1、1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一、碳酸盐岩沉积相模式二、潮坪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三、台地边缘浅滩相碳酸盐岩沉积特征四、生物礁沉积特征四、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七、远洋深水碳酸盐岩沉积特征 2潮坪潮坪:潮汐作用为主,波浪作用较小,宽阔、平缓:潮汐作用为主,波浪作用较小,宽阔、平缓倾斜的海岸倾斜的海岸(滨海滨海)地区。地区。在缺乏陆源碎屑物时,形成潮坪碳酸盐沉积。在缺乏陆源碎屑物
2、时,形成潮坪碳酸盐沉积。潮坪碳酸盐岩潮坪碳酸盐岩沉积标志沉积标志:碳酸盐组分碳酸盐组分、暴露构造暴露构造、潮汐层理潮汐层理、藻类作用潮坪藻席带藻类作用潮坪藻席带。二、潮坪碳酸盐沉积相模式3碳酸盐潮坪与陆源碎屑潮坪的区别碳酸盐潮坪与陆源碎屑潮坪的区别:陆源碎屑潮坪的:陆源碎屑潮坪的前方发育前方发育障壁岛或滩障壁岛或滩;碳酸盐潮坪多数与;碳酸盐潮坪多数与藻席藻席发发育有关,藻席的大量和广泛发育起到阻挡外海波育有关,藻席的大量和广泛发育起到阻挡外海波浪的作用浪的作用(藻礁藻礁),使大部分碳酸盐台地免受海浪,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作用破坏,而成为一个以潮汐
3、作用为主的碳酸盐沉积环境。沉积环境。碳酸盐潮坪也可分为:碳酸盐潮坪也可分为:潮上带潮上带、潮间带潮间带、潮下带潮下带。按湿度和盐度可分为两类:按湿度和盐度可分为两类:(湿度和盐度湿度和盐度)正常潮坪正常潮坪和和干旱盐化潮坪干旱盐化潮坪。二、潮坪碳酸盐沉积相模式4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一、碳酸盐岩沉积相模式二、潮坪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、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、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三、台地边缘浅滩相碳酸盐岩沉积特征四、生物礁沉积特
4、征四、生物礁沉积特征五、风暴成因的浅海碳酸盐岩沉积五、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七、远洋深水碳酸盐岩沉积特征 51、正常碳酸盐潮坪沉积相模式潮间坪潮间坪:波纹状、半球状叠层石灰岩,干裂、雨:波纹状、半球状叠层石灰岩,干裂、雨痕、鸟眼构造、窗格构造、波痕、冲刷及充填构痕、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。造,可有足迹、爬痕、潜穴等。潮上顶部潮上顶部:陆相沉积陆相沉积,如风成砂、钙结壳和淋滤构造,如风成砂、钙结壳和淋滤构造潮上潮上(泥坪泥坪):白云岩化和含石膏的泥晶白云岩化和含石膏的
5、泥晶粉屑灰岩、粉屑灰岩、藻席灰岩,鸟眼、窗格、干裂,被地下水上涌或结藻席灰岩,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晶作用形成帐蓬构造,被破碎成扁平砾石状角砾角砾。潮下潮下(低能带低能带-高能带高能带):核形石、凝块石、锥状):核形石、凝块石、锥状叠层石。潮下带上部,发育颗粒灰岩,并组成沙叠层石。潮下带上部,发育颗粒灰岩,并组成沙滩脊(近岸滩)。滩脊(近岸滩)。下伏下伏盆地相盆地相:属于浅海环境,多为:属于浅海环境,多为浪基面以下细粒碳酸盐沉积,水平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。层理。潮坪的主体是潮间带。泻湖泻湖(低能带低能带):柱状
6、和锥状叠层石。):柱状和锥状叠层石。61、正常碳酸盐潮坪沉积相模式7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一、碳酸盐岩沉积相模式二、潮坪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、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、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三、台地边缘浅滩相碳酸盐岩沉积特征四、生物礁沉积特征四、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七、远洋深水碳酸盐岩沉积特征
