26章 湖泊碳酸盐岩沉积
碳酸盐岩成因及环境
二、碳酸盐岩形成与沉积的环境条件
1．清徹的无陆源物注入的水体是首要条件 海水清徹不混浊，有利于生物生存繁殖；无陆源 物注入也无淡水注入，可保持水体饱和及过饱和；是 碳酸沉积的前要条件。否则几乎无碳酸盐物的沉积。 表明，陆源碎屑岩与碳酸盐岩有相互排斥的现象 2、透光的氧气充足的浅水环境最有利于碳酸盐的 形成与沉积 透光的浅水，阳光和氧气充足，有利于生物生存 繁殖；浅水温度较高而压力较小，碳酸盐因溶解度降 低而过饱和，因此有利于碳酸盐的沉积。 一般浅水环境内碳酸盐岩类型多样、厚度巨大。
4、碳酸盐潮坪的层序
在古代碳酸盐岩台地上，潮下带、潮间带、潮上 带这三种环境的沉积常常形成一系列向上变浅的旋回， 即自下而上依次由潮下带沉积变为潮间带和潮上带沉 积，如加拿大西部的寒武系（James，1984）及泥盆 系（金振奎、Spencer，1991）、华北地台的奥陶系。 这些旋回厚度多为几米，横向稳定，可追索十几千米 甚至上百千米。
3、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、 砂屑灰岩为主，无或少灰泥。
4、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。
5、很少有原地底栖生物，可见多种异地的大型生 物化石碎屑。
6、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。
2、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(下部)为生屑、砂屑、鲕粒灰岩及灰泥灰 岩；多压扁层理、改造波痕、丘状柱状藻纹层；向上(中 上部)颗粒减少灰泥增多，发育透镜状、脉状、复合波状 层理，极浅水波痕，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(不如潮上带发育)。
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。
碳酸盐岩沉积模式
文献综述引言随着塔里木盆地哈拉哈塘地区奥陶系碳酸盐岩沉积相带及储层特征的不断深入研究，在上奥陶统良里塔格组良一段和良三段见良好的油气显示，其沉积相带（尤其是台缘滩亚相）成为了近年来研究的重点之一。
通过对哈拉哈塘地区大量录井、测井、岩心、薄片及地震等资料的分析以及探讨了该区上奥陶统良里塔格组的岩石类型、沉积特征及台缘滩的展布规律。
台缘滩是优质储层发育的基础，对研究区域良里塔格组潜在油气储量层位的确定具有指导意义。
1 沉积相的概念相这一概念是由丹麦地质学家斯丹诺（Steno，1669）引入地质文献的，并认为是在一定地质时期内地表某一部分的全貌。
1838年瑞士地质学家格列斯利（Gressly）开始把相的概念用于沉积岩研究中，他认为“相是沉积物变化的总和，它表现为这种或那种岩性的、地质的或古生物的差异”。
自此以后，相的概念逐渐为地质界所接受和使用。
20世纪以来，相的概念随着沉积岩石学和古地理学的发展而广为流行，对相的概念的理解也随之形成了不同的观点。
一种观点认为相是地层的概念，把相简单的看做“地层的横向变化”；另一种观点则把相理解为环境的同义语，认为相即为环境；还有人认为相是岩石特征和古生物的总和。
油气田探勘及其他沉积矿产勘探事业的飞速发展促进了对相的研究，使人们对相这一概念的认识更加深入。
目前较为普遍的看法是，相的概念中应包含沉积环境和沉积特征这两个方面的内容，而不应当把相简单地理解为环境，更不应当把它与地层概念相混淆。
