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碳酸盐岩沉积相模式第一节主要碳酸盐沉积相的特征第二节碳酸盐岩沉积相模式1第一节主要碳酸盐沉积相的特征一、碳酸盐潮坪二、局限台地三、开阔台地四、浅滩五、生物礁六、碳酸盐斜坡及盆地2

碳酸盐岩潮坪相可沿着连陆碳酸盐台地的滨岸带发育,也可环绕着由暴露的滩、丘和礁形成的岛屿发育。也可以大面积发育形成台地潮坪相。碳酸盐潮坪相可分为干旱气候潮坪和潮湿气候潮坪。一、碳酸盐潮坪相31、潮上带亚相干旱气候的萨布哈潮坪环境的潮上坪亚相。

岩性以微晶-粉晶白云岩为主,次有含泥白云岩与泥质白云岩,硬石膏岩和石盐岩、角砾状白云岩,球粒微晶白云岩等。4沉积构造:常见干裂、帐篷构造、干缩纹、板状和竹叶状砾屑。藻纹层、鸟眼构造、瘤状及鸡雏状硬石膏结核,肠状硬石膏,盐溶膏溶角砾构造等发育。生物稀少,仅有藻层纹石、介形虫碎片及垂直潜穴。5潮间带穹隆状藻叠层石灰岩。62、潮间带亚相周期暴露;低潮线附近能量较高,向上渐减弱。低潮线处为生屑、砂屑、鲕粒灰岩及灰泥灰岩;、丘状柱状藻纹层;向上颗粒减少灰泥增多。沉积构造:发育透镜状、脉状、复合波状层理,极浅水波痕和改造波痕、并有波状、席状藻纹层、鸟眼构造,还可有干裂、雨痕等暴露构造。7潮池中多为球粒灰泥灰岩、纹层状灰泥灰岩,发育藻席及底栖生物。潮汐沟中多为砂屑、生屑、鲕粒及砾屑的沉积,向上渐变细,双向潮汐层理、羽状层理及冲刷构造。生物贫乏,以藻类、腹足等为主,多异地生物屑。83、碳酸盐潮坪的层序

碳酸盐潮坪的堆积速度总是大大超过它们沉积所在的大陆架或台地的沉降速度。因此,陆表海潮汐带沉积单元都是形成向上变浅的基本层序。基本层序上部的潮上单元反映邻近的陆地环境,特别是气候;基本层序下部的潮下单元反映邻近潮坪的海洋环境类型。910干旱气候潮坪的垂向层序从下往上是碳酸盐―蒸发盐序列。若蒸发盐被淡水溶解后则层序上部发育盐溶或膏溶角砾岩。潮湿气候的潮坪,又根据其潮下是低能灰泥;还是高能砂质颗粒分成两种类型垂向层序。若潮坪环境中各类藻叠层石和藻纹层发育,则形成藻叠层类的垂向层序。从潮下、潮间到潮上,藻叠层石形态从柱状、穹隆状过渡到波状,再逐步过渡到微起伏纹层状1112二、局限台地相

浅水泻湖是海水循环受限制的低能碳酸盐沉积环境。包括海岸泻湖和非常广阔的碳酸盐台地泻湖。131、泻湖与广海间常有颗粒滩、生物礁、障壁岛等的阴挡,风浪难以到达泻湖内,因此泻湖是受限制的、风浪微弱、循环差、能量低的浅水环境,易受气候、风暴的影响。2、盐度常不正常,生物常贫泛单调,当超咸时几乎无生物生存。3、沉积物灰泥灰岩、球粒灰泥灰岩、生屑灰泥灰岩;常见藻席、生物扰动构造、水平层理;可有风暴浪带来的介壳及生物屑的薄夹层或透镜状夹层。144、泻湖沉积是加积过程,沉积速率常大于沉降速率,因此泻湖常变浅、沉积物暴露,大范围形成“似潮坪环境”。此时有鸟眼、干裂等暴露构造,强蒸发时可成为“萨布哈”,发育石膏、石盐沉积及白云化。15三、开阔台地相

