CH08_B_碳酸盐岩沉积相
沉积学 第六章 碳酸盐岩资料
六、孔隙 碳酸盐岩的孔隙形成特征和发育程度，主要取决于碳酸盐岩的矿物成 分、结构和形成条件、同时碳酸盐岩孔隙也与成岩作用环境和后期改造有重 要关系。前者主要是指原生孔隙，而后者则指次生孔隙。
第三节 碳酸盐岩的构造 一、缝合线构造 缝合线构造占主导地位的成因说是压溶说。它的理论是：在压力作用下， 颗粒接触的化学势（溶度积常数）升高，造成溶液中离子活化度的增大，形 成浓度梯度，于是溶质离子就从浓度高的接触处扩散到浓度低的溶液所占据 的孔隙中去，并使 CaCO3 沉淀在未应变的颗粒表面上。溶质的扩散速度是缓 慢的，所以主要是通过溶解面进行，并为流动的液体所大量搬运。溶质迁移 有二种方式，一是沿缝合线或从平行于线应力轴的面迁移，二是向缝合线周 围的围岩中扩散。因此，造成缝合线周围岩石的孔隙度和渗透率明显降低。 二、帐篷构造 这是一种碳酸盐潮坪环境形成的脊型背斜构造。这种构造具有柱状裂隙 和极大的干裂状 多角形断面，略呈不谐和的褶皱和类似尖顶状的褶皱或倒转岩层。此外， 还有受压变低的 V 字形裂缝和伴生有角砾岩层的出现。 三、鸟眼构造 鸟眼孔或雪花状、窗格状构造，主要产出于低能条件下所形成的泥晶、 团粒、藻团粒等沉积碳酸盐纹层中。 四、叠层石构造 叠层石构造也称叠层构造或叠层藻构造，简称叠层石。叠层石由两种基 本层组成：（1）富藻纹层，又称暗层，藻类组分含量多，有机质高，碳酸 盐沉积物少，故色暗；（2）富碳酸盐纹层，又称亮层，藻类组分含量少， 有机质少，故色浅。这两种基本层交互出现，即成叠层石构造。 五、示顶底构造 在碳酸盐岩的孔隙中，如在鸟眼孔隙、生物体腔孔隙以及其他孔隙中， 常见两种不同特征的充填物。在孔隙底部或下部主要为泥晶或粉晶方解石，
此外，邓哈姆还分出两类特殊的石灰岩类型，即粘结岩和结晶碳酸盐岩。 3、曾允孚的分类 曾允孚等（1980）提出的分类方案为一结构—成因分类，在国内有一定 的影响。 二、本书的分类 石灰岩划分为三个大的结构类型即：I.颗粒－灰泥石灰岩；II.晶粒石 灰岩；III.生物格架石灰岩。
内源沉积岩碳酸盐岩
亮晶内碎屑灰岩
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粒屑灰岩素描图（何起祥，1978）
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2、生物碎屑灰岩
（1）亮晶生物碎屑灰岩
3
２.同位素： A.:18O/16O：区分海陆相、古海水盐度、水温变 化、海陆变迁 B.13C/12C 和14C ：区分海陆相、古海水盐度、 水温变化、海陆变迁, 14C定年。
海相：重同位素含量高
4
三、矿物成分：
1、碳酸盐矿物：方解石（三方晶系）和文石（与 方解石同质二相，斜方晶系）、白云石、菱铁矿、 菱锰矿、菱锌矿、铁白云石Ca(Mg,Fe)(CO3)2 2、陆源碎屑混入物：粘土矿物、石英、长石、及 微量重矿物。
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三、白云岩的分类
按成因分为： 原生白云岩：准同生或同生的交代白云岩
（交代证据不明显）和原生沉淀的白云岩。 次生白云岩：石灰岩经过成岩后期白云岩
化形成的白云岩或白云质灰岩。 参照灰岩的结构成因分类，可作如下的分
类：
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白云岩分类（曾允孚等，1980）
颗粒灰岩白云岩化
内碎屑 生物 白云岩 白云岩
50~70 50~75 50~75
10~25 10~25 25~50
10~25 25~50 10~25
