碳酸盐岩沉积环境及相模式学习教案

1、会计学1碳酸盐岩沉积环境及相模式碳酸盐岩沉积环境及相模式第一页，共25页。 碳酸盐岩沉积环境分析需要两方面的基础：碳酸盐岩沉积环境分析需要两方面的基础： 碳酸盐岩岩类学的基础，即碳酸盐岩的各种岩性特征碳酸盐岩岩类学的基础，即碳酸盐岩的各种岩性特征、分类命名、基本鉴别方法以及描述的知识；、分类命名、基本鉴别方法以及描述的知识； 碳酸盐沉积物及其沉积环境的基本知识，即碳酸盐沉碳酸盐沉积物及其沉积环境的基本知识，即碳酸盐沉积物的各种岩性特征、生成积物的各种岩性特征、生成(shn chn)(shn chn)机理有及它们与沉机理有及它们与沉积环境的因果关系，这是我们积环境的因果关系，这是我们“将今论古将

2、今论古”的唯一借鉴和依的唯一借鉴和依据。据。 第2页/共25页第二页，共25页。 1、陆表海（、陆表海（epeiric sea, epicontinental sea, inland sea, continental sea） 亦可称作内陆海、陆内海、大陆海等。亦可称作内陆海、陆内海、大陆海等。 位于大陆内部和陆棚内部的、低坡度的、范围广阔的位于大陆内部和陆棚内部的、低坡度的、范围广阔的、很浅的浅海。、很浅的浅海。 :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) :范围广阔：延伸可达几百几千英里范围广阔：延伸可达几百几千英里 :很浅的：水深一般只

3、有几十米，一般不超过很浅的：水深一般只有几十米，一般不超过200m。 如：我国西南地区的古生代及早中生代的海洋。如：我国西南地区的古生代及早中生代的海洋。 一、两种浅海一、两种浅海(qin hi)陆表海及陆缘海陆表海及陆缘海第二节第二节 海洋海洋(hiyng)(hiyng)碳酸盐沉积相碳酸盐沉积相模式模式第3页/共25页第三页，共25页。 2 2、陆缘海（、陆缘海（Pericontinental seaPericontinental sea） 也可称作大陆边缘海也可称作大陆边缘海 位于大陆边缘或陆棚边缘的、坡度较大的、范围较小的位于大陆边缘或陆棚边缘的、坡度较大的、范围较小的、深度较大的浅海。

4、、深度较大的浅海。 坡度较大：海底坡度约坡度较大：海底坡度约2 210ft/mi10ft/mi（0.60.63m/km3m/km） 范围较小：宽度一般范围较小：宽度一般100100300mi300mi（160160480km480km） 深度较大：水深可达深度较大：水深可达200200350m350m（最深）（最深） 如我国东部沿海的黄海、东海及南海如我国东部沿海的黄海、东海及南海(nn hi)(nn hi)均属于均属于陆缘海。陆缘海。第4页/共25页第四页，共25页。 肖第一次精辟论述了陆表海的能量特点，并且肖第一次精辟论述了陆表海的能量特点，并且还在能量的基础上，对陆表海沉积物的分布进行了

5、还在能量的基础上，对陆表海沉积物的分布进行了划分。划分。 Shaw Shaw的陆表海和沉积物分布的观点的陆表海和沉积物分布的观点(gundin)(gundin)，奠定了陆表海碳酸盐岩沉积环境分析的理论基础，奠定了陆表海碳酸盐岩沉积环境分析的理论基础。以后的许多观点。以后的许多观点(gundin)(gundin)、学说和模式，都是、学说和模式，都是在这个理论基础上发展起来的。在这个理论基础上发展起来的。第5页/共25页第五页，共25页。二、按海水运动能量划分二、按海水运动能量划分(hu fn)碳酸盐沉积相带模式碳酸盐沉积相带模式 欧文模式欧文模式 以欧文（，以欧文（，1965）提出）提出(t c

6、h)的陆表海清水沉积作用的陆表海清水沉积作用模式为代表。欧文认为古代的陆地面积远远比现代的小，模式为代表。欧文认为古代的陆地面积远远比现代的小，那时的海多具陆表海性质，古代的碳酸盐沉积在清水的陆那时的海多具陆表海性质，古代的碳酸盐沉积在清水的陆表海环境中。表海环境中。第6页/共25页第六页，共25页。 Irwin Irwin根据陆表海的水动力条件，主要是潮汐和波根据陆表海的水动力条件，主要是潮汐和波浪作用的能量，划分出也三具能量带，即远离海岸的浪作用的能量，划分出也三具能量带，即远离海岸的X X带（低能带）、稍近海岸的带（低能带）、稍近海岸的Y Y带（高能带）和靠近海洋带（高能带）和靠近海洋的