开阔台地--是指海水循环较好、盐度基本正常的浅海,其水体能量一般较低,但在浅水区常常发育生物礁和浅滩。

开阔台地相以灰泥石灰岩、含颗粒灰泥石灰岩,灰泥颗粒石灰岩,颗粒主要为原地堆积的正常海生物化石。岩石多呈灰色、深灰色。中到薄层状为主。生物扰动强烈。当混入粘土时,出现瘤状构造和波状层理。生物有软体动物、节肢动物、有孔虫和藻类,还有腕足类和棘皮动物。开阔台地中可以有点滩相。可见少量风暴岩粒序层夹于正常沉积的岩石之中。16四、浅滩相浅滩是指水体浅(正常浪基面之上)、能量高、以异地碳酸盐颗粒为浅水高能的碳酸盐沉积环境。颗粒类型有内碎屑、鲕粒、藻粒、生屑等,常常是亮晶胶结物充填孔隙。浅滩与生物礁、和生物丘、生物层的区别在于其沉积物是异地搬运而来,经过波浪反复淘洗、冲刷,因此分选磨圆好、亮晶胶结。浅滩是高能环境,可以出现在台地或缓坡的不同部位。裙滩、堤滩、点滩、台缘滩。其中以台地边缘滩沉积能量最强。171、颗粒滩水浅(5-10米至高出水面),海水循环良好,盐度正常,氧气充足,但由于底质处于移动状态,不适于海洋底栖生物繁殖。2、由于波浪,潮汐及岸流经常簸选,常形成清洁的碳酸盐砂堆积,以浅色亮晶鲕粒灰岩、亮晶生屑灰岩、亮晶砂屑灰岩为主,颗粒分选磨圆好,无或少灰泥。3、一般呈浅灰色至灰白色;多槽状交错层理、羽状交错层理、板状交错层理,双向交错层理及底冲刷等构造。4、很少有原地底栖生物,可见多种异地的大型生物化石碎屑,腹足类、双壳类、腕足类、绿藻、棘皮类等。18亮晶鲕粒灰岩亮晶砂屑灰岩195、岩石灰泥少,原生孔隙发育,有利于流体流动,易受淡水的影响,胶结作用、白云化作用、溶解作用均十分发育,常是油气的良好储集层。6、当灰泥较多时,表明是在较深的浪基面附近形成,而称其为“深水滩或称深滩”,常为生物礁发育“礁基”。20五、生物礁相生物礁是指造礁生物原地生长产生抗浪格架的碳酸盐岩隆起体。现代海洋温暖浅海发育珊瑚礁。

生物礁油气藏的油气储量巨大,世界上发现了许多大型生物礁油气田,如加拿大阿尔伯达盆地泥盆系生物礁油气田,伊拉克Kirkuk油田属碳酸盐台地边缘巨型生物礁油田,我国四川东部晚二叠世长兴期生物礁气藏等。21(一)生物礁相中的生物1、生物礁环境中的生物造礁生物,是指原地底栖固着的、群体、具有造架能力的生物。是礁体的骨干生物。可细分为:造架生物:具有抗浪骨架的生物,多为块状、半球状、球状、枝状板状生物,如珊瑚、海绵等。粘结生物:附着于造架生物之上的结壳状、板状的具有粘结能力的生物,如藻类、苔藓虫等障积生物:在浪基面附近生长的茎枝状、棒状固着生物,起降低水流速、阻挡灰泥的作用,如海百合等。22附礁生物,是指生物礁环境中大量生长的各种体的原地固着生长的底栖生物、浮游生物、钻孔生物等。附礁生物的繁盛为生物礁建造提供了大量碳酸盐碎屑。在地质历史中不同时期造礁生物的门类是不同的。如珊瑚、层孔虫、海绵、水螅、苔藓虫和藻等。总离不开造架、障积、粘结三个主要功能。前寒武纪至早古生代主要是蓝绿藻、海绵和古杯,中古生代为珊瑚和层孔虫,晚古生代为结壳的藻、苔藓虫以及海绵和水螅,白垩纪为厚壳蛤,第三纪为珊瑚和藻。23(二)、礁相灰岩骨架岩粘结岩障结岩礁角砾岩24(三)礁的相带划分对点礁、塔礁,常划分为礁核、礁翼、礁间三个相带。1、礁核亚相礁核相由原地礁灰岩形成的块状的碳酸盐岩岩体,具有抗浪的作用。主要含造礁生物,还有一些附礁生物。岩石类型主要为骨架岩、粘结岩、障积岩、生屑泥粒和粒泥灰岩等。

