海洋碳酸盐沉积
《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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School of Geoscience, Yangtze University
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
海洋碳酸盐沉积
2 生物丘的沉积相模式
? (1) 底部生物碎屑颗粒质灰泥堆积 --多数的丘都是 从灰泥沉积开始，其中含有大量生物碎屑
? (2) 灰泥障积岩丘核 --是丘的最厚部分，主要由灰 泥组成，含有很多生物，能起到捕集或障积灰泥的 作用
? 碳酸盐岩都是良好 的石油和天然气的 储集岩
（3）Z带(低能带)
此带水很浅 波浪及潮汐作用很弱，其能量大多被海底摩擦消耗掉 水循环也很弱 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
? 潮上带 ? 潮间带 ? 局限潮下带 ? 开阔潮下带
(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 (3)碳酸盐台地的斜坡脚相 --位于碳酸盐台地的斜坡的末端，主要为 薄层的细粒石灰岩。生物群为广海陆棚的正常海洋的生物
B.台地边缘沉积区
(4)碳酸盐台地前缘斜坡相 --位于 深水陆棚与浅水碳酸盐台地过渡 带。为各种石灰岩，有大型的滑 塌构造
Ⅳ.块状及斑杂状构造 ：灰岩结构与 构造不均一 Ⅴ.包裹缠绕构造 ：粘结包壳生态是 常见组构
在碳酸盐岩的孔隙（如鸟眼、 生物体腔以及其他孔隙）中， 常见两种不同特征的充填物。 孔隙底部或下部为泥晶或粉晶 方解石、色较暗；孔隙顶部或 上部为亮晶方解石，色浅且多 呈白色。两者界面平直，且同 一岩层中的各个孔隙的类似界 面都相互平行。因其可指示岩 层的顶底，故称为示顶底构造。
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
现代海洋碳酸盐环境
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第四节 现代深海碳酸盐沉积
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二、有障壁滨岸碳酸盐沉积
波斯湾的南部海岸是一个发育现代碳酸盐沉积的广阔区 域。
气候极端十旱，在阿布扎比的开阔陆棚的表面水温为 23~24℃。泻湖为22~26 ℃。蒸发作用强，故盐度很高，在阿 布扎比的泻湖以达4.5%，而在泻湖内可达5.4~6.7%。
海湾的阿布扎比一侧是一个广阔的向北微倾斜的碳酸盐 的碳酸盐大陆架，延岸地区及附近的水下大陆架。是各种碳 酸盐和蒸发的沉积环境。这些环境包括潮上盐沼（萨布哈）、 潮间带、潮下泻湖、滨外滩及珊瑚礁（迎风一侧），以及开 阔大陆架，在大量软体动物骨骼正在沉积。
3) 盐度可达4.5~5%, 甚至达27.0%，如波斯湾。
4）PH值一般为8~8.7或更高，而形成白云石的PH值
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在深水斜坡及远洋水深碳酸盐沉积物中，还常见有钙质重 力流沉积。陆隆区，有可能出现等深流沉积。
Байду номын сангаас
深水碳酸盐沉积体系：与碎屑岩的结构和分布相似。
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方解石的补偿深度—CCD
（CCD——Calcite Compensation Depth）
随水深增加，由于水温降低和压力增加，使碳 酸钙溶解的饱和度增大，方解石和文石的溶解速度 也增加。在某一深度上碳酸盐沉积物的溶解速度和 供应速度达到平衡。在此深度之下，碳酸盐沉积物 被溶解而不能沉积下来，粘土质和硅质便相对得到 富集。现代海洋的CCD在4500m之下。
浅海沉积的类型及其沉积特征
浅海沉积的类型及其沉积特征
浅海沉积是指沉积在海洋浅水区域的沉积物，主要包括沉积岩、沉积土壤和沉积物等。
根据沉积物的性质和沉积环境的不同，浅海沉积可以分为多种类型，下面将介绍几种常见的浅海沉积类型及其沉积特征。
1. 碎屑岩类沉积
碎屑岩类沉积是指由海水中的碎屑物质沉积而成的岩石，包括砂岩、泥岩和千枚岩等。
这种沉积物质主要来源于陆地的物质，如岩石碎屑、河流冲积物等。