7、8海岸萨布哈:海岸萨布哈:是波是波斯湾海岸的一片荒斯湾海岸的一片荒芜低平的盐碱地。芜低平的盐碱地。现在用来代表现在用来代表干旱干旱气候条件下有盐壳气候条件下有盐壳的盐坪、盐沼和盐的盐坪、盐沼和盐碱滩沉积环境碱滩沉积环境。对。对潮上带的盐坪称为潮上带的盐坪称为海岸萨布哈海岸萨布哈。大陆。大陆内干旱盆地形成的内干旱盆地形成的盐碱滩、干盐湖则盐碱滩、干盐湖则称为称为大陆萨布哈大陆萨布哈。2、萨布哈碳酸盐潮坪沉积相模式、萨布哈碳酸盐潮坪沉积相模式9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内形成的海退序列海退序列。其。其底部为一套潮
8、坪沉积底部为一套潮坪沉积的碳酸盐泥、藻泥碳的碳酸盐泥、藻泥碳和纹层碳酸盐沉积,其和纹层碳酸盐沉积,其上为萨布哈沉积上为萨布哈沉积。靠陆方向。靠陆方向(上部萨布哈上部萨布哈)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(下下部萨布哈部萨布哈)则为块状的石膏软泥沉积。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、萨布哈碳酸盐潮坪沉积相模式10陆源碎屑萨布哈陆源碎屑萨布哈和和碳酸盐萨布哈碳酸盐萨布哈常同时出现。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
9、下用具如下特殊标志特殊标志:A高速蒸发和高度超咸形成高速蒸发和高度超咸形成蒸发矿物蒸发矿物:石盐、石膏、硬石膏、白云石、天青石、石盐、石膏、硬石膏、白云石、天青石、菱铁矿。菱铁矿。B白云石化作用强白云石化作用强。盐类沉淀和盐壳形。盐类沉淀和盐壳形成。淡水作用,盐类溶解,导致地下水中成。淡水作用,盐类溶解,导致地下水中Mg2+/Ca2+比值提高,促进文石、高镁方解比值提高,促进文石、高镁方解石的白云石化作用。石的白云石化作用。C如果环境稳定,大量如果环境稳定,大量石膏被改造石膏被改造形成形成具有特殊网状结构的复杂块体、扭曲的盘具有特殊网状结构的复杂块体、扭曲的盘肠状外形的石膏。肠状外形的石膏。D
10、蒸发矿物呈斑状变晶生长蒸发矿物呈斑状变晶生长,主体沉积,主体沉积物被挤到晶体间隙中,沉积结构被破坏。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、颗石化,形成鸟眼白云岩、结晶白云岩、颗粒白云岩。粒白云岩。11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一、碳酸盐岩沉积相模式二、潮坪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三、台地边缘浅滩相碳酸盐岩沉积特征四、生物礁沉积特征四、生物礁沉积特征五、风暴成因的浅海碳酸盐岩沉积五、风暴成因的浅海碳酸盐岩沉积六
11、、大陆斜坡碳酸盐岩沉积特征六、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七、远洋深水碳酸盐岩沉积特征 三、台地边缘砂滩相碳酸三、台地边缘砂滩相碳酸盐沉积特征盐沉积特征浅水浅水、高能高能、无障壁无障壁(即礁不(即礁不明显,呈现水下滩、坝带)明显,呈现水下滩、坝带)台地边缘砂滩碳酸盐环境台地边缘砂滩碳酸盐环境是台地边缘相区的一种高能环是台地边缘相区的一种高能环境,处于开阔浅海,境,处于开阔浅海,没有障壁没有障壁和广阔藻席和广阔藻席,碳酸盐沉积作用,碳酸盐沉积作用直接受海洋波浪和潮汐控制。直接受海洋波浪和潮汐控制。一般一般水深水深510m。海水循环良。海水循环良好,好,盐度正常盐度正常,氧
