碳酸盐沉积环境
碳酸盐沉积环境
碳酸盐沉积环境碳酸盐沉积环境海洋碳酸盐沉积环境现代碳酸盐岩的分布特征分布地带:碳酸盐沉积主要分布于低纬度(南北纬30o 左右)的清澈、温暖、滨浅海地带条件:浅水、暖水、清水、阳光充分、没有大量细碎屑沉积物的注入。
生物:钙藻大量繁殖,珊瑚礁发育。
沉积物:主要是两类沉积物(1)颗粒碳酸盐(贝壳砂、鲕粒砂、葡萄状团块、球粒);(2)造礁生物粘结岩。
少量灰泥在南北纬40o之间的深海盆地底部,有大量浮游生物碳酸盐沉积。
浅海碳酸盐的发育与藻类有密切关系在水深15m中所产生的CaCO3比深陆缘海每单位面积的CaCO3多几倍。
主要与浅水绿藻及蓝绿藻特别丰富有关。
由于藻类的光合作用,从海水中吸收大量CO2,从而促使海水中的CaCO3过饱和而沉淀出文石质灰泥,而且钙藻的外壳也是文石质灰泥(成为颗粒的主要供给者)。
藻类繁盛提供了大量碳酸盐沉积物。
浅海碳酸盐的发育与生物有密切关系藻类的生活需要温暖、浅水、清洁透光环境。
海水浑浊妨碍光合作用,阻止钙藻生长,堵塞底栖生物的摄食器官,影响其繁衍(妨碍了大量碳酸盐颗粒的产生)。
海水太深,阳光和氧气不足,对藻类和底栖无脊椎动物生长都不利。
海水太深,水压大,溶解CO2多,CaCO3不饱和,因此深水不会有大量碳酸盐的产生。
深水碳酸盐沉积物主要靠海水表层浮游生物(颗石藻、有孔虫、翼足类等)和浅水陆棚区漂运来的灰泥或粉屑。
浅海碳酸盐颗粒的复杂成因内(源)碎屑:盆地内准同生改造的碳酸盐颗粒。
内(盆内):直接来源与准同生改造;成分:碳酸盐。
在海岸高能带,由于波浪、潮汐、海流等作用,使碳酸盐沉积物发生簸选,将细粒碳酸盐带走,而留下各种砂砾级碳酸盐颗粒,形成各种砂砾屑滩、介壳滩、沿岸砂坝、砂咀、滨外砂堤、砂洲、潮汐三角洲、潮汐砂坝等(西沙群岛)。
细粒碳酸盐(灰泥、粉屑)沉积在:(1)较深水盆地区:陆棚边缘、障壁砂坝前缘的较深水区(滩前、滩间)。
(2)较低能的浅水区:障壁后的泻湖及潮坪区。
碳酸盐与生物和生物礁碳酸盐沉积物主要是生物成因的。
碳酸盐岩沉积作用及沉积环境 PPT
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第三节 碳酸盐主要沉积环境
碳酸盐岩是典型的内源沉积岩; 碳酸盐沉积物的沉积速率较快,常大于地壳沉降 速率,其自身沉积作用也常改变环境条件; 因此,环境碳酸盐岩沉积环境的分布组合相当复 杂多样; 在清水前提下,水深、水动力条件、盐度及循环 条件是控制碳酸盐岩沉积的主要因素,也是划分环境的 主要依据。 水深的量度标尺:平均高潮线、平均低潮线、(平 均)晴天浪基面、透光带(深度)、(平均)风暴浪基面、 氧化界面、CCD界面。
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一、碳酸盐潮坪——广泛分布的碳酸盐环境
以潮汐起主导作用的陆源物贫泛的浅水海岸区域 称为潮坪环境。
以碳酸盐沉积物为主。碳酸盐岩潮坪相既可沿碳 酸盐台地的滨岸发育,也可环绕着由暴露的滩、丘和礁 形成的岛屿发育。
根据湿度与盐度,碳酸盐潮坪又分为超咸(干旱)潮 坪与正常(潮湿)潮坪两类。以前者常见。
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第二节 碳酸盐沉积物的形成及控制因素
一、碳酸盐沉积物的形成 (一)初始碳酸盐沉积物均是化学(生物化学)成因的 当海水对CaCO3饱和及过饱和时则有CaCO3沉淀, 即:
Ca2+ + 2HCO-3 = CaCO3 ↓+ H2O + CO2↑ 现已证明,促使上述反应向右进行的因素有: 1、藻类光合作用吸收CO2,引起碳酸钙沉淀:
碳酸盐灰泥及粉屑一般堆积在低能带,即:陆棚 边缘或障壁砂坝前缘的较深水盆地、泻湖及潮坪区。深 水盆地中也有少量硅质和粘土沉积。泻湖及潮坪区,水 循环受到限制,如果天气炎热干燥,则可以出现絮凝球 粒灰泥、白云岩、甚至出现膏盐沉积。