10~25 25~10 50~25
50~75 50~75 50~75
10~25 10~25 25~50
10~25 25~50 10~25
10~25 25~50 10~25
50~75 50~75 50~70
7
二、碳酸盐岩结构特征分述
1、粒屑结构：
由颗粒和填隙物组成。
（1）颗粒类型包括：
内碎屑（无内部结构的碳酸盐岩软泥颗粒）
生物碎屑（骨粒）
鲕粒和豆粒
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
岩石学课件)沉积岩实验四碳酸盐岩
搬运作用是指风化作用的产 物被流水、风、冰川和波浪 等外力搬运到沉积盆地的过 程。搬运作用的强度和方式 决定了沉积物的类型和分布 。
沉积作用则是指搬运的物质 在盆地或湖泊等沉积环境中 逐渐沉积下来的过程。沉积 作用可以形成各种类型的沉 积岩，如砾岩、砂岩和泥岩 等。
化学沉积作用
化学沉积作用是指化学反应在沉积岩形成过程中 起主导作用的沉积作用。例如，蒸发作用、沉淀 作用和结晶作用等。
非生物沉积作用
非生物沉积作用是指非生物 因素在沉积岩形成过程中起 主导作用的沉积作用。例如 ，风化作用、搬运作用和沉 积作用等。
风化作用是指岩石在地表或 近地表环境下，受到温度变 化、水、氧气和生物等因素 的影响而发生物理和化学变 化的过程。风化作用可以形 成各种类型的土壤和岩石， 如黄土、红土和页岩等。
03
碳酸盐岩的分类与特征
石灰岩
总结词
石灰岩是沉积碳酸盐岩中分布最广的一类岩石，主要由方解石矿物组成，通常 呈现灰白色或灰色。
详细描述
石灰岩的矿物成分主要是方解石，含量通常在95%以上。石灰岩的结构多样， 常见的有结晶状、鲕状、竹叶状和生物骨架状等。石灰岩的硬度较大，不易被 风化侵蚀，因此常常形成陡峭的岩壁和溶洞等地质景观。
在碳酸盐岩中，常见的重结晶作用包括方解石、白云石等矿物的重结晶。 这些矿物在高温高压条件下溶解，然后在较低压力下重新结晶，形成新 的晶体结构。
重结晶作用可以改变岩石的结构和矿物组成，使其变得更加紧密和坚硬。
交代作用
01
交代作用是指一种矿物被另一种 矿物所取代的过程。在碳酸盐岩 中，常见的交代作用包括方解石 被白云石、绿泥石等矿物取代。碳酸盐岩概述 Nhomakorabea01
02
03
《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。
碳酸盐岩资料
目录一、碳酸盐岩的孔隙类型 (1)二、碳酸盐岩类描述 (2)2.1灰岩 (2)2.2白云岩 (8)三、碳酸盐岩储层与碎屑岩储层对比 (11)一、碳酸盐岩的孔隙类型碳酸盐岩孔隙的分类及命名，乔奎特等按受组构控制及不受组构控制将碳酸盐岩孔隙划分为三大类十五种基本类型，如图1-1-4所示。
（1）原生孔隙这是沉积时形成的孔隙，成岩过程中可能产生一定的变化。
这种孔隙主．要受碳酸盐岩的结构组分所控制，其中颗粒因素是主要的。
原生孔隙可分为粒间孔隙、粒内孔隙、晶间孔隙、壳体掩蔽孔隙和生物骨架孔隙等五种。
（2）溶蚀孔隙指沉积过程及成岩后由于溶解作用所形成的孔隙。
地下水的溶解作用往往在沉积过程中就已开始进行，并延续到成岩作用结束。
在这个阶段，地层中原生孔隙发育时，地下水大都比较活跃，并通过溶蚀而使孔隙进一步增加。
成岩作用结束后，溶蚀孔隙仍可继续发育。
尤其在不整合侵蚀面附近，由于处于渗流带及潜流带上部水文条件下，使得地下水在原生的孔隙发育带更为活跃。
加上地表水的不断补充，因而在不整合面附近往往形成极为发育的溶烛孔隙，有时可具有极高的产能。
（3）生物钻孔和潜孔孔隙这种孔隙多在沉积及成岩过程中形成。
（4）收缩孔隙由于沉积物的收缩作用而形成的孔隙。
（5）裂缝裂缝一般是由于构造作用或成岩作用而形成的。
