巖相古地理市公開課獲獎(jiǎng)?wù)n件

1、第十二章 碳酸鹽沉積環(huán)境及相模式1第1頁(yè)第1頁(yè)第一節(jié) 海洋碳酸鹽沉積環(huán)境特點(diǎn)第二節(jié) 海洋碳酸鹽沉積相模式第三節(jié) 海洋碳酸鹽沉積環(huán)境及沉積相分述第四節(jié) 碳酸鹽旋回層序第五節(jié) 碳酸鹽相模式與儲(chǔ)集體分布型式關(guān)系第六節(jié) 湖泊碳酸鹽沉積模式第十二章 碳酸鹽沉積環(huán)境及相模式2第2頁(yè)第2頁(yè)一、溫暖、清潔、透光淺水海洋環(huán)境第一節(jié) 海洋碳酸鹽沉積環(huán)境特點(diǎn)當(dāng)代主要分布于南北緯30之間生物骨胳和藻類繁盛是形成碳酸鹽沉積物最主要原因。 碳酸鹽顆粒酸鹽骨架碳酸鹽泥3第3頁(yè)第3頁(yè)一、溫暖、清潔、透光淺水海洋環(huán)境第一節(jié) 海洋碳酸鹽沉積環(huán)境特點(diǎn)加勒比海，大巴哈馬淺灘4第4頁(yè)第4頁(yè)加勒比海，bahama灘5第5頁(yè)第5頁(yè)波斯灣南

2、岸地域，阿聯(lián)酋6第6頁(yè)第6頁(yè)一、溫暖、清潔、透光淺水海洋環(huán)境第一節(jié) 海洋碳酸鹽沉積環(huán)境特點(diǎn)碳酸鈣補(bǔ)償深度（CCD）：死亡生物：差別溶解效應(yīng)；深度溶解效應(yīng) 在碳酸鹽鈣物質(zhì)緩慢沉降過(guò)程中，隨深度增大不斷被溶解。當(dāng)深度增大到某一深度線時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)碳酸鈣產(chǎn)生量與溶解量達(dá)到平衡，這個(gè)深度線即碳酸鈣補(bǔ)償深度線7第7頁(yè)第7頁(yè)第一節(jié) 海洋碳酸鹽沉積環(huán)境特點(diǎn)二、碳酸鹽沉積水文控制條件海水能量與鹽度濱岸高能帶濱外高能帶砂屑灘、介殼灘、沿岸砂壩及砂嘴Holocene Carbonates of Bahamas / 032 Ooid Bar Joulters Cay Bahamas Photo by C.G.St.C

3、.Kendall 8第8頁(yè)第8頁(yè)第一節(jié) 海洋碳酸鹽沉積環(huán)境特點(diǎn)二、碳酸鹽沉積水文控制條件海水能量與鹽度濱岸高能帶濱外高能帶砂屑灘、介殼灘、沿岸砂壩及砂嘴Holocene Carbonates of Bahamas / 032 Ooid Bar Joulters Cay Bahamas Photo by C.G.St.C.Kendall 9第9頁(yè)第9頁(yè)第一節(jié) 海洋碳酸鹽沉積環(huán)境特點(diǎn)二、碳酸鹽沉積水文控制條件海水能量與鹽度陸棚邊沿或障壁砂壩前緣較深水區(qū)障壁后受保護(hù)瀉湖10第10頁(yè)第10頁(yè)第一節(jié) 海洋碳酸鹽沉積環(huán)境特點(diǎn)二、碳酸鹽沉積水文控制條件海水能量與鹽度濱岸高能帶岸礁濱外高能帶堤礁、堡礁11第1

4、1頁(yè)第11頁(yè)第一節(jié) 海洋碳酸鹽沉積環(huán)境特點(diǎn)二、碳酸鹽沉積水文控制條件海水能量與鹽度 障壁礁或砂堤之后出現(xiàn)安靜瀉湖及潮坪環(huán)境，假如氣候炎熱干燥，由蒸發(fā)作用使瀉湖水體鹽度不斷升高，最初產(chǎn)生CaCO3（文石）化學(xué)沉淀。假如氣候比較潮濕炎熱，瀉湖水體鹽度改變不大，除了上述生物，還可有大量綠藻、鈣質(zhì)海綿、苔蘚蟲及腕足類等窄鹽度生物，為碳酸鹽沉積提供大量顆粒。在潮坪地帶由于間歇性漲潮淹沒(méi)及退潮期暴露干燥，出現(xiàn)含有特色沉積物，如層紋石灰?guī)r（白云巖）、疊層石灰?guī)r（白云巖）、紋層狀球粒石灰?guī)r（白云巖），以及鳥眼、干裂、紋層、膏鹽晶體假象等沉積結(jié)構(gòu)。在熱帶多雨地域，潮間坪沉積帶出現(xiàn)淡水透鏡體，提供泉水并造成富含半