礁灰岩因造礁生物具有搞浪性且为获取更多更好 的食物,常形成在迎风浪的高水能环境,并常 聚集成 为礁体,厚度大于同期沉积物。
28碳酸盐台地沉积环境及29.海相深水碳酸盐解析
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3、碳酸盐潮坪的层序ຫໍສະໝຸດ 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。
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干旱气候潮坪的垂向层序从下往上是碳酸盐
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跌积边缘--by-pass margin
跌积边缘-滩边缘沉积模式
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沉积边缘--depositional margin
沉积边缘-礁边缘重力流沉积模式
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沉积边缘--depositional margin
沉积边缘-滩边缘重力流沉积模式
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(三)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。
第一节 正常沉积作用
在深水沉积体系中,除了事件沉积作用之外,深 海盆地发育主要受静态物理化学作用控制的正常沉 积体系。
在开阔大洋,深水碳酸盐软泥,主要常是来自远 洋的浮游生物及深水底栖碳酸盐生物介壳所组成的 混合沉积。 海洋中碳酸盐的溶解分带:⑴非溶解带,⑵弱溶 解带,⑶中等溶解带,⑷强溶解带,⑸完全溶解带
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1、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。
碳酸盐沉积环境及相模式
第十二章碳酸盐沉积环境及相模式第一节海洋碳酸盐沉积环境特点一、温暖、清洁、透光的浅水海洋环境现代海洋碳酸盐沉积,主要分布于30°纬度的赤道南北温暖浅海地带,如加勒比海大巴哈马滩、波斯湾、孟加拉湾、我国南海诸岛及印度尼西亚巽他陆棚等地。
上述地带钙藻大量繁殖,珊瑚礁发育,局部有贝壳砂、鲕粒砂、葡萄状团块、球粒灰泥及造礁生物粘结岩正在堆积。
而在南北纬度40°之间的深海盆地底部,有大量浮游生物碳酸盐沉积。
这些现代海相碳酸盐产出环境,不仅是温暖、浅水,而且是清水环境,如加勒比海的三大碳酸盐滩,远离密西西比河口自西来的沿岸流,这就避开了大量细碎屑沉积物的注入;我国广西北海水域的涠洲岛和海南岛南端的三亚市的滨浅海域,同样远离粘土及粉砂的供给区而以沉积碳酸盐为主。
除造钙生物提供的骨骼,现代热带浅海碳酸钙沉积与藻类活动有关。
据金斯伯格(R. N. Cinsburg,1975)的资料,现代热带浅海小于10-15m水深的海域,所产生的CaCO3比深陆缘海每单位面积的CaCO3多几倍,主要与这一水域的绿藻海松科及蓝绿藻特别丰富有关,由于藻类的光合作用,需要从海水中吸收大量CO2,从而促使海水中的CaCO3过饱和,沉淀出文石质灰泥来,而且钙藻的外壳也是文石质灰泥及颗粒的主要提供者,因此藻类繁生可以提供大量碳酸盐沉积物,而它的生活需要一个温暖浅水清洁透光的环境。
如果海水浑浊,不仅妨碍光合作用,阻止钙藻的生长,另外悬浮的粘土可以堵塞许多底栖无脊椎动物的摄食器官,使这些动物不能繁衍,也妨碍了大量碳酸盐颗粒的产生,故浑水对碳酸盐的生成起着抵制作用。