裂缝的长度可以由几厘米到几公里不等。
宽度也可由几毫米到几十厘米，但微裂缝的宽度仅数十微米。
一般说来，大裂缝延伸远，方向稳定，与油气储集关系更为密切。
二、碳酸盐岩类描述1、观察碳酸盐岩主要结构特征（包括晶粒结构、粒屑结构、生物骨架结构和交代结构）、胶结类型，注意泥晶基质与亮晶胶结物的区别。
2、学会对碳酸盐岩标本及薄片的描述方法。
3、掌握碳酸盐岩岩石分类命名原则和最基本的岩石类型。
4、碳酸盐岩主要由自生的碳酸盐矿物方解石和白云石组成。
自生的碳酸盐矿物方解石含量>50%时称为石灰岩；若一半以上为白云石时为白云岩。
它们经常还和陆源碎屑及粘土矿物组成过渡类型岩石。
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）
第二十一、二十沉积学多媒体教程第碳酸盐岩沉积环境与沉积相
碳酸盐岩沉积物适宜在陆源硅质碎屑输入少的温暖 的浅水环境沉积，在高纬度冷水环境的碳酸盐岩沉积物 几乎都是生物骨骼残骸。
由底栖有孔虫、软体动物、节 冷水型生物残骸组合 肢动物、苔藓动物和钙质红藻 组成 有孔虫组合 是现代陆棚的重要组成部分， （异珊瑚组合） 从有冷水入侵的中－低纬度到 高纬度地区都有分布，古代第 三系－古生代地层中也有报道 温水型生物组合 (>~20º C) 绿藻珊瑚组合 （光合珊瑚） 以造礁珊瑚和钙质绿藻为主， 另加一些有孔虫； 除生物骨架残骸外，还包括鲕 粒、颗粒集合体、球粒和灰泥
由于水压的降低而降低CO2的含量
因此，现代的礁体在波浪搅动带最发育，生物成因 的碳酸钙沉积物总的来说是波浪运动刺激的结果。动荡的 水体是鲕粒形成的关键因素，水体流动导致水下增生和胶 结也有助于葡萄石和粪球粒的形成与保存；
对碳酸盐岩物质的改造和搬运作用 在沉积物的重新悬浮和搬运过程中的主要营力： 波浪、水流、风暴、沉积物重力流
platforms
(3) 碳酸盐岩缓坡 carbonate ramps (4) 孤立碳酸盐岩台地 isolated carbonate platforms (5) 陆表海碳酸盐岩台地When we consider ancient environments, we must add broad,
epeiric platforms (Fig. 12.2) to this list.
粗粒沉积物本身可以作为簸选后的滞留沉积， 风暴、沉积物重力流：风暴对陆棚碳酸盐岩沉积物的改造与对硅质 波浪和水流：对碳酸盐岩沉积物的搬运和簸选在高能的 碎屑沉积物的改造一样；沉积在斜坡和盆地的深水环境深水碳酸盐 形成砂或砾石坪，也可以被搬运沉积形成浪 波浪和水流把碳酸盐岩泥从粗粒沉积物中簸选出 岩，除了远洋碳酸盐岩（侏罗纪以后的钙质浮游生物：有孔虫、绿 陆棚台地外缘特别常见；礁体前缘强波浪的击打导致礁 成坝和浅滩、海滩、砂嘴，或者潮汐三角洲 来并搬运到陆棚台地和其它局限的陆棚地区。 藻、微体腹足类等）外，主要是被风暴、沉积物重力流搬运到深水 石的破碎，产生被向海向陆搬运的生物碎屑； 和潮汐坝。 环境的浅水碳酸盐岩
碳酸盐岩沉积相
1. 实际材料图 常用简化后的地质图为底图。图面主要内容包括：
(1)研究层位的露头分布情况。 (2)注明编图使用的露头剖面和钻井剖面的位置。 (3)所有剖面点统一编号，以便查阅。
2. 沉积相柱状剖面图：是根据野外和室内的成果，综合分析后 编制而成。既是描述性的，也是解释性的。包括地层单位系统、 实际材料（层号、厚度、样品等）、相标志（岩性、成分、颜 色、层理、结构构造、生物类型、生态特征、成岩后生变化等） 和沉积相类型四个方面。
2、相带沉积特征
5）台地边缘生物礁相－－晴天浪底之上
①灰泥丘或生物碎屑丘； ②圆丘礁台或斜坡， ⑤格架建筑的环礁。
现代生物礁.