《沉积学》（姜在兴，2003）把相定义为沉积环境及在该环境中形成的沉积岩（物）特征的综合。
沉积环境是在物理上、化学上和生物上均有别于相邻地区的一块地表，是发生沉积作用的场所。
沉积环境是由下述一系列环境条件（要素）所组成的：1）自然地理条件，包括海、陆、河、湖、沼泽、冰川、沙漠等的分布及地势的高低；2）气候条件，包括气候的冷、热、干旱、潮湿；3）构造条件，包括大地构造背景及沉积盆地的隆起与坳陷；4）沉积介质的物理条件，包括介质的性质（如水、风、冰川、清水、浑水、浊流）、运动方式和能量大小以及水介质的温度和深度；5)介质的化学条件，包括介质的氧化还原电位（Eh）、酸碱度（pH）以及介质的含盐度及化学组成等。
碳酸盐岩的成因及其储层研究
碳酸盐岩的成因及其储层研究碳酸盐岩是一种由碳酸钙及其相关矿物质组成的岩石，是地球上最常见的一类岩石之一。
碳酸盐岩的成因与地质历史、地球化学和生物作用密切相关，同时其储层特性也对能源勘探、地质工程和环境保护等领域具有重要意义。
一、碳酸盐岩的形成碳酸盐岩的形成主要有两种机制，即沉积作用和溶蚀作用。
1. 沉积作用碳酸盐岩主要来自于海洋水体中的有机物和碱土金属离子的沉积。
在现代海洋中，海水中的有机物和离子在逐渐富集和沉积过程中，与周围环境发生相互作用，最终形成碳酸盐沉积物。
这些沉积物不断沉积、压实，经历长时间的地质作用，形成碳酸盐岩。
2. 溶蚀作用溶蚀是指水中溶解了物质，并将其从固体岩石中溶出的过程。
当地下水或地表水中含有碳酸根离子时，会与含有碳酸盐的固体岩石发生反应，产生溶蚀作用。
随着时间的推移，这些溶蚀作用导致岩石表面产生溶洞、溶蚀通道等特征，形成独特的溶蚀地貌。
溶蚀作用还可以使碳酸盐岩在高温高压环境下重新沉积，形成新的岩石。
二、碳酸盐岩储层的研究碳酸盐岩储层的研究对于油气勘探、储层预测和开发具有重要意义。
以下是碳酸盐岩储层的一些研究内容和方法。
1. 储层特征研究通过岩心分析、岩石薄片观察和扫描电子显微镜等技术手段，研究碳酸盐岩储层的孔隙结构、孔喉尺寸、孔隙度和渗透率等特征。
这些特征对于评价储层的物性、储层储油能力和储层渗透性具有重要意义。
2. 岩石物理特性研究通过测井数据分析、声波图像测井和地震资料处理等手段，研究碳酸盐岩储层的密度、声波速度、弹性参数、泊松比和抗压强度等岩石物理特性。
这些特性对于刻画岩石储层的物理状态、波动传播规律和流体特征有着重要影响。
3. 油气成藏规律研究通过油气地质学和油气地球化学研究，探索碳酸盐岩储层中油气的成藏规律、演化历史和主控因素。
在理解碳酸盐岩中油气的来源、演化和运移过程中，可以为油气勘探提供有力的依据和探索方向。
4. 模拟实验和数值模拟研究通过实验室模拟和数值模拟，对碳酸盐岩储层中的渗流、扩散和溶解等过程进行研究。
碳酸盐岩沉积相
第二十四章碳酸盐岩沉积相§24-1 碳酸盐岩沉积环境和沉积作用一、碳酸盐岩沉积环境和沉积特征●主要形成于温暖气候条件的浅海环境。
以化学、生物化学、生物、机械多种机制综合形成的一类化学岩及生物化学岩。
颗粒和灰泥（相当于杂基）的比例及其组合而成的多种岩石类型，是浅海相碳酸盐岩沉积环境的重要标志。
深水碳酸盐岩多起因于风暴条件，形成于大陆坡及深水盆地中。
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●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：1）潮下带环境——高能、低能沉积带。