海水太深,阳光不足,氧气不够,对藻类和底栖无脊椎动物生长不利;位于CCD面之下的深海水域,水压大,溶解CO2多,CaCO3不饱和,因此深水不仅不会有大量原地碳酸盐沉积物的直接产生,而且对已堆积的碳酸盐沉积物有强烈溶解作用,部分深水碳酸盐沉积物主要靠海水表层具几丁质表面保护层的浮游生物(如颗石藻、抱球有孔虫、翼足类等)和浅水陆棚区以浊流方式搬运来的灰泥或粉屑供给。
第十七章--海洋碳酸盐沉积环境(相)
第十七章海洋碳酸盐沉积环境(相)第一节概述一、碳酸盐沉积物的生成条件“暖、清、浅”(一)最有利的生成环境是温暖、清洁、透光的浅海陆棚;(二)热带、亚热带开阔海的表层水中,也形成大量的碳酸盐沉积物;(三)水温较低的中、高纬度浅海中也有碳酸盐沉积。
二、碳酸盐沉积物的搬运和沉积碳酸盐的沉积作用主要发生在热带浅水陆棚和浅滩上,这些沉积物的一部分会被向陆和向深海盆地搬运。
这样,碳酸盐的沉积物有三个不同的沉积区:海岸沉积区、浅水陆棚区和深水盆地区。
潮汐流和风暴流将浅水陆棚上生成的碳酸盐沉积物向岸搬运到潮坪或海滩上,在那里形成碳酸盐砂和灰泥的沉积。
风暴回流和重力流则将浅水陆棚上生成的碳酸盐沉积物搬运到深水环境中沉积,这些基质支撑的颗粒沉积层在深水环境中与细粒的悬浮物沉积在一起。
留在浅海陆棚区的碳酸盐沉积物,在波浪和潮汐流的簸扬下,灰泥被带到低能泻湖或较深水中沉积,在波浪作用强的高能带留下碳酸盐砂,形成颗粒滩或生成生物礁。
这样,在海洋环境中就形成了多样的碳酸盐岩。
第二节现代碳酸盐沉积环境现代碳酸盐沉积环境分为海洋环境和非海洋环境。
其中海洋环境是主要的。
一、滨岸浅水碳酸盐沉积滨岸或浅水海洋环境一般指水深小于20米的各种海洋环境。
(一)无障壁的海岸碳酸盐沉积海南岛沿岸现代盐沉积是较好的例子。
1.潮间带海滩岩相当于前滨带的潮间带,最明显的特征是“壳积线”,或者说是由碳酸盐型海滩岩组成的滩脊。
海岸沉积物中大量的海生动物壳,由于波浪和潮汐的作用而堆积成为延伸方向平行于海岸的“壳积线”。
2.礁屑平台由于海南岛附近水域的海水温度、含盐度、透明度等性质有利于珊瑚的生长,而在滨岸带大量繁殖了小型珊瑚礁,当它们被波浪等营力打碎后,就成为碳酸盐的碎屑沉积物,因而形成了一些碳酸盐质的礁屑平台。
3.砾石层阶地由半固结的碳酸盐胶结砾石组成,分布在开阔滨海沉积带中。
距岸越近,基岩成分的砾石越多,距岸越远,生物碎屑的砾石越多。
4.珊瑚海南岛沿岸的珊瑚有116种,主要构成岸礁和裙礁。
碳酸盐岩沉积相PPT培训课件
└→包括大陆坡、陆隆、海沟、海底狭谷、海岭、洋中脊和深海平原等
水深大于1500m或2000m的静态下深水碳酸盐沉积起决定性控制 因素的主要是水体深度。海洋水层深度分层(带)、海水柱的密度
分层、滞水无氧深度、碳酸钙沉积补偿深度(CCD)以及硅质沉积物补 偿深度(QCD),都是具有广泛而又有普遍控制意义的深水碳酸盐沉积 作用的平衡面。
地中。具有叠覆递变的角砾化碳酸盐岩、具有鲍玛层序的典型浊 积岩和深水超微化石及遗迹化石的组合层序是鉴别深水碳酸盐岩 的重要相标志。
碳酸盐岩的形成和分布不仅受制于沉积环境,也与成岩环 境和成岩作用密切相关。
碳酸盐岩具有易溶性和易变性。
二、碳酸盐岩沉积过程和沉积作用—6种
● 潮坪碳酸盐岩——缺乏陆源输入物、海浪被阻止、潮汐为主 的碳酸盐岩盆地环境,——古今分布最广的一类碳酸盐岩沉积。 潮汐沉积作用带主要发生在:
好的指相性。 在风暴流控制的浅海碳酸盐台地,分为正常天气和风暴天气,从而
双向或出现由于风暴波能的巨大的风暴潮,一般风暴潮差≥6m。 风暴潮冲刷岸滩或浅滩产生潮水回流,变化于正常浪底之下,形成
风暴沉积物。风暴岩具有类似鲍玛层序的相层序,但底模(钵模)构造、 丘状交错层理和生物逃逸是鉴别风暴沉积物(岩)的重要相标志。
§8-2 碳酸盐岩沉积相模式
● 三种国外常用的浅水碳酸盐岩沉积相模式划分方案。三为重点
一、陆表海沉积相模式
肖(Shaw,1964)首先把碳酸盐的主要沉积场所——
浅海——划为陆表海和陆缘海两个类型 。
● 陆表海(epeiric sea,或内陆海、陆内海、大陆海): 是位于大陆内部或陆棚内部的、低海底坡度(<1ft/mile,
海洋碳酸盐沉积环境.
