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1、9-1 9-1 碳酸盐岩沉积环境和沉积作用碳酸盐岩沉积环境和沉积作用9-2 9-2 碳酸盐岩沉积相模式碳酸盐岩沉积相模式9-3 9-3 碳酸盐岩岩相古地理图及其基础图件编制碳酸盐岩岩相古地理图及其基础图件编制一、碳酸盐岩沉积环境和沉积特征一、碳酸盐岩沉积环境和沉积特征 主要形成于主要形成于温暖气候温暖气候条件的条件的浅海浅海环境。环境。 以以化学化学、生物化学生物化学、生物生物、机械机械多种机制综合形成的一类化多种机制综合形成的一类化学岩及生物化学岩。学岩及生物化学岩。 颗粒颗粒和和灰泥灰泥(相当于杂基)(相当于杂基)的的比例比例及其及其组合组合而成的多种岩石类而成的多种岩石类型,是浅海相碳酸
2、盐岩沉积环境的重要标志。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深水碳酸盐岩多起因于风暴风暴条件,形成于条件,形成于大陆坡大陆坡及及深水盆地深水盆地中。具有中。具有叠覆递变叠覆递变的的角砾化角砾化碳酸盐岩、具有碳酸盐岩、具有鲍玛层序鲍玛层序的典型浊积的典型浊积岩和岩和深水超微化石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。重要相标志。 碳酸盐岩的碳酸盐岩的形成形成和和分布分布不仅受制于不仅受制于沉积环境沉积环境,也与,也与成岩环境成岩环境和和成岩作用成岩作用密切相关。密切相关。 碳酸盐岩具有碳酸盐岩具有易溶性易溶
3、性和和易变性易变性。8-1 8-1 碳酸盐岩沉积环境和沉积作用碳酸盐岩沉积环境和沉积作用二、碳酸盐岩沉积过程和沉积作用二、碳酸盐岩沉积过程和沉积作用6 6种种 潮坪潮坪碳酸盐岩碳酸盐岩缺乏陆源输入物、海浪被阻止、潮汐为主缺乏陆源输入物、海浪被阻止、潮汐为主的碳酸盐岩盆地环境,的碳酸盐岩盆地环境,古今分布最广古今分布最广的一类碳酸盐岩沉积。的一类碳酸盐岩沉积。潮汐沉积作用带主要发生在:潮汐沉积作用带主要发生在: 1 1)潮下带潮下带环境环境高能高能、低能低能沉积带。沉积带。 2 2)潮间潮间沉积带沉积带具具间歇能间歇能所形成的岩石类型和相标志。所形成的岩石类型和相标志。 3 3)潮上潮上沉积带沉
4、积带具具暴露蒸发暴露蒸发和交代作用标志。潮坪环境中和交代作用标志。潮坪环境中 以物理以物理生物作用为特征所形成的生物作用为特征所形成的藻叠层藻叠层及其及其形态分带形态分带是划分潮是划分潮坪环境(相)的主要相标志。坪环境(相)的主要相标志。 海滩海滩碳酸盐岩碳酸盐岩主要处于缺乏障璧的主要处于缺乏障璧的开阔浅海开阔浅海(无广阔藻席);(无广阔藻席);其次主要受制于其次主要受制于波浪能量大小波浪能量大小,在不同古地形和水动力条件作用下,在不同古地形和水动力条件作用下,形成形成鲕粒滩鲕粒滩(岩)、(岩)、内碎屑滩内碎屑滩(岩)和(岩)和生屑滩生屑滩(岩)等,其中有发育(岩)等,其中有发育的的冲洗层理冲