5、堿水植物沼澤，或出現(xiàn)微卡斯特地貌（溶洞、溶縫、巖溶漏斗等），于沉積物表面沉淀出結(jié)殼狀淡水方解石等。12第12頁(yè)第12頁(yè)Wilson(1975)統(tǒng)計(jì)， 全新世淺水碳酸鹽沉積速率平均1.0m/1000a，礁帶3m/1000a；大巴哈馬灘和安德羅斯島潮坪0.7m/1000a；深水1cm/1000a甚至無(wú)。第一節(jié) 海洋碳酸鹽沉積環(huán)境特點(diǎn)三、碳酸鹽沉積物沉積速率13第13頁(yè)第13頁(yè)絕大多數(shù)碳酸鹽在淺海環(huán)境中形成，其沉積作用過(guò)程主要受化學(xué)及生物化學(xué)條件控制。1生物在碳酸鹽沉積中含有主要作用2水動(dòng)力條件對(duì)碳酸鹽沉積含有控制作用3碳酸鹽沉積基本上在原地形成4碳酸鹽沉積主要形成于溫暖、清潔、透光淺水環(huán)境5碳酸鹽

6、沉積作用快速，但容易受到克制第一節(jié) 海洋碳酸鹽沉積環(huán)境特點(diǎn)四、碳酸鹽沉積基本規(guī)律14第14頁(yè)第14頁(yè)第二節(jié) 海洋碳酸鹽巖沉積相模式A.陸表海（epeiric sea, epicontinental sea, inland sea, continental sea）位于大陸內(nèi)部或陸棚內(nèi)部，低坡度，范圍遼闊，很淺淺海。15第15頁(yè)第15頁(yè)第二節(jié) 海洋碳酸鹽巖沉積相模式B.陸緣海（pericontinetal sea）位于大陸邊沿或陸棚邊沿、坡度較大、范圍較小、較深淺海16第16頁(yè)第16頁(yè)第二節(jié) 海洋碳酸鹽巖沉積相模式陸表海和陸緣海概念（Shaw,1964）A.陸表海（epeiric sea, ep

7、icontinental sea, inland sea, continental sea）位于大陸內(nèi)部或陸棚內(nèi)部，低坡度，范圍遼闊，很淺淺海。B.陸緣海（pericontinetal sea）位于大陸邊沿或陸棚邊沿、坡度較大、范圍較小、較深淺海。地質(zhì)歷史中沉積碳酸鹽巖主要淺海是陸表海，現(xiàn)在淺海多是陸緣海陸表海碳酸鹽沉積分異主要決定于海水能量。17第17頁(yè)第17頁(yè)由海向陸分為X、Y、Z三帶X帶-深水低能帶，波基面下列灰泥及浮游生物碎屑有助于生油Y帶-近岸高能帶，波浪、潮汐主要作用帶礁、灘 良好儲(chǔ)集相帶 Z帶-濱岸低能帶，水淺，蒸發(fā)量大泥晶灰?guī)r（白云巖）、蒸發(fā)巖、藻疊層結(jié)構(gòu)第二節(jié) 海洋碳酸鹽巖沉

8、積相模式一、歐文模式(Irwin)18第18頁(yè)第18頁(yè)1）潮上及潮間帶（Z）2）淺潮下帶（Y）3）無(wú)陸源碎屑潮下帶（X上）4）有陸源碎屑潮下帶（X下）第二節(jié) 海洋碳酸鹽巖沉積相模式二、拉波特（1967）模式19第19頁(yè)第19頁(yè) 1）潮上及潮間帶（Z）：蒸發(fā)作用強(qiáng)白云巖、云質(zhì)灰?guī)r、疊層結(jié)構(gòu)、干裂、鳥眼結(jié)構(gòu)等 第二節(jié) 海洋碳酸鹽巖沉積相模式二、拉波特（1967）模式20第20頁(yè)第20頁(yè)2）淺潮下帶（Y）：潮汐作用強(qiáng)。顆粒灰?guī)r、疊層石、泥晶灰?guī)r、沖刷、干裂等第二節(jié) 海洋碳酸鹽巖沉積相模式二、拉波特（1967）模式21第21頁(yè)第21頁(yè)3）無(wú)陸源碎屑潮下帶（X上）：浪底之下，低能。 礁、灘第二節(jié) 海洋碳

9、酸鹽巖沉積相模式二、拉波特（1967）模式22第22頁(yè)第22頁(yè)4）有陸源碎屑潮下帶（X下）：浪底之下，低能。泥晶灰?guī)r第二節(jié) 海洋碳酸鹽巖沉積相模式二、拉波特（1967）模式23第23頁(yè)第23頁(yè)粘結(jié)格架（Y或X上部）24第24頁(yè)第24頁(yè)當(dāng)代潮間帶疊層石 澳大利亞25第25頁(yè)第25頁(yè)26第26頁(yè)第26頁(yè)三、威爾遜碳酸鹽沉積模式第二節(jié) 海洋碳酸鹽巖沉積相模式潮汐、波浪、氧化界面、鹽度、水深及水循環(huán)等原因 九個(gè)原則相帶： 1A濁積巖和窄地槽深水相，1B盆地相（克拉通內(nèi)部深盆及克拉通邊沿冒地槽盆地）；2廣海陸棚相；3盆地邊沿或深陸棚邊沿相；4碳酸鹽臺(tái)地前緣斜坡相；5臺(tái)地邊沿生物礁相；6臺(tái)地邊沿淺灘相；7

