碳酸盐岩沉积相模式-精品文档资料.ppt

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1、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 一一一一.碳酸盐沉积物产生的条件碳酸盐沉积物产生的条件碳酸盐沉积物产生的条件碳酸盐沉积物产生的条件 温暖、清洁的浅海海域。在现代主要分布于南北纬温暖、清洁的浅海海域。在现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积物盛是形成碳酸盐沉积物的最主要因素。的最主要因素。碳酸盐颗粒碳酸盐颗粒（内碎（内碎屑、鲕粒、藻粒、球粒屑、鲕粒、藻粒、球粒 、生物颗粒）、生物颗粒）碳酸盐骨架碳酸盐骨架（珊瑚、（珊瑚、层孔虫等）层孔虫等）碳酸盐泥碳酸盐泥

2、（机械的、（机械的、化学的、钙藻、钙质超化学的、钙藻、钙质超微生物）微生物）珊瑚礁灰岩珊瑚礁灰岩二二二二.碳酸盐沉积物的搬运和沉积碳酸盐沉积物的搬运和沉积碳酸盐沉积物的搬运和沉积碳酸盐沉积物的搬运和沉积1.1.碳酸盐的碳酸盐的碳酸盐的碳酸盐的沉积作用沉积作用沉积作用沉积作用主要发生在主要发生在主要发生在主要发生在热带浅水陆棚热带浅水陆棚热带浅水陆棚热带浅水陆棚和和和和浅滩浅滩浅滩浅滩上上上上2.2.碳酸盐颗粒、泥碳酸盐颗粒、泥碳酸盐颗粒、泥碳酸盐颗粒、泥 同陆源碎屑一样，可以遭受水体的同陆源碎屑一样，可以遭受水体的同陆源碎屑一样，可以遭受水体的同陆源碎屑一样，可以遭受水体的搬运和簸选搬运和簸选

3、搬运和簸选搬运和簸选。3.3.碳酸盐沉积物有三个沉积区：碳酸盐沉积物有三个沉积区：碳酸盐沉积物有三个沉积区：碳酸盐沉积物有三个沉积区：海岸沉积区、浅水陆棚区海岸沉积区、浅水陆棚区海岸沉积区、浅水陆棚区海岸沉积区、浅水陆棚区和和和和深水盆地区。深水盆地区。深水盆地区。深水盆地区。潮汐流和风暴流潮汐流和风暴流潮汐流和风暴流潮汐流和风暴流将碳酸盐沉积物搬运到将碳酸盐沉积物搬运到将碳酸盐沉积物搬运到将碳酸盐沉积物搬运到潮坪或海滩潮坪或海滩潮坪或海滩潮坪或海滩上，形成上，形成上，形成上，形成碳酸盐砂和碳酸盐砂和碳酸盐砂和碳酸盐砂和灰泥沉积。灰泥沉积。灰泥沉积。灰泥沉积。风暴回流和重力流风暴回流和重力流风

4、暴回流和重力流风暴回流和重力流将碳酸盐沉积物搬运到将碳酸盐沉积物搬运到将碳酸盐沉积物搬运到将碳酸盐沉积物搬运到深水环境深水环境深水环境深水环境沉积，基质支撑沉积，基质支撑沉积，基质支撑沉积，基质支撑颗粒颗粒颗粒颗粒沉积沉积沉积沉积层层层层与与与与细粒悬浮物沉积在一起细粒悬浮物沉积在一起细粒悬浮物沉积在一起细粒悬浮物沉积在一起。留在留在留在留在浅海陆棚区浅海陆棚区浅海陆棚区浅海陆棚区的碳酸盐沉积物，在的碳酸盐沉积物，在的碳酸盐沉积物，在的碳酸盐沉积物，在高能带形成颗粒滩或生物礁高能带形成颗粒滩或生物礁高能带形成颗粒滩或生物礁高能带形成颗粒滩或生物礁。4.4.大部分大部分大部分大部分粗碳酸盐沉积物

5、的搬运距离不远粗碳酸盐沉积物的搬运距离不远粗碳酸盐沉积物的搬运距离不远粗碳酸盐沉积物的搬运距离不远。5.5.颗粒间颗粒间颗粒间颗粒间灰泥基质的多少灰泥基质的多少灰泥基质的多少灰泥基质的多少、颗粒的填集特点颗粒的填集特点颗粒的填集特点颗粒的填集特点是是是是判断水体能量的标志判断水体能量的标志判断水体能量的标志判断水体能量的标志。6.6.常在大面积上常在大面积上常在大面积上常在大面积上垂向加积垂向加积垂向加积垂向加积，侧向加积少。，侧向加积少。，侧向加积少。，侧向加积少。三三三三.碳酸盐沉积物的沉积速率碳酸盐沉积物的沉积速率碳酸盐沉积物的沉积速率碳酸盐沉积物的沉积速率Wilson(1975)Wil

6、son(1975)统计，全新世统计，全新世统计，全新世统计，全新世浅水碳酸盐浅水碳酸盐浅水碳酸盐浅水碳酸盐的沉积速率的沉积速率的沉积速率的沉积速率平均平均平均平均1.01.0m/1000am/1000a，礁带礁带礁带礁带3 3m/1000am/1000a；大巴哈马滩和安德罗斯岛大巴哈马滩和安德罗斯岛大巴哈马滩和安德罗斯岛大巴哈马滩和安德罗斯岛潮坪潮坪潮坪潮坪0.70.7m/1000am/1000a；深水（慢）深水（慢）深水（慢）深水（慢）1 1cm/1000acm/1000a甚至无甚至无甚至无甚至无。四、碳酸盐沉积的基本规律四、碳酸盐沉积的基本规律 绝大多数碳酸盐在浅海环境中形成，其沉积作用绝

