岩相古地理：第五章-海洋碳酸盐沉积
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碳酸盐沉积环境及相模式讲课讲稿
碳酸盐沉积环境及相模式
二、浅海的类型 陆表海和陆缘海的概念（Shaw,1964） 1.陆表海（epeiric sea, epicontinental sea, inland sea, continental sea）
位于大陆内部或陆棚内部，低坡度，范围广阔，很浅的浅海。
2.陆缘海（pericontinetal sea）
受限制、受气候影响比较大，所以可产生许多暴露标志、 碱化标志或淡化标志。
1）由暗色富藻层与浅色富屑层交互组成的不规则到 平整的亚毫米级纹层
2）此带往往发育一些特有的沉积构造。
膏溶角砾岩,肠状构造,鸟眼构造、窗格构造、根模、 土壤层和受淡水作用形成的钙结层
2、潮间带
1）主要沉积的岩石为球粒泥晶灰岩，或生物屑泥晶 灰岩和细砂屑灰岩。其它还可见到在准同生阶段形 成的微晶白云岩，甚至还有细晶白云岩，偶见褐煤 及磷酸盐。
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。
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
远端变陡缓坡的沉积相划分与等斜缓坡类似，一般也分为 四个相带，前三个相带沉积特征与等斜缓坡一致，在斜坡 和盆地边缘相带的沉积物类型则不同于等斜缓坡，岩层内 夹有斜坡相碎屑的角砾状灰岩，浅水相的碎屑罕见。
2\碳酸盐台地相模式
这里所指的碳酸盐台地 引用的是Read（1989） 的概念，主要指具有水 平的顶和陡峻的陆棚边 缘的碳酸盐沉积海域， 在这个边缘上具有“高 能量”沉积物，而不管 该海域是否与陆地毗连 和其延伸范围。
二、浅海的类型 陆表海和陆缘海的概念（Shaw,1964） 1.陆表海（epeiric sea, epicontinental sea, inland sea, continental sea）
位于大陆内部或陆棚内部，低坡度，范围广阔，很浅的浅海。
2.陆缘海（pericontinetal sea）
受限制、受气候影响比较大，所以可产生许多暴露标志、 碱化标志或淡化标志。
1）由暗色富藻层与浅色富屑层交互组成的不规则到 平整的亚毫米级纹层
2）此带往往发育一些特有的沉积构造。
膏溶角砾岩,肠状构造,鸟眼构造、窗格构造、根模、 土壤层和受淡水作用形成的钙结层
2、潮间带
1）主要沉积的岩石为球粒泥晶灰岩，或生物屑泥晶 灰岩和细砂屑灰岩。其它还可见到在准同生阶段形 成的微晶白云岩，甚至还有细晶白云岩，偶见褐煤 及磷酸盐。
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。
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
远端变陡缓坡的沉积相划分与等斜缓坡类似，一般也分为 四个相带，前三个相带沉积特征与等斜缓坡一致，在斜坡 和盆地边缘相带的沉积物类型则不同于等斜缓坡，岩层内 夹有斜坡相碎屑的角砾状灰岩，浅水相的碎屑罕见。
2\碳酸盐台地相模式
这里所指的碳酸盐台地 引用的是Read（1989） 的概念，主要指具有水 平的顶和陡峻的陆棚边 缘的碳酸盐沉积海域， 在这个边缘上具有“高 能量”沉积物，而不管 该海域是否与陆地毗连 和其延伸范围。
5层序地层学-海相碳酸盐岩层序
1）他生碳酸盐岩沉积 成因：海平面明显下降改变原有可容空间 特征：重力流沉积，扇形和楔形
1、低位体系域
2）自生碳酸盐岩楔
成因：海平面上升低于台地边缘 特征：沉积类型多
深水沉积、礁滩及白云岩 影响因素：斜坡坡度、海平面上升速度
二、体系域类型及其特征
2、海侵体系域 形成背景
海平面较快速 上升，沉积水 体加深
5）盆地相
◎在水深几百米、贫氧、水静的盆底，岩性 以薄层和纹层状黑色泥灰岩为主要结构类型， 常见燧石，生物群主要是远洋浮游生物
◎若盆地非常局限，就会出现盐度成层现象， 在盆地碳酸盐岩中可能含有准同生石膏和硬 石膏
斜坡沉积 盆地沉积
滩礁沉积
二、碳酸盐岩沉积控制因素
1、相对海平面变化的控制作用 ◎相对海平面的变化是控制碳酸 盐岩沉积的首要因素。 ◎相对海平面的变化控制了可容 空间的变化，控制着碳酸盐岩沉 积潜力。
1、Ⅰ型层序边界特征
4）不同规模白云化作用
在I型层序边界形成时期，可发生 不同规模的混合水白云化和高盐 度白云化作用。
1、Ⅰ型层序边界特征 5）下切谷及其充填物
河流回春作用形成下切谷，充 填粗粒碳酸盐岩和碎屑岩沉积物
1、Ⅰ型层序边界特征 5）下切谷及其充填物
河流回春作用形成下切谷，充 填粗粒碳酸盐岩和碎屑岩沉积物
叠瓦状前积反射
2)盆地边缘的区域性前积滩和台地
◎以具有前缘斜坡的前积模式为特征； 前缘斜坡的坡度为5-35；
◎前积滩的厚度从几米到几百米， 前积距离可达数百千米。 ◎呈S型、S型-斜交型和斜交型前积模式
S形和斜交前积反射
S形和斜交前积反射
3）浅海孤立台地
