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沉积学沉积学_ _碳酸盐岩相模式碳酸盐岩相模式第十二章第十二章 碳酸盐沉积环境及相模式碳酸盐沉积环境及相模式1第1页第1页沉积学沉积学_ _碳酸盐岩相模式碳酸盐岩相模式第一节第一节 海洋碳酸盐沉积环境特点海洋碳酸盐沉积环境特点第二节第二节 海洋碳酸盐沉积相模式海洋碳酸盐沉积相模式第三节第三节 海洋碳酸盐沉积环境及沉积相分述海洋碳酸盐沉积环境及沉积相分述第四节第四节 碳酸盐旋回层序碳酸盐旋回层序第五节第五节 碳酸盐相模式与储集体分布型式关系碳酸盐相模式与储集体分布型式关系第六节第六节 湖泊碳酸盐沉积模式湖泊碳酸盐沉积模式第十二章第十二章 碳酸盐沉积环境及相模式碳酸盐沉积环境及相模式2第2页第2页沉积学沉积学_ _碳酸盐岩相模式碳酸盐岩相模式一、温暖、清洁、透光浅水海洋环境一、温暖、清洁、透光浅水海洋环境第一节第一节 海洋碳酸盐沉积环境特点海洋碳酸盐沉积环境特点当代主要分布于南北纬当代主要分布于南北纬3030之间之间生物骨胳和藻类繁生物骨胳和藻类繁盛是形成碳酸盐沉盛是形成碳酸盐沉积物最主要原因。积物最主要原因。碳酸盐颗粒碳酸盐颗粒酸盐骨架酸盐骨架碳酸盐泥碳酸盐泥3第3页第3页沉积学沉积学_ _碳酸盐岩相模式碳酸盐岩相模式一、温暖、清洁、透光浅水海洋环境一、温暖、清洁、透光浅水海洋环境第一节第一节 海洋碳酸盐沉积环境特点海洋碳酸盐沉积环境特点加勒比海，大巴哈马浅滩4第4页第4页沉积学沉积学_ _碳酸盐岩相模式碳酸盐岩相模式加勒比海，bahama滩5第5页第5页沉积学沉积学_ _碳酸盐岩相模式碳酸盐岩相模式波斯湾南岸地域，阿联酋6第6页第6页沉积学沉积学_ _碳酸盐岩相模式碳酸盐岩相模式一、温暖、清洁、透光浅水海洋环境一、温暖、清洁、透光浅水海洋环境第一节第一节 海洋碳酸盐沉积环境特点海洋碳酸盐沉积环境特点碳酸钙补偿深度（碳酸钙补偿深度（CCDCCD）：）：死亡生物：差别溶解效应；深度溶解效应死亡生物：差别溶解效应；深度溶解效应 在碳酸盐钙物质在碳酸盐钙物质缓慢沉降过程中，缓慢沉降过程中，随深度增大不断随深度增大不断被溶解。当深度被溶解。当深度增大到某一深度增大到某一深度线时，就会出现线时，就会出现碳酸钙产生量与碳酸钙产生量与溶解量达到平衡，溶解量达到平衡，这个深度线即碳这个深度线即碳酸钙补偿深度线酸钙补偿深度线7第7页第7页沉积学沉积学_ _碳酸盐岩相模式碳酸盐岩相模式第一节第一节 海洋碳酸盐沉积环境特点海洋碳酸盐沉积环境特点二、碳酸盐沉积水文控制条件二、碳酸盐沉积水文控制条件海水能量与盐度滨岸高能带滨岸高能带滨外高能带滨外高能带砂屑滩、介壳滩、砂屑滩、介壳滩、沿岸砂坝及砂嘴沿岸砂坝及砂嘴Holocene Carbonates of Bahamas/032 Ooid Bar Joulters Cay Bahamas Photo by C.G.St.C.Kendall 8第8页第8页沉积学沉积学_ _碳酸盐岩相模式碳酸盐岩相模式第一节第一节 海洋碳酸盐沉积环境特点海洋碳酸盐沉积环境特点二、碳酸盐沉积水文控制条件二、碳酸盐沉积水文控制条件海水能量与盐度滨岸高能带滨岸高能带滨外高能带滨外高能带砂屑滩、介壳滩、砂屑滩、介壳滩、沿岸砂坝及砂嘴沿岸砂坝及砂嘴Holocene Carbonates of Bahamas/032 Ooid Bar Joulters Cay Bahamas Photo by C.G.St.C.Kendall 