2）潮间沉积带——具间歇能所形成的岩石类型和相标志。
3）潮上沉积带——具暴露蒸发和交代作用标志。
潮坪环境中以物理—生物作用为特征所形成的藻叠层及其形态分带是划分潮坪环境（相）的主要相标志。
●海滩碳酸盐岩——主要处于缺乏障璧的开阔浅海（无广阔藻席）；其次主要受制于波浪能量大小，在不同古地形和水动力条件作用下，形成鲕粒滩（岩）、内碎屑滩（岩）和生屑滩（岩）等，其中有发育的冲洗层理和交错层理，以及生物扰动构造。
视岩性、结构和构造特征的变化，它们可分别组合成不同类型的相层序。
●生物礁碳酸盐岩——具格架的珊瑚礁碳酸盐岩，特定形成条件：1）造礁生物在迎浪带原地生长营造起来的。
2）具水下凸起的地貌，沉积厚度比相邻地区大。
3）具生物格架或只有造礁生物原地生长的痕迹。
4）于海面～水深200m以下，可延伸到400～500m，取决于造礁生物所需的温度、阳光而定。
正确识别生物礁沉积体不同带的岩石学特征是划分亚相和微相的主要标志。
不同相带的礁碳酸盐岩具有不同的生储条件。
碳酸盐岩沉积学
1.4 .2 微量元素的迁移 受3个因素控制
1、矿物学因素（包括生物因素） 2、碳酸盐沉积环境和成岩环境元素构造的差别 3、化学动力学效应 (1) 海水的主要元素组成
元 素
Ca M n Fe Sr M g
含 量 （ ppm ） 海 水 大 陆 淡 水 4 11 15 0 .0 0 0 4 0 .0 2 0 .0 0 3 4 0 .6 7 8 .1 0 .0 9 1290 4 .1
（3）筛选原始矿物组成为LMC（低镁方解石）的组分 LMC、A、HMC在离开富Mg的海相环境后，都将在成 岩过程中转变成DLMC。因此原始矿物组成为LMC的组分具 有很强的抵抗成岩蚀变的能力，尤其是原始矿物组成为低镁 方解石的生物（如腕足类的全部种属、有孔虫壳和三叶虫的 部分种属等），此外也可选择没有遭受成岩蚀变的微（泥） 晶灰岩和准同生白云岩。
（1）沉积碳酸盐矿物的基本特征 沉积岩中见的碳酸盐矿物包括方解石(或称低镁方解石)、 文石、镁方解石 (或称高镁方解石)、白去石及菱铁矿.菱镁 矿.菱锰矿等.它们都是由碳酸根[Co3]2和Ca2+、Mg2+以及Fe2+、 Mn2+ 、 Ba2+ 、Sr2+ 、Pb2+等结合形成的无水碳酸盐矿物。从结 构上说,碳酴盐矿物有三方晶系和斜方晶系系列。斜方晶系系 列的典型代表矿物是文石,故亦称文石型.三方晶系则有三 方晶系方解石型和三方晶系白云石型两类。离子半径 较小的Mg、Zn、Fe、Mn、Cd 在能量上有利于形成六次配位的 三方晶系;半径较大的Ba、Pb、Sr等则有利于形成9次配位的 斜方晶系。 离子半径中等的Ca既可形成三方晶系方解石型, 也可形成斜方晶系的文石型(表1)。白云石由于其成分和结构 的特殊性,因而在三方晶系中单独将其划为一类。
碳酸盐岩沉积学
核形石泥粒灰岩
核形石灰岩
核形石泥粒灰岩
层孔虫
床板珊瑚
砂屑灰岩
含腹足砂屑灰岩
球状层孔虫白云岩 枝状层孔虫白云岩
“雾心状”白云岩
桂阳则板岭，棋子桥组，细晶白云岩（左）、白云岩 化灰岩（右），白云石负晶形晶间孔
海平面变化与混和水白云石化作用模式
混和水白云石化的水文模式
马田土桥，石炭系石磴子组，生屑 泥粒灰岩，缝合线两侧白云石化， 白云石晶体细小、干净、自形
钙质动物化石形态分类示意图（据余素玉，1978）
自形：具有生物的总体形态特征； 半自形：保存有生物的特殊形态； 沙砾级它形：壳体破碎强烈，但可鉴定出大门类； 粉沙级它形：壳体破碎强烈，难以识别生物门类。
自形
半自形
沙砾级它形
粉沙级它形
化石自形程度示意图
（据余素玉，1982）