12、气充分氧气充分。由。由于底质处于移动状态,因此于底质处于移动状态,因此不不适于生物繁殖适于生物繁殖。Cat Cay platform-margin sand-shoal complex along the west margin of the Great Bahama Bank.13 三、台地边缘砂滩相碳酸盐沉积特征三、台地边缘砂滩相碳酸盐沉积特征生物生物:礁及礁后斜坡处生活的:礁及礁后斜坡处生活的生物的碎屑生物的碎屑,由于底质经,由于底质经常移动,常移动,很少有原地底栖生物很少有原地底栖生物。沉积构造沉积构造:具槽状交错层理、板状交错层理、冲洗交错:具槽状交错层理、板状交错层理、冲洗交错层理
13、。层理。能量和地貌能量和地貌:波浪、潮汐、沿岸海流的:波浪、潮汐、沿岸海流的簸选簸选,形成纯净,形成纯净的碳酸盐砂堆积。的碳酸盐砂堆积。浅滩浅滩、海滩海滩、滨外砂坝滨外砂坝、潮汐砂潮汐砂坝坝、风成砂丘岛风成砂丘岛。岩石类型岩石类型:岩石一般:岩石一般色浅色浅,亮晶颗粒灰岩、亮晶鲕粒灰,亮晶颗粒灰岩、亮晶鲕粒灰岩、生物碎屑灰岩,颗粒岩、生物碎屑灰岩,颗粒分选磨圆好分选磨圆好。陆源碎屑物陆源碎屑物很少很少。14山东徐庄组鲕粒灰岩山东徐庄组鲕粒灰岩山东张夏组鲕粒灰岩山东张夏组鲕粒灰岩Platform-marginal shoal grainstone composed of ooids,peloid
14、s,and intraclasts.15 三、台地边缘砂滩相碳酸盐沉积特征三、台地边缘砂滩相碳酸盐沉积特征浅浅16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一、碳酸盐岩沉积相模式二、潮坪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三、台地边缘浅滩相碳酸盐岩沉积特征四、生物礁沉积特征四、生物礁沉积特征 1、生物礁的含义、生物礁的含义 2、礁灰岩的组成、礁灰岩的组成 3、生物礁的相带划分及其特征、生物礁的相带划分及其特征五、风暴成因的浅海碳酸盐岩沉积五、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六、大陆斜坡碳酸盐岩沉积特征七、远洋深水碳酸
15、盐岩沉积特征七、远洋深水碳酸盐岩沉积特征 171、生物礁的含义、生物礁的含义 礁礁的最初含义是指海底突起岩块,能使船触礁失事。现代的最初含义是指海底突起岩块,能使船触礁失事。现代生物礁主要是生物礁主要是珊瑚礁珊瑚礁。生物礁的概念:生物礁的概念:由造礁生物原地生长建立起来的水下由造礁生物原地生长建立起来的水下隆起隆起,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深度从海水表面到水深200米,有的可达米,有的可达500米。米。礁丘礁丘reef mound点礁点礁patch reef 堤礁、堡礁堤礁、堡礁barrie
16、r reef 18不同地质历史时期的造礁生物 K:厚壳蛤厚壳蛤 J3:海绵海绵 T3:珊瑚珊瑚 C2P2:藻类和海绵藻类和海绵 O2C1:苔藓虫苔藓虫 O1:海绵和藻类海绵和藻类 1:古杯类古杯类19Reefs locations20A sketch illustrating the major facies of a fossil reef(after James,1979).A sketch illustrating the difference in geometry between bioherm and biostrome 21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
17、一、碳酸盐岩沉积相模式二、潮坪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三、台地边缘浅滩相碳酸盐岩沉积特征四、生物礁沉积特征四、生物礁沉积特征 1、生物礁的含义、生物礁的含义 2、礁灰岩的组成、礁灰岩的组成 3、生物礁的相带划分及其特征、生物礁的相带划分及其特征五、风暴成因的浅海碳酸盐岩沉积五、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七、远洋深水碳酸盐岩沉积特征 22礁灰岩可划分为礁灰岩可划分为原地礁灰岩原地礁灰岩和和异地礁灰岩异地礁灰岩。原地礁灰岩原地礁灰岩分三种类型:分三种类型:骨架岩