9第9页第9页沉积学沉积学_ _碳酸盐岩相模式碳酸盐岩相模式第一节第一节 海洋碳酸盐沉积环境特点海洋碳酸盐沉积环境特点二、碳酸盐沉积水文控制条件二、碳酸盐沉积水文控制条件海水能量与盐度陆棚边沿或陆棚边沿或障壁砂坝前障壁砂坝前缘较深水区缘较深水区障壁后受保障壁后受保护泻湖护泻湖10第10页第10页沉积学沉积学_ _碳酸盐岩相模式碳酸盐岩相模式第一节第一节 海洋碳酸盐沉积环境特点海洋碳酸盐沉积环境特点二、碳酸盐沉积水文控制条件二、碳酸盐沉积水文控制条件海水能量与盐度滨岸高能带滨岸高能带岸礁岸礁滨外高能带滨外高能带堤礁、堡礁堤礁、堡礁11第11页第11页沉积学沉积学_ _碳酸盐岩相模式碳酸盐岩相模式第一节第一节 海洋碳酸盐沉积环境特点海洋碳酸盐沉积环境特点二、碳酸盐沉积水文控制条件二、碳酸盐沉积水文控制条件海水能量与盐度 障壁礁或砂堤之后出现安静泻湖及潮坪环境，假如气候炎热干燥，由蒸发作用使泻湖水体盐度不断升高，最初产生CaCO3（文石）化学沉淀。假如气候比较潮湿炎热，泻湖水体盐度改变不大，除了上述生物，还可有大量绿藻、钙质海绵、苔藓虫及腕足类等窄盐度生物，为碳酸盐沉积提供大量颗粒。在潮坪地带由于间歇性涨潮淹没及退潮期暴露干燥，出现含有特色沉积物，如层纹石灰岩（白云岩）、叠层石灰岩（白云岩）、纹层状球粒石灰岩（白云岩），以及鸟眼、干裂、纹层、膏盐晶体假象等沉积结构。在热带多雨地域，潮间坪沉积带出现淡水透镜体，提供泉水并造成富含半碱水植物沼泽，或出现微卡斯特地貌（溶洞、溶缝、岩溶漏斗等），于沉积物表面沉淀出结壳状淡水方解石等。12第12页第12页沉积学沉积学_ _碳酸盐岩相模式碳酸盐岩相模式Wilson(1975)统计，全新世浅水碳酸盐沉积速率平均1.0m/1000a，礁带3m/1000a；大巴哈马滩和安德罗斯岛潮坪0.7m/1000a；深水1cm/1000a甚至无。第一节第一节 海洋碳酸盐沉积环境特点海洋碳酸盐沉积环境特点三、碳酸盐沉积物沉积速率三、碳酸盐沉积物沉积速率13第13页第13页沉积学沉积学_ _碳酸盐岩相模式碳酸盐岩相模式绝大多数碳酸盐在浅海环境中形成，其沉积作用过程绝大多数碳酸盐在浅海环境中形成，其沉积作用过程主要受化学及生物化学条件控制主要受化学及生物化学条件控制。1 1生物生物在碳酸盐沉积中含有主要作用在碳酸盐沉积中含有主要作用2 2水动力条件水动力条件对碳酸盐沉积含有控制作用对碳酸盐沉积含有控制作用3 3碳酸盐沉积基本上在碳酸盐沉积基本上在原地原地形成形成4 4碳酸盐沉积主要形成于温碳酸盐沉积主要形成于温暖暖、清清洁、透光洁、透光浅浅水环境水环境5 5碳酸盐碳酸盐沉积作用快速沉积作用快速，但容易受到克制，但容易受到克制第一节第一节 海洋碳酸盐沉积环境特点海洋碳酸盐沉积环境特点四、碳酸盐沉积基本规律四、碳酸盐沉积基本规律14第14页第14页沉积学沉积学_ _碳酸盐岩相模式碳酸盐岩相模式第二节第二节 海洋碳酸盐岩沉积相模式海洋碳酸盐岩沉积相模式A.A.陆表海（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，范围辽阔，很浅浅位于大陆内部或陆棚内部，低坡度，范围辽阔，很浅浅海。海。15第15页第15页沉积学沉积学_ _碳酸盐岩相模式碳酸盐岩相模式第二节第二节 海洋碳酸盐岩沉积相模式海洋碳酸盐岩沉积相模式B.B.