碎屑岩类沉积的特征是颗粒粗大，沉积速度较快，沉积厚度较薄，常见于海岸带和浅海陆架。
2. 生物碳酸盐类沉积
生物碳酸盐类沉积是指由海洋中的生物残骸和分泌物沉积而成的沉积物，包括珊瑚石、贝壳石和海洋泥灰岩等。
这种沉积物质主要来源于海洋生物的骨骼、壳和分泌物等，沉积速度较慢，沉积厚度较大，常见于热带和亚热带海域。
3. 碳酸盐岩类沉积
碳酸盐岩类沉积是指由海水中的碳酸盐沉积而成的岩石，包括石灰岩、白云岩和
大理石等。
这种沉积物质主要来源于海水中的碳酸盐，沉积速度较慢，沉积厚度较大，常见于热带和亚热带海域。
4. 硅质岩类沉积
硅质岩类沉积是指由海水中的硅质生物残骸和分泌物沉积而成的岩石，包括硅质岩和硅质海绵岩等。
这种沉积物质主要来源于海洋中的硅质生物，沉积速度较慢，沉积厚度较大，常见于深海和海山等地方。
总之，浅海沉积的类型和特征是多种多样的，不同的沉积物质和沉积环境会形成不同的沉积类型。
对于地质学家和石油勘探人员来说，了解浅海沉积的类型和特征对于研究地质历史和勘探石油资源都有着重要的意义。
9海洋碳酸盐沉积
第九章海洋碳酸盐岩沉积第一节碳酸盐岩岩石学基础一、碳酸盐岩结构组分碳酸盐岩结构组分指碳酸盐岩的组成部分，包括5种结构组分：颗粒、基质、胶结物、生物格架、晶粒。
1、颗粒主要有5种：内碎屑（intraclast）、球粒（pellet）、鲕粒（ooid）、藻粒（algal grain）、生屑（skeletal grain）（1）内碎屑：沉积不久的固结或半固结的碳酸盐沉积物被水流打碎而形成砾屑：>2mm砂屑：0.05-2mm粉屑：0.005-0.05mm（2）球粒（pellet）粪球粒（fecal pellet）（3）鲕粒（4）藻粒（5）生屑腕足类(brachiopod)、介形虫(ostracod)、瓣鳃类(bivalve)、腹足类(gastropod)、头足类(cephalopod)、三叶虫(trilobite)、有孔虫(foraminifera)、棘皮类(echinoderm)、层孔虫(stromatoporoid)、海绵类(sponge)、珊瑚(coral)、苔鲜虫(bryozoa)、绿藻（green algae）、红藻（red algae2、灰泥基质泥级，小于0.005mm成因：机械成因化学成因生物成因常发生重结晶代表低能环境3、胶结物化学沉淀、晶粒较粗（粉晶级以上）、明亮、高能形态：粒状、针状、柱状、次生加大胶结方式：接触式、孔隙式4、生物格架5、晶粒二、石灰岩结构分类三、白云岩分类及其成因（一）白云岩的结构分类按照结构组分分类--对沉积成因的白云岩按照晶粒大小分类--对交代成因的白云岩按照残余结构组分分类--对交代后原始结构仍能辨认的白云岩1、按照结构组分分类--对沉积成因的白云岩只是把石灰岩分类命名中的石灰岩”变为“白云岩”，“灰泥”变为“云泥”即可，如：云泥白云岩、颗粒质云泥白云岩、云泥颗粒白云岩、亮晶颗粒白云岩等2、按照晶粒大小分类--对交代成因的白云岩泥晶白云岩粉晶白云岩细晶白云岩中晶白云岩粗晶白云岩3、按照残余结构组分分类--对交代后原始结构仍能辨认的白云岩残余鲕粒白云岩、残余砂屑白云岩等（二）白云岩的形成机理（白云化作用类型）蒸发泵白云化作用回流渗透白云化作用混合水白云化作用深埋藏白云化作用第二节现代碳酸盐沉积环境1、现代碳酸盐沉积物的分布特征2、巴哈马台地(Bahamas)3、凯克斯台地(Caicos)4、佛罗里达湾(Florida)5、波斯湾(Persian Gulf)6、鲨鱼湾(Shark Bay)（1）暖（Warm）（2）浅（Shallow）（3）清（Clear）台地的类型1、孤立台地2、镶边台地3、碳酸盐岩缓坡第三节碳酸盐岩台地沉积一、台地（一）潮坪1、潮上带岩性：灰泥石灰岩为主，可夹球粒石灰岩、风暴岩；准同生白云岩、石膏结核；泥质含量高构造：纹理、鸟眼、泥裂、层状叠层石、石膏假晶化石：少见电测曲线：高伽马2、潮间带岩性：灰泥石灰岩为主，可夹球粒石灰岩、风暴岩；潮道充填构造：纹理、波状和柱状叠层石化石：少见3、潮下带岩性：灰泥石灰岩、含生物颗粒灰泥石灰岩，可夹风暴岩构造：块状构造化石：常见潮坪：潮坪主要包括潮间带和潮上带。
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。
海洋环境及其相模式-4 (碳酸盐海相)
一、碳酸盐岩沉积相模式
☞ 二、潮坪碳酸盐岩沉积相模式