◎多出现在远离区域性盆地缓坡或台地的 地方； ◎地垒式断块常常诱发孤立台地的发育； ◎常具有陡峭的边缘； ◎在地震剖面上，常响应于明显的宽缓丘 形反射
1、低位体系域
2）自生碳酸盐岩楔
成因：海平面上升低于台地边缘 特征：沉积类型多
深水沉积、礁滩及白云岩 影响因素：斜坡坡度、海平面上升速度
二、体系域类型及其特征
2、海侵体系域 形成背景
海平面较快速 上升，沉积水 体加深
5）盆地相
◎在水深几百米、贫氧、水静的盆底，岩性 以薄层和纹层状黑色泥灰岩为主要结构类型， 常见燧石，生物群主要是远洋浮游生物
◎若盆地非常局限，就会出现盐度成层现象， 在盆地碳酸盐岩中可能含有准同生石膏和硬 石膏
斜坡沉积 盆地沉积
滩礁沉积
二、碳酸盐岩沉积控制因素
1、相对海平面变化的控制作用 ◎相对海平面的变化是控制碳酸 盐岩沉积的首要因素。 ◎相对海平面的变化控制了可容 空间的变化，控制着碳酸盐岩沉 积潜力。
1、Ⅰ型层序边界特征
4）不同规模白云化作用
在I型层序边界形成时期，可发生 不同规模的混合水白云化和高盐 度白云化作用。
1、Ⅰ型层序边界特征 5）下切谷及其充填物
河流回春作用形成下切谷，充 填粗粒碳酸盐岩和碎屑岩沉积物
1、Ⅰ型层序边界特征 5）下切谷及其充填物
河流回春作用形成下切谷，充 填粗粒碳酸盐岩和碎屑岩沉积物
叠瓦状前积反射
2)盆地边缘的区域性前积滩和台地
◎以具有前缘斜坡的前积模式为特征； 前缘斜坡的坡度为5-35；
◎前积滩的厚度从几米到几百米， 前积距离可达数百千米。 ◎呈S型、S型-斜交型和斜交型前积模式
S形和斜交前积反射
S形和斜交前积反射
3）浅海孤立台地
◎多出现在远离区域性盆地缓坡或台地的 地方； ◎地垒式断块常常诱发孤立台地的发育； ◎常具有陡峭的边缘； ◎在地震剖面上，常响应于明显的宽缓丘 形反射
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
《沉积岩石学》海洋碳酸盐沉积环境及相模式
深海碳酸盐沉积物主要来自海水表层浮游
生物和浅水区飘运来或由碳酸盐岩重力流搬运
而来。
长江大学地球科学学院
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。
长江大学地球科学学院
School of Geoscience, Yangtze University
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。
长江大学地球科学学院
School of Geoscience, Yangtze University
中扬子下寒武统天河板组灰岩与泥岩稳定互层
关于深度：
长江大学地球科学学院
School of Geoscience, Yangtze University
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
生物和浅水区飘运来或由碳酸盐岩重力流搬运
而来。
长江大学地球科学学院
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。
长江大学地球科学学院
School of Geoscience, Yangtze University
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。
长江大学地球科学学院
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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
碳酸盐岩及其岩相古地理
碳酸盐岩及其岩相古地理碳酸盐岩是指地球表面上碳酸盐微粒和表面物质的混合物。
它们多被发现于海洋沉积和陆相湖, 并且具有岩石性质。
它们是一种在岩石学中重要的岩类，它们成因比较复杂，其中有泥质、碎屑和杂质混合构成。
碳酸盐岩的岩相古地理表明它们是历史悠久的，有古老的地貌变化的记录。
研究表明，每一类碳酸盐岩都可以一定程度上记录它所形成的自然环境变化，从而形成岩相。
碳酸盐岩可以用于研究不同阶段介质沉积的原始元素，从而形成古地质地貌，特别是在古代或聚类地质学中，比如古代沉积物中存在的碳酸盐岩含水量及其附加特征，可以辨别古生态和沉积记录，并为非常深部的地层识别开辟一条途径。
碳酸盐岩的古地理研究，为了解古代沉积环境的演变，为解答沉积构造和地质历史的问题提供了一个新的视角和新的思路，这些研究对地质学研究具有无可替代的重要价值。
