岩相古地理：第五章-海洋碳酸盐沉积
碳酸盐沉积环境及相模式讲课讲稿
二、浅海的类型 陆表海和陆缘海的概念（Shaw,1964） 1.陆表海（epeiric sea, epicontinental sea, inland sea, continental sea）
位于大陆内部或陆棚内部，低坡度，范围广阔，很浅的浅海。
2.陆缘海（pericontinetal sea）
受限制、受气候影响比较大，所以可产生许多暴露标志、 碱化标志或淡化标志。
1）由暗色富藻层与浅色富屑层交互组成的不规则到 平整的亚毫米级纹层
2）此带往往发育一些特有的沉积构造。
膏溶角砾岩,肠状构造,鸟眼构造、窗格构造、根模、 土壤层和受淡水作用形成的钙结层
2、潮间带
1）主要沉积的岩石为球粒泥晶灰岩，或生物屑泥晶 灰岩和细砂屑灰岩。其它还可见到在准同生阶段形 成的微晶白云岩，甚至还有细晶白云岩，偶见褐煤 及磷酸盐。
层序的底部单元通常是由粗粒碎屑构成，记录着海水向 陆地方向上的起始入侵位置。潮下单元（B层）是典型的 生物扰动的粒泥灰岩到泥粒灰岩。
如果潮坪上有大量的潮道，那么潮道的迁移也可能破坏 某些潮坪沉积的特征，并且形成部分向上变细的序列，底 部为骨骼灰质沙。
二、局限陆棚环境及其沉积特征 所谓局限陆棚是指地理上或水动力上受到限制的一种潮
远端变陡缓坡的沉积相划分与等斜缓坡类似，一般也分为 四个相带，前三个相带沉积特征与等斜缓坡一致，在斜坡 和盆地边缘相带的沉积物类型则不同于等斜缓坡，岩层内 夹有斜坡相碎屑的角砾状灰岩，浅水相的碎屑罕见。
2\碳酸盐台地相模式
这里所指的碳酸盐台地 引用的是Read（1989） 的概念，主要指具有水 平的顶和陡峻的陆棚边 缘的碳酸盐沉积海域， 在这个边缘上具有“高 能量”沉积物，而不管 该海域是否与陆地毗连 和其延伸范围。
5层序地层学-海相碳酸盐岩层序
1、低位体系域
2）自生碳酸盐岩楔
成因：海平面上升低于台地边缘 特征：沉积类型多
深水沉积、礁滩及白云岩 影响因素：斜坡坡度、海平面上升速度
二、体系域类型及其特征
2、海侵体系域 形成背景
海平面较快速 上升，沉积水 体加深
5）盆地相
◎在水深几百米、贫氧、水静的盆底，岩性 以薄层和纹层状黑色泥灰岩为主要结构类型， 常见燧石，生物群主要是远洋浮游生物
◎若盆地非常局限，就会出现盐度成层现象， 在盆地碳酸盐岩中可能含有准同生石膏和硬 石膏
斜坡沉积 盆地沉积
滩礁沉积
二、碳酸盐岩沉积控制因素
1、相对海平面变化的控制作用 ◎相对海平面的变化是控制碳酸 盐岩沉积的首要因素。 ◎相对海平面的变化控制了可容 空间的变化，控制着碳酸盐岩沉 积潜力。
1、Ⅰ型层序边界特征
4）不同规模白云化作用
在I型层序边界形成时期，可发生 不同规模的混合水白云化和高盐 度白云化作用。
1、Ⅰ型层序边界特征 5）下切谷及其充填物
河流回春作用形成下切谷，充 填粗粒碳酸盐岩和碎屑岩沉积物
1、Ⅰ型层序边界特征 5）下切谷及其充填物
河流回春作用形成下切谷，充 填粗粒碳酸盐岩和碎屑岩沉积物
叠瓦状前积反射
2)盆地边缘的区域性前积滩和台地
◎以具有前缘斜坡的前积模式为特征； 前缘斜坡的坡度为5-35；
◎前积滩的厚度从几米到几百米， 前积距离可达数百千米。 ◎呈S型、S型-斜交型和斜交型前积模式
S形和斜交前积反射
S形和斜交前积反射
3）浅海孤立台地
◎多出现在远离区域性盆地缓坡或台地的 地方； ◎地垒式断块常常诱发孤立台地的发育； ◎常具有陡峭的边缘； ◎在地震剖面上，常响应于明显的宽缓丘 形反射
碳酸盐沉积环境及相模式 2
灰色厚层癞痢状灰岩（锡矿山组）
灰色白云质泥质条带灰岩（佘田桥组）
隆回六都寨上泥盆统锡矿山组主要以灰色泥晶灰岩、泥灰岩，呈中厚层状，局部含有“癞痢”凝 块状灰岩，上部约有60m为灰色、暗灰色中厚层状白云质灰岩、泥质灰岩，顶部约有15m厚的黄褐 色钙质泥质粉砂岩。岩性特征反映该时期的水体深度较浅，为局限台地相沉积。
南丹罗富黑色薄层硅质岩(榴江组)