7、大多数碳酸盐在浅海环境中形成，其沉积作用绝大多数碳酸盐在浅海环境中形成，其沉积作用绝大多数碳酸盐在浅海环境中形成，其沉积作用过程过程过程过程主要受到化学和生物化学条件的控制主要受到化学和生物化学条件的控制主要受到化学和生物化学条件的控制主要受到化学和生物化学条件的控制。l l1 1 1 1、生物、生物、生物、生物在碳酸盐岩沉积中具有重要作用；在碳酸盐岩沉积中具有重要作用；在碳酸盐岩沉积中具有重要作用；在碳酸盐岩沉积中具有重要作用；l l2 2 2 2、水动力条件、水动力条件、水动力条件、水动力条件对碳酸盐岩沉积具有控制作用；对碳酸盐岩沉积具有控制作用；对碳酸盐岩沉积具有控制作用；对碳酸盐岩沉积

8、具有控制作用；l l3 3 3 3、碳酸盐岩沉积基本在、碳酸盐岩沉积基本在、碳酸盐岩沉积基本在、碳酸盐岩沉积基本在原地原地原地原地形成；形成；形成；形成；l l4 4 4 4、碳酸盐岩沉积主要形成于、碳酸盐岩沉积主要形成于、碳酸盐岩沉积主要形成于、碳酸盐岩沉积主要形成于温温温温暖暖暖暖、清清清清洁洁洁洁、透光的透光的透光的透光的浅浅浅浅水水水水环境；环境；环境；环境；l l5 5、碳酸盐岩碳酸盐岩碳酸盐岩碳酸盐岩沉积作用迅速，沉积作用迅速，沉积作用迅速，沉积作用迅速，但容易受到控制但容易受到控制但容易受到控制但容易受到控制(抑制抑制抑制抑制)。在在2020世纪世纪5050年代以前，人们对碳酸盐

9、岩沉积环境的认年代以前，人们对碳酸盐岩沉积环境的认识还是相当肤浅的，几乎全是笼统的识还是相当肤浅的，几乎全是笼统的“浅海相浅海相”化学沉积化学沉积概念。从概念。从6060年代开始，随着对现代碳酸盐沉积作用研究的年代开始，随着对现代碳酸盐沉积作用研究的深入和对碳酸盐沉积原理的逐渐认识和深化，特别是石油深入和对碳酸盐沉积原理的逐渐认识和深化，特别是石油工业的推动，对古代海相碳酸盐岩沉积环境的解释才取得工业的推动，对古代海相碳酸盐岩沉积环境的解释才取得突飞猛进发展，并建立了一系列相应的沉积相模式。突飞猛进发展，并建立了一系列相应的沉积相模式。第二节第二节 海洋碳酸盐岩海洋碳酸盐岩沉积相模式沉积相模式

10、一、陆表海和陆缘海的概念一、陆表海和陆缘海的概念一、陆表海和陆缘海的概念一、陆表海和陆缘海的概念（Shaw,1964Shaw,1964）A.A.陆表海（陆表海（陆表海（陆表海（epeiricepeiric sea,sea,epicontinental epicontinental sea,inland sea,continental sea sea,inland sea,continental sea）l l位于大陆内部或陆棚内部，低坡度位于大陆内部或陆棚内部，低坡度位于大陆内部或陆棚内部，低坡度位于大陆内部或陆棚内部，低坡度，范围广阔，很浅的浅海。范围广阔，很浅的浅海。范围广阔，很浅的浅海。

11、范围广阔，很浅的浅海。B.B.陆缘海（陆缘海（陆缘海（陆缘海（pericontinetalpericontinetal sea sea）l l位于大陆边缘或陆棚边缘、坡度较大位于大陆边缘或陆棚边缘、坡度较大位于大陆边缘或陆棚边缘、坡度较大位于大陆边缘或陆棚边缘、坡度较大、范围较小范围较小范围较小范围较小、较深的浅海。较深的浅海。较深的浅海。较深的浅海。l l地质历史中沉积碳酸盐岩的主要浅海是陆表海，现在浅海多是陆缘海地质历史中沉积碳酸盐岩的主要浅海是陆表海，现在浅海多是陆缘海地质历史中沉积碳酸盐岩的主要浅海是陆表海，现在浅海多是陆缘海地质历史中沉积碳酸盐岩的主要浅海是陆表海，现在浅海多是陆缘海

12、l l陆表海的碳酸盐沉积分异主要决定于海水的能量陆表海的碳酸盐沉积分异主要决定于海水的能量陆表海的碳酸盐沉积分异主要决定于海水的能量陆表海的碳酸盐沉积分异主要决定于海水的能量。关于碳酸盐岩沉积模式前人进行了大量的研究工作。由关于碳酸盐岩沉积模式前人进行了大量的研究工作。由于陆表海内波浪、海流以及潮汐作用对于碳酸盐沉积物的分于陆表海内波浪、海流以及潮汐作用对于碳酸盐沉积物的分异，形成了三个明显的沉积相带，即一个高能带、两个低能异，形成了三个明显的沉积相带，即一个高能带、两个低能带。这一特征首先由肖（带。这一特征首先由肖（Shaw，1964）提出，奠定了碳酸盐提出，奠定了碳酸盐相模式的基础，其后欧