陆缘海（陆缘海（pericontinetal seapericontinetal sea）位于大陆边沿或陆棚边沿、坡度较大、范围较小、较深浅位于大陆边沿或陆棚边沿、坡度较大、范围较小、较深浅海海16第16页第16页沉积学沉积学_ _碳酸盐岩相模式碳酸盐岩相模式第二节第二节 海洋碳酸盐岩沉积相模式海洋碳酸盐岩沉积相模式陆表海和陆缘海概念（Shaw,1964）A.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，范围辽阔，很浅浅海。B.陆缘海（pericontinetal sea）位于大陆边沿或陆棚边沿、坡度较大、范围较小、较深浅海。地质历史中沉积碳酸盐岩主要浅海是陆表海，现在浅海多是陆缘海陆表海碳酸盐沉积分异主要决定于海水能量。17第17页第17页沉积学沉积学_ _碳酸盐岩相模式碳酸盐岩相模式由海向陆分为由海向陆分为X、Y、Z三带三带X带带-深水低能带，波基面下列深水低能带，波基面下列灰泥及浮游生物碎屑灰泥及浮游生物碎屑有助于生油有助于生油Y带带-近岸高能带，波浪、潮汐主要作用带近岸高能带，波浪、潮汐主要作用带礁、滩礁、滩 良好储集相带良好储集相带 Z带带-滨岸低能带，水浅，蒸发量大滨岸低能带，水浅，蒸发量大泥晶灰岩（白云岩）、蒸发岩、藻叠层结构泥晶灰岩（白云岩）、蒸发岩、藻叠层结构第二节第二节 海洋碳酸盐岩沉积相模式海洋碳酸盐岩沉积相模式一、欧文模式一、欧文模式(Irwin)(Irwin)18第18页第18页沉积学沉积学_ _碳酸盐岩相模式碳酸盐岩相模式1）潮上及潮间带潮上及潮间带（Z）2）浅潮下带浅潮下带（Y）3）无陆源碎屑潮下带无陆源碎屑潮下带（X上上）4）有陆源碎屑潮下带有陆源碎屑潮下带（X下下）第二节第二节 海洋碳酸盐岩沉积相模式海洋碳酸盐岩沉积相模式二、拉波特（二、拉波特（19671967）模式）模式19第19页第19页沉积学沉积学_ _碳酸盐岩相模式碳酸盐岩相模式 1）潮上及潮间带潮上及潮间带（Z）：蒸发作用强）：蒸发作用强白云岩、云质灰岩、白云岩、云质灰岩、白云岩、云质灰岩、白云岩、云质灰岩、叠层结构、干裂、鸟眼结构等叠层结构、干裂、鸟眼结构等 第二节第二节 海洋碳酸盐岩沉积相模式海洋碳酸盐岩沉积相模式二、拉波特（1967）模式20第20页第20页沉积学沉积学_ _碳酸盐岩相模式碳酸盐岩相模式2）浅潮下带浅潮下带（Y）：潮汐作用强。）：潮汐作用强。颗粒灰岩、叠层石、泥晶灰岩、颗粒灰岩、叠层石、泥晶灰岩、冲刷、干裂等冲刷、干裂等第二节第二节 海洋碳酸盐岩沉积相模式海洋碳酸盐岩沉积相模式二、拉波特（1967）模式21第21页第21页沉积学沉积学_ _碳酸盐岩相模式碳酸盐岩相模式3）无陆源碎屑潮下带无陆源碎屑潮下带（X上上）：）：浪底之下，低能。浪底之下，低能。礁、滩礁、滩第二节第二节 海洋碳酸盐岩沉积相模式海洋碳酸盐岩沉积相模式二、拉波特（1967）模式22第22页第22页沉积学沉积学_ _碳酸盐岩相模式碳酸盐岩相模式4）有陆源碎屑潮下带有陆源碎屑潮下带（X下下）：）：浪底之下，低能。浪底之下，低能。泥晶灰岩泥晶灰岩第二节第二节 海洋碳酸盐岩沉积相模式海洋碳酸盐岩沉积相模式二、拉波特（1967）模式23第23页第23页沉积学沉积学_ _碳酸盐岩相模式碳酸盐岩相模式粘结格架（Y或X上部）24第24页第24页沉积学沉积学_ _碳酸盐岩相模式碳酸盐岩相模式当代潮间带叠层石当代潮间带叠层石当代潮间带叠层石当代潮间带叠层石 澳大利亚澳大利亚澳大利亚澳大利亚25第25页第25页沉积学沉积学_ _碳酸盐岩相模式碳酸盐岩相模式26第26页第26页沉积学沉积学_ _碳酸盐岩相模式碳酸盐岩相模式三、威尔逊碳酸盐沉积模式三、威尔逊碳酸盐沉积模式第二节第二节 海洋碳酸盐岩沉积相模式海洋碳酸盐岩沉积相模式潮汐、波浪、氧化界面、盐度、水深及水循环等原因潮汐、波浪、氧化界面、盐度、水深及水循环等原因 九个原则相带：九个原则相带：1A1A浊积岩和窄地槽深水相，浊积岩和窄地槽深水相，1B1B盆地相（克拉通内部深盆及克盆地相（克拉通内部深盆及克拉通边沿冒地槽盆地）；拉通边沿冒地槽盆地）；2 2广海陆棚相；广海陆棚相；3 3盆地边沿或深陆棚盆地边沿或深陆棚边沿相；边沿相；4 4碳酸盐台地前缘斜坡相；碳酸盐台地前缘斜坡相；5 5台地边沿生物礁相；台地边沿生物礁相；6 6台地边沿浅滩相；台地边沿浅滩相；7 7开阔台地相；开阔台地相；8 8局限台地相；局限台地相；9 9台地蒸发台地蒸发相相 27第27页第27页沉积学沉积学_ _碳酸盐岩相模式碳酸盐岩相模式第二节第二节 海洋碳酸盐岩沉积相模式海洋碳酸盐岩沉积相模式四、关士聪等模式四、关士聪等模式海底地形、海水深度、潮汐作用及海水能量、沉积特性及生物组合海底地形、海水深度、潮汐作用及海水能量、沉积特性及生物组合 2 2个相组、个相组、6 6个相区、个相区、1515个相带个相带 28第28页第28页沉积学沉积学_ _碳酸盐岩相模式碳酸盐岩相模式第二节第二节 海洋碳酸盐岩沉积相模式海洋碳酸盐岩沉积相模式五、塔克（五、塔克（Tucker，1981）模式）模式 7 7个主要环境：潮上潮间坪、泻湖及局限海湾、潮个主要环境：潮上潮间坪、泻湖及局限海湾、潮间潮下浅滩区、开阔陆棚及台地（由浅水至深水）、间潮下浅滩区、开阔陆棚及台地（由浅水至深水）、礁及碳酸盐岩隆、前缘斜坡和盆地礁及碳酸盐岩隆、前缘斜坡和盆地29第29页第29页沉积学沉积学_ _碳酸盐岩相模式碳酸盐岩相模式第二节第二节 海洋碳酸盐岩沉积相模式海洋碳酸盐岩沉积相模式30第30页第30页沉积学沉积学_ _碳酸盐岩相模式碳酸盐岩相模式第二节第二节 海洋碳酸盐岩沉积相模式海洋碳酸盐岩沉积相模式六、六、Read模式模式1 1碳酸盐缓坡模式碳酸盐缓坡模式 等斜缓坡等斜缓坡 等斜缓坡系指含有比较均一和平缓、从岸线逐步进入盆地缓等斜缓坡系指含有比较均一和平缓、从岸线逐步进入盆地缓慢倾斜斜坡（慢倾斜斜坡（1 1数数m/kmm/km），与较深水低能环境之间无明显坡），与较深水低能环境之间无明显坡折，波浪搅动带位于近岸处。折，波浪搅动带位于近岸处。由岸向海划分为四个相带：由岸向海划分为四个相带：潮坪和泻湖相；潮坪和泻湖相；浅滩或鲕粒浅滩或鲕粒（团粒）砂滩浅水组合；（团粒）砂滩浅水组合；较深水缓坡泥质粒泥灰岩或灰泥灰较深水缓坡泥质粒泥灰岩或灰泥灰岩；岩；斜坡和盆地灰泥灰岩和具页岩夹层灰泥灰岩。斜坡和盆地灰泥灰岩和具页岩夹层灰泥灰岩。31第31页第31页沉积学沉积学_ _碳酸盐岩相模式碳酸盐岩相模式32第32页第32页沉积学沉积学_ _碳酸盐岩相模式碳酸盐岩相模式第二节第二节 海洋碳酸盐岩沉积相模式海洋碳酸盐岩沉积相模式六、六、Read模式模式1 1碳酸盐缓坡模式碳酸盐缓坡模式远端变陡缓坡远端变陡缓坡 前三个相带沉积特性与等斜缓坡一致，在斜坡和盆地边缘相带沉积物类型则不同于等斜缓坡，斜坡相碎屑角砾状灰岩，浅水相碎屑罕见。角砾状灰岩呈槽状或席状，同时还有一些互层状浊流和等深流成因异地颗粒灰岩。