从环境上看,礁核带是造礁生物生长、繁盛的高能带,处于礁体隆起的高部位或礁斜坡的上部位置。252、礁翼亚相指礁相与非礁相呈指状交错过渡的那部分礁体。礁翼带处于礁体周围下部斜坡及坡脚位置。3、礁间亚相礁间是礁群体之间的非礁相,是正常浅水沉积的、层状的潮下带灰岩。礁间相对水体较深、能量较低。26礁间海侵时为正常海相碳酸盐沉积;海退时,为泻湖相甚至蒸发岩沉积。北密执安盆地的塔礁、堤礁与礁间的碳酸盐岩和蒸发岩旋回的对比研究,揭示了礁的发展与蒸发岩的发展的特殊关系。海侵条件下有利于礁的形成;在海退条件下则有利于蒸发岩的形成。27海绵骨架岩,串管海具有原地生长生态,蓝绿藻缠结和包壳现象,格架间由两个世代的白云石充填。海绵骨架岩,几个串管海绵的横切面,蓝绿藻缠结现象明显。28海绵骨架岩灰白色粘结岩29堤礁、岸礁不对称,划分为礁核相,礁后相和礁前相。30堤礁和岸礁的礁核相特征等同于对称礁,但礁灰岩特征更清楚和更典型。

礁后相是层状的碳酸盐砂、灰泥、造礁生物碎块及礁角砾。

礁前相主要是来自礁核的角砾和较深水灰岩、硅质灰岩与页岩。

31礁前和礁后亚相①礁前:位于礁体向开阔海(迎风)一侧,形成礁前塌积岩或礁角砾岩,这些礁碎屑磨圆和分选差。往深水方向与盆地相泥晶灰岩、泥灰岩沉积物呈指状接触。②礁后:位于礁体的背风一侧,礁后往往有砂坪和泻湖组成,礁后砂坪由分选较好的砂屑灰岩和生屑灰岩构成。礁后泻湖为静水灰泥沉积,其中可发育大量的海百合、绿藻、腕足类、介形虫等动物群。324、礁基礁生长基底的原始地形隆起,台地上滩、生物丘、海底火山、砂坝等均可成为生物礁固着生长的基底,在礁基上最早形成的往往是使活动底质固定的盖覆岩。5、礁盖生物礁顶部发育终止后沉积的深水盆地相或泻湖、蒸发岩。33(四)台地边缘生物礁相34(五)生物礁的形成与发展詹姆斯(James,1979)认为大多数生物礁的发展可以划分为四个阶段,即:定殖阶段、拓殖阶段、泛殖阶段以及统殖阶段(图4-46)。各阶段特征如下:1)定殖阶段最常见的是有柄亚门棘皮动物碎片组成的一系列浅滩或骼灰质砂堆积物体,新生界则由钙质绿藻的板片。这些沉积物的表面繁殖着藻类(钙质绿藻)、植物(海草)或动物,使其联结和固定下来,随后星星散散的枝状藻类,苔藓虫、珊瑚虫、海绵等物就开始在定殖的生物之间生长起来。352)拓殖阶段这种单元同整个礁的构造相比,厚度比较薄,反映造礁的初期繁殖。生物礁岩石以生物种类少为特征,这个时期的生物能忍受沉积物降落(浊度)的影响。常见的是成熟的枝状的(障积作用)为主。3)泛殖阶段这个阶段是礁体的主要构成时期。沉积通常构成了礁体的大部分,礁体向上生长,隆起的幅度加高。并向侧向扩展。生物的种类和数量达到最高程度,抗浪的块状、穹状和叠层状的造礁生物逐渐占统治地位。同时,波浪、潮汐水流可以破坏一些原生骨架,形成礁角砾、碎屑。364)统殖阶段礁体发育至这个阶段,变化常较突然。一般是石灰岩,并以史具有一种生长习性(一般是结壳的到纹层关的)少数几种种属的生物占统治地位。37(六)生物礁相的鉴别标志1、古地貌标志具有明显的古地貌隆起,加上礁相和非礁相之间的差异压实作用,因此,礁相地层的厚度比同期非礁相地层的厚度明显大。2、生物标志生物礁中有大量原地固着生长的造礁生物和附礁生物。3、岩性标志