13、文（相模式的基础，其后欧文（Irwin，1965）正式命名为正式命名为X、Y、Z三个带，之后拉波特（三个带，之后拉波特（Laport，1967，1969）提出四个带，提出四个带，一直发展到威尔逊（一直发展到威尔逊（Wilson，1969，1975）的九个相带和塔的九个相带和塔克（克（Tucker，1981）七个相带，碳酸盐沉积相模式才逐渐趋七个相带，碳酸盐沉积相模式才逐渐趋于完善和适用。于完善和适用。进入进入8080年代后，人们摆脱了年代后，人们摆脱了60607070年代静态碳酸盐沉积年代静态碳酸盐沉积模式的束缚，开始了一种动态碳酸盐沉积模式的研究和建立，模式的束缚，开始了一种动态碳酸盐沉积模

14、式的研究和建立，强调碳酸盐缓坡（强调碳酸盐缓坡（rampramp）沉积相模式的重要性（沉积相模式的重要性（ReadRead，19821982，19851985；TuckerTucker，19851985；WhitakerWhitaker，19881988；CarozziCarozzi，19891989），），并力图把碳酸盐相模式直接与成岩环境、矿产和油并力图把碳酸盐相模式直接与成岩环境、矿产和油气资源勘探联系起来。以下简要介绍几个最常用的碳酸盐沉气资源勘探联系起来。以下简要介绍几个最常用的碳酸盐沉积相模式。积相模式。二、二、二、二、欧文欧文(IrwinIrwin，1965)1965)的陆表海能

15、量带模式的陆表海能量带模式 65）由海向陆分为由海向陆分为由海向陆分为由海向陆分为X X、Y Y、Z Z三带三带三带三带l lX X带带带带-深水低能带，波基面以下深水低能带，波基面以下深水低能带，波基面以下深水低能带，波基面以下灰泥及浮游生物碎屑灰泥及浮游生物碎屑灰泥及浮游生物碎屑灰泥及浮游生物碎屑有利于生油有利于生油有利于生油有利于生油l lY Y带带带带-近岸高能带，波浪、潮汐的主要作近岸高能带，波浪、潮汐的主要作近岸高能带，波浪、潮汐的主要作近岸高能带，波浪、潮汐的主要作用带用带用带用带礁、滩礁、滩礁、滩礁、滩 良好的储集相带良好的储集相带良好的储集相带良好的储集相带l l Z Z带带

16、带带-滨岸低能带，水浅，蒸发量大滨岸低能带，水浅，蒸发量大滨岸低能带，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、藻叠层构造泥晶灰岩（白云岩）、蒸发岩、藻叠层构造泥晶灰岩（白云岩）、蒸发岩、藻叠层构造泥晶灰岩（白云岩）、蒸发岩、藻叠层构造 欧文依据肖对欧文依据肖对陆表海水动力能量陆表海水动力能量及沉积物分布特征及沉积物分布特征研究建立的理想模研究建立的理想模式，以不含陆源碎式，以不含陆源碎屑物的浅海碳酸盐屑物的浅海碳酸盐沉积物为条件。在沉积物为条件。在此模式中，他将自此模式中，他将自滨岸到广海方向划滨岸到广海方向划分为三个带，并分分为三个带，并分别命别命X、Y、Z带。带

17、。三、三、三、三、潮汐相带模式潮汐相带模式潮汐相带模式潮汐相带模式拉波特（拉波特（拉波特（拉波特（LaporteLaporteLaporteLaporte,1967),1967),1967),1967)拉波特对美国纽约州早泥盆世海德堡群进行沉积相分拉波特对美国纽约州早泥盆世海德堡群进行沉积相分拉波特对美国纽约州早泥盆世海德堡群进行沉积相分拉波特对美国纽约州早泥盆世海德堡群进行沉积相分析时所建立的模式，基本上承袭了肖及欧文的概念，所不同析时所建立的模式，基本上承袭了肖及欧文的概念，所不同析时所建立的模式，基本上承袭了肖及欧文的概念，所不同析时所建立的模式，基本上承袭了肖及欧文的概念，所不同的是他

18、在研究该区沉积环境时指出，由于潮汐面频繁变动，的是他在研究该区沉积环境时指出，由于潮汐面频繁变动，的是他在研究该区沉积环境时指出，由于潮汐面频繁变动，的是他在研究该区沉积环境时指出，由于潮汐面频繁变动，引起潮上潮间潮下环境的复杂变换，因而形成各种相的引起潮上潮间潮下环境的复杂变换，因而形成各种相的引起潮上潮间潮下环境的复杂变换，因而形成各种相的引起潮上潮间潮下环境的复杂变换，因而形成各种相的交替和穿插。他指出潮汐作用的重要性和潮下存在碳酸盐和交替和穿插。他指出潮汐作用的重要性和潮下存在碳酸盐和交替和穿插。他指出潮汐作用的重要性和潮下存在碳酸盐和交替和穿插。他指出潮汐作用的重要性和潮下存在碳酸盐

19、和陆源碎屑的沉积分带性，较前人进了一步。陆源碎屑的沉积分带性，较前人进了一步。陆源碎屑的沉积分带性，较前人进了一步。陆源碎屑的沉积分带性，较前人进了一步。1 1）潮上及潮间带潮上及潮间带潮上及潮间带潮上及潮间带（Z Z）：）：）：）：蒸发作用强。蒸发作用强。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、叠层构造、干裂、鸟眼构造等叠层构造、干裂、鸟眼构造等叠层构造、干裂、鸟眼构造等叠层构造、干裂、鸟眼构造等 2 2）浅的潮下带浅的潮下带浅的潮下带浅的潮下带（Y Y）：）：）：）：潮汐作用强。潮汐作用强。潮汐作用强。潮汐作用强。颗粒灰岩、叠层石、泥

