碳酸鹽巖沉積環(huán)境及相模式學習教案

1、會計學1碳酸鹽巖沉積環(huán)境及相模式碳酸鹽巖沉積環(huán)境及相模式第一頁，共25頁。 碳酸鹽巖沉積環(huán)境分析需要兩方面的基礎：碳酸鹽巖沉積環(huán)境分析需要兩方面的基礎： 碳酸鹽巖巖類學的基礎，即碳酸鹽巖的各種巖性特征碳酸鹽巖巖類學的基礎，即碳酸鹽巖的各種巖性特征、分類命名、基本鑒別方法以及描述的知識；、分類命名、基本鑒別方法以及描述的知識； 碳酸鹽沉積物及其沉積環(huán)境的基本知識，即碳酸鹽沉碳酸鹽沉積物及其沉積環(huán)境的基本知識，即碳酸鹽沉積物的各種巖性特征、生成積物的各種巖性特征、生成(shn chn)(shn chn)機理有及它們與沉機理有及它們與沉積環(huán)境的因果關系，這是我們積環(huán)境的因果關系，這是我們“將今論古將

2、今論古”的唯一借鑒和依的唯一借鑒和依據(jù)。據(jù)。 第2頁/共25頁第二頁，共25頁。 1、陸表海（、陸表海（epeiric sea, epicontinental sea, inland sea, continental sea） 亦可稱作內(nèi)陸海、陸內(nèi)海、大陸海等。亦可稱作內(nèi)陸海、陸內(nèi)海、大陸海等。 位于大陸內(nèi)部和陸棚內(nèi)部的、低坡度的、范圍廣闊的位于大陸內(nèi)部和陸棚內(nèi)部的、低坡度的、范圍廣闊的、很淺的淺海。、很淺的淺海。 :低坡度：海底低坡度：海底(hi d)坡度小于坡度小于1ft/mi(0.030.15m/km) :范圍廣闊：延伸可達幾百幾千英里范圍廣闊：延伸可達幾百幾千英里 :很淺的：水深一般只

3、有幾十米，一般不超過很淺的：水深一般只有幾十米，一般不超過200m。 如：我國西南地區(qū)的古生代及早中生代的海洋。如：我國西南地區(qū)的古生代及早中生代的海洋。 一、兩種淺海一、兩種淺海(qin hi)陸表海及陸緣海陸表海及陸緣海第二節(jié)第二節(jié) 海洋海洋(hiyng)(hiyng)碳酸鹽沉積相碳酸鹽沉積相模式模式第3頁/共25頁第三頁，共25頁。 2 2、陸緣海（、陸緣海（Pericontinental seaPericontinental sea） 也可稱作大陸邊緣海也可稱作大陸邊緣海 位于大陸邊緣或陸棚邊緣的、坡度較大的、范圍較小的位于大陸邊緣或陸棚邊緣的、坡度較大的、范圍較小的、深度較大的淺海。

4、、深度較大的淺海。 坡度較大：海底坡度約坡度較大：海底坡度約2 210ft/mi10ft/mi（0.60.63m/km3m/km） 范圍較?。簩挾纫话惴秶^?。簩挾纫话?00100300mi300mi（160160480km480km） 深度較大：水深可達深度較大：水深可達200200350m350m（最深）（最深） 如我國東部沿海的黃海、東海及南海如我國東部沿海的黃海、東海及南海(nn hi)(nn hi)均屬于均屬于陸緣海。陸緣海。第4頁/共25頁第四頁，共25頁。 肖第一次精辟論述了陸表海的能量特點，并且肖第一次精辟論述了陸表海的能量特點，并且還在能量的基礎上，對陸表海沉積物的分布進行了

5、還在能量的基礎上，對陸表海沉積物的分布進行了劃分。劃分。 Shaw Shaw的陸表海和沉積物分布的觀點的陸表海和沉積物分布的觀點(gundin)(gundin)，奠定了陸表海碳酸鹽巖沉積環(huán)境分析的理論基礎，奠定了陸表海碳酸鹽巖沉積環(huán)境分析的理論基礎。以后的許多觀點。以后的許多觀點(gundin)(gundin)、學說和模式，都是、學說和模式，都是在這個理論基礎上發(fā)展起來的。在這個理論基礎上發(fā)展起來的。第5頁/共25頁第五頁，共25頁。二、按海水運動能量劃分二、按海水運動能量劃分(hu fn)碳酸鹽沉積相帶模式碳酸鹽沉積相帶模式 歐文模式歐文模式 以歐文（，以歐文（，1965）提出）提出(t c