5、洗层理和和交错层理交错层理,以及,以及生物扰动构造生物扰动构造。视岩性、结构和构造特。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。征的变化,它们可分别组合成不同类型的相层序。 海滩岩海滩岩: :潮间带潮间带的碳酸盐沉积物在的碳酸盐沉积物在早期胶结早期胶结成岩作用下形成的成岩作用下形成的岩石岩石,主要由各种钙质生物碎屑组成,其厚度一般在主要由各种钙质生物碎屑组成,其厚度一般在1m1m左右,最厚可达左右,最厚可达3 34m4m。 生物礁生物礁碳酸盐岩碳酸盐岩具格架的珊瑚礁碳酸盐岩,特定形成条件:具格架的珊瑚礁碳酸盐岩,特定形成条件: 即广义的即广义的礁礁,是指主要由,是指主要由
6、生物生物和和生物作用生物作用(包括宏观生物作用以及微观(包括宏观生物作用以及微观生物作用)所形成的,具有生物作用)所形成的,具有地貌特征地貌特征的的碳酸盐岩体碳酸盐岩体。 1 1)造礁生物在)造礁生物在迎浪带迎浪带原地生长原地生长营造起来的。营造起来的。 2 2)具)具水下凸起水下凸起的地貌,沉积厚度比相邻地区大。的地貌,沉积厚度比相邻地区大。 3 3)具)具生物格架生物格架或只有或只有造礁生物原地生长造礁生物原地生长的痕迹。的痕迹。 4 4)于海面水深)于海面水深200m200m以下,可延伸到以下,可延伸到400400500m500m,取决于造礁生物所,取决于造礁生物所需的温度、阳光而定。需
7、的温度、阳光而定。 正确识别生物礁沉积体正确识别生物礁沉积体不同带不同带的岩石学特征是划分的岩石学特征是划分亚相亚相和和微相微相的主要标志。不同相带的礁碳酸盐岩具有不同的生储条件。的主要标志。不同相带的礁碳酸盐岩具有不同的生储条件。 浅海风暴浅海风暴碳酸盐岩碳酸盐岩浅海风暴流浅海风暴流及其沉积作用特征明显,具有良及其沉积作用特征明显,具有良好的指相性。好的指相性。 在风暴流控制的浅海碳酸盐台地,分为正常天气和风暴天气,从而在风暴流控制的浅海碳酸盐台地,分为正常天气和风暴天气,从而双向或出现由于风暴波能的巨大的风暴潮,一般风暴潮差双向或出现由于风暴波能的巨大的风暴潮,一般风暴潮差6m6m。 风暴
8、潮风暴潮冲刷岸滩冲刷岸滩或或浅滩浅滩产生潮水产生潮水回流回流,变化于正常浪底之下,形成,变化于正常浪底之下,形成风暴沉积物。风暴沉积物。风暴岩风暴岩具有类似具有类似鲍玛层序鲍玛层序的相层序,但底模(钵模)构造的相层序,但底模(钵模)构造、丘状交错丘状交错层理和层理和生物逃逸生物逃逸是鉴别风暴沉积物(岩)的重要相标志。是鉴别风暴沉积物(岩)的重要相标志。 大陆坡大陆坡碳酸盐沉积碳酸盐沉积其主要由正常的其主要由正常的远洋超微化石远洋超微化石(翼足类、海绵骨针、放射虫(翼足类、海绵骨针、放射虫等)的等)的软泥相软泥相组成,间夹有来自大陆架浅水环境的组成,间夹有来自大陆架浅水环境的重力流角砾岩重力流角
9、砾岩和有递变和有递变无递变的无递变的石灰质石灰质浊积岩相组成。根据大陆坡上的相对浊积岩相组成。根据大陆坡上的相对位置、边缘性质(位置、边缘性质(沉积的还是叠积的沉积的还是叠积的)以及它们的构造背景,可划分)以及它们的构造背景,可划分不同类型不同类型的大陆坡碳酸盐岩沉积序列。的大陆坡碳酸盐岩沉积序列。 深海深海碳酸盐岩盆地沉积碳酸盐岩盆地沉积 指平均海水深度指平均海水深度大于大于200m200m的碳酸盐沉积环境。的碳酸盐沉积环境。 包括大陆坡、陆隆、海沟、海底狭谷、海岭、洋中脊和深海平原等包括大陆坡、陆隆、海沟、海底狭谷、海岭、洋中脊和深海平原等水深大于水深大于1500m1500m或或2000m