20、晶灰岩、颗粒灰岩、叠层石、泥晶灰岩、颗粒灰岩、叠层石、泥晶灰岩、颗粒灰岩、叠层石、泥晶灰岩、冲刷等冲刷等冲刷等冲刷等 3 3）无陆源碎屑潮下带无陆源碎屑潮下带无陆源碎屑潮下带无陆源碎屑潮下带（X X上上上上）：浪底之上，高能。）：浪底之上，高能。）：浪底之上，高能。）：浪底之上，高能。礁、滩礁、滩礁、滩礁、滩 4 4）有陆源碎屑潮下带有陆源碎屑潮下带有陆源碎屑潮下带有陆源碎屑潮下带（X X下下下下）：浪底之下，低能。）：浪底之下，低能。）：浪底之下，低能。）：浪底之下，低能。泥晶灰岩泥晶灰岩泥晶灰岩泥晶灰岩现代局限台地潮坪、珊瑚礁（包括岸礁、堡礁、环礁）现代局限台地潮坪、珊瑚礁（包括岸礁、堡礁

21、、环礁）l l粘结格架（粘结格架（粘结格架（粘结格架（Y Y或或或或X X上部）上部）上部）上部）现代潮间带叠层石现代潮间带叠层石现代潮间带叠层石现代潮间带叠层石 澳大利亚澳大利亚澳大利亚澳大利亚叠叠层层石石 威尔逊（威尔逊（19691969，19751975）综合了古代及现代碳酸盐岩的大量沉积模式，按）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，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，划分出九个标准相带：建立了综合的碳酸盐沉积模式，划分出九个标准相带：盆地相；盆地相；2 2广

22、海广海陆棚相；陆棚相；3 3盆地边缘或深陆棚边缘相；盆地边缘或深陆棚边缘相；4 4碳酸盐台地前缘斜坡相；碳酸盐台地前缘斜坡相；5 5台台地边缘生物礁相；地边缘生物礁相；6 6台地边缘浅滩相；台地边缘浅滩相；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台地蒸发相。这个模式是欧文、拉波特等的模式的发展，台地蒸发相。这个模式是欧文、拉波特等的模式的发展，1 1、2 2、3 3相带相相带相当于当于X X带，带，4 4、5 5、6 6相带相当于相带相当于Y Y带，带，7 7、8 8、9 9相带相当于相带相当于Z Z带。威尔逊模式在带。威尔逊模式在九个相带中划分了九个相带中划分了24

23、24个微相类型，对模式的使用带来很大方便。个微相类型，对模式的使用带来很大方便。四、威尔逊标准相带模式四、威尔逊标准相带模式四、威尔逊标准相带模式四、威尔逊标准相带模式XYZ1 1盆地相；盆地相；2 2广海陆棚相；广海陆棚相；3 3盆地边缘或深陆棚边缘相；盆地边缘或深陆棚边缘相；4 4碳酸盐台地前缘斜坡相；碳酸盐台地前缘斜坡相；5 5台台地边缘生物礁相；地边缘生物礁相；6 6台地边缘浅滩相；台地边缘浅滩相；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台地蒸发相。台地蒸发相。l l碳碳碳碳酸酸酸酸盐盐盐盐岩岩岩岩标标标标准准准准相相相相带带带带模模模模式式式式（综综综综合合

24、合合模模模模式式式式：海海海海底底底底地地地地形形形形、潮潮潮潮汐汐汐汐、波波波波浪浪浪浪、氧氧氧氧化化化化界界界界面、盐度及海水循环面、盐度及海水循环面、盐度及海水循环面、盐度及海水循环）三大相区九个标准相带三大相区九个标准相带三大相区九个标准相带三大相区九个标准相带A.A.盆地相区（相当于陆棚沉积区）盆地相区（相当于陆棚沉积区）盆地相区（相当于陆棚沉积区）盆地相区（相当于陆棚沉积区）1.1.盆地相盆地相盆地相盆地相2.2.开阔陆棚相开阔陆棚相开阔陆棚相开阔陆棚相3.3.碳酸盐斜坡脚相（盆地边缘或深陆棚边缘相）碳酸盐斜坡脚相（盆地边缘或深陆棚边缘相）碳酸盐斜坡脚相（盆地边缘或深陆棚边缘相）碳

25、酸盐斜坡脚相（盆地边缘或深陆棚边缘相）四、威尔逊标准相带模式四、威尔逊标准相带模式四、威尔逊标准相带模式四、威尔逊标准相带模式波基面以下波基面以下波基面以下波基面以下X X带带带带暗色泥晶灰岩和页岩暗色泥晶灰岩和页岩暗色泥晶灰岩和页岩暗色泥晶灰岩和页岩主要生油区主要生油区主要生油区主要生油区宽相带区宽相带区宽相带区宽相带区四四四四、威尔逊标准相带模式、威尔逊标准相带模式、威尔逊标准相带模式、威尔逊标准相带模式l lB.B.台地边缘相区（台地边缘相区（台地边缘相区（台地边缘相区（相当于障壁岛、滩沉积区）相当于障壁岛、滩沉积区）相当于障壁岛、滩沉积区）相当于障壁岛、滩沉积区）4.4.碳酸盐台地边缘