6、h)的陸表海清水沉積作用的陸表海清水沉積作用模式為代表。歐文認為古代的陸地面積遠遠比現(xiàn)代的小，模式為代表。歐文認為古代的陸地面積遠遠比現(xiàn)代的小，那時的海多具陸表海性質，古代的碳酸鹽沉積在清水的陸那時的海多具陸表海性質，古代的碳酸鹽沉積在清水的陸表海環(huán)境中。表海環(huán)境中。第6頁/共25頁第六頁，共25頁。 Irwin Irwin根據(jù)陸表海的水動力條件，主要是潮汐和波根據(jù)陸表海的水動力條件，主要是潮汐和波浪作用的能量，劃分出也三具能量帶，即遠離海岸的浪作用的能量，劃分出也三具能量帶，即遠離海岸的X X帶（低能帶）、稍近海岸的帶（低能帶）、稍近海岸的Y Y帶（高能帶）和靠近海洋帶（高能帶）和靠近海洋的

7、的Z Z帶（低能帶）。帶（低能帶）。1 1、X X帶（低能帶）帶（低能帶） 位于浪底浪基面之下，一般來說海底很少受到位于浪底浪基面之下，一般來說海底很少受到擾動，只有在特殊擾動，只有在特殊(tsh)(tsh)情況下才有海流的干擾。所情況下才有海流的干擾。所以是一個低能帶。以是一個低能帶。 此帶寬約幾百英里。此帶寬約幾百英里。 沉積物主要是來自沉積物主要是來自Y Y帶（高能帶）的細粒物質，帶（高能帶）的細粒物質，主要為灰泥。主要為灰泥。 生物：各種底棲生物和藻類都不發(fā)育；大量有生物：各種底棲生物和藻類都不發(fā)育；大量有機物質和浮游生物、自游生物、可以在這里堆積下來機物質和浮游生物、自游生物、可以在

8、這里堆積下來。 沉積構造：水平層理發(fā)育沉積構造：水平層理發(fā)育 顏色：由于這一環(huán)境安靜缺氧，所以多呈暗色顏色：由于這一環(huán)境安靜缺氧，所以多呈暗色。 沉積厚度：其沉積速度一般較慢，沉積物厚度沉積厚度：其沉積速度一般較慢，沉積物厚度不大。不大。 該帶巖石是有利的生油巖。該帶巖石是有利的生油巖。第7頁/共25頁第七頁，共25頁。 2 2、Y Y帶（高能帶）帶（高能帶） 從波浪開始沖擊海底的地點開始，向濱岸方向延伸，直到波從波浪開始沖擊海底的地點開始，向濱岸方向延伸，直到波浪和潮汐的能量大部分被消耗掉為止。因此這一帶為一高能帶。浪和潮汐的能量大部分被消耗掉為止。因此這一帶為一高能帶。 此帶寬約幾十英里。

9、此帶寬約幾十英里。 沉積特征：這帶波浪及潮汐十分活躍，水淺、陽光充足、氧沉積特征：這帶波浪及潮汐十分活躍，水淺、陽光充足、氧氣充分，底棲生物和藻類大量繁殖，所形成氣充分，底棲生物和藻類大量繁殖，所形成(xngchng)(xngchng)的沉積物基本的沉積物基本上都是生物成因的。上都是生物成因的。 在此帶向海一側，各種生物，包括造礁生物大量發(fā)育，往往形成在此帶向海一側，各種生物，包括造礁生物大量發(fā)育，往往形成(xngchng)(xngchng)生物礁。生物礁。 而向濱岸一側，則可見各種較粗的顆粒（如鮞粒、生物碎屑、內(nèi)碎而向濱岸一側，則可見各種較粗的顆粒（如鮞粒、生物碎屑、內(nèi)碎屑等）堆積，所形成屑