18、骨架岩、障积岩障积岩和和粘结岩粘结岩。障积岩:障积岩:由茎状、枝状化石(珊瑚、层孔虫、海百合、海由茎状、枝状化石(珊瑚、层孔虫、海百合、海绵等)构成障壁和支架,绵等)构成障壁和支架,泥晶等基质充填格架内泥晶等基质充填格架内(由于(由于障壁和格架有抗浪作用,使细的灰泥得以沉积和保存下障壁和格架有抗浪作用,使细的灰泥得以沉积和保存下来。来。障积岩或粘结障积岩或粘结-障积岩主要分布于礁核的基底部位障积岩主要分布于礁核的基底部位。粘结岩:粘结岩:由板状由板状-片状生物(层孔虫、藻类等)粘结和包片状生物(层孔虫、藻类等)粘结和包裹灰泥质形成。生物分泌有机质时,通过生物化学作用裹灰泥质形成。生物分泌有机质
19、时,通过生物化学作用使海水中的碳酸钙沉淀在生物体中。如藻叠层石使海水中的碳酸钙沉淀在生物体中。如藻叠层石(无硬无硬体体)。粘结岩。粘结岩主要产于骨架岩和障积岩之间主要产于骨架岩和障积岩之间。骨架岩:骨架岩:为原地的化石(珊瑚、海绵、层孔虫等)骨架组为原地的化石(珊瑚、海绵、层孔虫等)骨架组成的块状体,成的块状体,骨架间隙为灰泥及亮晶充填物骨架间隙为灰泥及亮晶充填物充填。充填。2、礁灰岩的组成、礁灰岩的组成23Classification of textural variation in the reef24Textral lassification of reef limestones25A)
20、Bryozoans floatstone without sculpture.B)Brayozoa floatstone with delicate sculpture2627A sketch illustrating different aspects of organism/sediment that is the reef28贵州志留纪珊瑚礁贵州志留纪珊瑚礁山东寒武纪藻礁山东寒武纪藻礁贵州志留纪层孔虫礁贵州志留纪层孔虫礁湖南奥陶纪海绵礁湖南奥陶纪海绵礁292、礁灰岩的组成、礁灰岩的组成异地礁灰岩:异地礁灰岩:生物骨生物骨架被破碎、搬运再架被破碎、搬运再堆积形成的,主要堆积形成的,主要堆积
21、于礁的翼部,堆积于礁的翼部,实际上是实际上是礁核的塌礁核的塌积物积物。有有两种类型两种类型:碎块灰岩碎块灰岩(rudstone),岩石主要是由粗,岩石主要是由粗碎屑礁块支撑;碎屑礁块支撑;漂浮灰岩漂浮灰岩(floatstone),岩石中有,岩石中有10%以上的颗粒直径大于以上的颗粒直径大于2米,并受基质支撑。米,并受基质支撑。30Ba-障积岩;障积岩;B-粘结岩;粘结岩;F-骨架岩;骨架岩;R-碎块灰岩;碎块灰岩;M-漂浮灰岩漂浮灰岩31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一、碳酸盐岩沉积相模式二、潮坪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
22、积特征三、台地边缘浅滩相碳酸盐岩沉积特征四、生物礁沉积特征四、生物礁沉积特征 1、生物礁的含义、生物礁的含义 2、礁灰岩的组成、礁灰岩的组成 3、生物礁的相带划分及其特征、生物礁的相带划分及其特征五、风暴成因的浅海碳酸盐岩沉积五、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七、远洋深水碳酸盐岩沉积特征 32 生物礁的沉积相一般可划分为三个相带:生物礁的沉积相一般可划分为三个相带:礁核相礁核相、礁前相礁前相、礁后相礁后相3、生物礁的相带划分和各相带特征生物礁的相带划分和各相带特征33礁核相:礁核相:礁主体,抵抗波浪礁主体,抵抗波浪
23、的部分,由造礁生物的骨架和的部分,由造礁生物的骨架和灰质软泥组成。为骨架岩和粘灰质软泥组成。为骨架岩和粘结岩。礁核可结岩。礁核可再分为再分为:礁顶冠带:礁顶冠带:礁的最高部位。礁的最高部位。接受风、浪的部分。接受风、浪的部分。礁前沿带:礁前沿带:水深小于水深小于100m100m。生物群丰富多彩。除造礁生物生物群丰富多彩。除造礁生物外,附礁生物有腕足类、双壳外,附礁生物有腕足类、双壳类、珊瑚、海百合和钙质绿藻类、珊瑚、海百合和钙质绿藻等。在现代礁体珊瑚可延伸到等。在现代礁体珊瑚可延伸到水下水下30m30m。格架灰岩为主。格架灰岩为主。礁坪带:礁坪带:位于礁顶和后礁相位于礁顶和后礁相之间,水很浅(