望谟桑郎硅质岩－灰岩型
南丹罗富灰黑色薄层泥岩(罗富组)
贵州桑郎泥盆系剖面
泥盆系上统
上统响水洞组，
主要以深灰色及灰 黑色薄层钙质泥岩 夹薄层夹黑色硅质 层台盆相环境局部 为硅质灰岩组成的 台棚相环境交替出 现；代化组则以台 棚相的深灰色及灰 黑色钙质泥岩夹杂 部分的中薄层深灰 色生屑灰岩及泥晶 灰岩沉积为主；者 王组主要以深灰色 及灰黑色中薄层泥 晶灰岩、灰黑色中 薄层燧石层及灰黑 色薄层钙质泥岩为 主，反映了深水台 盆相沉积。
在本次野外地层踏勘中，典型的台地边缘礁环境的剖面有紫云石头寨二叠系 生物礁。
紫云洞礁前生物角砾灰岩
紫云石头寨二叠纪生物礁 GPS: 25o44.965N,106o05.755E
6、台地边缘斜坡相
位于台地前缘斜坡处，主要由各种碎屑组成，沉积物极不稳定，其大小和形 状变化极大，主要的岩石类型有各种石灰岩，如泥晶石灰岩、砂屑石灰岩、沉积 角砾岩等，这取决于水的能量，岩石颜色从暗色到浅色，有大型的滑塌构造，切 断层理的外来岩块、斜坡泥丘以及碎屑注入岩脉等。
灰黑色薄层炭质泥岩夹 炭质硅质泥岩(代化组)
灰黑色薄层硅质岩(者王组)
深灰色钙质泥岩夹中薄层细晶灰岩 及粉砂岩(代化组)
深灰色钙质泥岩夹中薄层细晶灰岩 及粉砂岩素描(代化组)
紫云火花泥盆系、石炭系剖面
《沉积岩石学》海洋碳酸盐沉积环境及相模式
生物和浅水区飘运来或由碳酸盐岩重力流搬运
而来。
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因此，温暖、清洁、透光的浅水环境有利 于碳酸盐的形成这一条件并不是绝对的，应该 辩证来看待这一问题，有关碳酸盐的形成还有 许多问题有待进一步探索。
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非海洋环境碳酸盐沉积物主要有湖泊碳酸 盐沉积、土壤中的钙结核、钙质砂丘、钙质泉 华、洞穴碳酸钙沉积等形式，其中湖泊碳酸盐 沉积具有相当的研究价值。
湖泊碳酸盐 岩一般规模很 小，局部发育， 也有呈区域性的 较大规模发育。
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中扬子下寒武统天河板组灰岩与泥岩稳定互层
关于深度：
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海洋浅水（小于30m）环境有利于碳酸盐
的沉积是毫无疑问的，但是现代深海海底三分 之一以上的地区覆盖有30％以上的钙质软泥。
第十章 海洋碳酸盐沉积环境及相模式
（Sedimentary facies and facies model of ocean carbonate）
第一节 绪 论
一、碳酸盐沉积的环境
碳酸盐沉积物的形成方式有化学的、生物 化学的、生物的和机械的，以生物成因为主。
现代碳酸盐沉积物主要发育于海洋环境， 少量见于非海洋环境。
台地碳酸盐沉积
关于温度： 近些年来，人们也ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ现了不少现代和古代
碳酸盐岩及其岩相古地理
碳酸盐岩及其岩相古地理碳酸盐岩是指地球表面上碳酸盐微粒和表面物质的混合物。
它们多被发现于海洋沉积和陆相湖, 并且具有岩石性质。
它们是一种在岩石学中重要的岩类，它们成因比较复杂，其中有泥质、碎屑和杂质混合构成。
碳酸盐岩的岩相古地理表明它们是历史悠久的，有古老的地貌变化的记录。
研究表明，每一类碳酸盐岩都可以一定程度上记录它所形成的自然环境变化，从而形成岩相。
碳酸盐岩可以用于研究不同阶段介质沉积的原始元素，从而形成古地质地貌，特别是在古代或聚类地质学中，比如古代沉积物中存在的碳酸盐岩含水量及其附加特征，可以辨别古生态和沉积记录，并为非常深部的地层识别开辟一条途径。