10、等）堆積，所形成(xngchng)(xngchng)巖石主要為生物屑灰?guī)r、鮞?；?guī)r、巖石主要為生物屑灰?guī)r、鮞?；?guī)r、內(nèi)碎屑灰?guī)r。分選和磨蝕良好，灰泥含量少。內(nèi)碎屑灰?guī)r。分選和磨蝕良好，灰泥含量少。 沉積構造：具交錯層理。沉積構造：具交錯層理。 此帶形成此帶形成(xngchng)(xngchng)的碳酸鹽巖是良好的油氣儲集巖。的碳酸鹽巖是良好的油氣儲集巖。第8頁/共25頁第八頁，共25頁。 3 3、Z Z帶（低能帶）帶（低能帶） 位于位于Y Y帶的向岸方向，直到濱岸為止帶的向岸方向，直到濱岸為止 此帶水很淺，波浪和潮汐作用都很弱，此帶水很淺，波浪和潮汐作用都很弱， 此帶寬度較大，可達幾百英里寬。

11、此帶寬度較大，可達幾百英里寬。 此帶海底坡度很小，或近于平坦，因而海水廣泛漫布。此帶海底坡度很小，或近于平坦，因而海水廣泛漫布。 在靠近濱岸的地帶，如因氣候炎熱干燥，水流停滯，可使海水蒸發(fā)，在靠近濱岸的地帶，如因氣候炎熱干燥，水流停滯，可使海水蒸發(fā)，含鹽度不斷提高，從而形成白云石以及各類鹽類礦物的沉積。含鹽度不斷提高，從而形成白云石以及各類鹽類礦物的沉積。 此帶形成的巖石主要是泥晶石灰?guī)r、泥晶白云巖以及蒸發(fā)巖。此帶形成的巖石主要是泥晶石灰?guī)r、泥晶白云巖以及蒸發(fā)巖。 化石化石(hush)(hush)少見，但疊層藻度相當發(fā)育。少見，但疊層藻度相當發(fā)育。 沉積構造：干裂、沖溝、鳥眼、生物鉆孔等。沉積

12、構造：干裂、沖溝、鳥眼、生物鉆孔等。 地質歷史中的碳酸鹽巖，絕大部分是陸表海清水沉積作用的產(chǎn)物。地質歷史中的碳酸鹽巖，絕大部分是陸表海清水沉積作用的產(chǎn)物。第9頁/共25頁第九頁，共25頁。三、按潮汐作用劃分三、按潮汐作用劃分(hu fn)(hu fn)碳酸鹽沉積相帶模式碳酸鹽沉積相帶模式- -拉拉波特模式波特模式第10頁/共25頁第十頁，共25頁。第11頁/共25頁第十一頁，共25頁。在平均低潮面以下。在平均低潮面以下。巖石類型：主要是厚層至塊狀球粒泥晶石灰?guī)r、巖石類型：主要是厚層至塊狀球粒泥晶石灰?guī)r、含各種生物碎屑的石灰?guī)r以及富含層孔蟲格架的礁石含各種生物碎屑的石灰?guī)r以及富含層孔蟲格架的礁石

13、灰?guī)r灰?guī)r第12頁/共25頁第十二頁，共25頁。第13頁/共25頁第十三頁，共25頁。四、按地理分布劃分的碳酸鹽綜合四、按地理分布劃分的碳酸鹽綜合(zngh)相帶模式威爾遜模式相帶模式威爾遜模式 威爾遜（威爾遜（J. L.Wilson. 1975）歸納了陸棚上碳酸鹽臺地和邊緣溫暖）歸納了陸棚上碳酸鹽臺地和邊緣溫暖淺水環(huán)境淺水環(huán)境(hunjng)中碳酸鹽沉積類型的地理分布規(guī)律，他把碳酸鹽巖中碳酸鹽沉積類型的地理分布規(guī)律，他把碳酸鹽巖沉積劃分為三大沉積區(qū)，九個相帶，沉積劃分為三大沉積區(qū)，九個相帶，24個微相個微相從橫切陸棚邊緣的剖面看，按從海到陸的順序，這九個相帶從橫切陸棚邊緣的剖面看，按從海到陸的