礁核发育骨架岩、障积岩和粘结岩。礁前的垮塌礁角砾也是礁的识别标志之一,礁顶、礁翼的生屑、砂屑灰岩易发生白云岩化而成为良好的油气储层。384、沉积构造

礁灰岩常呈灰白色块状岩体,成层性差、无层理。礁灰岩内示顶底构造发育。5、相带标志

生物礁一般能划分出礁核、礁翼、礁间、礁盖等亚相。堤礁可以分出礁体的礁前、礁后砂相、泻湖相、礁斜坡相,塌积岩相。39(七)含油气性

与礁有关油气,所占储量较大。各种原生孔隙(体腔孔、骨架孔、体腔间孔)和次生孔隙极其发育,白云化极溶解作用极发育有有效的储集空间。我国川东和鄂西地区上二叠统生物礁型气藏主储集层是礁上部和礁翼部的白云岩。储层的主要孔隙是白云石晶间孔和溶蚀孔。40六、碳酸盐斜坡相(一)台缘斜坡是指陆源物贫泛的浅水台地至深水盆地间的过渡地带。依据水体能量和坡度可分三种类型(二)碳酸盐大陆坡指陆源物贫泛的陆棚至大洋盆地间的过渡地带。按边缘沉积特征及斜坡坡度可分为四种型411。碳酸盐重力流沉积类型

①岩崩碎屑堆积岩

②滑塌碳酸盐岩

③碎屑流碳酸盐岩

④颗粒流碳酸盐岩

⑤浊积碳酸盐岩

2。碳酸盐重力流沉积组合碳酸盐重力流沉积作用的类型主要取决于发育重力流的陆棚边缘的陡峻的陡峻程度和岩性特征。42跌积边缘-礁边缘沉积模式跌积边缘--by-passmargin43跌积边缘-滩边缘沉积模式跌积边缘--by-passmargin44沉积边缘-礁边缘重力流沉积模式沉积边缘--depositionalmargin45沉积边缘-滩边缘重力流沉积模式沉积边缘--depositionalmargin46七、浅海陆棚相水深几十米到100多米,通常为氧化条件,盐度正常,循环良好,海底位于正常波基面之下,但间歇性风暴可以影响到海底沉积物。岩石类型为含丰富化石的石灰岩与泥质灰岩或页岩,灰岩属含生物屑或完整化石的粒泥状灰岩。生物相对完整。成层性明显。偶见分选好的风暴成因的介壳层。层理呈薄到中层-厚层状,生物群繁茂。生物掘穴和生物扰动普遍,沉积灰色或棕红色。常有小间断冲刷面。有代表正常盐度的生物,内栖生物、表栖生物。例如腕足、珊瑚、头足和棘皮动物。此相与开阔台地相不易区分。47八、碳酸盐盆地

指陆源物贫乏的CCD界面以上的碳酸盐沉积为主深水区域。因水深,不透光,无波浪、风暴浪的作用,无或极少底栖生物而浮游生物丰富。沉积物主为富浮游生物的灰泥质沉积、含粘土灰泥质沉积,常含火山物质。水平层理发育。无浅水的各种构造。局部发育钙屑(质)重力流沉积。48第二节碳酸盐岩沉积相模式陆表海沉积相模式(Shaw,1964;Trwin,1965)

潮汐作用相带模式(Laporte,1967;yonng,1972)混积型沉积相模式(Armstrong,1974)威尔逊的标准相带模式(wilson,1975)塔克的海相碳酸盐沉积模式(Tucker,1981)阿尔的碳酸盐缓坡模式(Ahr,1973)镶边台地相模式(Ginsburg和Jams,1974)孤立碳酸盐台地相模式49

以相序递变规律为基础,以现代沉积环境和沉积物特征的研究为依据,反映沉积相发展演化规律的沉积相的空间组合形式称为相模式.50

肖(Shaw,1964)首先把碳酸盐的主要沉积场所——浅海划分为两个不同的类型,即陆表海和陆绿海。陆表海(epeiricsea)也可称为内陆海、陆内海、大陆海等,是位于大陆内部或陆棚内部的、低坡度的(海底坡度一般小于lft/mile)、范围广阔的(延伸可达几百到几千英里)、很浅的浅海。陆缘海(pericontinentalsea)也可称为大陆边缘海,是位于大陆边线或陆棚边缘或大洋边缘、坡度较大的(海底坡度约2~l0ft/mile)、范围较小的(宽度一般为100~300mile)。深度较大的(水深可达200~350m)的浅海。一、陆表海沉积相模式5152