碳酸盐滩
现代碳酸盐滩
Wilson模式相带实例（礁、滩）
贵州香树园组珊瑚礁灰岩 山东徐庄组鲕粒灰岩
环 礁 的 发育演化
岸礁—与陆地或岛屿相连的礁
堡礁—延伸方向与海岸平行
一、古地理研究的指导思想
1、构造古地理 2、生物古地理 3、岩相古地理
沉积盆地: 地球表面三度空间内，容纳沉积物堆积 的场所。 沉积盆地分析: 运用多学科（沉积学、地层学、构 造地质学）知识，采用多种方法（钻孔、露头观察、 地球物理）对沉积盆地的形成、沉积充填、古地理 演化和地球动力学进行综合研究的过程。
2）广海陆棚相 水深几十米至１００米，风暴浪基面以下； 富含生物化石的泥灰岩和石灰岩； 多见生物扰动构造
2、相带沉积特征
3) 碳酸盐台地斜坡脚相
风暴浪底附近，由远洋浮游生物及来自相邻的 碳酸盐台地的细碎屑组成;少量粘土质及硅质 夹层，块状层理
2、相带沉积特征
4） 台地前缘斜坡相
晴天浪底附近，为深水陆棚和浅水碳酸盐台地 的过渡沉积；主要由各种碎屑组成（灰沙）； 广海生物发育
第六单元.碳酸盐岩及沉积环境——【岩相古地理】
1
第六单元 碳酸盐岩及沉积环境
第一节 碳酸盐岩的结构 第二节 碳酸盐岩的分类及命名 第三节 海洋碳酸盐沉积环境的特点 第四节 海洋碳酸盐沉积相模式 第五节 海洋碳酸盐沉积环境与沉积相分述 第六节 向上变浅的浅水碳酸盐序列
2
第一节 碳酸盐岩的结构
1.粒屑结构 2.骨架结构 3.泥晶或微晶结构 4.晶粒及残余结构
四、CCD及深水碳酸盐环境 1.远洋沉积作用所形成的沉积物主要是 各种软泥：钙质软泥、硅质软泥和红色 粘土等；
其中控制钙质软泥沉积的主要因素是 由碳酸盐补偿深度（Carbonate Compensation Depth）或者方解石补偿 面（Calcite Compensation Depth）所决 定 2. 碳酸盐沉积补偿面（CCD面）：是指 海洋中的一条深度界限，当海水深度增 加至此界限时，由于水压增大、温度降 低、有机质分解等因素，使得水中的CO2
Platform Interior
Patch Reef
Tidal Flats
Modified by Loucks from Handford and Loucks (1993)and Bosscher and Schlager (1992)
Direction of sediment transport
沉积物：生物礁、各种颗粒灰岩
Z带：靠近海岸，低能带
海水较浅，海底的坡度很小、宽度大、水循环受到限制，波浪作用不发育。
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二、威尔逊的碳酸盐沉积模式（1975 ）
（九个亚相和24个微相)
盆地相区
盆缘相区
台地相区
威尔逊(1969，1975)综合了古代及现代碳酸盐岩的大量沉积模式，按照沉 积环境的潮汐、波浪、氧化界面、盐度、水深及水循环等因素的控制， 建立了综合的碳酸盐沉积模式，划分出3个相区、九个标准相带、24个 微相。
碳酸盐岩沉积相
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。
第九章 碳酸盐岩沉积相
三、碳酸盐岩沉积相标志