Carbonate rocks are the mixture of carbonate particles and surface material in the earth surface. They are mostly found in marine sedimentation and continental lake and have the rock nature. They are an important rock in petrology and their origin is complex, which consisting of silts, clastic and impurities.The lithological and paleogeographical studies of carbonate rocks show that they are of long history and have the record of ancient geomorphic changes. Research has shown that each kind of carbonate rock can record its natural environment changes to some extent and thus form lithology. Carbonate rocks can be used to study primitive elements ofdifferent phases of medium deposition and form ancient geomorphology, especially in ancient or clustering geology, such as the water content and additional features of carbonate rocks in ancient sediments can discern ancient ecology and sedimentary records and open a way for deep bedding recognition.The study of carbonate rock paleogeography provides a new perspective and new ideas for understand the evolution of ancient sedimentary environment and answer the questions of sedimentary structure and geological history, which are irreplaceable in geological study.。
《碳酸盐岩沉积相》课件
《碳酸盐岩沉积相》PPT 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。
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。
碳酸盐岩沉积相PPT课件
ppt课件34停滞缺氧盆地潮汐陆棚斜坡脚irwin的x带前斜坡开阔海陆棚浅滩水开阔台地局限台地潮间潮上带irwin的y带irwin的z带ppt课件352威尔逊wilson1975的模式wilson的模式与armstrong十分相似也划分为ppt课件36盆地深水盆地开阔陆棚碳酸盐斜坡脚较深水的碳酸盐陆棚远海低能带irwin暗色泥晶灰岩和页岩为主前斜坡生物生态礁台地边缘砂高能环境irwin开阔台地局限台地台地蒸发岩近岸低能带或潮坪地带irwin泥晶石灰岩白云质灰岩白云岩蒸发岩等ppt课件37wilson的中还提出了24个微相从而使应用这一模式提供了方便
第14页/共66页
二、陆表海清水沉积作用及其能量带
欧文(Irwin,1965)继承了Shaw的陆表海的水能 量及沉积相的观点，提出了陆表海清水沉积作用的概 念及相带模式。
清水沉积作用——是指在没有或很少有陆源物 质流入的陆表海环境中的碳酸盐沉积作用。
Irwin根据陆表海的水动力条件，主要是潮汐 和波浪作用的能量，也划分出三个能量带。
④开阔陆棚及台地
⑤礁及碳酸盐岩隆
⑥礁前塌砾及泥丘 ⑦远洋碳酸盐泥及浊积盆地 盆地—较深水斜坡区
在Tucker的模式中将开阔陆棚与台地放在一起， 在碳酸盐台地中将泻湖(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)礁及 泥丘。比较切合陆表海碳盐的沉积模式。
第37页/共66页
六、深水碳酸盐沉积相模式
前述诸模式基本上都是浅水海洋的甚至滨海的 碳酸盐相的模式，只有少数模式涉及到了深水相(但 较笼统)。
随着深水碳酸盐岩研究不断深入，逐渐总结出 一些深水碳酸盐相的模式，如多特(Dott,1963)的海下 重力流沉积类型、麦克尔里斯和詹姆斯(Mcllreath and James,1979)的四种不同的陆棚边缘的深水海洋 沉积模式。
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二、陆表海清水沉积作用及其能量带
欧文(Irwin,1965)继承了Shaw的陆表海的水能 量及沉积相的观点，提出了陆表海清水沉积作用的概 念及相带模式。
清水沉积作用——是指在没有或很少有陆源物 质流入的陆表海环境中的碳酸盐沉积作用。
Irwin根据陆表海的水动力条件，主要是潮汐 和波浪作用的能量，也划分出三个能量带。
④开阔陆棚及台地
⑤礁及碳酸盐岩隆
⑥礁前塌砾及泥丘 ⑦远洋碳酸盐泥及浊积盆地 盆地—较深水斜坡区