陆表海和陆缘海是性质大不相同的两种浅海。在地质历史中,沉积碳酸盐岩的海大都是陆表海。各种现代碳酸盐沉积环境,不是陆表海,而是与大陆毗邻的或孤立于大洋中的浅水碳酸盐台地。我们现在正生活在海平面从来没有这么低的地史年代中,因此,现在还找不到一个现成的陆表海模式。这也是碳酸盐岩沉积相研究中,采用现实主义原则方面所碰到的困难。肖(shaw,1964)第一次论述了陆表海的水体能量特征,以此奠定了陆表海碳酸盐岩沉积环境分析的理论基础。5354

欧文(lrwin,1965)在肖的陆表海能量分布模式的基础上,提出了陆表海清水沉积作用的一般原理。所谓清水沉积作用,指的是没有或很少有陆源物质流入的陆表海环境中的碳酸盐沉积作用。也就是说,缺少砂泥陆源物质。水体清澈是陆表海碳酸盐沉积作用的必不可少的环境因素之一。欧文主要根据潮汐和波浪作用的能量,划分出了三个能量带,即远离海岸的X带(低能带)、稍近海岸的Y带(高能带)和靠近海岸的Z带(低能带)。55二、潮汐作用相带模式

拉波特(Laporte,1967)曾对美国纽约州下泥盆统曼留斯组的碳酸盐岩是在非常接近海平面的环境中形成的,因此,总结出潮汐作用相带模式,划分出三个相带,即潮上带、潮间带和潮下带。

1969年,拉波特对其模式进行了修改,将潮下带分为潮下带上部(高能环境)和潮下带下部(低能环境)。杨等(Youngetal,1972)通过对美国阿肯色州的奥陶系碳酸盐岩研究,也拟定了一个潮汐作用相带模式,划分出四个相带:潮上带、潮间带、局限潮下带、开阔潮下带。56

Young等人的模式使以潮汐作用为依据划分碳酸盐岩相带的方法更加明确和成熟。潮上带---主要由白云岩、白云质泥晶灰岩和球粒泥晶灰岩组成。水平藻纹层、干裂、鸟眼构造常见,石膏和硬石膏晶体和结核常见。海洋化石缺乏。潮间带---潮间带上部藻纹层灰岩发育,也有泥裂;潮间带下部波状、穹隆状藻灰岩。白云石化有时不彻底,形成豹皮状云质灰岩。下部潮汐通道中见竹叶状砾屑灰岩。开阔潮下带---波浪和潮汐可以搅动和簸选底部的沉积物,为高能环境。岩石类型为亮晶内碎屑灰岩和亮晶生物屑灰岩。可见低角度交错层理。局限潮下带---由于沉积水体能量受到了限制,为低能环境。岩石类型主要是泥晶内碎屑生物碎屑灰岩、生物泥晶灰岩。57

阿姆斯特朗(Armstrong,1974)曾长期对北美阿拉斯加北极地区的石炭系进行研究。他根据该地区石炭系两种不同的沉积组合,拟定了两个沉积模式,即碎屑岩一碳酸盐岩沉积模式和碳酸盐岩沉积模式。此处重点介绍前者。三、混积型沉积相模式58

威尔逊(wilson,1975)总结的碳酸盐岩综合模式与阿姆斯特朗(Armstrong,1974)的碳酸盐沉积模式十分相似。后者是研究北美阿拉斯加石炭系碳酸盐岩总结出来的。依据海底地形、海水能量、海水充氧情况、循环条件、盐度分为三大相区,9个标准相带,,24个微相。

四、威尔逊的标准相带模式59

①盆地相;②开阔陆棚相;③台地的斜坡脚(或盆地边缘)相;④台地前缘斜坡相;⑤台地边缘生物礁相;⑥台地边缘浅滩相;⑦开阔台地相;⑧局限台地相;⑨台地蒸发岩(或蒸发岩台地)相。

60611.盆地相盆地时位于浪底(或波基面)和氧化界面以下,水深超过几十米至几百米,为静水还原环境。因水深而光线暗淡,不适于底栖生物生长。沉积物主要依靠从外带注入的细粒泥质物质和硅质物质,以及浮游生物死亡后降落的生物雨。停滞缺氧的和过威化条件均可出现。盆地相按沉积特征又可分为下列类型:1)深海浊积岩相:2)深海欠补偿盆地相:62开阔陆棚2.开阔陆棚相(或广海陆棚相)此环境水深几十米至100m,一般为氧化环境。盐度正常,水体循环良好。海底一般在波基面以下,但大的风暴也可以影响底部沉积物。这种陆棚较宽阔,沉积作用相当均匀。这是典型的较深的浅海沉积环境。63