众多类型的碳酸盐岩构造是恢复岩相古地理条件的重要相标志。 正确划分层理类型是确定古水流类型、古流向的重要标志。
▲ 浅水环境——以牵引流水流机制为特征。
★ 依据颗粒床沙形态，形成各种类型的交错层理、波状－ 斜波状层理和平行层理等，以及形成于低能环境的水平层理。 ★ 特殊的沉积构造特征有助于反映特定的沉积条件， 如竹叶状砾屑组构是风暴流沉积的标志， 丘状交错层理是风暴沉积的标志， 递变和叠覆递变层理是深水重力流沉积的标志， 泄水、滑动—滑塌层理是液化流、震积作用的主要沉积标志。
● 大陆坡碳酸盐沉积 ——其主要由正常的远洋超微化石（翼足类、海绵骨针、放射虫 等）的软泥相组成，间夹有来自大陆架浅水环境的重力流角砾岩 和有递变—无递变的石灰质浊积岩相组成。根据大陆坡上的相对 位置、边缘性质（ 沉积的还是叠积的 ）以及它们的构造背景，可划 分不同类型的大陆坡碳酸盐岩沉积序列。 ● 深海碳酸盐岩盆地沉积 指平均海水深度大于200m的碳酸盐沉积环境。
复古水深、古水动力条件十分重要。根据生态学进一步划分种属
组合类型，对划分亚相和微相至关重要。 ▲ 遗迹化石或生物扰动构造的正确划分和识别，对碳酸盐沉积 环境和地质历史事件的恢复具有良好效果。 ▲ 碳酸盐岩中的溶解、渗滤和暴露标志以及其他化学成因的构 造，也是碳酸盐岩中所特有的，它们可以有效地指示沉积－同生 期所发生的各种变化，指示特定的沉积环境。
▲ 上、下层面的流痕及印模构造，具有良好的指向性。
★ 如顶层面的不同形态、大小规模不一的波痕和流痕， 是潮汐—波浪带浅水沉积作用的重要沉积标志； ★ 底面印模构造中的槽模和沟模，可以有效地指示碳酸 盐沉积物重力流水流机制； ★ 特殊形态的铸模或口袋构造是指示风暴流沉积初期的 相标志。
内源沉积岩——碳酸盐岩
岩石简称
灰岩 含云灰岩
云灰岩 灰云岩 含灰云岩 白云岩
根据方解石（或白云石）与粘土相对含量划分的岩石类型
岩类
石灰岩 （或白云岩）
泥岩
方解石（%）1 或白云石（%）2
100~90 90~75 75~50
50~25 50~75 10~25
粘土 岩石名称1 岩石名称2
0~10 10~25 25~50
化学结构（何启祥，1978） 图中A、B、C依次为半自形结构、自形结构、他形结构
次生结构 次生结构主要为交代结构和重结晶结构
第四节 碳酸盐岩的分类
矿物成分分类和结构成因分类
＞50％为基本名 50－25％ ××质（白云质灰岩） 25－10％ 含××（含白云质灰岩） ＜10％ 不参加命名
一、碳酸盐岩的矿物成分分类
内碎屑按直径大小分为： 砾屑：〉2mm 砂屑：2—0.06mm 粉屑：0.06mm—0.03mm 微屑：0.03mm—0.004mm 泥屑：〈0.004
微屑和泥屑充填于颗粒之间时称为泥晶基质。
内碎屑—砾屑
B 鲕粒
由核心和同心纹层构成的球体会椭球体。鲕粒直 径在2—0.2mm之间，大于2mm称为豆粒。 鲕粒的分类：
类：
白云岩分类（曾允孚等，1980）
颗粒灰岩白云岩化
内碎屑 生物 白云岩 白云岩
原生结构类 型
内碎屑 生物（屑） 鲕（豆）粒
白云岩化强度
弱到中等
有结构残余
（白云石＜50% ） （白云石＞50%）
白云化内碎屑灰 残余内碎屑灰质白
岩
云岩、白云岩
白云化生物（屑）残余生物（屑）灰