海洋碳酸盐沉积环境现代碳酸盐岩的分布特征分布地带:碳酸盐沉积主要分布于低纬度(南北纬30o左右)的清澈、温暖、滨浅海地带条件:浅水、暖水、清水、阳光充分、没有大量细碎屑沉积物的注入。
生物:钙藻大量繁殖,珊瑚礁发育。
沉积物:主要是两类沉积物(1)颗粒碳酸盐(贝壳砂、鲕粒砂、葡萄状团块、球粒);(2)造礁生物粘结岩。
少量灰泥在南北纬40o之间的深海盆地底部,有大量浮游生物碳酸盐沉积。
浅海碳酸盐的发育与藻类有密切关系在水深15m中所产生的CaCO3比深陆缘海每单位面积的CaCO3多几倍。
主要与浅水绿藻及蓝绿藻特别丰富有关。
由于藻类的光合作用,从海水中吸收大量CO2,从而促使海水中的CaCO3过饱和而沉淀出文石质灰泥,而且钙藻的外壳也是文石质灰泥(成为颗粒的主要供给者)。
藻类繁盛提供了大量碳酸盐沉积物。
浅海碳酸盐的发育与生物有密切关系藻类的生活需要温暖、浅水、清洁透光环境。
海水浑浊妨碍光合作用,阻止钙藻生长,堵塞底栖生物的摄食器官,影响其繁衍(妨碍了大量碳酸盐颗粒的产生)。
海水太深,阳光和氧气不足,对藻类和底栖无脊椎动物生长都不利。
海水太深,水压大,溶解CO2多,CaCO3不饱和,因此深水不会有大量碳酸盐的产生。
深水碳酸盐沉积物主要靠海水表层浮游生物(颗石藻、有孔虫、翼足类等)和浅水陆棚区漂运来的灰泥或粉屑。
浅海碳酸盐颗粒的复杂成因内(源)碎屑:盆地内准同生改造的碳酸盐颗粒。
内(盆内):直接来源与准同生改造;成分:碳酸盐。
在海岸高能带,由于波浪、潮汐、海流等作用,使碳酸盐沉积物发生簸选,将细粒碳酸盐带走,而留下各种砂砾级碳酸盐颗粒,形成各种砂砾屑滩、介壳滩、沿岸砂坝、砂咀、滨外砂堤、砂洲、潮汐三角洲、潮汐砂坝等(西沙群岛)。
细粒碳酸盐(灰泥、粉屑)沉积在:(1)较深水盆地区:陆棚边缘、障壁砂坝前缘的较深水区(滩前、滩间)。
(2)较低能的浅水区:障壁后的泻湖及潮坪区。
碳酸盐与生物和生物礁碳酸盐沉积物主要是生物成因的。
第八章碳酸盐岩储层沉积学特征
三、台地边缘浅滩相碳酸盐沉积特征
浅水、高能、无障壁(即礁不明显,呈现水下滩、坝带)。 台地边缘砂滩碳酸盐环境是台地边缘相区的一种高能环境,处于开阔浅海,
没有障壁和广阔藻席,碳酸盐沉积作用直接受海洋波浪和潮汐控制。一般水深 5—10m。海水循环良好,盐度正常,氧气充分。由于底质处于移动状态,因此 不适于生物繁殖。
生物。
四、生物礁沉积特征
1.生物礁的含义 礁的最初含义是指海底突起岩块,
能使船触礁失事。 现代生物礁主要是珊瑚礁。 生物礁的概念: 由造礁生物原地生长建立起来的水
下隆起,沉积时的地貌比礁周围突起, 礁核具有完整的生物骨架,形成深度从 海水表面到水深200米,有的可达500 米。
.2、礁灰岩的组成
粘结岩:由板状-片状生物(层孔虫、藻类等)粘结和包裹灰泥质形成。 生物分泌有机质时,通过生物化学作用使海水中的碳酸钙沉淀在生物体中。 如藻叠层石(无硬体)。粘结岩主要产于骨架岩和障积岩之间。
3.生物礁的相带划分和各相带特征
生物礁的沉积相一般可划分为三个相பைடு நூலகம்:
礁核相、礁前相、礁后相
A. 礁核相:
陆源碎屑萨布哈和碳酸盐萨布哈常同时出现。萨布哈型碳酸盐潮坪是干 旱气候条件下形成的,其沉积作用具如下特殊标志:
A: 高速蒸发和高度超咸形成蒸发矿物(石盐、石膏、硬石膏、白云石、天 青石、菱铁矿)白云岩化和含石膏的泥晶—粉屑灰岩、藻席灰岩,鸟眼、窗 格、干裂,被地下水上涌或结晶作用形成帐蓬构造,被破碎成扁平砾石状角 砾。
4.生物礁相带发育的背景条件
主要取决于碳酸盐陆棚边缘带的坡度。依据地形坡度及与其相应的水动力条件和 礁相组成特点,可以划分三个基本类型(I、II、III)。
类型 I:斜坡灰泥丘,位于陆棚台地边缘前斜坡,由生物碎屑灰泥组成。坡度较缓 2—25度,水能量较弱。
简述现代碳酸盐沉积环境
简述现代碳酸盐沉积环境
碳酸盐沉积环境是指一种地质学上的沉积环境,其主要特征是含有大量的碳酸盐类物质。
在现代环境中,碳酸盐沉积环境主要包括湖泊、河流和海洋等水体。
这些水体中的碳酸盐类物质通过化学和物理过程被沉积在水底或海底,形成了大量的碳酸盐岩。