26、前斜坡相碳酸盐台地边缘前斜坡相碳酸盐台地边缘前斜坡相碳酸盐台地边缘前斜坡相l l远岸低能与高能的远岸低能与高能的远岸低能与高能的远岸低能与高能的过渡带过渡带过渡带过渡带5.5.台地边缘的生物礁相台地边缘的生物礁相台地边缘的生物礁相台地边缘的生物礁相6.6.台缘砂相台缘砂相台缘砂相台缘砂相波基面以上波基面以上波基面以上波基面以上Y Y带带带带生物礁、生物碎屑灰岩生物礁、生物碎屑灰岩生物礁、生物碎屑灰岩生物礁、生物碎屑灰岩鲕粒灰岩、内碎屑灰岩鲕粒灰岩、内碎屑灰岩鲕粒灰岩、内碎屑灰岩鲕粒灰岩、内碎屑灰岩油气储集相带油气储集相带油气储集相带油气储集相带窄相带区窄相带区窄相带区窄相带区。四、四、四、四、

27、威尔逊标准相带模式威尔逊标准相带模式威尔逊标准相带模式威尔逊标准相带模式l l（三）台地相区（三）台地相区（三）台地相区（三）台地相区（相当于潮坪、泻湖相当于潮坪、泻湖相当于潮坪、泻湖相当于潮坪、泻湖 沉积区）沉积区）沉积区）沉积区）7.7.开阔台地相开阔台地相开阔台地相开阔台地相 基本是低能带基本是低能带基本是低能带基本是低能带8.8.局限台地相局限台地相局限台地相局限台地相9.9.台地蒸发相台地蒸发相台地蒸发相台地蒸发相近岸低能带近岸低能带近岸低能带近岸低能带/潮坪带潮坪带潮坪带潮坪带Z Z带带带带泥晶灰岩、白云质灰岩、泥晶灰岩、白云质灰岩、泥晶灰岩、白云质灰岩、泥晶灰岩、白云质灰岩、白云

28、岩、蒸发岩白云岩、蒸发岩白云岩、蒸发岩白云岩、蒸发岩 白云岩白云岩白云岩白云岩储集岩储集岩储集岩储集岩 蒸发岩蒸发岩蒸发岩蒸发岩盖层盖层盖层盖层分布宽阔分布宽阔分布宽阔分布宽阔宽相带区宽相带区宽相带区宽相带区四、关士聪等的模式四、关士聪等的模式 关士聪等（关士聪等（1980），按海底地形、海水深度、潮汐作用及海水能量、沉积），按海底地形、海水深度、潮汐作用及海水能量、沉积特征及生物组合特征等，分为两个相组、六个相区、十五个相带（或相）。特征及生物组合特征等，分为两个相组、六个相区、十五个相带（或相）。表表12123 3 中国古海域沉积环境综合表（据关士聪等，中国古海域沉积环境综合表（据关士聪等

29、，19801980）槽盆相组槽盆相组深海槽盆相区（深海槽盆相区（O O1 1）次深海槽盆相区（次深海槽盆相区（O O2 2）台棚相组台棚相组浅海陆棚相区（浅海陆棚相区（）陆棚边缘盆地相带（陆棚边缘盆地相带（I I1 1）浅海陆棚相带（浅海陆棚相带（I I2 2）陆棚内缘斜坡相带（陆棚内缘斜坡相带（I I3 3）台地边缘相区（台地边缘相区（）台地前缘斜坡相带（台地前缘斜坡相带（1 1）台地边缘礁相带（台地边缘礁相带（2 2）台地边缘滩相带（台地边缘滩相带（3 3）台地相区（台地相区（）台盆（台沟）相带（台盆（台沟）相带（0 0）开阔台地相带（开阔台地相带（1 1）半闭塞台地相带（半闭塞台地相带（

30、2 2）闭塞台地相带（闭塞台地相带（3 3）陆地边缘相区（陆地边缘相区（）沿岸滩坝相带（沿岸滩坝相带（1 1）潮坪泻湖相带（潮坪泻湖相带（2 2）滨海沼泽相带（滨海沼泽相带（3 3）滨海陆屑滩相带（滨海陆屑滩相带（4 4）三角洲相带（三角洲相带（5 5）关士聪等建立的综合模式，具有重要的理论和实践意义，值得推广。他关士聪等建立的综合模式，具有重要的理论和实践意义，值得推广。他们所划的台棚相组包括了陆表海及边缘海沉积模式。槽盆相组概括了主动及们所划的台棚相组包括了陆表海及边缘海沉积模式。槽盆相组概括了主动及被动大陆边缘盆地沉积特征。模式考虑了各种构造条件下的沉积盆地类型。被动大陆边缘盆地沉积特征

31、。模式考虑了各种构造条件下的沉积盆地类型。同时，他们也将陆源沉积模式与清水碳酸盐沉积模式统一起来。同时，他们也将陆源沉积模式与清水碳酸盐沉积模式统一起来。五、塔克（五、塔克（TuckerTucker，19811981）的模式的模式 塔克认为，完整的碳酸盐相模式应具有：在近岸潮间潮上区，以碳酸盐泥塔克认为，完整的碳酸盐相模式应具有：在近岸潮间潮上区，以碳酸盐泥坪为主；在浅水到深水陆棚区，为碳酸盐砂及泥沉积；在沟通泻湖与开阔陆棚坪为主；在浅水到深水陆棚区，为碳酸盐砂及泥沉积；在沟通泻湖与开阔陆棚的主要潮汐通道口上可以发育碳酸盐潮汐三角洲，也是鲕粒生成场所；沿着陆的主要潮汐通道口上可以发育碳酸盐潮汐