24、几米)。生物之间,水很浅(几米)。生物碎屑被胶结形成碎块灰岩,充碎屑被胶结形成碎块灰岩,充分冲洗灰质砂形成灰质砂浅滩,分冲洗灰质砂形成灰质砂浅滩,纯净的骨骼灰质粒状灰岩、碎纯净的骨骼灰质粒状灰岩、碎块灰岩。块灰岩。礁礁前前礁礁前前沿沿礁礁冠冠礁礁坪坪后后礁礁34礁礁前前礁礁前前沿沿礁礁冠冠礁礁坪坪后后礁礁礁后相(礁后泻湖):礁后相(礁后泻湖):向陆一侧,在礁坪的背向陆一侧,在礁坪的背风处,水体较为宁静。风处,水体较为宁静。主要是礁前沿的灰泥,主要是礁前沿的灰泥,由风浪携带而来。常形由风浪携带而来。常形成成富泥的岩性富泥的岩性。该相中。该相中海百合、钙质绿藻,腕海百合、钙质绿藻,腕足类,介形虫等
25、海底生足类,介形虫等海底生物大量繁盛。物大量繁盛。礁前相:礁前相:向开阔海边缘向开阔海边缘的斜坡部位。为礁块碎的斜坡部位。为礁块碎屑灰岩(骨骼灰岩)、屑灰岩(骨骼灰岩)、砂屑灰岩、泥质灰岩。砂屑灰岩、泥质灰岩。主要是主要是由波浪从礁核向由波浪从礁核向下搬运塌落而来下搬运塌落而来。35Back-Reef FaciesRudist-fragment rudstone from the back reef of the Lower Cretaceous Stuart City Trend in South Texas.36Reef-crest Acropora palmata framestone
26、from the Pleistocene of West Caicos Island.Reef-Crest to Reef-Front FaciesMassive coral framestone from near the reef crest in the Pleistocene of Barbados.37Reef-Crest to Reef-Front FaciesMassive coral framestone from near the reef crest in the Silurian of Ohio.Requinid-rudist framestone from the re
27、ef front of the Lower Cretaceous Stuart City Trend in South Texas.38沿岸丘礁群沿岸丘礁群39礁坪礁坪40类型类型I:位于陆棚位于陆棚台地边缘台地边缘前斜坡前斜坡,由生物碎屑灰泥,由生物碎屑灰泥组成。坡度较缓组成。坡度较缓2 25,水能量较弱。水能量较弱。斜坡下部少数固着生斜坡下部少数固着生物捕获从斜坡上部带来的物捕获从斜坡上部带来的灰泥,形成灰泥,形成“面包形面包形”灰灰泥丘。泥丘。在陡倾斜坡上,碳酸在陡倾斜坡上,碳酸盐泥可能向斜坡下方堆积盐泥可能向斜坡下方堆积很远。在平缓斜坡上,浅很远。在平缓斜坡上,浅水中也发育灰泥丘。水中
28、也发育灰泥丘。I:斜坡灰泥丘斜坡灰泥丘II:缓坡边沿礁缓坡边沿礁III:陡斜坡骨架礁:陡斜坡骨架礁生物礁相带发育的背景条件生物礁相带发育的背景条件依据依据地形坡度地形坡度及与其相应的及与其相应的水动力条件水动力条件和和礁相组成礁相组成特点,特点,可以划分为:可以划分为:41类型类型II:位于位于台地边台地边缘缓坡的圆丘礁带缘缓坡的圆丘礁带组组成。向海平缓倾斜。成。向海平缓倾斜。缺乏强波浪或水缺乏强波浪或水流作用,很少块状造流作用,很少块状造架生物,而有很多固架生物,而有很多固着的和包壳的生物。着的和包壳的生物。造架生物主要是造架生物主要是分支状和丛状的复体分支状和丛状的复体类型。生物丰富,粘类
29、型。生物丰富,粘结、搏获和包壳作用结、搏获和包壳作用明显,使礁体发育好。明显,使礁体发育好。I:斜坡灰泥丘斜坡灰泥丘II:缓坡边沿礁缓坡边沿礁III:陡斜坡骨架礁:陡斜坡骨架礁42类型类型III:位于位于陡的斜陡的斜坡边缘带坡边缘带,坡度达,坡度达45,甚至直立。甚至直立。这是一种生长到海这是一种生长到海平面或波浪搅动带的平面或波浪搅动带的带状生物骨架礁。礁带状生物骨架礁。礁后有石灰砂坝、水下后有石灰砂坝、水下砂坝浅滩出现,充填砂坝浅滩出现,充填泻湖。泻湖。有些地区甚至形成有些地区甚至形成岛屿岛屿、障壁礁、岸礁,障壁礁、岸礁,并有大量塌积碎屑。并有大量塌积碎屑。I:斜坡灰泥丘斜坡灰泥丘II:缓