风暴挤压褶皱掀起、破碎就地推 积，片状岩屑呈放射状排列。
泥粒灰岩
粒状灰岩
粘结岩 （沉积过 程中原始 组分、生 物颗粒被 粘结在一 起
结晶碳酸盐岩
3、现今分类
现今流行的碳酸盐岩分类都是建立在福克分类的基础之上， 基本上采用了颗粒－基质－胶结物三组分。它的量比关系，能反映 沉积物沉积时的水动力条件及沉积环境：如岩石的颗粒＋淀晶多、 基质少、颗粒的分选好，则沉积时的水动力强，相当于砂岩中的杂 基少，则砂岩形成时的水动力强；相反，若灰岩中颗粒少、杂基多， 水动力则弱。
风暴挤压褶皱破碎磨蚀就近推积， 片状砾屑呈到“小字形”砥柱构造
风暴流呈漩涡状，掀起并破碎的片状碎屑多呈不规则状直立，并且 底界面平坦而顶界面呈云朵状外貌。
风暴砾屑内碎屑灰岩的产状
（据孟祥化，1988 素描于北京西山中寒武统）
湖相碳酸盐岩
碳酸盐岩(湖相) —carbonate rock主要由碳酸盐矿物（大于50％）组成的沉积岩。
主要矿物成分是方解石、白云石、铁白云石、菱镁矿等，其次为石英、云母、长石和粘土矿物等；化学成分主要为CaO、MgO和CO2，其次为SiO2、TiO2、FeO、Fe2O3、Al2O3、K2O、Na2O、H2O以及某些微量元素。
通常为灰色、灰白色。
性脆。
具粒屑（如岩屑、生物碎屑等）、生物骨架（如珊瑚、层孔虫等）、晶粒（粗晶、中晶、细晶、微晶等）和残余（残余生物、残余鲕状）结构。
构造类型复杂、多样，有叠层构造（如常见于潮坪地区的叠层石）、鸟眼构造和缝合线构造。
多呈厚层或薄层状产出。
可分为石灰岩和白云岩两大岩石类型。
①石灰岩类。
主要矿物为方解石（＞50％），其次为白云石、菱镁矿、石英、长石和粘土矿物等。
常见岩石类型有内碎屑灰岩，生物碎屑灰岩、鲕粒灰岩、球粒灰岩、泥晶灰岩、石灰华和泉华等。
②白云岩类。
主要由白云石(＞50％)组成，其次为方解石、菱镁矿、石英、长石、粘土矿物等。
常见岩石类型有同生白云岩、碎屑白云岩、成岩白云岩和后生白云岩等。
因受物理化学条件变化的影响，常发生白云岩化、膏化、硅化、重结晶及溶蚀等后生作用。
岩性较脆弱，易遭风化溶蚀，在碳酸盐岩发育地区常形成石林、溶洞、地下暗河等地貌景观，通称喀斯特地形。
碳酸盐岩在地壳中分布仅次于泥质岩和砂岩，约占沉积岩总面积的20％，几乎在各个地史时期都有形成。
中国各地，特别是西南地区，也广泛分布有碳酸盐岩，其成岩时代主要为震旦纪、寒武纪、奥陶纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪。
许多金属矿产（如铜、铅、锌、汞、锑、钼、钴、银等）和非金属矿产（如重晶石、天青石、石棉、自然硫、水晶、萤石、冰洲石等）在成因上都与碳酸盐岩有关。
世界上与碳酸盐岩有关的石油和天然气储量占总储量的50％，产量约占总产量的60％。
湖相碳酸盐岩是分布最为广泛的一类陆相碳酸盐岩。
它是指在内陆湖泊盆地中形成的碳酸盐岩，包括淡水湖盆碳酸盐岩、半咸水．咸水湖盆碳酸盐岩和盐湖中的碳酸盐岩。
《碳酸盐岩》PPT课件
颗粒灰岩
颗粒＞50%，称为颗粒灰岩，如鲕粒灰岩、砂屑灰岩。
亮晶＞微晶时，称为亮晶鲕粒灰岩颗、粒泥晶灰岩
亮晶砂屑灰岩。
微晶＞亮晶时，称为微晶鲕粒灰岩、 微晶砂屑灰岩含。颗粒泥晶灰岩
颗粒50～25 %，称为颗粒微晶灰岩，如鲕粒微晶灰岩。
颗粒25～10 %，称为含颗粒微晶灰岩，如含鲕粒微泥晶晶灰灰岩岩。 颗粒＜10%，称为微晶灰岩、泥晶灰岩（包括化学成因）。
第二十一章 碳酸盐岩类
精选ppt
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二、分类