在碳酸盐沉积环境中,石油、铅锌矿、锰矿等矿产资源的勘探和开发越来越受到关注。
同时,碳酸盐沉积环境也是海洋地质学、环境地质学等研究领域的重要研究方向。
第9章 碳酸盐沉积环境
• 4、碳酸盐沉积主要受水文控制; 、碳酸盐沉积主要受水文控制; • 5、由于大多数碳酸盐沉积物是由生物产生的,基 、由于大多数碳酸盐沉积物是由生物产生的, 本上属于就地生成, 本上属于就地生成,因此生物颗粒大都反映了其生 活环境(盐度、水循环、温度、深度、底质等); 活环境(盐度、水循环、温度、深度、底质等); • 6、深海是指水深大于2000米的区域,现代深海海 、深海是指水深大于 米的区域, 米的区域 以上地区覆盖着30%以上的碳酸盐软泥, 底1/3以上地区覆盖着 %以上的碳酸盐软泥,由 / 以上地区覆盖着 浮游有孔虫(抱球虫)的遗体和钙质超微化石组成。 浮游有孔虫(抱球虫)的遗体和钙质超微化石组成。 但是在超过CCD以下 以下400米深的水域已不存在碳酸 但是在超过 以下 米深的水域已不存在碳酸 盐软泥。 盐软泥。
沉积岩石学 Sedimentary Petrology 第9 章 碳酸盐岩沉积环境和相
CONTENTS
• • • • • • • • 9.1 碳酸盐沉积一般特征; 9.2非海相碳酸盐沉积物; 9.3 浅海碳酸盐和碳酸盐台地; 9.4 潮间-潮上带碳酸盐; 9.5 泻湖碳酸盐; 9.6 礁和碳酸盐建隆; 9.7 远洋灰岩; 9.8 再沉积深水灰岩。
பைடு நூலகம்
石灰岩洞穴沉积物
• 饱和碳酸钙的地下水在与大气接触时,逸 饱和碳酸钙的地下水在与大气接触时, 出CO2,沉淀碳酸钙,形成石钟乳和石笋 ,沉淀碳酸钙, 以及葡萄石等。 以及葡萄石等。
9.3 浅海碳酸盐和碳酸盐台地 (Marine carbonates and carbonate platforms)
9.2 非海相碳酸盐沉积物
• 1、湖泊碳酸盐沉积; 、湖泊碳酸盐沉积; • 2、钙质层和钙结岩层; 、钙质层和钙结岩层; • 3、石灰岩洞穴沉积物。 、石灰岩洞穴沉积物。
碳酸盐沉积环境及相模式 3
面积大、油气资源丰富、勘探程度低
烃源岩方面,找到了大油田,但油气源不清楚
厚40m
厚40-60m
log(TOC)
我国南方碳
0.01
0.1
0.4 0.5 1
10
中
酸盐岩层系发育
T3-J
上
扬
多套优质烃源岩, 但烃源岩、早期
子
中
T1+2
古
生
油藏的演化过程
界 海
及其衍生物对现
地层
P
相
层
今天然气藏的贡 献、动态演化过 程不明。
7、镶边型碳酸盐岩台地相
镶边碳酸盐岩台 地,经修正的 Wilson相模式的 标准相带
相带横向展布的常见类型(镶边台地模式内,相带的分布由 海平面的位置所控制,A.高水位;B.静止水位;C.低水位)
8、陆棚模式
无镶边冷水(温带)陆棚的水动力区以及亚分类, 浪基面的侵蚀范围在30m—70m之间变化,涨水时的 浪基面可达到120m,风暴天气浪基面约在2模式)
陆表海台地和陆表缓坡模式(该模式针对的 是很浅的沉积环境,可以延伸至很广阔的区 域,对于陆表海台地可达上千公里,对于陆 表缓坡可达上百公里。以低能量相为特征)
由海向陆分为X、Y、Z三带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
4、碳酸盐岩缓坡模式
单斜缓坡的碳酸盐岩缓坡模式(将缓坡分成内缓坡、中缓 坡和外缓坡;晴天浪底、风暴浪底分隔的三个区域能量不 同,缓坡长度在几十公里至几百公里之间变化)
5、塔克模式
6、威尔逊模式(1969, 1975)
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。
碳酸盐沉积环境及相模式 2
邵阳西寨口D3x积云状叠层石(潮间带)
隆回滩头C1d3中厚层灰质白云岩(潮上带)
薄层灰岩与页岩互层(邵东段)
冷水江锡矿山石炭系剖面:岩关组 邵东段具有碳酸盐岩和碎屑岩混积沉积的特点,反映了混积潮坪相环境
2、局限台地相
太原西山本溪组半沟段