灰岩
质白云岩、白云岩
白云化鲕（豆） 残余鲕（豆）粒灰
第八章碳酸盐岩储层沉积学特征ppt课件
滩发育于悬崖顶部，环大陆架碎石堆很发育，并构成巨大的碎屑堆楔状体。
受构造的影响形成岩崩、砂流、重力流。悬崖被水道和峡谷切割，环大陆架的 碎石堆沿走向与碳酸盐质海底扇相互穿插。
七、远洋深水碳酸盐岩沉积特征
深水碳酸盐沉积指水深大于200米的碳酸盐沉积。 碳酸盐浊流沉积和碳酸盐等深流沉积特征基本上与陆源碎屑岩的相同，仅在成 分上不同。 非重力流沉积在CCD面以下无碳酸盐沉积，在CCD面之上则类似于陆源碎屑 沉积的钙质软泥和有孔虫软泥。
具有碎屑结构的灰岩粒级层，主要为砂屑、粉屑、泥屑，能够显示鲍马序列 中的A、B、C、D、E五个单元。
F．无粒序层的碳酸盐重力流相：
从细到粗的粒泥灰岩，不发育粒序层，各层底面截然。岩层从透镜状变化到 不规则，形成机制是：液化流、颗粒流、改造原有沉积物的底流。
2．大陆斜坡碳酸盐沉积相模式 大陆斜坡碳酸盐沉积序列可根据大陆斜坡的坡度、陆棚边缘沉积物性质以及海
B． 跌积型大陆斜坡碳酸盐沉积模式
呈悬崖地貌。沉积物沿着宽阔的前沿，或通过水道（峡谷）从浅水向盆地搬 运。发育碳酸盐海底堆积扇，环大陆架碎石堆分布相当宽，围绕大陆架边缘构成 一个宽阔的环大陆架边缘碎石裙。
生物礁生长在悬崖顶 部，环大陆架碎石堆很发 育，并构成巨大的碎屑堆 楔状体。受构造的影响形 成岩崩、砂流、重力流。 悬崖被水道和峡谷切割， 环大陆架的碎石堆沿走向 与碳酸盐质海底扇相互穿 插。
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。
斜坡下部少数固着生物捕获从斜坡上部带来的灰泥，形成“面包形”灰泥丘。
沉积岩之碳酸盐岩的形成、分类、结构及鉴别
沉积岩之碳酸盐岩碳酸盐岩是沉积岩的重要组成部分，属于化学岩及生物化学岩类。
主要在海洋中形成，少数在陆地环境中形成。
古代广阔海洋中形成的碳酸盐岩，约占地表沉积岩分布面积的20%。
那么碳酸盐岩有哪些种类？又具有什么特征？与碎屑岩相比，碳酸盐岩颜色以灰色、灰黑色为主，也含有白色、灰绿色、黄褐色、紫红色等。
碳酸盐岩基本组分主要由颗粒、泥、胶结物、晶粒、生物格架等五类结构类型组成。
此外，还有一些次要的结构组分，如陆源物质、其他化学沉淀物质、有机质等；也有一些派生的结构，如孔隙等。
颗粒：碳酸盐岩中的颗粒，按其是否在沉积盆地中形成，可分内颗粒和外颗粒两类。
外颗粒指来自沉积地区以外的较老的碳酸盐岩碎屑，是陆源碎屑颗粒。
内颗粒指在沉积盆地或沉积环境内形成的碳酸盐颗粒。
这种颗粒可以是化学沉积作用、机械破碎作用或生物作用形成的，也可以是这些作用的综合产物。
内颗粒的类型主要包括内碎屑、鲕粒、藻粒等。
内碎屑主要是沉积盆地中沉积不久的、半固结或固结的各种碳酸盐沉积物，受波浪等的作用，破碎、搬运、磨蚀、再沉积而成的。
鲕粒是具有核心和同心层结构的球状颗粒，通常由核心和同心层组成。
核心可以是内碎屑、化石、球粒、陆源碎屑颗粒等；同心层主要由泥晶方解石组成。
藻粒是与藻类有成因联系的颗粒，包括藻鲕、藻灰结核以及藻团块。
泥：泥是指泥级的碳酸盐质点，是与颗粒相对应的另一种结构组分。
根据其成分，可分为灰泥和云泥。