主要岩石类型为富含化石的石灰岩与泥灰岩,呈灰、绿、红及棕等色,视氧化和还原条件而异,普遍见生物扰动构造。层理薄到中,或呈波状到结核状。在泥灰岩中见球状或瘤状构造,还可见泥丘和尖塔礁。陆源物质有石英粉砂岩、页岩等,与石灰岩互层,成层性好。生物群有代表正常盐度的介壳化石,狭盐性动物群的腕足类、珊瑚、头足类及棘皮类等相当发育。此开阔陆棚相带与开阔台地相很相似,因此,常难加以区别,前者多为广盐性生物。

2.开阔陆棚相(或广海陆棚相)643.台地的斜坡脚相(或盆地边缘相)位于碳酸盐岩台地的斜坡末端,其沉积物由远洋浮游生物及来自相邻的碳酸盐岩台地的细碎屑组成,水体深度与开阔陆棚相相似,一般位于波基面以下,但高于氧化界面,由薄层、层理完好的碳酸盐岩组成,夹少量粘土质及硅质夹层。此岩石类似盆地相沉积物,但含泥质较少,厚度较大。某些韵律性或类似复理石层理的薄层石灰岩可达数百米,有滑塌现象。斜坡脚相65

4台地前缘斜坡相,此相带为深水陆棚和浅水碳酸盐岩台地的过渡沉积,从波基面之上一直延续到波基面以下,但一般位于含氧海水下限之上。此斜坡的角度可达30o,主要由各种碎屑组成,堆积在向海的斜坡上。沉积物不稳定,其大小和形状变化极大,可能呈层状,有细粒层,也有巨大的滑塌构造,或为前积层及楔形体岩层。它们主要由灰砂组成,或由细粒碳酸盐岩组成。广海生物十分丰富。前斜坡相666.簸选的台地边缘砂相(或碳酸盐岩台地边缘浅滩相)簸选的台地边缘砂相主要呈砂洲、海滩、扇形或带状的滨外坝或潮汐坝,或风成砂丘岛。一般位于海平面之上到5~10m水深的范围内。组成的颗粒已受波浪、潮汐或沿岸海流的簸选,因而比较洁净。此带盐度正常,循环良好,氧气充足。但由于底质经常变动,因此不适于海洋生物繁殖。台地边缘浅滩相678.局限台地相(半封闭一封闭的台地)这是一个真正的泻湖,海水循环受到很大限制,盐度显著提高。从地理位置来看,这些泻潮可分为堤礁(堡礁)之间或堤礁(堡礁)之后的泻湖,沿岸砂嘴之后的泻湖以及环礁内的泻湖。此相带还包括潮间带环境。主要沉积物为灰泥,它们堆积于天然堤、潮汐坪、泻湖内。粗粒沉积物见于潮汐沟以及局部海滩内。海水盐度变化较大,淡水、盐水、超盐水均有。有的地区可暴露于水面以上,氧化和还原环境均有。所见植物有海水沼泽植物,也有淡水沼泽植物。局限台地相689.台地蒸发岩相此带即潮上带,干热地区的潮上盐沼地或萨巴哈沉积均为此带典型代表。此带经常位于海平面之上,仅在特大高潮或特大风暴时才被水淹没。主要岩石类型为白云岩及石膏或硬石膏,它们很可能是交代成因的。这些沉积还常与红层共生。以上就是威尔逊的九个相带沉积环境的基本特征。(1),(2),(3)所述相带相当于陆棚沉积区;(4),(5),(6)所述相带相当于障壁岛、滩沉积区;(7),(8),(9)所述相带相当于潮坪、泻湖沉积区。蒸发台地相69五、塔克的海相碳酸盐沉积模式1潮上-潮间坪;2泻湖及局限海湾;3潮间-潮下浅滩区;4开阔陆棚及台地;5陆棚边缘礁及浅滩;6斜坡礁前塌砾及泥丘;7盆地碳酸盐软泥及浊积岩。70