30、坡边沿礁缓坡边沿礁III:陡斜坡骨架礁:陡斜坡骨架礁4344Devonian reef,Alberta(Canada).Note reef flank and that the body is enclosed in shale45Cambrian bioherm,Labrador46NIsku Patch reef Devonian(Alberta)47Permo-Pensylvanian reef,300m high,constructed by Paleoplasina,Elsmer Island(Canada)48Artyskian(Lower Permain)bryozoan ree
31、f (30 m thick)Elsmer Island49Reflection seismic profile showing late Jurassicreef at continentalmargin50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一、碳酸盐岩沉积相模式二、潮坪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三、台地边缘浅滩相碳酸盐岩沉积特征四、生物礁沉积特征四、生物礁沉积特征五、风暴成因的浅海碳酸盐岩沉积五、风暴成因的浅海碳酸盐岩沉积 1、海洋风暴沉积物类型及其特征、海洋风暴沉积物类型及其特征 2、风暴流沉积的特点、风暴流沉积的特
32、点六、大陆斜坡碳酸盐岩沉积特征六、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七、远洋深水碳酸盐岩沉积特征 51(1)风暴砾屑灰岩风暴砾屑灰岩:在受在受海洋风暴巨浪控制海洋风暴巨浪控制的滨岸、浅滩、潮下带的沉积的滨岸、浅滩、潮下带的沉积物均可受到强劲风暴潮流的袭击、冲刷和破碎,形成各式物均可受到强劲风暴潮流的袭击、冲刷和破碎,形成各式各样的风暴砾屑灰岩。砾屑以扁平状为特征。各样的风暴砾屑灰岩。砾屑以扁平状为特征。根据风暴作用对这些砾石改造和迁移距离,可以划分根据风暴作用对这些砾石改造和迁移距离,可以划分为两种类型:为两种类型:1、海洋风暴沉积物类型及其特征海洋风暴沉积物类型及其特征原地
33、型风暴砾屑灰岩原地型风暴砾屑灰岩 异地型风暴砾屑灰岩异地型风暴砾屑灰岩52原地型风暴砾屑灰岩原地型风暴砾屑灰岩53异地型风暴砾屑灰岩:异地型风暴砾屑灰岩:具菊花状、辐射状、杂乱的片状砾屑灰具菊花状、辐射状、杂乱的片状砾屑灰岩。砾屑多呈扁片状,但岩。砾屑多呈扁片状,但砾屑成分较复杂,有各种成因和相带砾屑成分较复杂,有各种成因和相带的灰岩成分的灰岩成分,如泥晶灰岩屑、砾屑灰岩屑、鲕粒灰岩屑、叠层,如泥晶灰岩屑、砾屑灰岩屑、鲕粒灰岩屑、叠层石灰岩屑、生物碎屑等。石灰岩屑、生物碎屑等。砾屑间常有泥晶、粉屑等基质支撑。砾屑和基质可呈褐、砾屑间常有泥晶、粉屑等基质支撑。砾屑和基质可呈褐、红、黄、灰、灰绿等
34、颜色,表明它们的形成红、黄、灰、灰绿等颜色,表明它们的形成经历了由氧化到弱经历了由氧化到弱还原介质还原介质的多种环境状态。的多种环境状态。异地型砾屑灰岩异地型砾屑灰岩,砾屑大小混,砾屑大小混杂,呈菊花状排列杂,呈菊花状排列54异地型风暴砾屑灰岩异地型风暴砾屑灰岩与下覆沉积层没有直接的与下覆沉积层没有直接的来源和环境过渡关系来源和环境过渡关系。物质组成复杂物质组成复杂,主要都是潮,主要都是潮坪、浅滩的沉积物。但背景沉积是较深的浅海沉积坪、浅滩的沉积物。但背景沉积是较深的浅海沉积物(纹层状泥晶灰岩、条带状泥灰岩等),含笔石物(纹层状泥晶灰岩、条带状泥灰岩等),含笔石和其它浮游生物的页岩。和其它浮游
35、生物的页岩。异地型风暴砾屑灰岩与异地型风暴砾屑灰岩与下覆岩层界面呈冲刷接下覆岩层界面呈冲刷接触触,而与上覆岩层呈平行连续过渡接触,而与上覆岩层呈平行连续过渡接触,很少见有很少见有云朵状特征云朵状特征。异地风暴砾屑灰岩层的异地风暴砾屑灰岩层的横向变化中,常见大量横向变化中,常见大量灰泥丘状体灰泥丘状体。并且在这些灰泥丘体上保留有明显被。并且在这些灰泥丘体上保留有明显被重力流重力流截切顶面截切顶面或或截切侧壁截切侧壁现象。现象。55顶部:顶部:不具沉积构造的泥晶灰不具沉积构造的泥晶灰岩,为风暴停息期的岩,为风暴停息期的(背景)(背景)沉积沉积。沙纹交错层段:沙纹交错层段:由牵引流形由牵引流形成的,