10、2000m的静态下深水碳酸盐沉积起决定性控制因的静态下深水碳酸盐沉积起决定性控制因素的主要是素的主要是水体深度水体深度。海洋水层深度分层(带)、海水柱的密度分海洋水层深度分层(带)、海水柱的密度分层、滞水无氧深度、碳酸钙沉积补偿深度(层、滞水无氧深度、碳酸钙沉积补偿深度(CCDCCD)以及硅质沉积物补偿)以及硅质沉积物补偿深度(深度(QCDQCD),都是具有广泛而又有普遍控制意义的深水碳酸盐沉积作),都是具有广泛而又有普遍控制意义的深水碳酸盐沉积作用的平衡面。用的平衡面。 碳酸钙沉积补偿深度碳酸钙沉积补偿深度(CCD):指在这一深度界面之上,海洋中):指在这一深度界面之上,海洋中碳酸盐的碳酸盐
11、的沉积速率沉积速率大于大于溶解速率溶解速率;而在这一界面之下,碳酸盐的沉积;而在这一界面之下,碳酸盐的沉积速率速率小于小于溶解速率。碳酸盐沉积作用补偿深度主要取决于水体中溶解速率。碳酸盐沉积作用补偿深度主要取决于水体中CO2的溶解。的溶解。 现代深海沉积物大约在超过现代深海沉积物大约在超过CCDCCD面以下面以下的的400m400m水深中水深中巳不存在巳不存在碳酸碳酸盐软泥,而残留的是盐软泥,而残留的是100100由由陆源泥陆源泥组成的组成的“红粘土相红粘土相”。在部分现代。在部分现代大洋大洋QCDQCD界面以下界面以下的的4500m4500m的海底沉积物中,则大量出现由的海底沉积物中,则大量
12、出现由硅质硅质超微化超微化石细成的软泥,这些深水成因的石细成的软泥,这些深水成因的硅泥岩硅泥岩在许多深水碳酸盐岩序列中以在许多深水碳酸盐岩序列中以形态各异(层状、纹层状、条带状、结核状)的硅质岩与深海泥晶碳形态各异(层状、纹层状、条带状、结核状)的硅质岩与深海泥晶碳酸盐岩共生。最近发现许多深水硅质岩中具有递变纹理。酸盐岩共生。最近发现许多深水硅质岩中具有递变纹理。 深水蒸发盐沉积作用模式已被不少实例加以证实。巨厚的蒸发盐深水蒸发盐沉积作用模式已被不少实例加以证实。巨厚的蒸发盐沉积物内部没有浅水和暴露标志,而有黑色页岩和纹层状碳酸盐岩夹沉积物内部没有浅水和暴露标志,而有黑色页岩和纹层状碳酸盐岩夹
13、层。深水蒸发盐沉积物(岩)主要由纹层状碳酸盐岩、纹层状石盐组层。深水蒸发盐沉积物(岩)主要由纹层状碳酸盐岩、纹层状石盐组成,除夹黑色页岩和纹层状碳酸盐沉积物(岩)外,有时夹深水重力成,除夹黑色页岩和纹层状碳酸盐沉积物(岩)外,有时夹深水重力流泥质沉积物(岩)。流泥质沉积物(岩)。三、碳酸盐岩沉积相标志三、碳酸盐岩沉积相标志众多类型的碳酸盐岩众多类型的碳酸盐岩构造构造是恢复岩相古地理条件的重要相标志。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。正确划分层理类型是确定古水流类型、古流向的重要标志。 浅水环境浅水环境以以牵引流牵引流水流机制为特征。水流机制为