灰泥是方解石成分的泥，也称微晶方解石泥；云泥是白云石成分的泥。
在现代碳酸盐沉积物中，灰泥大都由针状文石组成。
这种针状文石晶体的平均长度接近0.003mm，宽度约为长度的1/10。
灰泥存在3种成因类型：化学沉淀作用生成的灰泥；机械破碎、磨蚀作用生成的灰泥；生物作用生成的灰泥。
胶结物：胶结物主要是指沉淀于颗粒之间的结晶方解石或其他矿物，与砂岩中胶结物相似。
方解石胶结物晶体较清洁明亮，因此常被称为亮晶方解石、亮晶方解石胶结物或亮晶。
而泥晶级胶结物较少见。
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沉积学_碳酸盐岩相模式
五、生物礁环境及沉积特征
相带划分 礁间亚相----不受生物礁生长的直接影响，正常低能 区。 与礁无关的、层状浅水、潮下灰岩或细粒硅质碎屑 沉积物组成。
点状礁的理想剖面（据James，1979）
沉积学_碳酸盐岩相模式
五、生物礁环境及沉积特征
五、生物礁环境及沉积特征
按礁的产出位置和形态特征，礁可分为： • （1）斑礁（点礁或补丁礁），是孤立的小而圆形的礁体，主要形成于广
海陆棚； • （2）宝塔礁（尖礁），呈锥状的孤立的礁体； • （3）环礁，是礁体中心为泻湖沉积的礁，与宝塔礁一样都为孤立的碳酸
盐建隆，常形成于较深水盆地或大洋火山上； • （4）岸礁（裙礁），是指直接与海岸相接的礁体，如我国海南岛三亚小
所以，塌积碎块、滑塌堆积物、碎屑流、浊积流与 悬浮沉积物共存，是礁前斜坡沉积物的主要特征。
沉积学_碳酸盐岩相模式
七、盆地边缘环境及其沉积特征
它是指陆棚与深海盆地之间的陆坡地带，作为一 种碳酸盐斜坡环境，主要是指迅速产生碳酸钙沉 积的浅海与缓慢沉积远洋灰泥的深海之间的斜坡 地带。
3）砂体的形态可以是线状的、斑块状或席状的。
4）很少有原地生物，可见大型腹足类和双壳类化石碎屑、大 型伞藻（粗枝藻）节片以及有孔虫，也可见到棘皮类及珊瑚、 腕足碎屑等。
沉积学_碳酸盐岩相模式
五、生物礁环境及沉积特征
生物礁是指狭义的生物礁或生物骨架礁，即限 于具有生物建造的抗浪骨架的碳酸盐建隆。
沉积学_碳酸盐岩相模式
• 识别标志
1.有隆起的地貌 2.有原地固着生长的造礁生物生长形成的礁灰岩 3.具有波浪作用的证据
充填灰泥的骨架孔 波浪破碎的礁角砾等。 4.有一定的相带组合----礁核、礁翼、礁间相。
沉积学_碳酸盐岩相模式
六、礁前斜坡环境及沉积特征
• 礁前斜坡是指镶边陆棚礁、孤立碳酸盐台地 边缘礁或环礁的向海一侧的斜坡，其坡度不 等，一般>30°。
一、潮坪环境及其沉积特征 4．正常（潮湿型）潮坪碳酸盐及其剖面层序
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。
点状礁的理想剖面（据James，1979）
沉积学_碳酸盐岩相模式
五、生物礁环境及沉积特征
相带划分 礁翼亚相——礁相与非礁相间呈指状交错过渡的礁体。 水体较深，能量变低，处于礁体周围下部斜坡区及坡 脚； 1.组成：迎风为礁前，背风为礁后。 2.岩石类型：礁前为来自礁的角砾岩；礁后为分选较 好的砂屑灰岩、灰泥、造礁生物碎块 3.生物特征：富含单体生物
东海礁体； • （5）堡礁（堤礁、障壁礁），实际上是由一系列礁体组成的礁带，多平