32、三角洲，也是鲕粒生成场所；沿着陆棚边缘，礁和其它碳酸盐岩隆经常发育；在很少陆源物注入盆地的时候，则可棚边缘，礁和其它碳酸盐岩隆经常发育；在很少陆源物注入盆地的时候，则可有异地搬运的远海碳酸盐沉积作用发生。有异地搬运的远海碳酸盐沉积作用发生。塔克模式的主要特点是将碳酸盐沉积作用与七个主要环塔克模式的主要特点是将碳酸盐沉积作用与七个主要环境联系起来划分成潮上潮间坪、泻湖及局限海湾、潮间境联系起来划分成潮上潮间坪、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）、礁及碳酸潮下浅滩区、开阔陆棚及台地（由浅水至深水）、礁及碳酸盐岩隆、前缘斜坡和盆地盐岩隆、前缘斜坡和盆地7个相带，其中盆地包

33、括其它欠补偿个相带，其中盆地包括其它欠补偿的远海碳酸盐沉积区和碳酸盐浊积盆地。塔克又将前五种环的远海碳酸盐沉积区和碳酸盐浊积盆地。塔克又将前五种环境划归碳酸盐台地陆表海，将后二种划归盆地较深水境划归碳酸盐台地陆表海，将后二种划归盆地较深水/斜坡斜坡区。该模式同威尔逊的模式相比较，不同点在于塔克模式中区。该模式同威尔逊的模式相比较，不同点在于塔克模式中将盆地与陆棚放在一起，台地边缘生物礁与浅滩合并。在碳将盆地与陆棚放在一起，台地边缘生物礁与浅滩合并。在碳酸盐台地中则将泻湖（局限台地）与潮坪分开，开阔台地内酸盐台地中则将泻湖（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

34、及泥丘。相对又分出浅水碳酸盐砂滩，局部出现斑（点）礁及泥丘。相对威尔逊模式，塔克这个模式更切合陆表海碳酸盐沉积作用，威尔逊模式，塔克这个模式更切合陆表海碳酸盐沉积作用，非常适用于我国华北地台及扬子地台的古生代及三叠纪。非常适用于我国华北地台及扬子地台的古生代及三叠纪。六、六、ReadRead（19891989）模式模式碳酸盐缓坡、台地两种模式碳酸盐缓坡、台地两种模式潮坪、泻湖潮坪、潮坪、泻湖泻湖水水体体逐逐渐渐加加深深缓坡模式：缓坡模式：台地模式：台地模式：台地台地（Read)：具有水平的顶和具有水平的顶和陡峻边缘的碳酸盐浅陡峻边缘的碳酸盐浅海，边缘具有高能沉海，边缘具有高能沉积，也可以与陆地

35、相积，也可以与陆地相邻。邻。碳酸盐建隆（碳酸盐台地）碳酸盐建隆（碳酸盐台地）七、七、碳酸盐相模式的分类和变化碳酸盐相模式的分类和变化 1.1.相模式的分类相模式的分类 碳酸盐沉积相模式分类中，一般强调缓坡和台地两种端碳酸盐沉积相模式分类中，一般强调缓坡和台地两种端元类型模式。综合国内外已有研究成果，提出下面的碳酸盐元类型模式。综合国内外已有研究成果，提出下面的碳酸盐沉积相模式分类方案。沉积相模式分类方案。低能海岸低能海岸高能海岸高能海岸2.2.相模式的变化相模式的变化台地台地缓坡缓坡趋势趋势（1 1）一般暖水碳酸盐缓坡向台地转化是沉积演化的总趋势。）一般暖水碳酸盐缓坡向台地转化是沉积演化的总趋

36、势。较较少见少见较较常见常见（2 2）海平面变化）海平面变化(大于、等于、小于大于、等于、小于)对碳酸盐相模式的影响对碳酸盐相模式的影响海平面迅速海平面迅速上升上升海平面较快上升海平面快速上升，缓坡、镶边陆棚和孤立台地等向陆地方向移动。海平面快速上升，缓坡、镶边陆棚和孤立台地等向陆地方向移动。海平面较快海平面较快上升上升 第三节第三节 海洋碳酸盐沉积环境及沉积相海洋碳酸盐沉积环境及沉积相一、潮坪环境及其沉积特征一、潮坪环境及其沉积特征潮上带的藻潮上带的藻席席1.1.潮上带：潮上带：泥晶或叠层灰岩、白云岩、石膏。泥晶或叠层灰岩、白云岩、石膏。暴露标志、咸化或淡化标志，暴露标志、咸化或淡化标志，藻

37、席（叠层石）、膏溶角砾、藻席（叠层石）、膏溶角砾、干裂成因的内碎屑、鸟眼、帐篷、钙结层、干裂成因的内碎屑、鸟眼、帐篷、钙结层、.2.2.潮间带：潮间带：潮道沉积为典型，颗粒泥晶灰岩、颗粒灰岩，羽状交错层理。潮道沉积为典型，颗粒泥晶灰岩、颗粒灰岩，羽状交错层理。潮坪上为叠层石、白云岩，潮坪上为叠层石、白云岩，潮汐层理、潮汐层理、半球状或柱状半球状或柱状叠层构叠层构造、暴露构造、鸟眼构造。造、暴露构造、鸟眼构造。3.3.萨布哈及其剖面层序萨布哈及其剖面层序蒸发盐类的沉积。蒸发盐类的沉积。若受淡水溶解，若受淡水溶解，则形成塌陷角砾岩。则形成塌陷角砾岩。4.4.正常潮坪（潮湿型）碳酸盐及其剖面层序正常

38、潮坪（潮湿型）碳酸盐及其剖面层序海侵滞留层海侵滞留层二、局限陆棚环境二、局限陆棚环境 水体受限，低能，水体受限，低能，如海湾、泻湖如海湾、泻湖，盐度变化大。盐度变化大。富含球粒的碳酸盐泥、藻团块，广盐性生物扰动强烈。富含球粒的碳酸盐泥、藻团块，广盐性生物扰动强烈。无明显的沉积标志，可通过沉积相变来区别。无明显的沉积标志，可通过沉积相变来区别。所谓局限陆棚是指地理上或水动力上受到限制的一种潮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下浅水低能的碳酸盐沉积环境。从地貌角度，它可以包括海从地貌角度，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，湾、