33第33页第33页沉积学沉积学_ _碳酸盐岩相模式碳酸盐岩相模式第二节第二节 海洋碳酸盐岩沉积相模式海洋碳酸盐岩沉积相模式六、六、Read模式模式 2 2碳酸盐台地相模式碳酸盐台地相模式 碳酸盐台地：碳酸盐台地：指含有水平顶和陡指含有水平顶和陡峻陆棚边沿碳酸盐峻陆棚边沿碳酸盐沉积海域，在这个沉积海域，在这个边沿上含有边沿上含有“高能高能量量”沉积物，而无沉积物，而无论该海域是否与陆论该海域是否与陆地毗连和其延伸范地毗连和其延伸范围。围。34第34页第34页沉积学沉积学_ _碳酸盐岩相模式碳酸盐岩相模式第二节第二节 海洋碳酸盐岩沉积相模式海洋碳酸盐岩沉积相模式六、六、Read模式模式等斜缓坡等斜缓坡：波波斯湾，斯湾，沙克湾；沙克湾；远端变陡缓坡：远端变陡缓坡：犹卡坦；犹卡坦；镶边陆棚：镶边陆棚：佛佛罗里达，罗里达，昆士昆士兰（同时反应淹没兰（同时反应淹没陆棚特性）；陆棚特性）；孤立台地：孤立台地：巴巴哈马；哈马；布莱克布莱克海台海台35第35页第35页沉积学沉积学_ _碳酸盐岩相模式碳酸盐岩相模式第二节第二节 海洋碳酸盐岩沉积相模式海洋碳酸盐岩沉积相模式七、碳酸盐相模式分类和改变七、碳酸盐相模式分类和改变1 1碳酸盐相模式分类碳酸盐相模式分类 36第36页第36页沉积学沉积学_ _碳酸盐岩相模式碳酸盐岩相模式第二节第二节 海洋碳酸盐岩沉积相模式海洋碳酸盐岩沉积相模式七、碳酸盐相模式分类和改变七、碳酸盐相模式分类和改变2 2碳酸盐沉积相模式改变碳酸盐沉积相模式改变 （1 1）沉积作用与碳酸盐相模式改变关系）沉积作用与碳酸盐相模式改变关系碳酸盐建隆地貌改变与相模式关系碳酸盐建隆地貌改变与相模式关系 37第37页第37页沉积学沉积学_ _碳酸盐岩相模式碳酸盐岩相模式第二节第二节 海洋碳酸盐岩沉积相模式海洋碳酸盐岩沉积相模式七、碳酸盐相模式分类和改变七、碳酸盐相模式分类和改变2 2碳酸盐沉积相模式改变碳酸盐沉积相模式改变 （1 1）沉积作用与碳酸盐相模式改变关系）沉积作用与碳酸盐相模式改变关系38第38页第38页沉积学沉积学_ _碳酸盐岩相模式碳酸盐岩相模式第二节第二节 海洋碳酸盐岩沉积相模式海洋碳酸盐岩沉积相模式七、碳酸盐相模式分类和改变七、碳酸盐相模式分类和改变2 2碳酸盐沉积相模式改变碳酸盐沉积相模式改变 （2 2）海平面改变对碳酸盐相模式影响）海平面改变对碳酸盐相模式影响 碳酸盐台地淹没后几种改变模式（据碳酸盐台地淹没后几种改变模式（据ReadRead，19851985）39第39页第39页沉积学沉积学_ _碳酸盐岩相模式碳酸盐岩相模式第二节第二节 海洋碳酸盐岩沉积相模式海洋碳酸盐岩沉积相模式七、碳酸盐相模式分类和改变七、碳酸盐相模式分类和改变2 2碳酸盐沉积相模式改变碳酸盐沉积相模式改变 （3 3）板块结构背景与碳酸盐沉积相模式关系）板块结构背景与碳酸盐沉积相模式关系 离散板块结构背景条件下碳酸盐相模式演化离散板块结构背景条件下碳酸盐相模式演化 40第40页第40页沉积学沉积学_ _碳酸盐岩相模式碳酸盐岩相模式第二节第二节 海洋碳酸盐岩沉积相模式海洋碳酸盐岩沉积相模式七、碳酸盐相模式分类和改变七、碳酸盐相模式分类和改变2 2碳酸盐沉积相模式改变碳酸盐沉积相模式改变 （3 3）板块结构背景与碳酸盐沉积相模式关系）板块结构背景与碳酸盐沉积相模式关系 聚合板块结构背景条件下碳酸盐相模式改变聚合板块结构背景条件下碳酸盐相模式改变 41第41页第41页沉积学沉积学_ _碳酸盐岩相模式碳酸盐岩相模式第二节第二节 海洋碳酸盐岩沉积相模式海洋碳酸盐岩沉积相模式七、碳酸盐相模式分类和改变七、碳酸盐相模式分类和改变2 2碳酸盐沉积相模式改变碳酸盐沉积相模式改变 42第42页第42页