碳酸盐岩的古地理研究，为了解古代沉积环境的演变，为解答沉积构造和地质历史的问题提供了一个新的视角和新的思路，这些研究对地质学研究具有无可替代的重要价值。
Carbonate rocks are the mixture of carbonate particles and surface material in the earth surface. They are mostly found in marine sedimentation and continental lake and have the rock nature. They are an important rock in petrology and their origin is complex, which consisting of silts, clastic and impurities.The lithological and paleogeographical studies of carbonate rocks show that they are of long history and have the record of ancient geomorphic changes. Research has shown that each kind of carbonate rock can record its natural environment changes to some extent and thus form lithology. Carbonate rocks can be used to study primitive elements ofdifferent phases of medium deposition and form ancient geomorphology, especially in ancient or clustering geology, such as the water content and additional features of carbonate rocks in ancient sediments can discern ancient ecology and sedimentary records and open a way for deep bedding recognition.The study of carbonate rock paleogeography provides a new perspective and new ideas for understand the evolution of ancient sedimentary environment and answer the questions of sedimentary structure and geological history, which are irreplaceable in geological study.。
《碳酸盐岩沉积相》课件
欢迎来到《碳酸盐岩沉积相》PPT课件！本课程将带你回顾地质基础知识，介 绍碳酸盐岩的形成与特征，并深入探讨不同类型的碳酸盐岩沉积相。
地质基础知识回顾
了解地球演化史中的重要里程碑和地层特征，为后续讨论碳酸盐岩的沉积相打下基础。
地层特征
• 岩石类型 • 化石遗迹 • 岩层顺序
浅滩碳酸盐岩沉积相
浅海环境中的碳酸盐岩积聚， 具有丰富的生物化石和透明 的结构。
深水碳酸盐岩沉积相
深海环境中的碳酸盐岩形成， 岩石颗粒更细腻且密度较高。
黄土碳酸盐岩沉积相
黄土沉积与碳酸盐岩的相互 作用，产生独特的岩石组合 和颗粒结构。
浅滩碳酸盐岩沉积相
探索浅滩环境中的碳酸盐岩沉积相，了解它们的地貌特征、生物多样性和岩石构造。
地球演化史
• 原始地球 • 前寒武纪 • 寒武纪
重要地层
• 古生代地层 • 中生代地层 • 新生代地层
碳酸盐岩的形成与特征
