普通地质学 第7章3 碳酸盐岩相(31-32).pptx

本科必修课 鲜本忠E mail xianbzh TelQ 386090470中国石油大学 北京 普通地质学 简述海洋环境的特点及海洋沉积的一般特征 滨岸相相模式 三角洲 据主控因素 可以分为哪些类型 据地理位置及构成特征差异可分为哪些类型 正常三角洲相模式 亚相 微相 复习 第四节海陆过渡相组一 三角洲相二 泻湖 障蔽岛 潮坪相 河口湾相第五节碳酸盐岩沉积相一 碳酸盐岩沉积相模式二 礁和礁相 第七章沉积相 位于海陆过渡区 和三角洲一样 同属于海陆过渡相组 它们是一个综合的沉积体系 障壁岛 海浪等作用造成的长而低的 狭窄的沙岛 二 泻湖 障壁岛 潮坪和河口湾相 墨西哥西海岸障壁岛 泻湖 潮坪沉积体系 当今世界海岸线的10 30 处存在障壁岛体系 关键环境是障壁岛 泻湖相障壁岛相潮道相潮汐三角洲相潮坪相 障壁岛的形成过程 沿岸流的形成 沿岸沙坝 障壁沙坝 泻湖相障壁岛相潮道相潮汐三角洲相潮坪相 障壁 泻湖沉积体系 砂岩 底平顶凸 条带状 平行海岸 亚相类型 海滩风成沙丘潮 障壁 坪 1 障壁岛相 2 潮道和潮汐三角洲 1 潮道 主要是由侧向迁移作用形成的 2 潮汐三角洲潮流道口侧方堆积形成的沉积体 3 泻湖相 被障壁岛或障壁沙坝所限制的浅水盆地 1 淡化泻湖 淡水注入量大于蒸发量岩石类型 泥岩 粉砂岩沉积构造 水平层理 块状层理 波纹层理生物化石 少 且为广盐性 3 泻湖相 2 咸化泻湖 淡水注入量小于蒸发量岩石类型 蒸发岩 泥岩 粉砂岩沉积构造 水平层理生物化石 少 且为广盐性 3 泻湖相 潮上带 潮上坪 平均高潮线以上潮间带 潮间坪 平均高潮线与平均低潮线之间潮下带 潮下坪 平均低潮线之下 4 潮坪相 发育于潮汐作用强烈的海岸河口地区 发育程度与潮汐作用 河流作用的相对强弱密切相关 潮汐作用强 河流作用弱 规模小 泥沙供应不充分有利于河口湾的形成 5 河口湾相 图7 33河口湾地貌和潮汐砂脊分布图 据海斯 1976 第四节海陆过渡相组一 三角洲相二 泻湖 障蔽岛 潮坪相 河口湾相第五节碳酸盐岩沉积相一 碳酸盐岩沉积环境特征二 碳酸盐岩沉积相模式三 礁和礁相 第七章沉积相 第五节碳酸盐岩沉积相 一 碳酸盐岩沉积环境的一般特征二 碳酸盐岩沉积相模式 一 陆表海沉积相模式 Show 1964 Irwin 1965 二 碳酸盐岩综合相模式 Wilson 1975 了解三 生物 礁和礁相 一 碳酸盐岩沉积的一般特征 在现代 主要分布于南北纬30 之间 绝大多数碳酸盐在浅海环境中形成 1 沉积环境的特点 1 暖 Warm 2 浅 Shallow 3 清 Clear 一 碳酸盐岩沉积的一般特征 珊瑚礁 2 生物在碳酸盐岩沉积中具有重要作用 3 碳酸盐岩沉积作用迅速 但容易受到抑制 珊瑚礁灰岩 4 水动力条件对碳酸盐岩沉积具有控制作用 5 碳酸盐岩沉积基本在原地形成 第五节碳酸盐岩沉积相 一 碳酸盐岩沉积环境的一般特征二 碳酸盐岩沉积相模式 一 陆表海沉积相模式 Show 1964 Irwin 1965 二 碳酸盐岩综合相模式 Wilson 1975 三 生物 礁和礁相 在地质历史时期中 沉积碳酸盐岩的海大都是陆表海 陆表海和陆缘海是性质大不相同的两种浅海 陆表海 epeiricsea epicontinentalsea inlandsea continentalsea 也称作内陆海 陆内海 大陆海等 是位于大陆内部或陆棚内部的 低坡度的 