三、台地边缘浅滩相碳酸盐岩沉积特征 四、生物礁沉积特征 五、风暴成因的浅海碳酸盐岩沉积 六、大陆斜坡碳酸盐岩沉积特征 七、远洋深水碳酸盐岩沉积特征
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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。
四、生物礁沉积特征
五、风暴成因的浅海碳酸盐岩沉积
六、大陆斜坡碳酸盐岩沉积特征
七、远洋深水碳酸盐岩沉积特征
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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。
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： (湿度和盐度)正常潮坪和 干旱盐化潮坪。
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第三节 海洋碳酸盐岩沉积环境和相模式
一、碳酸盐岩沉积相模式
☞
☞
二、潮坪碳酸盐岩沉积相模式
1、正常潮坪碳酸盐岩沉积相模式 2、萨布哈碳酸盐岩潮坪沉积相模式
三、台地边缘浅滩相碳酸盐岩沉积特征
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2、萨布哈碳酸盐潮坪沉积相模式
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。
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2、萨布哈碳酸盐潮坪沉积相模式
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
《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。
海洋的沉积作用
海洋的沉积作用
海洋的沉积作用是指海水中悬浮物质沉淀到海底，形成沉积物的过程。
这个过程是自然界中一个非常重要的过程，不仅对于生态系统的稳定具有重要意义，也能为科学家们研究地质、气候等方面提供数据支持。
海洋的沉积物从化学成分上来看，可分为有机物沉积物、碳酸盐沉积物、火山物质、深海岩石等。
其中有机物沉积物是指由微生物、浮游生物、陆生植物、海草等有机物质组成的沉积物。
碳酸盐沉积物由碳酸钙等碳酸盐矿物组成，它们的存在表明海洋中存在着名为珊瑚、藻类和贝类等生物。
火山物质主要是由火山爆发期间喷出的火山碎屑堆积而成。
深海岩石则主要是由玄武质岩和大洋基底岩组成。
海洋的沉积作用对于生态系统的稳定具有重要意义。
在生态系统中，悬浮在水中的富营养工夫可能会对海洋生态系统造成伤害，并且会影响到海底生物的生存环境。
而这些富营养物质一旦沉积在海底，就可以提供给海洋生物所需的有机物和矿物质。
同时，适量的沉积物也可以改善海床环境和抵御海水侵蚀。
在科学研究方面，海洋的沉积物也具有极大的价值。
首先，海洋的沉积物可以为科学家们提供地球演化史的信息。
通过研究沉积物中的岩石、化石、年代等信息，科学家们可以了解地球历史上的生态环境及其变化，揭示地球演化、气候变化等科学问题。
此外，沉积物还可以为石油勘探、地质灾害预警等方面提供数据支持。
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。
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。
海洋沉积物中碳酸盐测定方法的研究
海洋沉积物中碳酸盐测定方法的研究海洋沉积物中碳酸盐是可以被全球海洋物质循环中特定有机功能组分的影响。
在过去的几十年里，为了深入了解碳酸盐的来源，成分和迁移的过程，研究者们一直在致力于碳酸盐的分析方法，以及这些方法在实验室和在现场测量中的应用。
首先从实验室中来看，一般采用pH、电导率和溶解氧等方法来测定海洋沉积物中的碳酸盐。
其中，pH测定法是最常用的，它可以测定海洋沉积物中pH值的变化，常见的方法有弱碱性+强酸性酸度测定法、固体碱性-弱酸性酸度测定法、k2cr2o7溶液法等。
此外，也可以采用电导率测定法来检测海洋沉积物中的碳酸盐的含量，电导率测定法是基于电导率与溶质的不同而改变的方法，电导率测定法对海洋沉积物中的碳酸盐的测定精度较高。
另外，溶解氧测定法也可测定海洋沉积物中的碳酸盐，它使用oxygen electrode进行实验，简单易行，测定精度也较高。
