碳酸鹽巖沉積相

碳酸鹽巖沉積相第1頁/共37頁一、潮坪環(huán)境及其沉積特征潮坪主要地貌單元立體圖（據James，1979）潮上帶、潮間帶、潮下帶可以分成兩類：一類是巴哈馬型；一類是波斯灣型第2頁/共37頁由于長期出露水面、海水蒸發(fā)量大、鹽度高，水流循環(huán)受限制、受氣候影響比較大，所以可產生許多暴露標志、堿化標志或淡化標志。1）由暗色富藻層與淺色富屑層交互組成的不規(guī)則到平整的亞毫米級紋層2）此帶往往發(fā)育一些特有的沉積構造。膏溶角礫巖,腸狀構造,鳥眼構造、窗格構造、根模、土壤層和受淡水作用形成的鈣結層

一、潮坪環(huán)境及其沉積特征1．潮上帶第3頁/共37頁1）主要沉積的巖石為球粒泥晶灰?guī)r，或生物屑泥晶灰?guī)r和細砂屑灰?guī)r。其它還可見到在準同生階段形成的微晶白云巖，甚至還有細晶白云巖，偶見褐煤及磷酸鹽。2）常見不規(guī)則的毫米級至厘米級的紋層，以及透鏡狀、波狀和脈狀組成的潮汐層理。由于潮間帶上部經常出露水面，其沉積物中也可出現一些暴露成因的構造，如干裂、極淺水波痕和扁平狀礫屑等。一、潮坪環(huán)境及其沉積特征2.潮間帶第4頁/共37頁薩布哈環(huán)境具有以下突出特點：（1）氣候炎熱干旱（2）海岸地勢平坦（3）地下水面很淺，一般僅位于地下1－2m處，這將會發(fā)生強烈的毛細管蒸發(fā)作用。一、潮坪環(huán)境及其沉積特征3．薩布哈及其剖面層序薩布哈——干旱氣候條件下潮坪沉積第5頁/共37頁剖面特征：①大量自生蒸發(fā)鹽的形成，如石鹽、石膏、硬石膏、天青石等；②廣泛白云石化；③可形成硬石膏結核層，并可見特殊網狀結構的復雜塊體或扭曲的盤腸狀構造；④塌陷角礫巖層，－被淡水淋濾過的薩布哈層序。一、潮坪環(huán)境及其沉積特征3．薩布哈及其剖面層序第6頁/共37頁此類沉積地區(qū)的氣候潮濕，或者地下水位太低，因而無蒸發(fā)鹽沉淀。一、潮坪環(huán)境及其沉積特征4．正常（潮濕型）潮坪碳酸鹽及其剖面層序第7頁/共37頁層序的底部單元通常是由粗粒碎屑構成，記錄著海水向陸地方向上的起始入侵位置。潮下單元（B層）是典型的生物擾動的粒泥灰?guī)r到泥?；?guī)r。如果潮坪上有大量的潮道，那么潮道的遷移也可能破壞某些潮坪沉積的特征，并且形成部分向上變細的序列，底部為骨骼灰質沙。一、潮坪環(huán)境及其沉積特征4．正常（潮濕型）潮坪碳酸鹽及其剖面層序第8頁/共37頁所謂局限陸棚是指地理上或水動力上受到限制的一種潮下淺水低能的碳酸鹽沉積環(huán)境（P.A.Scholle，1983）。從地貌角度，它可以包括海灣、礁后瀉湖、臺地邊緣鮞灘、骨屑灘和障壁島之后的瀉湖，在臺地相沉積模式中，經常被稱之為“局限臺地”。在這種環(huán)境中生活的生物種類及沉積物類型主要取決于障壁的限制程度及其持續(xù)性二、局限陸棚環(huán)境及其沉積特征第9頁/共37頁陸棚是指朝海岸方向與近濱或大陸相鄰，朝濱外方向與斜坡和盆地相鄰的一個淺水碳酸鹽沉積環(huán)境。三、陸棚環(huán)境及沉積特征第10頁/共37頁陸棚相沉積具有以下特征：①具有正常海相生物群組合；②沉積物通常由含有粒泥灰?guī)r和泥?；?guī)r的泥晶灰?guī)r組成。由于斑礁和碳酸鹽淺灘時有發(fā)育，因而局部可見粘結灰?guī)r和生物碎屑顆?；?guī)r；③通常為具透鏡狀或楔狀形態(tài)的、層厚不等的巖層，薄層頁巖層可以中斷陸棚碳酸鹽相層序；④廣泛的生物擾動作用、潛穴、結核狀和脈狀層是陸棚沉積構造中的典型特征。三、陸棚環(huán)境及沉積特征第11頁/共37頁淺灘：海水循環(huán)良好，氧氣充足，鹽度正常，但由于底質處于移動狀態(tài)，故不適于海洋生物棲息繁殖。四、臺地邊緣淺灘環(huán)境及沉積特征第12頁/共37頁沉積特征：1）巖石類型以色淺的亮晶顆?；?guī)r為主，常見鮞?；?guī)r及其它包粒灰?guī)r，有時為磨圓的生物碎屑灰?guī)r。2）沉積構造主要是各種規(guī)模的交錯層理，如槽狀、羽狀等，也有板狀交錯層理（如為海灘，則呈切割層系），底沖刷和波痕也較為常見。3）砂體的形態(tài)可以是線狀的、斑塊狀或席狀的。4）很少有原地生物，可見大型腹足類和雙殼類化石碎屑、大型傘藻（粗枝藻）節(jié)片以及有孔蟲，也可見到棘皮類及珊瑚、腕足碎屑等。四、臺地邊緣淺灘環(huán)境及沉積特征第13頁/共37頁