探索碳酸盐岩形成机制以及其独特的地质特征，了解它们为何在沉积相研究中占据重要地位。 • 成岩作用 • 岩石组分 • 颗粒结构 • 风化和侵蚀
碳酸盐岩沉积相分类
系统分类不同类型的碳酸盐岩沉积相，了解它们的地质背景和特点，为地质学家们的研究提供框架。
1 研究前沿
2 跨学科合作
利用先进技术和综合方法， 深入研究碳酸盐岩沉积相 的演化过程。
与地球科学、环境科学和 石油工程等学科合作，推 动碳酸盐岩沉积相领域的 进一步发展。
3 实地考察
前往有代表性的地质景点， 进行实地考察和采样，为 研究提供更多的碳酸盐岩的相互作用导致了独特的岩石构造和颗粒组合。
1 黄土层
含有丰富的细颗粒物质，形成了黄土层的特殊构造。
碳酸盐岩沉积相PPT课件
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二、陆表海清水沉积作用及其能量带
欧文(Irwin,1965)继承了Shaw的陆表海的水能 量及沉积相的观点，提出了陆表海清水沉积作用的概 念及相带模式。
清水沉积作用——是指在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。
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，也划分出三个能量带。
④开阔陆棚及台地
⑤礁及碳酸盐岩隆
⑥礁前塌砾及泥丘 ⑦远洋碳酸盐泥及浊积盆地 盆地—较深水斜坡区
在Tucker的模式中将开阔陆棚与台地放在一起， 在碳酸盐台地中将泻湖(局限台地)与潮坪分开，开阔 台地内又分出浅水碳酸盐砂滩，局部出现斑(点)礁及 泥丘。比较切合陆表海碳盐的沉积模式。
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六、深水碳酸盐沉积相模式
前述诸模式基本上都是浅水海洋的甚至滨海的 碳酸盐相的模式，只有少数模式涉及到了深水相(但 较笼统)。
随着深水碳酸盐岩研究不断深入，逐渐总结出 一些深水碳酸盐相的模式，如多特(Dott,1963)的海下 重力流沉积类型、麦克尔里斯和詹姆斯(Mcllreath and James,1979)的四种不同的陆棚边缘的深水海洋 沉积模式。
《沉积岩石学》海洋碳酸盐沉积环境及相模式 礁与礁相
为了澄清这种混乱，卡明斯和施罗克 （1928，1932）提出了生物丘（bioherm）和生 物层（biostram）的概念。
一些研究者直接引用他们的概念，强调地 形上的特点，并通过地层的接触关系去论述 礁。另一些研究者则强调造礁生物及其生态。
于是生态礁的概念开始引起人们的注意。 有些研究者为了避开这种争议而使用“生物 碳酸盐建隆”（organic carbonate buildup）这个 一般性的术语。
3. 礁的形成与演化
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同自然界的其他事物一样，礁也有它的发 生、发展和消亡的过程。
海侵过程中的古地貌高地常常是礁的发生 地；地壳下沉的幅度与造礁生物生长幅度一致 是生物礁发育的必要条件。
海侵过程中海平面上升幅度太快，海水变 深，或海退过程中海平面下降得太快，海水变 浅，盐度增加，以及其他因素等，都会中止生 物礁的发育。
礁复合体或礁组合是指礁石灰岩和有关的 碳酸盐岩的集合体。多数人认为它是生物礁不 同相的总称，凡是与礁的形成发展相关的相都 应该括在礁复合体中。
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刘家场奥陶系红花园组生物礁灰岩
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3. 根据礁的形态分类
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线线状状礁礁 马马蹄蹄礁礁 点点 礁礁 塔塔 礁礁 桌桌 礁礁 台台 礁礁