在现场测量方面，也有碳酸盐测定方法，其中有一种是根据成分碱度和碳酸盐浓度的变化，用溶解氧法测量海洋沉积物中碳酸盐含量的技术。
这种技术采用溶解氧传感器，通过测量海水中溶解氧的含量来估计碳酸盐浓度，可以检测海洋沉积物中碳酸盐的迁移过程，也可以测量海洋水生态系统的动态变化。
海洋沉积物中碳酸盐的测定方法的研究，对于对海洋沉积物中碳酸盐组成的深入研究，以及海洋生态系统运行状况的评估都很有帮助。
今后，可以通过继续优化测定方法，不断提高测量精度，提高海洋沉积物中碳酸盐的分析方法水平，来更好的开展研究，促进海洋生态系统的和谐发展。
总之，海洋沉积物中碳酸盐测定方法的研究对社会经济发展至关重要，只有深入的认识和更好的测定方法，才能使我们更好的把握海洋生态系统中碳酸盐的变化，以及它们对人类社会有利有害的影响。
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。
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
碳酸盐主要沉积环境及相模式
► 3．碳酸盐岩台地的斜坡脚相（或盆地斜坡相或盆 地边缘相）
碳酸盐岩台地的斜坡脚相位于碳酸盐岩台地的斜坡末 端，其沉积物由远洋浮游生物及来自相邻的碳酸盐岩台地 的细碎屑组成，水体深度与开阔陆棚相相似，一般位于波 基面以下，但高于氧化界面，由薄层、层理完好的碳酸盐 岩组成，夹少量粘土质及硅质夹层。此岩石类似盆地相沉 积物，但含泥质较少，厚度较大。某些韵律性或类似复理 石层理的薄层石灰岩可达数百米，有滑塌现象。
► 6.簸选的台地边缘砂相(或碳酸盐岩台地边缘 浅滩相)
► 簸选的台地边缘砂相主要呈砂洲、海滩、扇形或带状的滨外坝或 潮汐坝，或风成砂丘岛。一般位于海平面之下到5～10m水深的范围 内。组成的颗粒已受波浪、潮汐或沿岸海流的簸选，因而比较洁净。 此带盐度正常，循环良好，氧气充足。但由于底质经常变动，因此 不适于海洋生物繁殖。
► 这是一个真正的潟湖，海水循环受到很大限制，盐度显著提 高。从地理位置来看，这些潟湖可分为堤礁（堡礁）之间或 堤礁（堡礁）之后的潟湖，沿岸砂嘴之后的潟湖以及环礁内 的潟湖。此相带还包括潮间带环境。主要沉积物为灰泥，它 们堆积于天然堤、潮汐坪、潟湖内。粗粒沉积物见于潮汐沟 以及局部海滩内。海水盐度变化较大，淡水、盐水、超盐水 均有。有的地区可暴露于水面以上，氧化和还原环境均有。 所见植物有海水沼泽植物，也有淡水沼泽植物。
► 5．台地边缘的生物礁相
► 其生态特征取决于水体的能量、斜坡陡峻程度、生物繁殖能力、
造染生物的数量、粘结作用、捕集作用、出露水面的频率以及后 来的胶结作用。此种生物建造可分为三种类型：①灰泥丘或生物 碎屑丘;②圆丘礁台或斜坡;③格架建筑的环礁。主要由块状石灰
岩和白云岩组成,几乎全由生物组成,也有许多生物碎屑。
碳酸盐台地又进一步细分多种环境，潮坪、 生物礁、浅滩、局限台地、开阔台地、台地边 缘等。
碳酸盐岩地层的沉积与演化过程
碳酸盐岩地层的沉积与演化过程碳酸盐岩是一种由碳酸钙或镁的化学沉淀形成的岩石。
它常见于海洋环境，特别是热带海洋，因为热带地区的海水富含钙离子，并且具有适宜的温度和pH值来促使沉淀的形成。
碳酸盐岩地层的沉积与演化是一个复杂的过程，涉及多个因素的相互作用。
1. 沉积环境碳酸盐岩的沉积环境通常是浅海或较浅的湖泊盆地。
在这些环境中，适宜的温度和盐度使得海洋生物能够活跃地进行生活和繁殖。
这些生物包括珊瑚、藻类、贝类和螺旋类动物。
它们通过吸收海水中的溶解性钙离子，利用其身体外壳或骨骼来沉淀碳酸钙，逐渐形成岩石堆积。
2. 沉积过程碳酸盐岩的沉积过程主要涉及两个方面：生物沉积和化学沉积。
生物沉积是指生物对钙离子进行吸收和利用，通过生物体表面或内部骨骼所沉淀的碳酸钙。
化学沉积是指无生物作用的碳酸盐沉淀，主要依靠溶液饱和度的改变来促使碳酸钙沉淀，如海水浓缩、水体蒸发等。
3. 沉积特征碳酸盐岩地层具有明显的特征，例如粒度细腻、颗粒均匀、质地坚硬等。
这是因为碳酸盐岩的沉积物是由细小的碳酸钙晶体组成的，这些晶体通过水流或风暴的作用聚集在一起，形成坚固的结构。
此外，由于碳酸盐岩主要形成于浅海或湖泊环境，其地层往往呈层状或似石灰岩的结构。
4. 演化过程碳酸盐岩地层的演化是一个长期的过程。
随着时间的推移，地壳的运动和地质力学作用会使得碳酸盐岩地层发生变形和破裂。
此外，碳酸盐岩还容易被化学作用侵蚀，例如酸性降水和地下水的侵蚀。