1.据混入物的成分和含量分类法 1）方解石、白云石两种组分组成的岩石： （1）含量>50%的成分，确定岩石基本名称。 （2）混入物含量<5%的成分，不参加命名。 混入物含量5～25%的成分，称为“含×”。 混入物含量25～50%的成分，称为“×质”。
岩类 石灰岩类
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3.深埋白云岩化（晚期白云岩化、后生白云岩化） Blatt and Tracy （1995）研究提出。 认为石灰岩固结成岩后，深部地下水、变质水等水体
沿石灰岩层的断层、节理裂隙、缝合线部位活动，在较高 温压环境里，交代石灰岩层，发生重结晶，粒度粗大，铁 白云石独自或与白云石构成环带构造。
交代。
潮间带
潮坪
特征：浅红、浅黄色，泥晶或极细晶，萨陆 布地干哈 （ 裂潮 上 盐，坪 ）坑薄号 层① 费，哈 萨 常布 哈
⑥
含石膏结核、膏盐层，无化石。
⒀
N 费哈泻湖
喉赛因角
1 m ile
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图 14-4 波 斯 湾 南 岸 卡 塔 尔 西 部 费 哈
泻湖附近的萨布哈及其他沉积环境分布图 （ 据 伊 林 等 ， 1 9 6 5）
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了解部分先进测试鉴定方法。
要求学生有矿物学、岩浆岩、变质岩基础知识，熟练掌握矿物、岩石的描述和鉴定方法。
碳酸盐台地沉积环境及海相深水碳酸盐
沉积物主要是潮汐、波浪带来的颗粒灰泥及原地的藻类
碳酸盐台地沉积环境及海
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相深水碳酸盐
碳酸盐台地沉积环境及海
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相深水碳酸盐
潮坪主要地貌单元的立体图
左：超咸的潮坪，具有很少的潮道，处在干燥的沙漠边上。
右：正常气候潮坪，有许多潮道和潮池，发育在潮湿气候带。
碳酸盐台地沉积环境及海
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。
碳酸盐台地沉积环境及海
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相深水碳酸盐
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。
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。
碳酸盐台地沉积环境及海
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相深水碳酸盐
4、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 “萨勃哈”，发育石膏、石盐沉积及白云化。
碳酸盐台地沉积环境及海
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相深水碳酸盐
碳酸盐台地沉积环境及海
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相深水碳酸盐
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。