隆回滩头石炭系岩关组为生屑灰岩及泥质灰岩,局限台地沉积
隆林德峨黄龙组主要岩性以 大套灰色-浅灰色中厚层状 泥晶灰岩,其中含有大量的 深灰色中厚层生屑灰岩,表 现为多次生物碎屑粒序旋回 堆积,代表了本区多次的异 地生屑颗粒形成的浅滩环境。
广西上林塘红二叠系剖面:下二叠统则主要为清水碳酸盐岩沉积建造,代表 了较为稳定的开阔台地沉积,局部的重力流沉积反映了短暂的台缘斜坡环境;
三、碳酸盐岩沉积环境
温暖、清洁的浅海海域。在现代主要分布于南北纬30°之间。
生物骨胳和藻类繁 盛是形成碳酸盐沉积物 的最主要因素。
碳酸盐颗粒(内碎 屑、鲕粒、藻粒、球 粒 、生物颗粒)
碳酸盐骨架(珊瑚、 层孔虫等)
碳酸盐泥(机械的、 化学的、钙藻、钙质超 微生物)
绝大多数碳酸盐在浅海环境中形成,其沉积作用过程主要受到化学和生物 化学条件的控制。 1、生物在碳酸盐岩沉积中具有重要作用; 2、水动力条件对碳酸盐岩沉积具有控制作用; 3、碳酸盐岩沉积基本在原地形成; 4、碳酸盐岩沉积主要形成于温暖、清洁、透光的浅水环境; 5、碳酸盐岩沉积作用迅速,但容易受到控制(抑制)。
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7、盆地边缘或深陆棚边缘相
斜坡脚一般位于浪底以下,岩石主要为薄层的细粒石灰 岩,有的地方夹有燧石及粘土层,有滑塌现象,陆源碎屑少 见,多呈页岩夹层出现。
薄层泥岩夹硅质岩
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碳酸盐沉积环境碳酸盐沉积环境海洋碳酸盐沉积环境现代碳酸盐岩的分布特征分布地带:碳酸盐沉积主要分布于低纬度(南北纬30o左右)的清澈、温暖、滨浅海地带条件:浅水、暖水、清水、阳光充分、没有大量细碎屑沉积物的注入。
生物:钙藻大量繁殖,珊瑚礁发育。
沉积物:主要是两类沉积物(1)颗粒碳酸盐(贝壳砂、鲕粒砂、葡萄状团块、球粒);(2)造礁生物粘结岩。
少量灰泥在南北纬40o之间的深海盆地底部,有大量浮游生物碳酸盐沉积。
浅海碳酸盐的发育与藻类有密切关系在水深15m中所产生的CaCO3比深陆缘海每单位面积的CaCO3多几倍。
主要与浅水绿藻及蓝绿藻特别丰富有关。
由于藻类的光合作用,从海水中吸收大量CO2,从而促使海水中的CaCO3过饱和而沉淀出文石质灰泥,而且钙藻的外壳也是文石质灰泥(成为颗粒的主要供给者)。
藻类繁盛提供了大量碳酸盐沉积物。
浅海碳酸盐的发育与生物有密切关系藻类的生活需要温暖、浅水、清洁透光环境。
海水浑浊妨碍光合作用,阻止钙藻生长,堵塞底栖生物的摄食器官,影响其繁衍(妨碍了大量碳酸盐颗粒的产生)。
海水太深,阳光和氧气不足,对藻类和底栖无脊椎动物生长都不利。
海水太深,水压大,溶解CO2多,CaCO3不饱和,因此深水不会有大量碳酸盐的产生。
深水碳酸盐沉积物主要靠海水表层浮游生物(颗石藻、有孔虫、翼足类等)和浅水陆棚区漂运来的灰泥或粉屑。
浅海碳酸盐颗粒的复杂成因内(源)碎屑:盆地内准同生改造的碳酸盐颗粒。
内(盆内):直接来源与准同生改造;成分:碳酸盐。
在海岸高能带,由于波浪、潮汐、海流等作用,使碳酸盐沉积物发生簸选,将细粒碳酸盐带走,而留下各种砂砾级碳酸盐颗粒,形成各种砂砾屑滩、介壳滩、沿岸砂坝、砂咀、滨外砂堤、砂洲、潮汐三角洲、潮汐砂坝等(西沙群岛)。
细粒碳酸盐(灰泥、粉屑)沉积在:(1)较深水盆地区:陆棚边缘、障壁砂坝前缘的较深水区(滩前、滩间)。
(2)较低能的浅水区:障壁后的泻湖及潮坪区。
碳酸盐与生物和生物礁碳酸盐沉积物主要是生物成因的。
生物遗体和生物作用。
些生物能适应高能环境,具有抗浪的生态本能,它们在高能环境下原地生长聚集成为礁体。
在高能带,由于向岸的波浪和潮汐作用,较深部的海水能够沿着斜坡上升到浅水区,使其温度剧然升高,水压降低,CO2迅速释放,促进了CaCO3大量沉淀。
同时,从深水带来大量养料,有利于造礁生物的生长。
所以,在沿岸高能带常形成岸礁,在滨外或陆棚边缘高能带常出现堤礁或堡礁(Barrier reef)。