10、開闊臺(tái)地相；8局限臺(tái)地相；9臺(tái)地蒸發(fā)相 27第27頁(yè)第27頁(yè)第二節(jié) 海洋碳酸鹽巖沉積相模式四、關(guān)士聰?shù)饶Ｊ胶５椎匦?、海水深度、潮汐作用及海水能量、沉積特性及生物組合 2個(gè)相組、6個(gè)相區(qū)、15個(gè)相帶 28第28頁(yè)第28頁(yè)第二節(jié) 海洋碳酸鹽巖沉積相模式五、塔克（Tucker，1981）模式 7個(gè)主要環(huán)境：潮上潮間坪、瀉湖及局限海灣、潮間潮下淺灘區(qū)、開闊陸棚及臺(tái)地（由淺水至深水）、礁及碳酸鹽巖隆、前緣斜坡和盆地29第29頁(yè)第29頁(yè)第二節(jié) 海洋碳酸鹽巖沉積相模式30第30頁(yè)第30頁(yè)第二節(jié) 海洋碳酸鹽巖沉積相模式六、Read模式1碳酸鹽緩坡模式 等斜緩坡 等斜緩坡系指含有比較均一和平緩、從岸線逐步進(jìn)入盆

11、地緩慢傾斜斜坡（1數(shù)m/km），與較深水低能環(huán)境之間無(wú)明顯坡折，波浪攪動(dòng)帶位于近岸處。由岸向海劃分為四個(gè)相帶：潮坪和瀉湖相；淺灘或鮞粒（團(tuán)粒）砂灘淺水組合；較深水緩坡泥質(zhì)粒泥灰?guī)r或灰泥灰?guī)r；斜坡和盆地灰泥灰?guī)r和具頁(yè)巖夾層灰泥灰?guī)r。31第31頁(yè)第31頁(yè)32第32頁(yè)第32頁(yè)第二節(jié) 海洋碳酸鹽巖沉積相模式六、Read模式1碳酸鹽緩坡模式遠(yuǎn)端變陡緩坡 前三個(gè)相帶沉積特性與等斜緩坡一致，在斜坡和盆地邊緣相帶沉積物類型則不同于等斜緩坡，斜坡相碎屑角礫狀灰?guī)r，淺水相碎屑罕見。角礫狀灰?guī)r呈槽狀或席狀，同時(shí)還有一些互層狀濁流和等深流成因異地顆?；?guī)r。 33第33頁(yè)第33頁(yè)第二節(jié) 海洋碳酸鹽巖沉積相模式六、Rea

12、d模式 2碳酸鹽臺(tái)地相模式 碳酸鹽臺(tái)地：指含有水平頂和陡峻陸棚邊沿碳酸鹽沉積海域，在這個(gè)邊沿上含有“高能量”沉積物，而無(wú)論該海域是否與陸地毗連和其延伸范圍。 34第34頁(yè)第34頁(yè)第二節(jié) 海洋碳酸鹽巖沉積相模式六、Read模式等斜緩坡：波斯灣，沙克灣；遠(yuǎn)端變陡緩坡：猶卡坦；鑲邊陸棚：佛羅里達(dá)，昆士蘭（同時(shí)反應(yīng)淹沒(méi)陸棚特性）；孤立臺(tái)地：巴哈馬；布萊克海臺(tái)35第35頁(yè)第35頁(yè)第二節(jié) 海洋碳酸鹽巖沉積相模式七、碳酸鹽相模式分類和改變1碳酸鹽相模式分類 36第36頁(yè)第36頁(yè)第二節(jié) 海洋碳酸鹽巖沉積相模式七、碳酸鹽相模式分類和改變2碳酸鹽沉積相模式改變 （1）沉積作用與碳酸鹽相模式改變關(guān)系碳酸鹽建隆地貌改變與相模式關(guān)系 37第37頁(yè)第37頁(yè)第二節(jié) 海洋碳酸鹽巖沉積相模式七、碳酸鹽相模式分類和改變2碳酸鹽沉積相模式改變 （1）沉積作用與碳酸鹽相模式改變關(guān)系38第38頁(yè)第38頁(yè)第二節(jié) 海洋碳酸鹽巖沉積相模式七、碳酸鹽相模式分類和改變2碳酸鹽沉積相模式改變 （2）海平面改變對(duì)碳酸鹽相模式影響 碳酸鹽臺(tái)地淹沒(méi)后幾種改變模式（據(jù)Read，1985） 39第39頁(yè)第39頁(yè)第二節(jié) 海洋碳酸鹽巖沉積相模式七、碳酸鹽相模式分類和改變2碳酸鹽