碳酸盐岩沉积相及相模式
“台地”，即碳酸盐岩台地的简称，来自对巴哈马 台地的研究。巴哈马是被深海所包围的地形平坦的 浅水平台，具有很陡的斜坡。但现在台地的含义已经 扩大了，泛指“以 碳 酸 盐 岩 沉 积 为 主、地 形 较 平 坦 的 浅水沉积环境”。
本文将“浅水”定义为水深在风暴浪基面以上的 水体。对于海洋来说，风暴浪基面的深度一般在 50 ～ 60 m 左右。对于湖泊来说，这个深度要小得多，一 般为几米到十几米左右，视湖泊大小和深浅而定。海 水的透光带可达 100 m 左右，但 50 ～ 60 m 以内是阳 光较充足的范围。充足的阳光是藻类等植物生存发 育的必要条件，而植物又是动物的食物。现代生物礁 主要分布在 50 ～ 60 m 以内的海域。尽管钙质底栖生 物生存的环 境 可 达 200 ～ 400 m，但 超 过 50 ～ 60 m 后，无论钙质生物的种类还是数量都急剧减少； 尽管 现代几千米的海底有的地方有钙质软泥，但这些钙质 沉积物是海面上的钙质微体浮游生物死后沉落到海
尽管现代几千米的海底有的地方有钙质软泥但这些钙质沉积物是海面上的钙质微体浮游生物死后沉落到海表1海洋碳酸盐岩沉积相分类table1classificationofmarinecarbonatesedimentaryfacies相facies亚相subfacies微相microfacies亚微相submicrofacies台地潮坪滨岸潮坪台内潮坪台缘潮坪潮上带潮上灰坪潮上云坪潮上云灰坪潮上滩潮上湖潮间带潮间灰坪潮间滩潮汐水道潮下带潮下灰坪潮下滩滩岸滩障壁滩台内滩台缘滩滩中滩缘礁台缘礁礁核礁前斜坡礁后滩礁沟堡礁岸礁礁核礁前滩礁后滩礁沟斑礁礁核礁缘滩塔礁礁核礁缘斜坡开阔台地局限台地蒸发台地斜坡缓坡上部下部陡坡上部下部陡崖上部下部盆地浅盆深盆669沉积学报第31卷底形成的
沉积岩与沉积相碳酸盐岩沉积相和相模式
(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。
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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。
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。
8
3、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。
14
4、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。
碳酸盐岩沉积相模式2
蒸发盐类的沉积。 若受淡水溶解， 则形成塌陷角砾岩。
4.正常潮坪（潮湿型）碳酸盐及其剖面层序
海侵滞留层
二、局限陆棚环境
所谓局限陆棚是指地理上或水动力上受到限制的一种潮 下浅水低能的碳酸盐沉积环境。从地貌角度，它可以包括海 湾、礁后泻湖、台地边缘鲕滩、骨屑滩和障壁岛之后的泻湖， 在台地相沉积模式中，经常被称之为“局限台地”。
岸礁
2.现代礁的形成条件
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。珊瑚礁生长的理想温度范 围是23－27℃左右，延伸范围可从18℃至30℃，在更高或更 低的温度下，造礁珊瑚虫将失去捕获食物的能力。为了迅速 钙化，造礁珊瑚要依赖共生的虫黄藻，虫黄藻的繁衍因受光 合作用限制，只能在水深30－40m以上的浅水透光区生长。 珊瑚正常生长的盐度范围在27‰－40‰之间。另外，在波浪 强烈作用的地区可为珊瑚虫提供丰富的浮游生物养料和充足 的氧气，因此，多数生物礁沿陆棚边缘或碳酸盐台地边缘的 搅动带产生。