7、的Z Z带（低能带）。带（低能带）。1 1、X X带（低能带）带（低能带） 位于浪底浪基面之下，一般来说海底很少受到位于浪底浪基面之下，一般来说海底很少受到扰动，只有在特殊扰动，只有在特殊(tsh)(tsh)情况下才有海流的干扰。所情况下才有海流的干扰。所以是一个低能带。以是一个低能带。 此带宽约几百英里。此带宽约几百英里。 沉积物主要是来自沉积物主要是来自Y Y带（高能带）的细粒物质，带（高能带）的细粒物质，主要为灰泥。主要为灰泥。 生物：各种底栖生物和藻类都不发育；大量有生物：各种底栖生物和藻类都不发育；大量有机物质和浮游生物、自游生物、可以在这里堆积下来机物质和浮游生物、自游生物、可以在

8、这里堆积下来。 沉积构造：水平层理发育沉积构造：水平层理发育 颜色：由于这一环境安静缺氧，所以多呈暗色颜色：由于这一环境安静缺氧，所以多呈暗色。 沉积厚度：其沉积速度一般较慢，沉积物厚度沉积厚度：其沉积速度一般较慢，沉积物厚度不大。不大。 该带岩石是有利的生油岩。该带岩石是有利的生油岩。第7页/共25页第七页，共25页。 2 2、Y Y带（高能带）带（高能带） 从波浪开始冲击海底的地点开始，向滨岸方向延伸，直到波从波浪开始冲击海底的地点开始，向滨岸方向延伸，直到波浪和潮汐的能量大部分被消耗掉为止。因此这一带为一高能带。浪和潮汐的能量大部分被消耗掉为止。因此这一带为一高能带。 此带宽约几十英里。

9、此带宽约几十英里。 沉积特征：这带波浪及潮汐十分活跃，水浅、阳光充足、氧沉积特征：这带波浪及潮汐十分活跃，水浅、阳光充足、氧气充分，底栖生物和藻类大量繁殖，所形成气充分，底栖生物和藻类大量繁殖，所形成(xngchng)(xngchng)的沉积物基本的沉积物基本上都是生物成因的。上都是生物成因的。 在此带向海一侧，各种生物，包括造礁生物大量发育，往往形成在此带向海一侧，各种生物，包括造礁生物大量发育，往往形成(xngchng)(xngchng)生物礁。生物礁。 而向滨岸一侧，则可见各种较粗的颗粒（如鲕粒、生物碎屑、内碎而向滨岸一侧，则可见各种较粗的颗粒（如鲕粒、生物碎屑、内碎屑等）堆积，所形成屑

10、等）堆积，所形成(xngchng)(xngchng)岩石主要为生物屑灰岩、鲕粒灰岩、岩石主要为生物屑灰岩、鲕粒灰岩、内碎屑灰岩。分选和磨蚀良好，灰泥含量少。内碎屑灰岩。分选和磨蚀良好，灰泥含量少。 沉积构造：具交错层理。沉积构造：具交错层理。 此带形成此带形成(xngchng)(xngchng)的碳酸盐岩是良好的油气储集岩。的碳酸盐岩是良好的油气储集岩。第8页/共25页第八页，共25页。 3 3、Z Z带（低能带）带（低能带） 位于位于Y Y带的向岸方向，直到滨岸为止带的向岸方向，直到滨岸为止 此带水很浅，波浪和潮汐作用都很弱，此带水很浅，波浪和潮汐作用都很弱， 此带宽度较大，可达几百英里宽。

11、此带宽度较大，可达几百英里宽。 此带海底坡度很小，或近于平坦，因而海水广泛漫布。此带海底坡度很小，或近于平坦，因而海水广泛漫布。 在靠近滨岸的地带，如因气候炎热干燥，水流停滞，可使海水蒸发，在靠近滨岸的地带，如因气候炎热干燥，水流停滞，可使海水蒸发，含盐度不断提高，从而形成白云石以及各类盐类矿物的沉积。含盐度不断提高，从而形成白云石以及各类盐类矿物的沉积。 此带形成的岩石主要是泥晶石灰岩、泥晶白云岩以及蒸发岩。此带形成的岩石主要是泥晶石灰岩、泥晶白云岩以及蒸发岩。 化石化石(hush)(hush)少见，但叠层藻度相当发育。少见，但叠层藻度相当发育。 沉积构造：干裂、冲沟、鸟眼、生物钻孔等。沉积

12、构造：干裂、冲沟、鸟眼、生物钻孔等。 地质历史中的碳酸盐岩，绝大部分是陆表海清水沉积作用的产物。地质历史中的碳酸盐岩，绝大部分是陆表海清水沉积作用的产物。第9页/共25页第九页，共25页。三、按潮汐作用划分三、按潮汐作用划分(hu fn)(hu fn)碳酸盐沉积相带模式碳酸盐沉积相带模式- -拉拉波特模式波特模式第10页/共25页第十页，共25页。第11页/共25页第十一页，共25页。在平均低潮面以下。在平均低潮面以下。岩石类型：主要是厚层至块状球粒泥晶石灰岩、岩石类型：主要是厚层至块状球粒泥晶石灰岩、含各种生物碎屑的石灰岩以及富含层孔虫格架的礁石含各种生物碎屑的石灰岩以及富含层孔虫格架的礁石