行于海岸线分布，与岸之间隔有泻湖。
沉积学_碳酸盐岩相模式
岸礁
沉积学_碳酸盐岩相模式
堡礁
沉积学_碳酸盐岩相模式
点礁
沉积学_碳酸盐岩相模式
环礁
沉积学_碳酸盐岩相模式
五、生物礁环境及沉积特征
相带划分 平面形态，线状（带状）与点状（面状） 礁前：造礁生物最活跃；礁坪：1-2m，礁前碎屑和 原地生物；礁后：来逢礁坪的细碎屑。
②沉积物通常由含有粒泥灰岩和泥粒灰岩的泥晶灰岩组成。 由于斑礁和碳酸盐浅滩时有发育，因而局部可见粘结灰岩和 生物碎屑颗粒灰岩；
③通常为具透镜状或楔状形态的、层厚不等的岩层，薄层页 岩层可以中断陆棚碳酸盐相层序；
④广泛的生物扰动作用、潜穴、结核状和脉状层是陆棚沉积 构造中的典型特征。
沉积学_碳酸盐岩相模式
沉积学_碳酸盐岩相模式
沉积学_碳酸盐岩相模式
沉积学_碳酸盐岩相模式
沉积学_碳酸盐岩相模式
沉积学_碳酸盐岩相模式
沉积学_碳酸盐岩相模式
沉积学_碳酸盐岩相模式
一、潮坪环境及其沉积特征
4．正常（潮湿型）潮坪碳酸盐及其剖面层序
此类沉积地区的气候潮湿，或者地下水位太低，因而 无蒸发盐沉淀。
沉积学_碳酸盐岩相模式
沉积学_碳酸盐岩相模式
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下浅 水低能的碳酸盐沉积环境（P. A. Scholle，1983）。
• 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”。
• 在这种环境中生活的生物种类及沉积物类型主要取决于障 壁的限制程度及其持续性
沉积学_碳酸盐岩相模式
三、陆棚环境及沉积特征 • 陆棚是指朝海岸方向与近滨或大陆相邻，朝滨外方向与斜坡
和盆地相邻的一个浅水碳酸盐沉积环境。
沉积学_碳酸盐岩相模式
三、陆棚环境及沉积特征
•陆棚相沉积具有以下特征：
①具有正常海相生物群组合；
线状礁的理想横剖面（James,1979）
沉积学_碳酸盐岩相模式
五、生物礁环境及沉积特征 礁相镶边的碳酸盐陆棚边缘剖面三种模式（据Wilson，1975）
沉积学_碳酸盐岩相模式
五、生物礁环境及沉积特征
相带划分： 礁核亚相----造礁生物繁盛，高能带，处于礁体隆起 高部位和礁斜坡上部； 1.岩石类型：生物岩或粘结岩。 2.生物特征：造礁生物和一些附礁生物 3.形态：透镜状、结核状
四、台地边缘浅滩环境及沉积特征
浅滩：海水循环良好，氧气充足，盐度正常，但由于 底质处于移动状态，故不适于海洋生物栖息繁殖。
沉积学_碳酸盐岩相模式
四、台地边缘浅滩环境及沉积特征 沉积特征：
1）岩石类型以色浅的亮晶颗粒灰岩为主，常见鲕粒灰岩及其 它包粒灰岩，有时为磨圆的生物碎屑灰岩。
2）沉积构造主要是各种规模的交错层理，如槽状、羽状等， 也有板状交错层理（如为海滩，则呈切割层系），底冲刷和 波痕也较为常见。
沉积学_碳酸盐岩相模式
六、礁前斜坡环境及沉积特征
礁前斜坡是 指镶边陆棚 礁、孤立碳 酸盐台地边 缘礁或环礁 的向海一侧 的斜坡，其 坡度不等， 一般>30°。积特征
由重力流带来的浅水碳酸盐碎屑是礁前斜坡的主要 沉积物，亦有来自浮游生物、相邻碳酸盐台地和重力 流派生出的细碎屑。