第十二章--碳酸盐岩沉积环境及相模式..ppt

第十二章碳酸盐岩沉积环境和相模式(Sedimentaryfaciesofcarbonaterocks),第一节碳酸盐岩沉积环境特点,现代海洋碳酸盐沉积环境的特点：温暖清洁透光的浅水在现代海洋环境中，碳酸钙基本上是饱和的，所以温度对碳酸盐岩的沉积作用十分关键，高温有利于碳酸盐岩沉淀。碳酸盐沉积物主要受水动力条件控制，相对而言，高能带碳酸盐沉淀。碳酸盐的沉积作用与生物有密切关系。,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、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，即碳酸盐沉积物的各种岩性特征、生成机理有及它们与沉积环境的因果关系，这是我们“将今论古”的唯一借鉴和依据。,1、陆表海（epeiricsea,epicontinentalsea,inlandsea,continentalsea）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、很浅的浅海。:低坡度：海底坡度小于1ft/mi(0.030.15m/km):范围广阔：延伸可达几百几千英里: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。,一、两种浅海陆表海及陆缘海,第二节海洋碳酸盐沉积相模式,2、陆缘海（Pericontinentalsea）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、深度较大的浅海。坡度较大：海底坡度约210ft/mi（0.63m/km）范围较小：宽度一般100300mi（160480km）深度较大：水深可达200350m（最深）如我国东部沿海的黄海、东海及南海均属于陆缘海。,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划分。Shaw的陆表海和沉积物分布的观点，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、学说和模式，都是在这个理论基础上发展起来的。,二、按海水运动能量划分碳酸盐沉积相带模式欧文模式,以欧文（M.L.Irwin，1965）提出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，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。,Irwin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X带（低能带）、稍近海岸的Y带（高能带）和靠近海洋的Z带（低能带）。1、X带（低能带）位于浪底浪基面之下，一般来说海底很少受到扰动，只有在特殊情况下才有海流的干扰。所以是一个低能带。此带宽约几百英里。沉积物主要是来自Y带（高能带）的细粒物质，主要为灰泥。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。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。沉积厚度：其沉积速度一般较慢，沉积物厚度不大。该带岩石是有利的生油岩。,2、Y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。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，所形成的沉积物基本上都是生物成因的。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、内碎屑等）堆积，所形成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。沉积构造：具交错层理。此带形成的碳酸盐岩是良好的油气储集岩。,3、Z带（低能带）位于Y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。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。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。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。,三、按潮汐作用划分碳酸盐沉积相带模式-拉波特模式,1.潮上带位于平均高潮面以上几英寸到几英尺的地带。此带平时都在水面以上，只有在特大潮水或特大风暴时才被海水淹没。岩石类型：主要是泥-粉晶白云岩、白云质泥质石灰岩、球粒泥晶石灰岩等。沉积构造：纹理、藻纹层、干裂、鸟眼构造。化石少见,2.潮间带位于平均高潮面与平均低潮面之间的地带。岩石类型：主要为薄层的不含化石的球粒泥晶石灰岩；砾石级的内碎屑及扁平状的竹叶状砾屑常见，也有鲕粒及砂级内碎屑，叠层石及藻灰结核也常见。沉积构造：冲刷、干裂化石种类较单调，但数量却相当丰富，多呈杂乱堆积。（3）潮下带在平均低潮面以下。岩石类型：主要是厚层至块状球粒泥晶石灰岩、含各种生物碎屑的石灰岩以及富含层孔虫格架的礁石灰岩,1969年，Laporate又把他的模式进行了修改，主要把潮下带进一步划分为上下两部。潮下带上部：位于浪底之上，为高能环境，为礁和滩的发育地带。潮下带下部：位于浪底之下，为低能环境，为泥晶石灰岩生成环境。,四、按地理分布划分的碳酸盐综合相带模式威尔逊模式,威尔逊（J.L.Wilson.1975）归纳了陆棚上碳酸盐台地和边缘温暖浅水环境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，24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1.盆地沉积区，与欧文的X带相当：1）盆地，（2）开阔陆棚，（3）碳酸盐斜坡脚2.台地边缘沉积区，与欧文的Y带基本相当：（4）台地前缘斜坡（5）台地边缘生物礁（6）台地边缘浅滩3.台地沉积区，与欧文的Z相带基本相当：（7）开阔台地（8）局限台地（9）台地蒸发岩,生物礁是碳酸盐沉积中的一种重要类型，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。,第三节生物礁与礁相,1.礁的概念礁（reef）这一术语来源于一挪威语rif，其含义为脊。目前，大多数的研究者多采用生态礁的概念。,生态礁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。强调生物成因；抗浪骨架；隆起地貌。,2.礁的特征礁主要由礁核和礁翼组成。在一些群礁复合体中，礁间沉积也与礁的发展有密切关系。,（1）礁核礁核是指礁体中能够抵抗波浪作用的那部分，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,（2）礁翼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。礁体迎风的一侧称礁前，背风的一侧称礁后。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成，胶结物多为亮晶方解石，背风的地方含有较多的灰泥基质。,（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