这些作用会导致碳酸盐岩地层的溶解和溶蚀，形成洞穴和地下河道等地貌特征。
总结起来，碳酸盐岩地层的沉积与演化是一个复杂的过程，包括生物沉积、化学沉积以及地质力学和化学作用等多个因素的相互作用。
通过了解碳酸盐岩的形成和演化过程，可以更好地理解地球历史上的地质变迁，并对地质资源勘探和环境保护提供重要参考。
（总字数：495字）。
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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
1.陆表海清水沉积作用
? （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
（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 (包括造礁生物 )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
(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 (3)碳酸盐台地的斜坡脚相 --位于碳酸盐台地的斜坡的末端，主要为 薄层的细粒石灰岩。生物群为广海陆棚的正常海洋的生物
B.台地边缘沉积区
(4)碳酸盐台地前缘斜坡相 --位于 深水陆棚与浅水碳酸盐台地过渡 带。为各种石灰岩，有大型的滑 塌构造
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
(5)台地边缘生物礁相 --主要为块 状的石灰岩及白云岩，几乎全由 生物骨骼组成
(6)簸选的台地边缘砂相 --主要呈沙 洲、沙滩、扇状或带状的滨外坝或 风成沙丘岛
C.台地沉积区
(7)开阔台地相 --适合各种生物生 长。主要为各种石灰岩。沉积 物的球粒化及潜穴作用常见
(8)局限台地相 --泻湖相。海水循 环受到很大限制。主要为泥晶灰 岩，也有白云岩。纹理、鸟眼、 藻叠层石、小型的递变层理、白 云石壳及钙质结壳等构造发育
D.潮上带。为长期暴露地表产生的沉积特征，如纹层状粉晶白云岩、 白云化石灰岩、干裂及平铺层面的扁平角砾、窗孔构造、岩溶空洞、 钙质结壳、岩盐与石膏层等 。
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深海瘦地槽相 ：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
光的浅水环境 ? 碳酸盐的沉积作用迅速，但容易受到抑
制
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
? 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 有抑制作用
? 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
(9)台地蒸发岩相 --潮上带。主要 为白云岩及石膏或硬石膏。纹理 发育，有泥裂、叠层石等
三、浅水碳酸盐岩的沉积序列
? 浅水台地 上的碳酸 盐沉积进 行得非常 快，通常 为向上变
浅的序列 。
三、浅水碳酸盐岩的沉积序列
A.代表海进初期的基底薄层灰质砂和砾
B.潮下沉积的厚层 -块状泥晶灰岩、各种粒屑灰岩或礁灰岩。含丰富 的正常海相化石，生物扰动构造发育 C.潮间带沉积的各种碳酸盐岩。 间歇暴露的标志丰富，如干裂、鸟 眼构造；纹层构造发育，如叠层石、皱褶状纹层；暴露与沉积交替 出现的证据常见；人字形交错层和压扁层理、波状层理与透镜状层 理
? 碳酸盐岩都是良好 的石油和天然气的 储集岩
（3）Z带(低能带)
此带水很浅 波浪及潮汐作用很弱，其能量大多被海底摩擦消耗掉 水循环也很弱 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
? 潮上带 ? 潮间带 ? 局限潮下带 ? 开阔潮下带
灰泥总是堆积在安静的环境 中
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
（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
（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