分散在盆地、泻湖、台地 或滩中的孤立礁，也称作斑 礁、补丁礁或点礁。
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
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）
岩相古地理：第五章-海洋碳酸盐沉积
• Ⅴ.包裹缠绕构造：粘结包壳生态 是常见组构。
（3）生物的多样性和生态特征
• 造礁生物主要为藻类、层孔虫、珊瑚、苔藓虫、海绵、水螅、 牡蛎及其它软体动物等。
（4）地层接触关系
• 生物礁的向上生长幅度比同期的其它沉积物要大得多，同 时在礁的发育与演化过程中又经常是兴旺与衰退相间交替 出现的。
• ③泛殖阶段--为礁体形成的关键阶段。造礁生物种属繁多，形成强壮的抗浪格架。主要 岩石类型为骨架灰岩和粘结灰岩。
• ④统殖阶段--造礁生物只有一种生长习性，如呈结壳状或层纹状。岩石以粘结灰岩为主， 也可见骨架灰岩。
礁核相的演化序列 （James,1979）
5.生物礁的识别标志
• 岩性--具有原地生长的骨架灰岩 和粘结灰岩；
的生物丘。
3.威尔逊相模式
•盆地沉积区 •台地边缘沉积区 •台地沉积区
A.盆地沉积区
• （1）盆地相--不利于底栖生物的生长和碳酸盐的沉 积：
• ①浊积灰岩相：由来自邻近陆棚及陆棚斜坡的碳酸 盐岩碎屑组成的异地石灰岩
• ②深海地槽相：主要为薄的深海沉积物。常见有放 射虫岩、红色生物泥晶石灰岩及红色结核石灰岩等
1.陆表海清水沉积模式（欧文沉积模式）
• （1）X带(低能带) 位于浪底或浪基面以下； • （2）Y带(高能带)从波浪冲击海底的地点起，直到波浪及潮
汐的能量大部被消耗掉为止； • （3）Z带(低能带)位于Y带的向岸方向，直到滨岸为止。
(1)X带(低能带)
• 沉积物主要来自Y带的细粒物质即灰泥； • 底栖生物和藻类都不发育； • 沉积物多呈暗色； • 这一环境有利于生油。
第四章 海洋碳酸盐沉积
•一、碳酸盐沉积的基本条件 •二、碳酸盐沉积相模式 •三、浅水碳酸盐岩的沉积序列 •四、生物礁和生物丘 •五、与浅水台地毗邻的深水碳酸盐沉积
《油区岩相古地理》第五讲 海相组
海洋总面积约为3.6亿km2，占地球总面积 的70.8％。海水的总体积约为13.7亿km3，占 地球总水量的97％。海洋是沉积物堆积的重要 场所。
海洋沉积环境与一般沉积特征
一、海洋沉积环境及海相组划分
1、海水的物理化学条件 表面温度： -18℃～＋28℃，不同海域有所不同。 压 盐 pH Eh 力：latm－1000atm。 度：3.5％。 值：介于7.26～8.40之间，属弱碱性介质； 值： 海水浅处高，深处低。
青岛砾质海岸
石油大学南戴河实习基地砂质海岸
加拿大泥质海岸
海南岛碳酸盐海岸
贝壳堤
红树林海岸是我国南方热带海岸特有的特征
二、海相组沉积的一般特征 2、海相组沉积中发育有各种成因的沉积构造。如各种类 型的层理、波痕、雨痕、泥裂及生物扰动构造等。常见低角度
交错层理、平行层理、槽状交错层理、水平层理等。
2000m以下
深海相
一、海洋沉积环境及海相组划分
4、海相组划分 考虑水动力特征，将海洋沉积环境细分为滨岸相（海
岸相或海滩相）、浅海陆棚相、半深海和深海四种环境。 相 滨岸相 浅海陆棚相 深 度 潮上至浪基面之间 浪基面以下的陆棚区 大陆坡 深海盆地
半深海相
深海相
一、海洋沉积环境及海相组划分 4、海相组划分 目前常用的是，将海洋沉积环境细分为滨岸相（海岸
卫星照片见证东南亚海啸
这是美国DigitalGlobe公司于12月29日发布的卫星照片，照片是 当地时间12月26日上午10点20分在斯里兰卡西南部城市卡卢特 勒上空拍摄的。照片显示了卡卢特勒海岸遭到海啸袭击前后的 情形。
卫星照片见证东南亚海啸－灾难前的风平浪静。
卫星照片见证东南亚海啸－海浪开始冲击堤岸。
《岩相古地理学》课程笔记