39、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，经常被称之为在台地相沉积模式中，经常被称之为“局限台地局限台地”。三、陆棚环境及沉积特征三、陆棚环境及沉积特征浪基面以下。浪基面以下。两种形式：两种形式：碳酸盐缓坡、开阔台地。碳酸盐缓坡、开阔台地。1.1.正常的海相生物；正常的海相生物；2.2.（含颗粒）泥晶灰岩，礁滩周围有颗粒灰岩、粘结灰岩；（含颗粒）泥晶灰岩，礁滩周围有颗粒灰岩、粘结灰岩；3.3.广泛的生物扰动。广泛的生物扰动。四、台缘浅滩及沉积特征四、台缘浅滩及沉积特征 浅滩的类型很多。浅滩的类型很多。台缘浅滩的形成与早期地形、水动力、海平面变化台缘浅滩的形成与早期地

40、形、水动力、海平面变化 等有关。等有关。亮晶颗粒灰岩亮晶颗粒灰岩五、生物礁环境及沉积特征五、生物礁环境及沉积特征 生物礁生物礁具有生物成因抗浪骨架的碳酸盐建隆具有生物成因抗浪骨架的碳酸盐建隆（油气储量（油气储量巨大）巨大）。1.1.生物礁的分类生物礁的分类 （1 1）岸礁（裙礁）岸礁（裙礁），是指直接与海岸相接的礁体；，是指直接与海岸相接的礁体；（2 2）环礁环礁，是礁体中心为泻湖沉积的礁，孤立的碳酸盐建隆，常形成于较深，是礁体中心为泻湖沉积的礁，孤立的碳酸盐建隆，常形成于较深水盆地或大洋火山上；水盆地或大洋火山上；（3 3）斑礁斑礁，是孤立的小而圆形的礁体，主要形成于广海陆棚；，是孤立的小而

41、圆形的礁体，主要形成于广海陆棚；（4 4）堡礁堡礁，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，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，在澳大利亚东北岸的大堡礁延长达泻湖，在澳大利亚东北岸的大堡礁延长达12001200kmkm，属于现代最大的堡礁。属于现代最大的堡礁。（5 5）宝塔礁（尖礁）宝塔礁（尖礁），呈锥状的孤立的礁体；，呈锥状的孤立的礁体；岸礁岸礁2.2.现代礁的形成条件现代礁的形成条件 根据对我国南海现代珊瑚礁的研究，发现温度、水深和根据对我国南海现代珊瑚礁的研究，发现温度、水深和盐度是控制其生长的最基本因素。珊瑚礁生长的理想温度范盐度是控制其生长

42、的最基本因素。珊瑚礁生长的理想温度范围是围是23232727左右，延伸范围可从左右，延伸范围可从1818至至3030，在更高或更，在更高或更低的温度下，造礁珊瑚虫将失去捕获食物的能力。为了迅速低的温度下，造礁珊瑚虫将失去捕获食物的能力。为了迅速钙化，造礁珊瑚要依赖共生的虫黄藻，虫黄藻的繁衍因受光钙化，造礁珊瑚要依赖共生的虫黄藻，虫黄藻的繁衍因受光合作用限制，只能在水深合作用限制，只能在水深30304040m m以上的浅水透光区生长。以上的浅水透光区生长。珊瑚正常生长的盐度范围在珊瑚正常生长的盐度范围在27274040之间。另外，在波浪之间。另外，在波浪强烈作用的地区可为珊瑚虫提供丰富的浮游生物

43、养料和充足强烈作用的地区可为珊瑚虫提供丰富的浮游生物养料和充足的氧气，因此，多数生物礁沿陆棚边缘或碳酸盐台地边缘的的氧气，因此，多数生物礁沿陆棚边缘或碳酸盐台地边缘的搅动带产生。搅动带产生。3 3造礁生物的形态与环境之间的关系造礁生物的形态与环境之间的关系 根据岩石记录中古生物和周围沉积物之间的相互关系，以根据岩石记录中古生物和周围沉积物之间的相互关系，以及现代热带生物礁中珊瑚的分布状况，及现代热带生物礁中珊瑚的分布状况，一般认为一般认为造礁生物的生造礁生物的生长形态与抗浪性密切相关。长形态与抗浪性密切相关。4.4.生物礁的相带划分及特征生物礁的相带划分及特征 线状礁可分成礁前、礁坪及礁后三部

44、分：线状礁可分成礁前、礁坪及礁后三部分：礁前礁前是一个陡坡，造礁生物在其上部造礁形成骨架岩、障积岩和粘结岩。是一个陡坡，造礁生物在其上部造礁形成骨架岩、障积岩和粘结岩。礁坪礁坪水深水深12m，沉积物主要是被波浪打碎的礁屑，也可有原地固着生沉积物主要是被波浪打碎的礁屑，也可有原地固着生长的造礁生物；长的造礁生物；礁后礁后区沉积物由来自附近礁坪更细的礁屑组成，向岸方向进入泻湖。区沉积物由来自附近礁坪更细的礁屑组成，向岸方向进入泻湖。点状（或面状）礁可以划分礁核（骨架灰岩）、点状（或面状）礁可以划分礁核（骨架灰岩）、礁翼（颗粒灰岩）、礁间（泥晶灰岩或页岩）三个相带。礁翼（颗粒灰岩）、礁间（泥晶灰岩或

