降的总量(ΔHE,上升为正值,下降为负值)。
经典的层序地层学认为,全球性绝对海平面变化是层序的主要控制因素,层序界面对应于全球性绝对海平面升降变化中所形成的不整合面(Van Wagoner J.C.,1990)。全球性海平面变化的控制因素,不同学者有不同解释。著名海洋地质学家R.W.Fairbridge(1961)认为冰川的消长、洋盆形态的变化和极地迁移是全球海平面升降和气候变化的起因;T.M.Guidish等(1984)认为海平面的变化是由冰川的生长和溶化、海底扩张速度的变化、海水被大陆剥揭下来的沉积物所排替、大型盆地的干涸或水淹、局部或区域性板块运动等引起的。总之,全球海平面变化是多因素引起的。
内陆湖盆的绝对湖平面变化也受多个因素的控制。以古近纪渤海湾盆地济阳断陷湖盆为例,绝对湖平面变化主要由以下因素引起。
(1)构造运动导致湖盆基底发生抬升或下沉。若湖盆基底发生统一性上升或下沉,且变化幅度相同,湖盆内水体也将发生相应幅度的上升或下降,若该时期内的沉积物供给量为零,且湖盆内水体量不变,此时湖盆内水深、相对湖平面不变,仅绝对湖平面发生变化。若出现差异沉降,湖盆内水深、相对湖平面变化将是一个复杂的过程,与该时期的沉积物量、外界水流入量等密切相关,且在盆地不同位置出现不同的变化特征,但绝对湖平面始终发生统一性上升或下降。
(2)气候变化。气候变化决定湖盆内水体的蒸发量与流入量的多少,也就决定了湖盆内水量的变化。气候干旱炎热时,蒸发量大于流入量,将导致湖盆内水量减少、水深减小,此时若盆地基底位置不变,沉积物厚度为零,绝对湖平面和相对湖平面下降,下降幅度相同;若气候潮湿,蒸发量小于流入量,闭流湖盆的绝对湖平面上升,敞流湖盆的绝对湖平面在湖面达到最低溢出点高度之前将上升,达到最低溢出点高度之后保持不变,多余的水从最低溢出点流出。
(3)海侵影响。有的近海湖盆与海盆间有连接通道,当全球海平面发生大规模上升时,海水沿该通道流入湖盆,以至有的学者认为陆相层序与海平面升降变化紧密联系,强调海平面升降变化对层序的控制作用(Shanley K.W.,McCabe P.J.,1994;Van Wagoner J.C.,1995)。我国东部古近纪湖盆存在不同程度的海侵作用(汪品先等,1982)。海水流入近海湖盆的前提是湖盆内绝对湖平面要不高于当时的绝对海平面,这样,当绝对海平面上升时,海水才有可能沿该通道流入湖盆,导致湖面上升。实际上,对于湖面高度变化来说,海水沿湖海间的通道侵入湖盆仅仅是河流水体注入湖盆的一种特殊类型,不同之处仅为两者的水体性质可能存在差异。
(4)沉积物沉积。特别是闭流湖盆,当沉积物随河流流入湖盆,并在湖盆内发生沉积时,也会导致绝对湖平面的上升。
3.湖水水深变化(ΔDW)
某个时期的湖水水深变化(ΔDW)实际上也是湖盆的水下可容空间的变化,这种变化直接反映在沉积物的岩相、相序特点上。湖盆水体深度增大,ΔDW为正值,减小为负值。
4.沉积物厚度(ΔTSed)
湖盆内某点在某时期内所形成的沉积物厚度(ΔTSed),主要受可容空间量和沉积物供给量的控制。当可容空间充足时,ΔTSed往往与沉积物供给量呈正比关系;当沉积物供给量充足时,ΔTSed与可容空间也呈正比关系。若可容空间为零,ΔTSed也为零;可容空间为负值时,沉积厚度也可能出现负值,即早期已形成的地层将遭受剥蚀。