《岩相古地理学》课程笔记第一章：绪论一、岩相古地理学的概念与意义1. 岩相古地理学的定义岩相古地理学是一门综合性学科，它结合了岩石学和古地理学的研究方法，专注于分析地质历史时期沉积岩的形成环境、分布特征以及古地理格局的演变过程。
2. 岩相古地理学的意义（1）科学意义- 揭示地球表面环境演变的历史，为理解地球系统演化提供重要信息。
- 丰富和完善地质学理论，推动地质学科的发展。
（2）实际意义- 为矿产资源的勘探和开发提供科学依据，特别是在油气、煤炭、金属和非金属矿产的寻找中具有重要作用。
- 在水利工程、城市规划、环境保护等领域提供地质背景和风险评估。
- 对于理解气候变化和预测未来环境变化具有参考价值。
二、岩相古地理学的研究内容与方法1. 研究内容（1）岩相分析- 沉积岩的成分、结构、构造和沉积环境之间的关系。
- 沉积岩的成因类型和形成条件。
（2）沉积环境重建- 古气候、古水流、古生态等环境因素的识别和解释。
- 沉积相的识别和沉积序列的分析。
（3）古地理格局重建- 古大陆、古海洋、古河流、古湖泊等地理单元的分布和变迁。
- 古地理事件的识别和解释，如海平面变化、构造运动等。
（4）古地理演变过程- 地质历史时期古地理格局的演变序列。
- 古地理演变与全球地质事件的关系。
2. 研究方法（1）野外调查方法- 地质填图：系统地记录地表地质现象和地层分布。
- 露头观测：详细描述沉积岩的岩性、构造和化石特征。
（2）实验室分析方法- 粒度分析：确定沉积物的粒度分布，推断沉积环境。
- 地球化学分析：通过元素和同位素分析，揭示沉积岩的源区和沉积过程。
- 生物化石分析：利用生物化石确定地层年代和沉积环境。
（3）沉积相分析- 根据岩性和生物化石特征，划分沉积相类型。
- 建立沉积相模式，分析沉积环境的时空变化。
（4）古地理图编制- 整合野外调查和实验室分析结果，编制不同地质时期的古地理图。
- 利用地理信息系统（GIS）技术，进行古地理数据的可视化和分析。
第五章岩相古地理有关概念
泻湖 Lag
障壁岛、砂坝 BS 潮汐通道及三角洲 滨岸 Li 滨岸三角洲 Li-D
陆棚 Sh
缓坡 Ra 局限台地 RP 孤立台地 IP
台地 开阔台地 OP
台地边缘浅滩 PMS 生物礁 Re
大陆斜坡 Sl
深海盆地 DS
沉积亚相、微相
扇头、扇中、扇尾、泥石流 心滩、天然堤 边滩、堤岸、泛滥平原（河漫滩）、岸后沼泽 滨湖沼泽（LaM）、滨湖浅滩（LaS）、 扇三角洲（FD）、浅湖三角洲（LaD）、深湖浊积 岩（LaT）、盐湖 沙丘、丘间、戈壁滩 沉积相、亚相分类与上述的湖泊体系相同
流动构造是沉积物搬运和 沉积过程中由于介质的流动 在沉积物表面及内部形成的 各种构造现象。
包括层面构造和层理构造 等。
这些床沙几何形体被埋藏下来，保留在层面 上，即称波痕;它们因迁移而在层内保留下的痕 迹，即造成了层理。
1、层面构造
层面构造是指所有在沉积岩顶 面或底面上的各种特征。其代表类 型有：波痕、细流痕、剥离线理、 冲刷痕、压刻痕。
指沉积能量中-高、具窄盐度生物组合的碳酸盐沉 积区域。沉积亚相有：生物浅滩、生物丘、生物 礁、鲕粒浅滩 生物浅滩、生物丘、生物礁、鲕粒浅滩 礁后、礁核、礁盖、礁基、礁前、礁翼、礁间 上斜坡（斜坡峡谷、滑塌岩块/角砾、浊积扇头） 下斜坡-陆隆（浊积扇、滑塌变形层、等积岩） 分布面积巨大，多为海底浊积扇尾，或以薄层硅 质泥岩、放射虫硅质岩为主夹薄层泥灰岩（欠补 偿盆地）沉积组成的深海平原沉积
在应用现实主义原则时需要注意：
地质历史是发展的，各地质时期的地质 作用方式和特点既有继承性，也有变化性， 即既有连续性又有阶段性，例如元古代的碳 酸盐潮坪中广泛发育有叠层石，而到显生宙 时，同样是碳酸盐潮坪环境，但由于食藻生 物的出现，叠层石的分布范围和数量则大为 减少。
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。
深海沉积——【岩相古地理】
6度