在Tucker的模式中将开阔陆棚与台地放在一起， 在碳酸盐台地中将泻湖(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)礁及 泥丘。比较切合陆表海碳盐的沉积模式。
第37页/共66页
六、深水碳酸盐沉积相模式
前述诸模式基本上都是浅水海洋的甚至滨海的 碳酸盐相的模式，只有少数模式涉及到了深水相(但 较笼统)。
随着深水碳酸盐岩研究不断深入，逐渐总结出 一些深水碳酸盐相的模式，如多特(Dott,1963)的海下 重力流沉积类型、麦克尔里斯和詹姆斯(Mcllreath and James,1979)的四种不同的陆棚边缘的深水海洋 沉积模式。
《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。
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）
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（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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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；
• 碳酸盐岩是良好的 石油和天然气的储 集岩。
（3）Z带(低能带)
• 此带水很浅，水循环也很弱； • 波浪及潮汐作用很弱，其能量大多被海底摩擦消耗掉； • 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（拉波特 沉积模式）
• 潮上带 • 潮间带 • 局限潮下带 • 开阔潮下带
（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； • 白云石是毛细管浓缩白云化作用的产物。
(3)灰泥丘：在该建隆中灰泥基质超过了其它组分，如生物 粘结岩和生物碎屑组分。因此它的形成兼有水动力学堆积和原 地生物产生的作用。
(4)沉积物堆积(分选、磨蚀的骨骼建隆)：指任意形态的沉 积物堆积，其内部组成表明，它主要是移动质点的机械堆积作 用形成的。也有人用滩表示这一含义，如鲕粒滩、生物碎屑滩 、砂屑滩、砾屑滩等。
• 碳酸盐建隆(carbonate buildup)：指在原地形成的横向上局 限、呈凸起地形的碳酸盐体, 它不涉及内部的组成。
碳酸盐建隆不涉及内部的组成，包括下列有成因含义的描 述性术语：
(1)生物格架礁：这种建隆部分地由抗浪的生物格架组成， 该术语通常也称生物礁。
(2)生物滩：这种建隆主要由生物碎屑堆积而成，大部分是 由于陷落或阻挡作用而堆积，但也有—部分是由波浪和水流机 械堆积的。
•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 酸盐沉淀的抑 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；
(2)潮间带
• 潮间带的上部,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。
（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
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
• 灰泥总是堆积 在安静的环境 中；
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、透光的浅水环境； • 碳酸盐的沉积作用迅速，但容易受到抑制。
• 气候、清水环 境和生物繁殖 要适宜。
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
• 几种常用的术语
• 碳酸盐台地(carbonateplatform)：指具有近于水平的顶和陡 峻的陆棚边缘的大型碳酸盐沉积体，在其边缘常常有高能量的 沉积物。
• 碳酸盐缓坡(carbonateramp)：指从岸线向盆地缓慢倾斜的 大型碳酸盐沉积体，其坡度很小(<1o)，与较深水的低能环境间 一般没有明显的坡折，有的缓坡坡度很小，以致于难以把缓坡 与台地分开，因此这两个术语经常交换地使用，
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
• (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
1.陆表海清水沉积模式（欧文沉积模式）
• （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。
• 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；
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