14、特征。 依据颗粒床沙形态,形成各种类型的依据颗粒床沙形态,形成各种类型的交错层理交错层理、波状斜波状斜波状波状层理和层理和平行平行层理等,以及形成于低能环境的层理等,以及形成于低能环境的水平水平层理。层理。 特殊的沉积构造特征有助于反映特定的沉积条件,特殊的沉积构造特征有助于反映特定的沉积条件, 如如竹叶状砾屑组构竹叶状砾屑组构是风暴流沉积的标志,是风暴流沉积的标志, 丘状丘状交错层理是风暴沉积的标志,交错层理是风暴沉积的标志, 递变递变和和叠覆叠覆递变层理是深水重力流沉积的标志,递变层理是深水重力流沉积的标志, 泄水泄水、滑动滑动滑塌滑塌层理是液化流、震积作用的主要沉积标志。层理是液化流、震
15、积作用的主要沉积标志。 上、下层面的上、下层面的流痕流痕及及印模构造印模构造,具有良好的,具有良好的指向性指向性。 如顶层面的不同形态、大小规模不一的如顶层面的不同形态、大小规模不一的波痕波痕和和流痕流痕,是是潮汐潮汐波浪带波浪带浅水浅水沉积作用的重要沉积标志;沉积作用的重要沉积标志; 底面印模构造中的底面印模构造中的槽模槽模和和沟模沟模,可以有效地指示碳酸,可以有效地指示碳酸盐沉积物盐沉积物重力流重力流水流机制;水流机制; 特殊形态的特殊形态的铸模铸模或口袋构造是指示或口袋构造是指示风暴流风暴流沉积沉积初期初期的的相标志。相标志。 碳酸盐岩中丰富的碳酸盐岩中丰富的生物生物化石和遗迹化石是碎屑
16、岩所不能比拟化石和遗迹化石是碎屑岩所不能比拟的相标志。正确区分的相标志。正确区分底牺底牺、浮游浮游和游泳生物化石及其比例,对恢和游泳生物化石及其比例,对恢复复古水深古水深、古水动力古水动力条件十分重要。根据生态学进一步划分种属条件十分重要。根据生态学进一步划分种属组合类型,对划分组合类型,对划分亚相亚相和和微相微相至关重要。至关重要。 遗迹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环境和地质历史事件历史事件的恢复具有良好效果。的恢复具有良好效果。 碳酸盐岩中的碳酸盐岩中的溶解溶解、渗滤渗滤和和暴露暴露标志以及其他标志以及其他化
17、学成因化学成因的构的构造,也是碳酸盐岩中所特有的,它们可以有效地指示造,也是碳酸盐岩中所特有的,它们可以有效地指示沉积沉积同同生生期期所发生的各种变化,指示所发生的各种变化,指示特定特定的沉积环境。的沉积环境。 三种国外常用的三种国外常用的浅水碳酸盐岩浅水碳酸盐岩沉积相模式沉积相模式划分方案划分方案。三为重点。三为重点一、陆表海沉积相模式一、陆表海沉积相模式肖(肖(ShawShaw,19641964)首先把碳酸盐的主要沉积场所)首先把碳酸盐的主要沉积场所浅海浅海划为划为陆表海陆表海和和陆缘海陆缘海两个类型两个类型 。 陆表海陆表海(epeiric sea(epeiric sea,或内陆海、陆内
18、海、大陆海,或内陆海、陆内海、大陆海) ): : 是位于是位于大陆大陆或或陆棚内部陆棚内部的、的、低低海底海底坡度坡度( (1ft1ftmilemile,0.3048m/1609.344m)0.3048m/1609.344m)、范围、范围广阔广阔( (宽宽0000000mile)000mile)、很浅很浅( (仅仅0m)0m)浅海浅海。 陆缘海陆缘海(pericontinental (pericontinental ,或大陆边缘海,或大陆边缘海) ): : 是位于是位于大陆大陆或或陆棚边缘陆棚边缘或或大洋边缘大洋边缘、坡度较大坡度较大(约(约2 210ft10ftmilemile)、范围、范围