生物礁是指狹義的生物礁或生物骨架礁，即限于具有生物建造的抗浪骨架的碳酸鹽建隆。五、生物礁環(huán)境及沉積特征第14頁/共37頁

按礁的產出位置和形態(tài)特征，礁可分為：（1）斑礁（點礁或補丁礁），是孤立的小而圓形的礁體，主要形成于廣海陸棚；（2）寶塔礁（尖礁），呈錐狀的孤立的礁體；（3）環(huán)礁，是礁體中心為瀉湖沉積的礁，與寶塔礁一樣都為孤立的碳酸鹽建隆，常形成于較深水盆地或大洋火山上；（4）岸礁（裙礁），是指直接與海岸相接的礁體，如我國海南島三亞小東海礁體；（5）堡礁（堤礁、障壁礁），實際上是由一系列礁體組成的礁帶，多平行于海岸線分布，與岸之間隔有瀉湖。五、生物礁環(huán)境及沉積特征第15頁/共37頁岸礁第16頁/共37頁堡礁第17頁/共37頁點礁第18頁/共37頁環(huán)礁第19頁/共37頁相帶劃分平面形態(tài)，線狀（帶狀）與點狀（面狀）礁前：造礁生物最活躍；礁坪：1-2m，礁前碎屑和原地生物；礁后：來逢礁坪的細碎屑。五、生物礁環(huán)境及沉積特征線狀礁的理想橫剖面（James,1979）第20頁/共37頁五、生物礁環(huán)境及沉積特征礁相鑲邊的碳酸鹽陸棚邊緣剖面三種模式（據Wilson，1975）第21頁/共37頁相帶劃分：礁核亞相----造礁生物繁盛，高能帶，處于礁體隆起高部位和礁斜坡上部；1.巖石類型：生物巖或粘結巖。2.生物特征：造礁生物和一些附礁生物3.形態(tài)：透鏡狀、結核狀五、生物礁環(huán)境及沉積特征點狀礁的理想剖面（據James，1979）第22頁/共37頁相帶劃分礁翼亞相——礁相與非礁相間呈指狀交錯過渡的礁體。水體較深，能量變低，處于礁體周圍下部斜坡區(qū)及坡腳；1.組成：迎風為礁前，背風為礁后。2.巖石類型：礁前為來自礁的角礫巖；礁后為分選較好的砂屑灰?guī)r、灰泥、造礁生物碎塊3.生物特征：富含單體生物五、生物礁環(huán)境及沉積特征點狀礁的理想剖面（據James，1979）第23頁/共37頁相帶劃分礁間亞相----不受生物礁生長的直接影響，正常低能區(qū)。與礁無關的、層狀淺水、潮下灰?guī)r或細粒硅質碎屑沉積物組成。點狀礁的理想剖面（據James，1979）五、生物礁環(huán)境及沉積特征第24頁/共37頁識別標志1.有隆起的地貌2.有原地固著生長的造礁生物生長形成的礁灰?guī)r3.具有波浪作用的證據充填灰泥的骨架孔波浪破碎的礁角礫等。4.有一定的相帶組合----礁核、礁翼、礁間相。五、生物礁環(huán)境及沉積特征第25頁/共37頁礁前斜坡是指鑲邊陸棚礁、孤立碳酸鹽臺地邊緣礁或環(huán)礁的向海一側的斜坡，其坡度不等，一般>30°。六、礁前斜坡環(huán)境及沉積特征第26頁/共37頁礁前斜坡是指鑲邊陸棚礁、孤立碳酸鹽臺地邊緣礁或環(huán)礁的向海一側的斜坡，其坡度不等，一般>30°。六、礁前斜坡環(huán)境及沉積特征第27頁/共37頁