塔克将1至5划归碳台地碳酸盐台地-陆表海;6和7划归盆地-软深斜坡区。塔克模式把浅海陆棚与开阔台地相放在一直。,因为这两个相本身比较难以区分。在碳酸盐台地中将泻湖与潮坪分开;

开阔台地包含了浅水碳酸盐浅滩,局部出现点礁及泥丘。台地斜坡也就是一个碳酸盐大陆斜坡。与我国古代碳酸盐的沉积相特征较为吻合。71六、阿尔的缓坡模式(Ahr,1973)

碳酸盐缓坡是海底向海平面缓倾斜(坡度通常小于l”)、水体逐渐变深的碳酸盐沉积环境,其上部的近岸高能波浪作用带向下逐渐过渡为深水低能环境,其间没有明显的坡折。缓坡与镶边台地的区别在于缓坡通常缺乏连续的礁带,高能浅滩位于海岸附近,深水重力流沉积的砾屑石灰岩(如果有的话)中缺乏来自浅水环境的砾屑。

72

缓坡(ramp)自陆向海,其相带依次为:l)潮坪/泻湖:其沉积主要为灰泥石灰岩,缺乏开阔海生物群,这个相带不太宽;2)高能浅滩:其沉积主要为颗粒石灰岩;3)外缓坡(水深在正常浪基面与风暴浪基面之间):其沉积主要为灰泥石灰岩。生屑质灰泥石灰岩,含有多样的正常海生物群,生物扰动强烈,常见向上变细的风暴沉积,可发育点礁。外缓坡再向海则过渡为斜坡和盆地。外缓坡与斜坡之间没有坡折,两者以风暴浪基面为界。斜坡坡度也很小,其沉积主要为灰泥石灰岩,重力流沉积不发育。73

根据剖面形态,缓坡可分为均匀倾斜缓坡和末端变陡缓坡。74均匀倾斜缓坡发育于平缓的古构造斜坡上。这种平缓的斜坡可出现于大陆架上远离陆壳一洋壳边界的地方,或出现于前陆盆地俯冲盘的大陆壳上或出现于大陆内部。

末端变陡缓坡具有缓坡的特征(高能浅水环境与低能较深水环境之间是均匀过渡的,不存在明显坡折),也有一些镶边台地的特征(斜坡陡,重力流沉积发育)。这种缓坡与镶边台地的区别在于坡折不是发生在浅水高能带附近,而是在远离高能带、水体较深的地方。因此斜坡上的重力流沉积缺乏来自浅水高能环境的碎屑。末端变陡的缓波多发育于有正断层活动或有挠曲的地区。当镶边台地因海平面快速上升而被淹没时,也可演化为末端变陡的缓坡。75

现代均匀倾斜缓坡见于波斯湾和澳大利亚西部的鲨鱼湾.古代的实例有美国弗吉尼亚地区的中奥陶统和纽约地区的泥盆系.

现代的末端变陡缓坡见于尤卡坦台地(Ahr,1973),是海平面快速上升时期由镶边台地淹没形成的。古代实例包括美国西部的上寒武统一下奥陶统(Cook和Taylor,1977;Cook,1979)。7677

镶边台地是与大陆紧密相边的具有高能外部边缘的浅水台地,与深水盆地之间有坡度较陡的斜坡(几度到60o以上)。沿其边缘发育高能障壁礁或滩带。从而在其向岸侧形成了低能的泻湖。泻湖水体一般不深,多为几十米,在正常浪基面之下、风暴浪基面之上。其沉积主要为页岩,夹一些薄层砂岩。当水深较大,海底在风暴浪基面之下时,则会形成缺氧的暗色页岩沉积。在干旱气候下,泻湖中还会有蒸发岩沉积。七、镶边台地相模式(Ginsburg和Jams,1974)7879