欧文依据肖对陆表 海水动力能量及沉积物 分布特征研究建立的理 想模式，以不含陆源碎 屑物的浅海碳酸盐沉积 物为条件。在此模式中， 他将自滨岸到广海方向 划分为三个带，并分别 命Z 、Y、 X带。
三、潮汐相带模式－－拉波特（Laporte,1967)
拉波特对美国纽约州早泥盆世海德堡群进行沉积相分 析时所建立的模式，基本上承袭了肖及欧文的概念，所不同 的是他在研究该区沉积环境时指出，由于潮汐面频繁变动， 引起潮上－潮间－潮下环境的复杂变换，因而形成各种相的 交替和穿插。他指出潮汐作用的重要性和潮下存在碳酸盐和 陆源碎屑的沉积分带性，较前人进了一步。
五、塔克（Tucker，1981）的模式
塔克认为，完整的碳酸盐相模式应具有：在近岸潮间－潮上区，以碳酸盐泥 坪为主；在浅水到深水陆棚区，为碳酸盐砂及泥沉积；在沟通泻湖与开阔陆棚 的主要潮汐通道口上可以发育碳酸盐潮汐三角洲，也是鲕粒生成场所；沿着陆 棚边缘，礁和其它碳酸盐岩隆经常发育；在很少陆源物注入盆地的时候，则可 有异地搬运的远海碳酸盐沉积作用发生。
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第二十六章
湖泊碳酸盐岩沉积
朱筱敏
湖泊：大陆地形相对低洼和流水汇聚的地区
第二十六章湖泊碳酸盐岩沉积
第一节沉积条件和分布规律
第二节沉积类型和沉积模式
第三节识别标志及石油地质意义
本章重点
1、湖泊碳酸盐沉积作用和沉积特点
2、湖泊不同类型碳酸盐沉积特征和沉积模式
第一节沉积条件和分布规律
湖泊碳酸盐岩是指在不同盐度湖泊中沉积形成的碳酸盐岩
蒙古UVS淡水湖蒙古Khargus咸水湖
（据Chris,2000）
一、湖泊碳酸盐岩沉积条件
－明显受古气候、水介质和水动力影响1、古气候－干旱湿热，缺少陆源碎屑
◎气候干旱，降雨量小；
◎河流作用不明显，陆源碎屑供给少，水清；
◎生物发育，形成生物碳酸盐和碳酸盐沉积
一、湖泊碳酸盐岩沉积条件
－明显受古气候、水介质和水动力影响2、古水动力－浅水高能环境，沉积颗粒碳酸盐岩，礁浅水高能环境－主要指波浪作用较强的滨岸和水下高地
一、湖泊碳酸盐岩沉积条件
－明显受古气候、水介质和水动力影响3、古水介质条件－高Mg/Ca比和低CO2含量
较高的水温和低CO2含量造成水介质饱和碳酸盐；
高Mg/Ca比利于形成白云石和文石
一、湖泊碳酸盐岩沉积条件
－明显受古气候、水介质和水动力影响
4、生物作用－轮藻和隐藻类植物
粘结或障结作用造成灰泥沉积
礁的生
物作用
第一节沉积条件和分布规律
二、湖泊碳酸盐岩分布
－中国湖盆碳酸盐岩主要分布在中新生代
1、时间分布
世界：古生代到新生代
中国：中生代到新生代
第一节沉积条件和分布规律
二、湖泊碳酸盐岩分布
－中国湖盆碳酸盐岩主要分布在中新生代
2、空间分布
各种类型的湖盆
第一节沉积条件和分布规律
二、湖泊碳酸盐岩分布
－中国湖盆碳酸盐岩主要分布在中新生代
3、利于碳酸盐岩发育的条件
1）温热气候
2）构造稳定、湖泊水体扩张
3）较少的陆源碎屑供给
4）较强水动力的浅水地区
第二节沉积类型和沉积模式
主要沉积类型
◎骨架碳酸盐岩
◎颗粒碳酸盐岩
◎层状泥晶碳酸盐岩
第二节沉积类型和沉积模式
一、湖泊骨架碳酸盐岩
1、湖泊生物礁
是指由造架生物形成的、位于湖泊内部的碳酸盐建隆（build up）。
中国分布局限，东营平方王沙四段是典型