陆隆：大陆斜坡底部递变成陆隆或海底扇，进入深海
平原
与斜坡、陆隆的走向平行
大陆斜坡与深海平原相连处有海沟存在，则没
有陆隆。
斜坡或碳酸盐台地的陡边缘， 碎块突然迅速地自由掉落或滚 动的现象； 2. 滑移和滑塌：通常是半固结 沉积物块体受重力作用沿破裂 地底面所产生地位移，并且保 持某些内部相干性；
（一）大陆斜坡
• 1.定义：位于外陆棚或陆棚坡折与陆隆之间的部分，是洋底的最陡部分， 一般3-6度，峡谷和海底陡坡部分可超过15度
• 2. 沉积特征
•
（1）主要有远洋、半远洋悬浮沉积和滑塌沉积
•
（2）水平纹层发育，含浮游生物的薄层泥岩、泥灰岩、微晶灰岩等
夹不同大小的变形层和滑塌岩、碎积岩和浊积岩
• 变形层和滑塌岩、碎积岩和浊积岩的存在是识别大陆斜坡的最重要标志
第三节 深海沉积环境及相模式
Submarine Canyons and Deep Sea Fans
海底地貌立体示意图（海沟型）
第三节 深海沉积环境及相模式
一、概述
1.基本概念 深海环境：陆棚向外延伸的大陆斜坡、陆隆及深海平 原 与浅海的习惯分界线——200米水深
大陆斜坡：陆棚到深海底之间最陡的部分，平均坡度3-
• 2. 等深岩：等深流对浊流和远洋、半远洋沉积物改造形成的沉积物 滨岸相类型与相层序
• 等深岩特点：
• （1）夹于浊积岩和远洋、半远洋岩中，呈似波状起伏透镜状
• （2）层厚：薄层（1－5cm）、中－厚层（5－25cm）
• （3）成分：粉砂质泥岩（泥质等深岩）和粉砂岩－细砂岩（砂
•
质等深岩）
• （4）层理：水平纹层、沙纹交错层理、生物扰动构造
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（2）Y带(高能带)
• 向海方向一侧，由 于营养物质及氧均 较充分，各种生物 (包ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ造礁生物)发 育，常形成生物礁；
• 向陆一侧是各种较 粗的颗粒堆积的有 利场所；
• 碳酸盐岩是良好的 石油和天然气的储 集岩。
（3）Z带(低能带)
• 此带水很浅，水循环也很弱； • 波浪及潮汐作用很弱，其能量大多被海底摩擦消耗掉； • 形成白云石以及各种盐类矿物的沉积； • 在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，但叠层藻席却相当发育。
2.潮汐作用相带模式（拉波特 沉积模式）
• 潮上带 • 潮间带 • 局限潮下带 • 开阔潮下带
（1）潮上带
• 主要由白云岩、白云质泥晶石灰岩、球粒泥晶石灰岩组成； • 在高潮或风暴时，沉积物沉积在有藻席覆盖的潮坪上； • 在低潮时，沉积物的上层和藻席发生干裂、风蚀以及后来的再
改造，就可以形成砾石级或细小的内碎屑； • 白云石是毛细管浓缩白云化作用的产物。
(3)灰泥丘：在该建隆中灰泥基质超过了其它组分，如生物 粘结岩和生物碎屑组分。因此它的形成兼有水动力学堆积和原 地生物产生的作用。
(4)沉积物堆积(分选、磨蚀的骨骼建隆)：指任意形态的沉 积物堆积，其内部组成表明，它主要是移动质点的机械堆积作 用形成的。也有人用滩表示这一含义，如鲕粒滩、生物碎屑滩 、砂屑滩、砾屑滩等。
• 碳酸盐建隆(carbonate buildup)：指在原地形成的横向上局 限、呈凸起地形的碳酸盐体, 它不涉及内部的组成。
碳酸盐建隆不涉及内部的组成，包括下列有成因含义的描 述性术语：
(1)生物格架礁：这种建隆部分地由抗浪的生物格架组成， 该术语通常也称生物礁。
(2)生物滩：这种建隆主要由生物碎屑堆积而成，大部分是 由于陷落或阻挡作用而堆积，但也有—部分是由波浪和水流机 械堆积的。
•在碳酸盐沉积 中，每一类颗 粒都有其特定 的形成条件。
4.碳酸盐主要形成于温暖、清洁、透 光的浅水环境
• 温暖的气候是 碳酸盐沉积的 一个有利条件；
• 浑浊水体对碳 酸盐沉淀的抑 制作用；