14、順序，這九個相帶1.盆地沉積區(qū)，與歐文的盆地沉積區(qū)，與歐文的X帶相當：帶相當：1）盆地，（）盆地，（2）開闊陸棚，（）開闊陸棚，（3）碳酸鹽斜坡腳）碳酸鹽斜坡腳2.臺地邊緣沉積區(qū)，與歐文的臺地邊緣沉積區(qū)，與歐文的Y帶基本相當：帶基本相當：（4）臺地前緣斜坡（）臺地前緣斜坡（5）臺地邊緣生物礁（）臺地邊緣生物礁（6）臺地邊緣淺灘）臺地邊緣淺灘3.臺地沉積區(qū)，與歐文的臺地沉積區(qū)，與歐文的Z相帶基本相當：相帶基本相當：（7）開闊臺地（）開闊臺地（8）局限臺地（）局限臺地（9）臺地蒸發(fā)巖）臺地蒸發(fā)巖第14頁/共25頁第十四頁，共25頁。第15頁/共25頁第十五頁，共25頁。第16頁/共25頁第十六頁，

15、共25頁。 生物礁是碳酸鹽沉積中的一種重要類型(lixng)，它是由大量的各種各樣的生物堆積而成，或是由生物作用的產(chǎn)物。第三節(jié)第三節(jié) 生物生物(shngw)礁與礁相礁與礁相1.1.礁的概念礁的概念礁（礁（reefreef）這一術語來源于一挪威語）這一術語來源于一挪威語rifrif，其含義，其含義(hny)(hny)為脊。為脊。目前，大多數(shù)的研究者多采用生態(tài)礁的概念。目前，大多數(shù)的研究者多采用生態(tài)礁的概念。 生態(tài)礁生態(tài)礁指造礁生物的原狀地生長造成的堅固的指造礁生物的原狀地生長造成的堅固的抗浪骨架，它在地形上具有隆起的正性地貌特征?？估斯羌?，它在地形上具有隆起的正性地貌特征。 強調強調生物成因；抗

16、浪骨架；隆起地貌生物成因；抗浪骨架；隆起地貌。第17頁/共25頁第十七頁，共25頁。 2.礁的特征 礁主要由礁核和礁翼組成(z chn)。在一些群礁復合體中，礁間沉積也與礁的發(fā)展有密切關系。第18頁/共25頁第十八頁，共25頁。 （1）礁核 礁核是指礁體中能夠抵抗波浪作用(zuyng)的那部分，乃礁的主體。它主要由原地堆積的生物巖或粘結巖組成。其中生物的含量很高，主要是造礁生物，還有一些附礁生物。礁后礁后第19頁/共25頁第十九頁，共25頁。 （2 2）礁翼）礁翼 礁翼通常是指礁相與非礁相呈指狀交錯礁翼通常是指礁相與非礁相呈指狀交錯過渡的那部分礁體。過渡的那部分礁體。 礁體迎風的一側稱礁前，背

17、風的一側稱礁體迎風的一側稱礁前，背風的一側稱礁后。礁后。 礁前處于迎風一側，在風浪沖擊下，礁礁前處于迎風一側，在風浪沖擊下，礁碎屑順著礁前緣的陡坡堆積形成的巖石一般稱碎屑順著礁前緣的陡坡堆積形成的巖石一般稱為礁前塌積巖或礁前角礫巖。為礁前塌積巖或礁前角礫巖。 礁后沉積多由分選較好的砂屑石灰?guī)r組礁后沉積多由分選較好的砂屑石灰?guī)r組成，膠結物多為亮晶方解石，背風的地方含有成，膠結物多為亮晶方解石，背風的地方含有(hn yu)(hn yu)較多的灰泥基質。較多的灰泥基質。第20頁/共25頁第二十頁，共25頁。（3）礁間 在一些群礁復合體中，礁與礁之間的沉積物和生物組成與礁的發(fā)展有極其密切的關系。 海侵時，群礁發(fā)展，礁間可出現(xiàn)正常海相沉積。 海退時，群礁發(fā)展受限制，礁間可出現(xiàn)一些瀉湖(xih)相的沉積。第21頁/共25頁第二十一頁，共25頁。第22頁/共25頁第二十二頁，共25頁。 3. 3.礁的分類礁的分類 根據(jù)礁的形態(tài)和礁與海岸根據(jù)礁的形態(tài)和礁與海岸(hi n)(hi n)的關系分的關系分類類環(huán)礁環(huán)礁(hun jio)岸礁（裙礁）岸礁（裙礁）堤礁（堡礁）堤