海底坡度一般小于每英里一英尺 范围广阔的 延伸可达几百到几千英里 很浅的 水深一般只有几十米 浅海 一 陆表海沉积相模式 Shaw 1964 陆缘海 pericontinentalsea 也可称作大陆边缘海 是位于大陆边缘的 坡度较大的 海底坡度约2 0ft mi 范围较小的 宽度一般100 300英里 深度较大的 水深可达200 350米 的浅海 一 陆表海沉积相模式 Shaw 1964 下面是按照50米海拔线大概画出的中国海岸线 古生代的华北平原为陆表海环境 一 陆表海沉积相模式 Shaw第一次论述了陆表海水体能量特征 奠定了陆表海碳酸盐沉积环境分析的理论基础 欧文 Irwin 1965 的陆表海能量带模式X带 深水低能带 波基面以下灰泥及浮游生物碎屑 有利于生油Y带 近岸高能带 波浪 潮汐的主要作用带礁 滩 良好的储集相带Z带 滨岸低能带 水浅 蒸发量大泥晶灰岩 白云岩 蒸发岩 藻叠层构造 根据潮汐和波浪作用的能量划分三个能量带 X带 深水低能带 浅海 较深水 静 氧气不足 藻的生长受到限制 浮游生物发育 粉屑 灰泥沉积为主 粉屑灰岩 灰泥岩 暗色 水平层理 Y带 近岸高能带波浪 潮汐作用强烈 阳光 氧气 养料丰富 底栖生物及藻类大量繁盛 形成生物礁 大量碳酸盐颗粒滩 鲕粒 生物碎屑 内碎屑 多为亮晶颗粒灰岩 交错层理发育 Z带 滨岸低能带波浪作用弱 生物丰度和分异度低 仅见兰绿藻 介形虫 腹足类等 灰泥为主 干旱气候形成白云岩和蒸发岩 有泥晶灰岩 纹层状灰岩 白云岩 常见干裂 鸟眼构造 扁平砾石 潜穴 钻孔等沉积构造 根据潮汐和波浪作用的能量划分三个能量带 欧文 Irwin 1965 的陆表海能量带模式 水深 环境 岩石 颜构 山东张夏组鲕粒灰岩 山东徐庄组鲕粒灰岩 含海绿石鲕粒灰岩 阴山山系北缘 甘肃西部玉门 西安 栾川 六安 黄海 龙首山 六盘山 长白山 小秦岭 嵩山 华北平原 黄土高原 第五节碳酸盐岩沉积相 一 碳酸盐岩沉积环境的一般特征二 碳酸盐岩沉积相模式 一 陆表海沉积相模式 Show 1964 Irwin 1965 二 碳酸盐岩综合相模式 Wilson 1975 三 生物 礁和礁相 Wilson 1975 综合了古代及现代碳酸盐岩的大量沉积模式 按照沉积环境的潮汐 波浪 氧化界面 盐度 水深及水循环等因素的控制 建立了综合的碳酸盐沉积模式 二 碳酸盐岩综合相模式 威尔逊标准相带模式 9个相 24个微相 1 盆地相 2 广海陆棚相 3 盆地边缘或深陆棚边缘相 4 碳酸盐台地前缘斜坡相 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 台地蒸发相 综合模式 海底地形 潮汐 波浪 氧化界面 盐度及海水循环三大相区九个标准相带A 盆地相区 相当于陆棚沉积区 1 盆地相2 开阔陆棚相3 碳酸盐斜坡脚相 盆地边缘或深陆棚边缘相 二 碳酸盐岩综合相模式 B 台地边缘相区 相当于障壁岛 滩沉积区 4 碳酸盐台地边缘前斜坡相远岸低能与高能的过渡带5 台地边缘的生物礁相6 台缘砂相 二 碳酸盐岩综合相模式 三 台地相区 相当于潮坪 泻湖沉积区 7 开阔台地相 基本是低能带8 局限台地相9 台地蒸发相 近岸低能带 潮坪带 Z带泥晶灰岩 白云质灰岩 白云岩 蒸发岩白云岩 储集岩蒸发岩 盖层分布宽阔 宽相带区 第五节碳酸盐岩沉积相 一 碳酸盐岩沉积环境的一般特征二 碳酸盐岩沉积相模式 一 陆表海沉积相模式 Show 1964 