19、较小较小(宽(宽100100300mile300mile)、深度较大、深度较大(200200350m350m)的浅海。的浅海。 地质地质历史历史中中大都是大都是陆表海陆表海。但。但现代现代浅海浅海都是都是陆缘海陆缘海。8-2 8-2 碳酸盐岩沉积相模式碳酸盐岩沉积相模式肖第一次论述了肖第一次论述了陆表海的陆表海的水体能量特征水体能量特征,奠定了陆表海碳酸盐奠定了陆表海碳酸盐岩沉积环境分析的理论基础。岩沉积环境分析的理论基础。图图24-1(a)陆表海的水能量分布图)陆表海的水能量分布图图图24-1(b) 陆表海的沉积相分布图陆表海的沉积相分布图图图24-2 陆表海的能量分带图陆表海的能量分带图欧
20、文(欧文(IrwinIrwin,19651965)在肖的陆表海能量分布模式的基础上,提出了)在肖的陆表海能量分布模式的基础上,提出了陆表海陆表海清水沉积作用清水沉积作用的一般原理:的一般原理:指指没有没有或或很少很少有陆源物质流入的陆表海环境中的碳酸盐沉积作用。有陆源物质流入的陆表海环境中的碳酸盐沉积作用。即即缺少砂泥陆源物质缺少砂泥陆源物质、水体清澈水体清澈是陆表海碳酸盐沉积作用的必是陆表海碳酸盐沉积作用的必不可少的环境因素之一。不可少的环境因素之一。 远离海岸的远离海岸的X X带(带(低低能带)能带)并潮汐、波浪能量并潮汐、波浪能量划出三个能量带:划出三个能量带:稍近海岸的稍近海岸的Y Y
21、带(带(高高能带)能带) 靠近海岸的靠近海岸的Z Z带(带(低低能带)能带)一、陆表海沉积相模式一、陆表海沉积相模式二、混积型沉积相模式二、混积型沉积相模式阿姆斯特朗(阿姆斯特朗(ArmstrongArmstrong,19741974)据北美阿拉斯加北极地区石炭)据北美阿拉斯加北极地区石炭系两种不同的沉积组合,拟定了两个沉积模式:系两种不同的沉积组合,拟定了两个沉积模式: 即碎屑岩即碎屑岩碳酸盐岩沉积模式碳酸盐岩沉积模式 碳酸盐岩沉积模式碳酸盐岩沉积模式 碎屑岩碎屑岩碳酸盐岩沉积模式碳酸盐岩沉积模式(图(图24-324-3)代表一个海进组合。代表一个海进组合。1 1陆相陆相主要为滨海的咸水至淡
22、水主要为滨海的咸水至淡水沼泽沼泽沉积。沉积。黑色碳质页岩、粉砂岩及砂岩,夹薄煤层,含大量植物化石,具冲刷充填构造。黑色碳质页岩、粉砂岩及砂岩,夹薄煤层,含大量植物化石,具冲刷充填构造。2 2局限台地相局限台地相又分又分近岸近岸和和远岸远岸亚相带。亚相带。近岸带:以近岸带:以陆源碎屑陆源碎屑为主,为暗灰色页岩、粉砂岩、细砂岩和泥岩,化石少。为主,为暗灰色页岩、粉砂岩、细砂岩和泥岩,化石少。远岸带:以含海绵骨针的泥岩为主,含粘土质,常含棘皮类、苔藓类碎屑。远岸带:以含海绵骨针的泥岩为主,含粘土质,常含棘皮类、苔藓类碎屑。图图24-3 碎屑岩碎屑岩碳酸盐岩混合型沉积相模式图碳酸盐岩混合型沉积相模式图