这种碳酸盐台地通常形成于有河流注入的陆棚上,多位于被动大陆边缘。现代的镶边台地包括澳大利亚大堡礁、佛罗里达南岸以及伯利兹。古代的实例包括:我国南方扬子地台的二叠系、三叠系、加拿大西部的寒武系、加拿大东部的中生界。镶边台地的边缘都分为三种类型:沉积型(或加积)型、过路型侵蚀型。80811.沉积型(或加积型)的边缘沉积型(或加积型)的台地边缘既有垂向加积又有侧向加积,通常缺乏高并且坡度大的陡崖,台地边缘沉积可与斜坡沉积呈指状交互而不是截然接融。自台地向盆地发育的相带依次为:l)潮坪一泻湖体系:颗粒质灰泥石灰岩、灰泥石灰岩,局部发育点礁和滩。海平面周期性地相对下降常导致潮坪广泛发育,甚至可以覆盖整个台地;而海平面的相对快速上升,可导致泻湖和点礁广布。因此在这种台地上常发育测向连续性极好(可横向追索几十甚至几百千米)的向上变浅的米级旋回。2)台地边缘内侧:沉积生屑或鲕粒砂,具有交错层理,并可发育点礁。向陆地方向颗粒含量减少,灰泥含量增高。823)台地边缘外侧:发育礁、浅滩,浅滩由生屑砂和来自礁的砾屑组成,同生海底胶结活跃。造礁生物常随水深变化而成带状分布,浅水高能带发育结实的包壳状、块状造礁生物,随水深加大,逐渐变为枝状、页状造礁生物。4)礁前斜坡:沉积灰质砂、角砾和一些灰泥,这些岩层通常呈高角度倾斜。随水深加大,灰泥含量增高。角砾主要来自台地边缘的礁和胶结的浅滩,常见滑塌构造。5)斜坡:席状和水道状浊积岩、碎屑流石灰岩以及悬浮沉积的灰泥石灰岩发育。砾屑来自台地边缘礁。滩以及斜坡上沉积的灰泥石灰岩。6)盆地:主要为半深海、深海灰泥石灰岩和页岩。832.过路台地边缘过路台地边缘发育于垂向加积较快、能跟上海平面上升的台地。这种边缘通常与陡崖或有沟道的斜坡伴生。自台地边缘向深水盆地发育的相带依次为:842.过路台地边缘1)台地边缘生物礁及颗粒滩。2)陡崖(高度多在200m以上):为沉积物从边缘到斜坡的过路带。3)环台地塌积群:由角砾。碳酸盐砂以及灰泥夹层组成。如果台地边缘生物礁发育,沉积物中将有大量生物礁砾屑;如果台地边缘颗粒滩发育,塌积物中将有大量碳酸盐砂及颗粒石灰岩砾屑。塌积物与陡崖直接接触并向盆地方向逐渐变细。4)有沟道的斜坡:主要沉积灰泥,其上发育条带状碳酸盐砂及砾屑充填的沟道。5)斜坡下部:主要沉积浊积岩和灰泥。6)盆地:主要沉积灰泥或页岩。853.侵蚀台地边缘侵蚀台地边缘常以发育高的陡崖为特征,陡崖高度可达4km。台地边缘发育生物礁,陡崖上部暴露。由于机械侵蚀后退,陡崖壁上出露了台地内部泻湖、潮坪沉积的石灰岩。自台地边缘向深水盆地方向发育的相带依次为:863.侵蚀台地边缘1)台地边缘的生物礁和颗粒滩。2)陡崖:其下部暴露了台地内部泻湖、潮坪沉积的石灰岩,并直接与塌积物接触。3)环台地塌积裙:由角砾、碳酸盐砂、灰泥夹层组成。其重要特征是有由鸟眼石灰岩、叠层石石灰岩和泻湖沉积形成的角砾,从而表明台地边缘发生过大规模后退。这些砾屑与来自生物礁和浅滩的砾屑混合。87

镶边合地通常是由具有生物礁障壁的缓坡演化而来。障壁处由于有造礁生物发育,碳酸盐产率高,随海平面不断上升,障壁会不断加积增高形成较陡的边缘。随着时间的推移,加积型和进积型台地边缘可以演化为过路型或陡崖型台地边缘。镶边台地最可能在低纬度地区的大陆架上发育,这里造礁生物繁盛。在前陆盆地中,这种台地不发育,主要是因为这种盆地中水体循环受限,而且陆源物质注入较多导致水体浑度较大。在高纬度地区,由于造礁生物少见,通常形成缓坡而不是镶边合地。88

孤立碳酸盐台地远离大陆架,通常几十或几百千米宽,位于陆壳、过渡壳的断块或火山上并被深水包围(通常水深为几百米甚至4km以上)。其中一些这样的台地又称为环礁,边缘为生物礁的台地,内部较深(可达20m),沉积物主要为生物颗粒和灰泥。边缘以浅滩为主的台地,内部通常浅而平坦,其沉积主要为球粒砂和灰泥。孤立台地与镶边台地或缓坡的重要区别之一是其

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