13、灰岩灰岩第12页/共25页第十二页，共25页。第13页/共25页第十三页，共25页。四、按地理分布划分的碳酸盐综合四、按地理分布划分的碳酸盐综合(zngh)相带模式威尔逊模式相带模式威尔逊模式 威尔逊（威尔逊（J. L.Wilson. 1975）归纳了陆棚上碳酸盐台地和边缘温暖）归纳了陆棚上碳酸盐台地和边缘温暖浅水环境浅水环境(hunjng)中碳酸盐沉积类型的地理分布规律，他把碳酸盐岩中碳酸盐沉积类型的地理分布规律，他把碳酸盐岩沉积划分为三大沉积区，九个相带，沉积划分为三大沉积区，九个相带，24个微相个微相从横切陆棚边缘的剖面看，按从海到陆的顺序，这九个相带从横切陆棚边缘的剖面看，按从海到陆的

14、顺序，这九个相带1.盆地沉积区，与欧文的盆地沉积区，与欧文的X带相当：带相当：1）盆地，（）盆地，（2）开阔陆棚，（）开阔陆棚，（3）碳酸盐斜坡脚）碳酸盐斜坡脚2.台地边缘沉积区，与欧文的台地边缘沉积区，与欧文的Y带基本相当：带基本相当：（4）台地前缘斜坡（）台地前缘斜坡（5）台地边缘生物礁（）台地边缘生物礁（6）台地边缘浅滩）台地边缘浅滩3.台地沉积区，与欧文的台地沉积区，与欧文的Z相带基本相当：相带基本相当：（7）开阔台地（）开阔台地（8）局限台地（）局限台地（9）台地蒸发岩）台地蒸发岩第14页/共25页第十四页，共25页。第15页/共25页第十五页，共25页。第16页/共25页第十六页，

15、共25页。 生物礁是碳酸盐沉积中的一种重要类型(lixng)，它是由大量的各种各样的生物堆积而成，或是由生物作用的产物。第三节第三节 生物生物(shngw)礁与礁相礁与礁相1.1.礁的概念礁的概念礁（礁（reefreef）这一术语来源于一挪威语）这一术语来源于一挪威语rifrif，其含义，其含义(hny)(hny)为脊。为脊。目前，大多数的研究者多采用生态礁的概念。目前，大多数的研究者多采用生态礁的概念。 生态礁生态礁指造礁生物的原状地生长造成的坚固的指造礁生物的原状地生长造成的坚固的抗浪骨架，它在地形上具有隆起的正性地貌特征。抗浪骨架，它在地形上具有隆起的正性地貌特征。 强调强调生物成因；抗

16、浪骨架；隆起地貌生物成因；抗浪骨架；隆起地貌。第17页/共25页第十七页，共25页。 2.礁的特征 礁主要由礁核和礁翼组成(z chn)。在一些群礁复合体中，礁间沉积也与礁的发展有密切关系。第18页/共25页第十八页，共25页。 （1）礁核 礁核是指礁体中能够抵抗波浪作用(zuyng)的那部分，乃礁的主体。它主要由原地堆积的生物岩或粘结岩组成。其中生物的含量很高，主要是造礁生物，还有一些附礁生物。礁后礁后第19页/共25页第十九页，共25页。 （2 2）礁翼）礁翼 礁翼通常是指礁相与非礁相呈指状交错礁翼通常是指礁相与非礁相呈指状交错过渡的那部分礁体。过渡的那部分礁体。 礁体迎风的一侧称礁前，背

17、风的一侧称礁体迎风的一侧称礁前，背风的一侧称礁后。礁后。 礁前处于迎风一侧，在风浪冲击下，礁礁前处于迎风一侧，在风浪冲击下，礁碎屑顺着礁前缘的陡坡堆积形成的岩石一般称碎屑顺着礁前缘的陡坡堆积形成的岩石一般称为礁前塌积岩或礁前角砾岩。为礁前塌积岩或礁前角砾岩。 礁后沉积多由分选较好的砂屑石灰岩组礁后沉积多由分选较好的砂屑石灰岩组成，胶结物多为亮晶方解石，背风的地方含有成，胶结物多为亮晶方解石，背风的地方含有(hn yu)(hn yu)较多的灰泥基质。较多的灰泥基质。第20页/共25页第二十页，共25页。（3）礁间 在一些群礁复合体中，礁与礁之间的沉积物和生物组成与礁的发展有极其密切的关系。 海侵时，群礁发展，礁间可出现正常海相沉积。 海退时，群礁发展受限制，礁间可出现一些泻湖(xih)相的沉积。第21页/共25页第二十一页，共25页。第22页/共25页第二十二页，共25页。 3. 3.礁的分类礁的分类 根据礁的形态和礁与海岸根据礁的形态和礁与海岸(hi n)(hi n)的关系分的关系分类类环礁环礁(hun jio)岸礁（裙礁）岸礁（裙礁）堤礁（堡礁）堤