36、还可形成爬升纹理和丘成的,还可形成爬升纹理和丘状纹理,以状纹理,以丘状纹理丘状纹理最为典型,最为典型,顶部常有蠕虫钻孔。顶部常有蠕虫钻孔。平行纹层段:平行纹层段:随着风暴强度随着风暴强度的减弱和流体密度变小,风暴的减弱和流体密度变小,风暴流的流体性质逐渐由密度流转流的流体性质逐渐由密度流转换为换为牵引流牵引流时形成的。时形成的。粒序段:粒序段:下界为侵蚀面,由下界为侵蚀面,由粗粒的陆源碎屑和碳酸盐组成,粗粒的陆源碎屑和碳酸盐组成,具具递变层理递变层理,颗粒都是再沉积,颗粒都是再沉积的,沉积速度高。的,沉积速度高。风暴沉积序列风暴沉积序列56宜昌天河板组风暴沉积序列宜昌天河板组风暴沉积序列57H
37、CSTieling Fm,Jixian58湖南花桥组湖南花桥组湖北天河板组湖北天河板组湖北天河板组湖北天河板组湖北天河板组湖北天河板组丘状层理丘状层理59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一、碳酸盐岩沉积相模式二、潮坪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三、台地边缘浅滩相碳酸盐岩沉积特征四、生物礁沉积特征四、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六、大陆斜坡碳酸盐岩沉积特征 1、大陆斜坡的沉积特征、大陆斜坡的沉积特征 2、大陆斜坡碳酸盐岩沉积相模式、大陆斜坡碳酸盐岩沉
38、积相模式七、远洋深水碳酸盐岩沉积特征七、远洋深水碳酸盐岩沉积特征 60六、大陆斜坡碳酸盐沉积特征六、大陆斜坡碳酸盐沉积特征大陆斜坡碳酸盐沉积处于大陆斜坡碳酸盐沉积处于短期陡斜坡重力滑塌短期陡斜坡重力滑塌与与长期长期宁静的远洋浮游生物和远洋软泥沉积宁静的远洋浮游生物和远洋软泥沉积的交替变化中。的交替变化中。(1)大陆斜坡的沉积相带类型大陆斜坡的沉积相带类型A远洋碳酸盐溶解相远洋碳酸盐溶解相 悬浮的碳酸盐灰泥,来源于水层中浮游生物的骨骼。主悬浮的碳酸盐灰泥,来源于水层中浮游生物的骨骼。主要受碳酸盐组分、非碳酸盐组分、化学溶解作用的影响。要受碳酸盐组分、非碳酸盐组分、化学溶解作用的影响。B半远洋环大
39、陆架再沉积泥状灰岩相半远洋环大陆架再沉积泥状灰岩相 环大陆架盆地,临近碳酸盐陆棚物源区,深度环大陆架盆地,临近碳酸盐陆棚物源区,深度较远洋为较远洋为浅浅。除远洋悬浮沉积组分外,主要由陆棚供应沉积物。浅海。除远洋悬浮沉积组分外,主要由陆棚供应沉积物。浅海来的一些细粒碳酸盐灰泥与远洋沉积物不同。来的一些细粒碳酸盐灰泥与远洋沉积物不同。61C环大陆架再沉积碎块相环大陆架再沉积碎块相 在环大陆架边缘浅水礁体或石灰质浅滩向远海一侧的沉在环大陆架边缘浅水礁体或石灰质浅滩向远海一侧的沉积,主要由造礁生物骨骼、内碎屑、鲕粒岩屑、泥等构成的积,主要由造礁生物骨骼、内碎屑、鲕粒岩屑、泥等构成的碳酸盐再沉积。是来自
40、发生碳酸盐再沉积。是来自发生岩崩和滑塌岩崩和滑塌的碳酸盐岩。的碳酸盐岩。D远洋碳酸粗碎屑重力流相远洋碳酸粗碎屑重力流相 由碳酸盐构成的由碳酸盐构成的重力流沉积重力流沉积。来自大陆斜坡向上的浅水。来自大陆斜坡向上的浅水带,或者大陆斜坡往下的深部。带,或者大陆斜坡往下的深部。F无粒序层的碳酸盐重力流相无粒序层的碳酸盐重力流相 从细到粗的粒泥灰岩,从细到粗的粒泥灰岩,不发育粒序层不发育粒序层,各层底面截然。,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、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。改造原有沉积物的底流。E碳酸盐浊积岩相碳酸盐浊积岩
41、相 具有碎屑结构的灰岩粒级层,主要为砂屑、粉屑、泥屑,具有碎屑结构的灰岩粒级层,主要为砂屑、粉屑、泥屑,能够显示能够显示鲍马序列鲍马序列中的中的A、B、C、D、E五个单元。五个单元。62(2)大陆斜坡碳酸盐沉积相模式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大陆斜坡碳酸盐沉积序列可根据大陆斜坡的坡坡度度、陆棚边缘沉积物性质陆棚边缘沉积物性质以及以及海水能量海水能量区分为两种区分为两种模式四种类型。模式四种类型。A缓坡型大陆斜坡碳酸盐沉积模式缓坡型大陆斜坡碳酸盐沉积模式 浅水浅水礁礁缓坡型大陆斜坡缓坡型大陆斜坡 浅水颗粒浅水颗粒滩滩缓坡型大陆斜坡缓坡型大陆斜坡B跌积型大陆斜