由重力流帶來的淺水碳酸鹽碎屑是礁前斜坡的主要沉積物，亦有來自浮游生物、相鄰碳酸鹽臺地和重力流派生出的細碎屑。所以，塌積碎塊、滑塌堆積物、碎屑流、濁積流與懸浮沉積物共存，是礁前斜坡沉積物的主要特征。六、礁前斜坡環(huán)境及沉積特征第28頁/共37頁它是指陸棚與深海盆地之間的陸坡地帶，作為一種碳酸鹽斜坡環(huán)境，主要是指迅速產生碳酸鈣沉積的淺海與緩慢沉積遠洋灰泥的深海之間的斜坡地帶。七、盆地邊緣環(huán)境及其沉積特征第29頁/共37頁沉積特征：短期的由重力流引起的崩塌作用與長期的比較寧靜的遠洋沉積相互交替出現遠洋與半遠洋灰泥沉積：深灰色泥晶灰?guī)r為主塊狀重力流類型：巖崩、滑動、滑塌、遠源鈣屑濁流沉積七、盆地邊緣環(huán)境及其沉積特征第30頁/共37頁遠洋碳酸鹽沉積是開闊海中，由垂直沉降作用形成的碳酸鹽沉積物。它主要來源于棲息在上覆水層中微體－超微體浮游生物骨骼物質。巖石學特征：以巖石主要成份為浮游生物組合為顯著標志的，其中占優(yōu)勢的是浮游有孔蟲、顆石藻類、翼足類、放射蟲類、海相硅藻等。其它相的標志有：①具有若干個小間斷面的壓縮層序；②表明海底石化事件的硬地及其所伴生的間斷面；③成層性良好、側向延伸穩(wěn)定并逐漸相變的細粒沉積物；④厘米級到毫米級的紋層韻律（如白堊－泥灰?guī)r旋回）；⑤生物遺跡化石以蠕蟲跡、古網格跡和螺旋潛跡、均分潛跡為特征。八、遠洋碳酸鹽沉積第31頁/共37頁第八章碳酸鹽沉積模式第三節(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)碳酸鹽相模式與儲集體分布型式的關系第六節(jié)湖泊碳酸鹽沉積模式第32頁/共37頁第六節(jié)湖泊碳酸鹽巖沉積模式特殊階段產物地形控制氣候控制變化頻繁湖礁模式湖灘模式湖疊層石模式湖泊碳酸鹽沉積模式（據孟祥化，1985）一、沉積模式湖疊層石模式湖礁模式湖灘模式第33頁/共37頁第六節(jié)湖泊碳酸鹽巖沉積模式1.骨架碳酸鹽巖湖泊生物礁:

大致分礁核相、礁前、礁緣、礁后相。二、巖石類型及成因中國枝管藻、山東龍介蟲礁核--枝管藻白云巖、龍介蟲棲管白云巖礁前--亮晶藻屑白云巖、亮晶螺灰?guī)r為主礁緣--泥晶顆?；?guī)r礁后--泥晶云巖東營凹陷平方王復式礁體平面分布圖（錢凱，1990）第34頁/共37頁2.顆粒碳酸鹽巖常見，主要與波浪、湖流有關。類型有灘、堤、壩渤海灣地區(qū)顆粒碳酸鹽巖發(fā)育特征：A.湖灣地區(qū)比岬角地區(qū)厚、廣。B.水下隆起頂部及斜坡上部厚、廣。C.島嶼向岸側較離岸側好。D.坡度大：粗、窄、厚；坡度小：細、廣、薄。E.可與砂層相鄰，但在河口附近顆?；?guī)r發(fā)育差