• 水浅温度高， 透光性好，有 利于生物繁衍。
5.碳酸盐的沉积作用迅速，但容易受到抑 制
• 要造成巨厚的 碳酸盐沉积， 盆地的沉降速 率必须与沉积 速度相适应；
(2)潮间带
• 潮间带的上部,其干燥和泥裂作用与潮上带相同； • 在潮间带下部，风暴和潮汐能量形成内碎屑及生物碎屑堆积； • 潮间带上部藻席茂盛； • 潮间带下部柱状叠层石以及藻灰结核常见； • 虫孔常见,潮间带上部多为垂直虫孔，下部多为水平虫孔； • 潮间带也可有白云化现象。
（3）开阔潮下带
• 为高能量环境，波浪和潮汐可以搅动和簸选底部的沉积物； • 主要沉积是清洁的(即无灰泥的)内碎屑石灰岩或生物碎屑石灰
1.生物在碳酸盐形成中的重要作用
• 海洋生物可以通过吸 收大量CO2改变介质 的条件，促进碳酸钙 的沉淀；
• 生物可以把壳体，死 亡后沉积于水底，直 接由生物形成的碳酸 盐组分数量很大，其 中有灰泥、碳酸盐颗 粒及原地生物礁等。
2.水动力条件对碳酸盐沉积的控制
• 灰泥总是堆积 在安静的环境 中；
第四章 海洋碳酸盐沉积
•一、碳酸盐沉积的基本条件 •二、碳酸盐沉积相模式 •三、浅水碳酸盐岩的沉积序列 •四、生物礁和生物丘 •五、与浅水台地毗邻的深水碳酸盐沉积
一、碳酸盐沉积的基本条件
• 生物在碳酸盐形成中的重要作用； • 水动力条件对碳酸盐沉积的控制； • 碳酸盐沉积基本上是在原地形成的； • 碳酸盐沉积主要形成于温暖、清洁、透光的浅水环境； • 碳酸盐的沉积作用迅速，但容易受到抑制。
• 气候、清水环 境和生物繁殖 要适宜。
二、碳酸盐沉积相模式
•陆表海清水沉积作用相模式 •潮汐作用相带模式 •威尔逊相模式
• 几种常用的术语
• 碳酸盐台地(carbonateplatform)：指具有近于水平的顶和陡 峻的陆棚边缘的大型碳酸盐沉积体，在其边缘常常有高能量的 沉积物。
• 碳酸盐缓坡(carbonateramp)：指从岸线向盆地缓慢倾斜的 大型碳酸盐沉积体，其坡度很小(<1o)，与较深水的低能环境间 一般没有明显的坡折，有的缓坡坡度很小，以致于难以把缓坡 与台地分开，因此这两个术语经常交换地使用，
的生物丘。
3.威尔逊相模式
•盆地沉积区 •台地边缘沉积区 •台地沉积区
A.盆地沉积区
• （1）盆地相--不利于底栖生物的生长和碳酸盐的沉 积：
• ①浊积灰岩相：由来自邻近陆棚及陆棚斜坡的碳酸 盐岩碎屑组成的异地石灰岩
• ②深海地槽相：主要为薄的深海沉积物。常见有放 射虫岩、红色生物泥晶石灰岩及红色结核石灰岩等
• ③克拉通盆地碳酸盐相：为暗色薄层石灰岩。纹理 发育
• (2)开阔陆棚相--是较深水浅海沉积环境。主要为富 含化石的石灰岩与泥灰岩。层理明显
1.陆表海清水沉积模式（欧文沉积模式）
• （1）X带(低能带) 位于浪底或浪基面以下； • （2）Y带(高能带)从波浪冲击海底的地点起，直到波浪及潮
汐的能量大部被消耗掉为止； • （3）Z带(低能带)位于Y带的向岸方向，直到滨岸为止。
(1)X带(低能带)
• 沉积物主要来自Y带的细粒物质即灰泥； • 底栖生物和藻类都不发育； • 沉积物多呈暗色； • 这一环境有利于生油。
• 较粗的颗粒如 砾屑、砂屑、 生物碎屑等沉 积在水动力条 件较强的水体 中；
• 有一些碳酸盐 沉积如生物礁 等，呈块状的 原地生物格架 产出在水动力 条件活跃的地 区。
3.碳酸盐沉积基本上是在原地形成的
•碳酸盐沉积物 基本上是在原 地或者是在盆 地内形成的；
•在高能环境仅 留下颗粒，在 安静环境中颗 粒与灰泥并存；
岩； • 可出现低角度斜层理； • 各种海洋生物如棘皮类、珊瑚、腕足类、三叶虫以及软体动物
均很发育。
（4）局限潮下带
• 此带为较低能的环境； • 此带的岩石主要是轻微冲刷的内碎屑生物碎屑石灰岩和致密的
内碎屑生物碎屑石灰岩，其基质主要是灰泥即泥晶，也有亮晶； • 此带也和开阔潮下带一样有多变的生物群； • 在此带的较浅部位，还可出现由生物泥晶石灰岩和粘结岩组成