42、坡碳酸盐沉积模式跌积型大陆斜坡碳酸盐沉积模式 礁礁跌积型大陆斜坡跌积型大陆斜坡 滩滩跌积型大陆斜坡跌积型大陆斜坡63A缓坡型大陆斜坡碳酸盐沉积模式缓坡型大陆斜坡碳酸盐沉积模式 平缓(平缓(3-25),坡度向盆地方向减小,并与平坦的),坡度向盆地方向减小,并与平坦的盆地连接。因为坡度小,环大陆架再沉积盆地连接。因为坡度小,环大陆架再沉积碎块相分布比较碎块相分布比较窄窄。根据沉积物的性质又可分为两种类型。根据沉积物的性质又可分为两种类型。浅水礁缓坡型浅水礁缓坡型大陆斜坡:大陆斜坡:具有狭具有狭窄的环大陆架再沉窄的环大陆架再沉积碎块相的礁前碎积碎块相的礁前碎石堆。多数沉积物石堆。多数沉积物都来源于礁
43、和碎石都来源于礁和碎石堆,向海一侧为半堆,向海一侧为半远洋灰岩。有重力远洋灰岩。有重力流经过大陆坡进入流经过大陆坡进入盆地时,则形成有粒序层的再沉积碎屑灰岩。沿大陆坡剖盆地时,则形成有粒序层的再沉积碎屑灰岩。沿大陆坡剖面上经常可以出现层内截切面。面上经常可以出现层内截切面。64 浅水颗粒滩缓坡型大陆斜坡:浅水颗粒滩缓坡型大陆斜坡:由由碳酸盐沙滩或沙洲碳酸盐沙滩或沙洲组成,从边缘到盆地的相分布为:碳酸盐砂滩、环大陆组成,从边缘到盆地的相分布为:碳酸盐砂滩、环大陆架碎石堆、远海(或半远洋)灰岩、外来砂屑灰岩。环架碎石堆、远海(或半远洋)灰岩、外来砂屑灰岩。环大陆架碎石堆相带也十分狭窄。远海(或半远
44、洋)灰岩大陆架碎石堆相带也十分狭窄。远海(或半远洋)灰岩和外来砂屑灰岩发育层内截切面和滑塌构造。和外来砂屑灰岩发育层内截切面和滑塌构造。65B.跌积型大陆斜坡碳酸盐沉积模式:跌积型大陆斜坡碳酸盐沉积模式:呈悬崖地貌。沉积物呈悬崖地貌。沉积物沿着宽阔的前沿,或通过水道沿着宽阔的前沿,或通过水道(峡谷峡谷)从浅水向盆地搬运。从浅水向盆地搬运。发育碳酸盐海底堆积扇,环大陆架发育碳酸盐海底堆积扇,环大陆架碎石堆分布相当宽碎石堆分布相当宽,围,围绕大陆架边缘构成一个宽阔的环大陆架边缘绕大陆架边缘构成一个宽阔的环大陆架边缘碎石裙碎石裙。礁跌积型大礁跌积型大陆斜坡:陆斜坡:生物礁生物礁生长在悬崖顶部,生长在
45、悬崖顶部,环大陆架碎石堆环大陆架碎石堆很发育,并构成很发育,并构成巨大的碎屑堆楔巨大的碎屑堆楔状体。受构造的状体。受构造的影响形成岩崩、影响形成岩崩、砂流、重力流。砂流、重力流。悬崖被水道和峡悬崖被水道和峡谷切割,环大陆谷切割,环大陆架的碎石堆沿走向与碳酸盐质海底扇相互穿插。架的碎石堆沿走向与碳酸盐质海底扇相互穿插。66 滩跌积型大陆斜坡:滩跌积型大陆斜坡:环大陆架碎石堆沉积物主要为环大陆架碎石堆沉积物主要为夹有灰泥岩的碳酸盐砂屑沉积,所含碳酸盐岩块极少夹有灰泥岩的碳酸盐砂屑沉积,所含碳酸盐岩块极少见。从悬崖向大陆斜坡,碳酸盐砂比较迅速地递变为见。从悬崖向大陆斜坡,碳酸盐砂比较迅速地递变为大陆
46、斜坡或盆地的远海灰泥沉积。大陆斜坡或盆地的远海灰泥沉积。67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一、碳酸盐岩沉积相模式二、潮坪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三、台地边缘浅滩相碳酸盐岩沉积特征四、生物礁沉积特征四、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七、远洋深水碳酸盐岩沉积特征 68 深水碳酸盐沉积指深水碳酸盐沉积指水深大于水深大于200米米的碳酸盐沉积的碳酸盐沉积,沉积环境包括半深海和深海。,沉积环境包括半
47、深海和深海。碳酸盐碳酸盐浊流浊流沉积和碳酸盐沉积和碳酸盐等深流等深流沉积特征沉积特征基本上基本上与陆源碎屑岩的相同与陆源碎屑岩的相同,仅在成分上不同。,仅在成分上不同。非重力流沉积在非重力流沉积在CCD面以下无碳酸盐沉积面以下无碳酸盐沉积,在,在CCD面之上则类似于陆源碎屑沉积的钙质软泥和有孔面之上则类似于陆源碎屑沉积的钙质软泥和有孔虫软泥。虫软泥。七、远洋深水碳酸盐岩沉积特征七、远洋深水碳酸盐岩沉积特征 69碳酸盐补偿深度:碳酸盐补偿深度:在水深在水深4000-5000m,沉积物中,沉积物中无碳酸盐颗无碳酸盐颗粒粒。在这一深度上,碳酸盐颗粒的沉淀速度等。在这一深度上,碳酸盐颗粒的沉淀速度等于碳酸盐的溶解速度,碳酸盐被完全溶解的截于碳酸盐的溶解速度,碳酸盐被完全溶解的截面,此深度称为碳酸盐沉积的补偿(平衡)深面,此深度称为碳酸盐沉积的补偿(平衡)深度。度。CCD界面界面(calcite compensation depth)70