生物礁澳大利亚的大堡礁-Great Barrier Reef世界上有一个最大最长的珊瑚礁群,它就是有名的大堡礁- Great Barrier Reef。
它纵贯蜿蜒于澳洲的东海岸,全长2011km,最宽处161km。
南端最远离海岸241km,北端离海岸仅16km。
在落潮时,部分的珊瑚礁露出水面形成珊瑚岛。
无生物礁的地带如果这些地带,持续地保持高能条件,同时,碳酸钙又过饱和,这就使造礁生物不能大量繁衍。
出现明显的碳酸盐的沉积作用、胶结作用、颗粒的包壳作用等。
产生被亮晶胶结的颗粒灰岩。
颗粒类型:鲕粒、砂屑、球粒、团块、核形石、生物碎屑等。
在障壁(礁或碳酸盐砂堤)后的泻湖及潮坪:是水循环受到限制的低能条件。
在炎热干燥区蒸发作用使泻湖咸化,正常海水化学沉淀CaCO3(文石)。
咸化到一定程度就沉淀高镁方解石(转变为白云岩)及蒸发岩(膏盐、盐岩)沉积。
生物很贫乏,仅有某些广盐性生物。
在温暖潮湿区泻湖的盐度变化不大,可出现大量绿藻、钙质海绵、苔藓虫及腕足类等,为碳酸盐沉积提供大量颗粒。
在潮坪地带由于间歇性的潮汐泛滥及陆上暴露干涸,形成白云岩以及鸟眼、干裂、纹层、膏盐晶体假象等沉积构造。
在热带多雨区,潮间坪沉积物里出现淡水沉积透镜体,造成富含半咸水植物的沼泽,或出现微喀斯特地貌,沉淀结壳状淡水方解石等。
水深5米水深2米多毛纲海底水深7m普通海綿綱水深5米水深7米一、碳酸盐沉积相模式1.按能量带划分的模式Shaw,1964年,把浅海碳酸盐沉积区划分为陆表海和陆缘海两种类型,论述了陆表海的水能量特征,提出陆表海碳酸盐沉积分异主要取决于海水的能量。
陆表海内波浪、海流、潮汐作用是控制碳酸盐分带主要因素。
Irwin,1965年,根据Shaw的理论,进一步提出了陆表海沉积模式。
按照能量,把陆源物质输入很少的陆表海(清水碳酸盐盆地)从海岸到广海方向划分为X、Y、Z三个带。
Z带:潮上低能带,波浪作用小。
灰泥为主, 干旱气候形成白云岩和蒸发岩。
岩石有泥晶灰岩、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。
生物丰度和分异度低,仅见兰绿藻、介形虫、腹足类、双壳类等。
Y带:潮间带+潮下高能带,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(鲕粒、生物碎屑、内碎屑)。
多为亮晶颗粒灰岩。
交错层理发育。
X带:潮下低能带(浅海)。
以粉屑、灰泥沉积为主(粉屑灰岩、灰泥岩)。
较深水、静水、氧气不足,藻的生长受到限制。
暗色,水平层理。
按能量带+潮汐划分的模式Laport (1967, 1969) 修改了Shaw 和Irwin 的模式,认为潮汐作用在海水动力能量分带上起重要作用。
发现由于潮汐面频繁变动经常引起能量带的复杂迁移,因而形成各相带的变化。
把碳酸盐的能量分带与潮汐分带结合起来,划分出四个相带。
(1):潮上及潮间带:相当于Irwin的Z带;(2):浅的潮下带:位于波基面以上,相当于Irwin的Y带;(3):无陆源沉积的潮下带,位于波基面以下,无细粒陆源碎屑物(主要指粘土),相当于Irwin的X带的上部;(4):有陆源沉积的潮下带:位于波基面之下,有陆源粘土沉积物,相当于Irwin的X带的下部。
2.威尔逊的综合沉积相模式威尔逊(Wilson,1975)综合了古代及现代碳酸盐的大量沉积模式,吸收了按能量、潮汐划分碳酸盐相带的优点。
根据海底地形、潮汐、波浪、氧化界面、盐度、水深、海水循环、气候条件等因素建立了综合的碳酸盐沉积的标准相带模式。
把海洋碳酸盐划分为三大相区、九个相带、22种微相类型。
Wilson模式九个相带的划分比较详细和系统,是一个比较完善的综合性模式,已被普遍使用。
它的基本格局仍是低能—高能—低能这3大相区。
盆地相区的1、2、3相带,其海底深度均位于浪基面之下,属低能带,与Irwin的X相带相当。
台地边缘相区的4、5、6相带,其海底深度均位于波基面之上,波浪作用强烈,均属高能带,与Irwin的Y相带相当(其是礁滩的模式)。
台地相区的7、8、9相带,均位于台地边缘相区之后(靠陆一侧),这里波浪能量消失(潮汐为主),水体运动均比较弱,属低能带,与Irwin的Z相带相当。