一、湖泊骨架碳酸盐岩
1、湖泊生物礁－东营平方王沙四段礁
一、湖泊骨架碳酸盐岩
1、湖泊生物礁－平方王沙四段礁
1）礁体形态
剖面上呈宝塔披覆状，厚50米；平面上呈蹄形，
一、湖泊骨架碳酸盐岩
1、湖泊生物礁－平方王沙四段礁2）礁体形成环境
水下低隆－水清、水咸、光足、动荡
一、湖泊骨架碳酸盐岩
1、湖泊生物礁－平方王沙四段礁3）礁体微相
礁核：中国枝管藻和球粒白云岩礁前：亮晶藻砾屑白云岩和螺灰岩礁缘：泥晶粒屑灰岩和泥晶灰岩礁后：含生物碎屑的泥晶白云岩
一、湖泊骨架碳酸盐岩
2、湖泊礁丘
是指以生物建造作用为主、由骨架岩、颗粒碳酸盐岩和泥晶碳酸盐岩共同组成的较深水岩隆，是以泥晶碳酸盐岩为主要成分的、介于生物礁与深水泥丘之间的过渡性岩体
2、湖泊礁丘
礁丘形态：扁平透镜状
形成环境：较深湖
沉积微相：
◎礁丘底－含生物碎屑的泥晶灰岩
◎礁丘核－泥晶和亮晶藻屑白云岩
◎礁丘帽－亮晶颗粒白云岩
一、湖泊骨架碳酸盐岩
一、湖泊骨架碳酸盐岩
3、湖泊生物层－东营凹陷沙一段是指湖相造礁生物形成的、多位于盆地平缓地带的层状碳酸盐建隆。
一、湖泊骨架碳酸盐岩
3、湖泊生物层
形成条件：水浅、水洁、坡缓、生物多沉积岩性：块状、管状藻白云岩与下
伏的颗粒白云岩
第二节沉积类型和沉积模式
二、颗粒碳酸盐岩
1、岩体形态类型
滩、洲－－beach
坝、堤－－bar
二、颗粒碳酸盐岩
2、滩坝沉积特征
1）坝、堤－－bar
颗粒碳酸盐岩沉积处于水下；
侧向变为湖相暗色泥岩；
高几十米，宽1－2公里；
可遭受风化淋滤，形成沉积间断
二、颗粒碳酸盐岩
2、滩坝沉积特征
2）滩、洲－－beach
颗粒碳酸盐岩平行岸线分布；
形态宽缓，面积大（几百Km2），厚度小（几十米）；
洲多呈长条状，宽度较小；
可与湖相暗色泥岩接触
二、颗粒碳酸盐岩
3、滩坝沉积分布－渤海湾和四川盆地
水下隆起处或斜坡上部；
沉积坡度控制了沉积厚度和面积；
沉积粒度影响了沉积厚度和宽度
第二节沉积类型和沉积模式
三、泥晶碳酸盐岩
1、形成环境
水体饱和碳酸钙；
物源多为灰质
三、泥晶碳酸盐岩
2、产状特点
层状体；
厚度薄、分布广
三、泥晶碳酸盐岩
3、分布特征
◎以厚几十厘米的薄纹层分布
在砂泥岩与膏岩过渡带；
◎以中薄层灰岩、泥灰岩分布
在湖湾与富氧浅湖区
第三节识别标志及石油地质意义
一、识别标志
1、颗粒－－特征与海相相似
包括内碎屑、鲕粒、
球粒、藻粒、生物碎屑
一、识别标志
1、颗粒－特征与海相相似
1）内碎屑
多为砂屑和粉屑，由泥晶方解石组成2）鲕粒
多为表鲕、放射鲕，核心为砂屑、藻粒
一、识别标志
1、颗粒－特征与海相相似
3）球粒
富含有机质的、小于0.2mm、分选好、集群产出的浑圆状颗粒
三种成因：
生物粪粒、藻球粒、化学沉淀
一、识别标志
1、颗粒－特征与海相相似4）藻粒
藻灰结核，内部结构清晰5）生物碎屑
多为软体化石颗粒、分布广
一、识别标志
2、生物格架
生物格架种类多，几十个种属藻；造礁化石多为中国枝管藻等
一、识别标志
3、陆源碎屑
混有近物源和多物源的陆源碎屑
第三节识别标志及石油地质意义
二、石油地质意义
1、生油能力和盖层条件
典型实例是波斯湾第三系阿斯马利灰岩，四川盆地侏罗系湖相介壳灰岩，有机质多
湖相盖层能力较差
第三节识别标志及石油地质意义
二、石油地质意义
2、储油能力
湖相碳酸盐岩储集空间复杂；
滩坝沉积具有良好的储集能力；
孔隙度1－50％，渗透率小于100md
思考题
1、湖泊碳酸盐岩的沉积环境和有利沉积条件？
2、湖泊碳酸盐岩的沉积类型和主要沉积特征？
3、湖泊碳酸盐岩的主要识别标志？。