23、3 3开阔台地相开阔台地相分为分为向岸向岸和和向海向海亚相带。亚相带。向陆带:主要为含粪粒、球粒的颗粒质泥岩及泥质颗粒岩,含一些粘土及粉向陆带:主要为含粪粒、球粒的颗粒质泥岩及泥质颗粒岩,含一些粘土及粉砂,苔藓类、腕足类、有孔虫类以及丛状珊瑚发育。砂,苔藓类、腕足类、有孔虫类以及丛状珊瑚发育。向海带:主要为棘皮类及苔藓类碎屑的泥质颗粒岩和颗粒质泥岩,含粘土很向海带:主要为棘皮类及苔藓类碎屑的泥质颗粒岩和颗粒质泥岩,含粘土很少,近岸浅滩处有大量多角状珊瑚,但丛状珊瑚较少。少,近岸浅滩处有大量多角状珊瑚,但丛状珊瑚较少。另外,浅滩相主要为鲕粒及生物碎屑的颗粒岩,具有交错层理。另外,浅滩相主要为鲕粒
24、及生物碎屑的颗粒岩,具有交错层理。这一模式对陆源碎屑岩与这一模式对陆源碎屑岩与碳酸盐岩碳酸盐岩组成组成韵律地层韵律地层进行相分析时颇进行相分析时颇有参考价值。有参考价值。碳酸盐岩沉积模式碳酸盐岩沉积模式代表一个碳酸盐岩台地的沉积,陆源碎屑含量极少(图代表一个碳酸盐岩台地的沉积,陆源碎屑含量极少(图24244 4)。)。此模式的九个相带是:此模式的九个相带是:图图24-4 碳酸盐岩沉积模式图碳酸盐岩沉积模式图停滞缺氧盆地;停滞缺氧盆地;潮汐陆棚;潮汐陆棚;斜坡脚;斜坡脚;前斜坡;前斜坡;开阔海陆棚;开阔海陆棚;浅滩水;浅滩水;开阔台地(或陆棚澙湖)相;开阔台地(或陆棚澙湖)相;局限台地相;局限台
25、地相;潮间潮间潮上带。潮上带。这是一个综合性的碳酸盐岩台地模式。这是一个综合性的碳酸盐岩台地模式。 目前国内外流传也比较广,这是一个理想化的碳酸盐岩综合模目前国内外流传也比较广,这是一个理想化的碳酸盐岩综合模式。他归纳了式。他归纳了陆棚上碳酸盐岩台地陆棚上碳酸盐岩台地和和边缘边缘温暖温暖浅水环境浅水环境中碳酸盐中碳酸盐岩沉积类型的地理分布规律,把碳酸盐岩划分为:岩沉积类型的地理分布规律,把碳酸盐岩划分为: 三三个个大沉积区大沉积区、九九个个相带相带、2424个标准个标准微相微相。 以横切陆棚边缘的剖面,从海至陆九个相带依次是:以横切陆棚边缘的剖面,从海至陆九个相带依次是:盆地相;盆地相;开阔陆
26、棚(广海陆棚)相;开阔陆棚(广海陆棚)相;碳酸盐岩台地的斜坡碳酸盐岩台地的斜坡脚(或盆地边缘)相;脚(或盆地边缘)相;碳酸盐岩台地的前斜坡(或台地前缘斜碳酸盐岩台地的前斜坡(或台地前缘斜坡)相;坡)相;台地边缘的生物礁相;台地边缘的生物礁相;簸选的台地边缘砂(或台地簸选的台地边缘砂(或台地边缘浅滩)相;边缘浅滩)相;开阔台地(或陆棚澙湖)相;开阔台地(或陆棚澙湖)相;局限台地相;局限台地相;台地蒸发岩(或蒸发岩台地)相。台地蒸发岩(或蒸发岩台地)相。 有关各相带的沉积特征如图有关各相带的沉积特征如图24245 5所示。所示。一、陆表海沉积相模式一、陆表海沉积相模式二、混积型沉积相模式二、混积型