Irwin 1965 二 碳酸盐岩综合相模式 Wilson 1975 三 生物 礁和礁相 珊瑚礁灰岩 摄于西藏革吉县夏麦1995 5 三 生物礁和礁相 1 概念生物礁 造礁生物的原地生长造成的坚固的抗浪骨架 碳酸盐建隆 地形上呈隆起正性地貌特征 2 生物礁的基本组成 1 礁核 造礁生物及附礁生物多 是礁的主体 2 礁翼 礁相与非礁相呈指状交错过渡的部分礁体 3 礁间 礁与礁之间的沉积物 点礁 礁核 骨架灰岩 礁翼 颗粒灰岩 礁间 泥晶灰岩或页岩 三 生物礁和礁相 3 生物礁的分类 1 分类原则分类原则 礁的形态和地理位置 1 岸礁 裙礁 是指直接与海岸相接的礁体 2 环礁 是礁体中心为泻湖沉积的礁 孤立的碳酸盐建隆 常形成于较深水盆地或大洋火山上 3 斑礁 点礁 是孤立的小而圆形的礁体 主要形成于广海陆棚 4 堡礁 由一系列礁体组成的礁带 多平行于海岸线分布 与岸之间隔有泻湖 在澳大利亚东北岸的大堡礁延长达1200km 属于现代最大的堡礁 5 宝塔礁 尖礁 呈锥状的孤立的礁体 2 分类方案 形态分类 3 分类方案 地理位置分类 1 岸礁 也称边礁 群礁 镶边礁 紧靠海岸生长 顶平 发育陡峭的海岸陡坡 呈曲线状 2 堡礁 也称堤礁 堤岛礁或障壁礁 多在平缓的海岸生产 离海岸有一定距离 如澳大利亚东北岸的大堡礁 长2000km 向岸外延伸50 145km 3 边缘礁 与盆地深度的剧烈变化有关 但远离海岸分布 岸礁 也称边礁 群礁 镶边礁 堡礁 也称堤礁 堤岛礁或障壁礁 澳大利亚大堡礁 长1500km 2万km2 3 边缘礁 远离海岸分布 似堤状的礁体 岸与礁之间为正常海环境 根据对我国南海现代珊瑚礁的研究 发现温度 水深和盐度是控制其生长的最基本因素 1 适宜位置 碳酸盐台地 陆源碎屑少2 适宜水温 热带和亚热带 23 27 造礁生物生存3 适宜水深 30 40m以上的浅水透光区 造礁珊瑚的迅速钙化依赖共生的虫黄藻 虫黄藻的繁衍受光合作用限制 4 适宜盐度 30 40 5 适宜水动力 波浪强烈作用 养料和氧气 4 生物礁形成的控制因素 5 礁相和礁复合体沉积模式 线状礁可分成礁前 礁坪及礁后三部分 礁前 陡坡 造礁生物造礁形成骨架岩 障积岩和粘结岩 礁坪 水深1 2m 波浪打碎的礁屑 原地生长的造礁生物 礁后 更细的礁屑 向岸方向进入泻湖 5 礁相和礁复合体沉积模式 礁复合体 生物礁的不同相的总称 礁复合体包括 礁骨架 礁顶 礁坪 礁后 泻湖 斜坡和塌积沉积 礁复合体的各相带示意图 据James 1979 Longman 1981 Scoffin 1986等 远侧滑塌岩相 近侧滑塌岩相 泻湖相 礁斜坡相 礁坪相 礁顶相 礁后砂相 礁骨架相 礁核 礁侧 翼 礁侧 翼 礁间 礁骨架1 30m 礁顶0 2m 礁坪1 3m 礁后1 5m 泻湖5 30m 斜坡20 50m 塌积40 200m 水深 风 广海 1 礁骨架相 位于礁的前缘 是波浪和水流强烈扰动的环境 是造礁生物繁衍最旺盛的地方 2 礁顶相 出现在礁的顶部 可由活着的珊瑚骨架组成 也可由珊瑚砾块和红藻石组成 3 礁坪相 位于礁顶相和礁后砂相之间 地形平坦 在礁复合体中相带最宽 4 礁后砂相 位于礁坪后侧 二者之间呈逐渐过渡 5 泻湖相 指环礁或礁复合体之后一个静水环境 6 礁斜坡相 处于成熟或未成熟的礁复合体的礁骨架相的向海一侧 有一个较陡的斜坡 7 近侧塌积岩相 礁斜坡之下的地带 8 远侧塌积岩相 位于塌积岩相的下斜坡 与油气