但是开阔台地相台(7相带)也可能有部分地区海底水动能较高。
Wilson模式9个相带实例塔北Cm-O碳酸盐岩台地层序-体系域类型与空间分布现代生物礁\现代碳酸盐滩二、潮坪碳酸盐沉积相模式潮坪:潮汐作用为主,波浪作用较小,宽阔、平缓倾斜的海岸(滨海)地区。
在缺乏陆源碎屑物时,形成潮坪碳酸盐沉积。
潮坪碳酸盐岩沉积标志:暴露构造、潮汐层理、碳酸盐、藻类作用潮坪藻席带。
碳酸盐潮坪与陆源碎屑潮坪的区别:陆源碎屑潮坪的前方发育障壁岛或滩;碳酸盐潮坪多数与藻席发育有关,藻席的大量和广泛发育起到阻挡外海波浪的作用(藻礁),使大部分碳酸盐台地免受海浪作用破坏,而成为一个以潮汐作用为主的碳酸盐沉积环境。
碳酸盐潮坪也可分为:潮上带、潮间带、潮下带。
按湿度和盐度可分为两类:正常(湿度和盐度的)潮坪和干旱盐化潮坪。
(1)、正常碳酸盐潮坪沉积相模式潮上顶部:陆相沉积,如风成砂、钙结壳和淋滤构造。
潮上(泥坪): 白云岩化和含石膏的泥晶—粉屑灰岩、藻席灰岩,鸟眼、窗格、干裂,被地下水上涌或结晶作用形成帐蓬构造,被破碎成扁平砾石状角砾。
潮间坪:波纹状、半球状叠层石灰岩,泥裂、雨痕、鸟眼构造、窗格构造、波痕、冲刷及充填构造,可有足迹、爬痕、潜穴等。
泻湖(低能带):柱状和锥状叠层石。
潮下(低能带-高能带):核形石、凝块石、锥状叠层石。
潮下带上部,发育颗粒灰岩,并组成沙滩脊(近岸滩)。
盆地相:属于浅海环境,多为浪基面以下细粒碳酸盐沉积,水平层理。
潮坪的主体是潮间带。
海岸萨布哈:是波斯湾海岸的一片荒芜低平的盐碱地,现在用来代表干旱气候条件下有盐壳的盐坪、盐沼和盐碱滩沉积环境。
对潮上带的盐坪称为海岸萨布哈。
大陆内干旱盆地形成的盐碱滩、干盐湖则称为大陆萨布哈。
波斯湾的特鲁西尔海岸现代潮坪和萨布哈是一个最近三百年内形成的海退序列。
其底部为一套潮坪沉积的碳酸盐泥、藻泥碳和纹层碳酸盐沉积,其上为萨布哈沉积。
靠陆方向(上部萨布哈)为结核状硬石膏层、碳酸盐和石英砂、肠状石膏层。
向海方向(下部萨布哈)则为块状的石膏软泥沉积。
(2)、萨布哈碳酸盐潮坪沉积相模式陆源碎屑萨布哈和碳酸盐萨布哈常同时出现。
萨布哈型碳酸盐潮坪是干旱气候条件下形成的,其沉积作用具如下特殊标志:A: 高速蒸发和高度超咸形成蒸发矿物(石盐、石膏、硬石膏、白云石、天青石、菱铁矿白云岩化和含石膏的泥晶—粉屑灰岩、藻席灰岩,鸟眼、窗格、干裂,被地下水上涌或结晶作用形成帐蓬构造,被破碎成扁平砾石状角砾。
B:白云石化作用强。
盐类沉淀和盐壳形成。
淡水作用,盐类溶解,导致地下水中Mg2+/Ca2+比值提高,促进文石、高镁方解石的白云石化作用。
C:如果环境稳定,大量石膏被改造形成具有特殊网状结构的复杂块体、扭曲的盘肠状外形的石膏。
D:蒸发矿物呈斑状变晶生长,主体沉积物被挤到晶体间隙中,沉积结构被破坏。
白云石化作用使文石和灰质颗粒发生白云石化,形成鸟眼白云岩、结晶白云岩、颗粒白云岩。
三、台地边缘砂滩相碳酸盐沉积特征浅水、高能、无障壁(即礁不明显,呈现水下滩、坝带)。
台地边缘砂滩碳酸盐环境是台地边缘相区的一种高能环境,处于开阔浅海,没有障壁和广阔藻席,碳酸盐沉积作用直接受海洋波浪和潮汐控制。
一般水深5—10m。
海水循环良好,盐度正常,氧气充分。
由于底质处于移动状态,因此不适于生物繁殖。
能量和地貌:波浪、潮汐、沿岸海流的簸选,形成纯净的碳酸盐砂堆积。
浅滩、海滩、滨外砂坝、潮汐砂坝、风成砂丘岛。
岩石类型: 亮晶颗粒灰岩、亮晶鲕粒灰岩、生物碎屑灰岩,分选磨园好。
陆源碎屑物很少。
沉积构造:槽状交错层理、板状交错层理、冲洗交错层理。
生物:礁及礁后斜坡处生活的生物的碎屑,由于底质经常移动,很少有原地底栖生物。
山东山寒武统砾屑灰岩和砂屑灰岩(风暴成因)四、生物礁沉积特征1.生物礁的含义礁的最初含义是指海底突起岩块,能使船触礁失事。
现代生物礁主要是珊瑚礁。
礁池(澳大利亚大堡礁) 生物礁的概念:由造礁生物原地生长建立起来的水下隆起,沉积时的地貌比礁周围突起,礁核具有完整的生物骨架,形成深度从海水表面到水深200米,有的可达500米。