45、页岩）三个相带。线状礁体多出现在陆棚（或台地）边缘，如堡礁，一侧面向外海，线状礁体多出现在陆棚（或台地）边缘，如堡礁，一侧面向外海，另一侧面向陆地，出现特征的三分，礁体间发育有沟通礁前和礁后的潮另一侧面向陆地，出现特征的三分，礁体间发育有沟通礁前和礁后的潮道（礁间潮道），其延伸方向与线状礁展布方向相垂直。点状礁多见于道（礁间潮道），其延伸方向与线状礁展布方向相垂直。点状礁多见于较低能的环境，如在陆棚内（或开阔台地内）发育的斑礁。较低能的环境，如在陆棚内（或开阔台地内）发育的斑礁。不同形态的珊瑚不同形态的珊瑚珊瑚礁灰岩-摄于西藏革吉县夏麦 1995，55.5.生物礁的发育演化生物礁的发育演化(1

46、)(1)定殖阶段：底栖固着生物的生长使滩灰砂固定。定殖阶段：底栖固着生物的生长使滩灰砂固定。(2)(2)拓殖阶段：丛枝状造礁生物开始繁殖，较低能环境。拓殖阶段：丛枝状造礁生物开始繁殖，较低能环境。(3)(3)泛殖阶段：造礁生物迅速生长，种类、形态多，波浪较强。泛殖阶段：造礁生物迅速生长，种类、形态多，波浪较强。(4)(4)统殖阶段：造礁生物单一（结壳状、纹层状），拍岸浪强。统殖阶段：造礁生物单一（结壳状、纹层状），拍岸浪强。六、礁前斜坡环境及沉积特征六、礁前斜坡环境及沉积特征 坡度一般坡度一般3030C C。浅水碳酸盐的塌积碎块、滑塌堆积、碎屑流、浊流，浅水碳酸盐的塌积碎块、滑塌堆积、碎屑流、

47、浊流，悬浮沉积。悬浮沉积。七、盆地边缘环境及沉积特征七、盆地边缘环境及沉积特征 碳酸盐浅海与洋盆之间的碳酸盐陆坡地带。碳酸盐浅海与洋盆之间的碳酸盐陆坡地带。坡度从坡度从11C C 60C60C，甚至垂直的陡壁。甚至垂直的陡壁。沉积物：沉积物：1.1.源于浮游生物和浅水再搬运的远洋、半远洋灰泥。源于浮游生物和浅水再搬运的远洋、半远洋灰泥。2.2.岩崩、滑动、滑塌、远源钙屑浊流沉积。岩崩、滑动、滑塌、远源钙屑浊流沉积。八、远洋碳酸盐沉积八、远洋碳酸盐沉积沉积物是表层水体中微体沉积物是表层水体中微体超微体浮游生物骨骼组成。超微体浮游生物骨骼组成。侏罗纪开始是钙质超微生物，之前则为硅质、磷质或暗色页岩

48、，侏罗纪开始是钙质超微生物，之前则为硅质、磷质或暗色页岩，相对贫骨胳碳酸盐。相对贫骨胳碳酸盐。沉积慢。沉积慢。控制因素：控制因素：1.1.方解石补偿深度（方解石补偿深度（CCDCCD）；）；2.2.表层水体的肥度表层水体的肥度第四节第四节 碳酸盐旋回层序碳酸盐旋回层序 一、向上变浅的陆棚旋回层序一、向上变浅的陆棚旋回层序 浅水碳酸盐的堆积速率往往超过构造沉降速率或海平面上升速率。浅水碳酸盐的堆积速率往往超过构造沉降速率或海平面上升速率。二、陆棚边缘、斜坡及盆地理想沉积层序二、陆棚边缘、斜坡及盆地理想沉积层序坡度较陡坡度较陡边缘礁发育边缘礁发育进积层序顶部发育钙屑角砾。进积层序顶部发育钙屑角砾。

49、深水灰泥深水灰泥粒序层理钙屑夹层粒序层理钙屑夹层钙屑角砾。钙屑角砾。1.1.缓斜坡模式缓斜坡模式缓坡缓坡滩坝滩坝深海灰泥深海灰泥重力流钙屑层重力流钙屑层颗粒灰岩颗粒灰岩陡崖陡崖礁礁礁角砾碎石堆礁角砾碎石堆深海灰泥（含角砾）深海灰泥（含角砾）砂流钙屑层砂流钙屑层礁角砾礁角砾2.2.深水陡崖崩落模式深水陡崖崩落模式陡崖陡崖灰质砂滩灰质砂滩钙屑堆积钙屑堆积深海灰泥深海灰泥砂流钙屑层砂流钙屑层钙屑角砾钙屑角砾第五节第五节 中国湖相碳酸盐岩中国湖相碳酸盐岩 一、概述一、概述 始于T,发展J、K，繁盛E，衰落N二、二、岩石类型岩石类型 1.骨架生物岩 多与藻类有关。（1）中国枝管藻白云岩：同生期胶结、交代形成的纤状等厚环边使枝管藻石化。（2）龙介虫栖管白云岩：管壁由泥晶黏结而成。（3）虫管灰岩：由藻类把虫管粘在一起，构成生物丘。（4）藻白云岩：兰绿藻黏结泥晶。（5）叠层石：隐藻碳酸盐岩，主要分布于藻礁、藻生物层。2.2.颗粒碳酸盐岩颗粒碳酸盐岩 砂屑、砾屑、鲕、球粒、生屑、藻团块。砂屑、砾屑、鲕、球粒、生屑、藻团块。中华枝管藻中华枝管藻