27、沉积相模式三三、碳酸盐岩综合相模式、碳酸盐岩综合相模式威尔逊威尔逊(WilsonWilson,19751975)模式模式 盆地盆地相;相;开阔陆棚开阔陆棚(广海陆棚)相;(广海陆棚)相;碳酸盐岩台地的碳酸盐岩台地的斜坡脚斜坡脚(或盆地边缘)相;(或盆地边缘)相;碳酸盐岩台地的碳酸盐岩台地的前斜坡前斜坡(或台地前缘斜坡)相;(或台地前缘斜坡)相;台地边缘的台地边缘的生物礁生物礁相;相;簸选的簸选的台地边缘砂台地边缘砂(或台地边缘浅滩)相;(或台地边缘浅滩)相;开阔台地开阔台地(或(或陆棚澙湖)相;陆棚澙湖)相;局限台地局限台地相;相;台地蒸发岩台地蒸发岩(或蒸发岩台地)相。(或蒸发岩台地)相。1
28、 1盆地相盆地相静水还原环境:位于静水还原环境:位于波基面波基面和和氧化界面氧化界面以下,水深以下,水深0 000m00m。不适于底栖生物生长:因水深光暗。不适于底栖生物生长:因水深光暗。沉积物:从沉积物:从外外带入的细粒带入的细粒泥质泥质和和硅质硅质,及,及浮游生物浮游生物。停滞缺氧的和过咸化条件均可出现。停滞缺氧的和过咸化条件均可出现。按沉积特征盆地相可分为:按沉积特征盆地相可分为:1 1)石灰岩浊积岩相石灰岩浊积岩相:来自:来自陆棚陆棚或陆棚或陆棚斜坡带斜坡带的碳酸盐角砾、微角的碳酸盐角砾、微角砾及砂屑等砾及砂屑等内碎屑内碎屑( (异化颗粒异化颗粒) ),也常含外来岩块或漂砾,夹有,也常
29、含外来岩块或漂砾,夹有深海深海结结核和泥质岩层,厚度较大,但常有变化。核和泥质岩层,厚度较大,但常有变化。 因强烈拗陷及沉积物不稳定性因强烈拗陷及沉积物不稳定性具复理石结构和构造的具复理石结构和构造的巨厚深海沉积巨厚深海沉积。2 2)深海瘦地槽相:深海沉积物为主,无大量异地石灰岩堆积。)深海瘦地槽相:深海沉积物为主,无大量异地石灰岩堆积。 当粘土注入量很少,且水深碳酸盐补偿深度时,常聚集当粘土注入量很少,且水深碳酸盐补偿深度时,常聚集硅质硅质沉积。沉积。 常见放射虫岩、常见放射虫岩、红色红色泥晶石灰岩及泥晶石灰岩及红色红色结核石灰岩、浅色远洋泥晶石灰岩、暗结核石灰岩、浅色远洋泥晶石灰岩、暗色盆
30、地泥晶石灰岩、骨针石灰岩,以及含有菊石、放射虫、管状有孔虫、远洋瓣鳃色盆地泥晶石灰岩、骨针石灰岩,以及含有菊石、放射虫、管状有孔虫、远洋瓣鳃类和棘皮类的微球粒泥晶石灰岩等。类和棘皮类的微球粒泥晶石灰岩等。 红色红色是因细粒物质是因细粒物质缓慢缓慢沉积,且沉积,且缺乏缺乏有机物质,高价铁有机物质,高价铁未能还原未能还原所致所致。1 1盆地相盆地相3 3)克拉通盆地()克拉通盆地(欠补偿和停滞缺氧的欠补偿和停滞缺氧的)碳酸盐岩相:)碳酸盐岩相: 位于氧化界面以下的位于氧化界面以下的静水静水沉积环境。沉积环境。 缺少底栖生物生长:水太缺少底栖生物生长:水太深深( (水深水深30m30m,多为几百米,
31、多为几百米) )、太、太暗暗。 底部水体停滞缺氧底部水体停滞缺氧: :来自周围陆棚的底流可为超盐度、较大密来自周围陆棚的底流可为超盐度、较大密度,不易上流所致。度,不易上流所致。 主要岩石类型:薄层暗色石灰岩、暗色页岩或粉砂岩,及一些主要岩石类型:薄层暗色石灰岩、暗色页岩或粉砂岩,及一些薄层石膏,色多样,纹层发育,也有波状交错层理。薄层石膏,色多样,纹层发育,也有波状交错层理。 陆源碎屑呈薄层,石英粉砂岩、页岩与石灰岩互层出现。燧石陆源碎屑呈薄层,石英粉砂岩、页岩与石灰岩互层出现。燧石也较常见。也较常见。 生物群:主要为自游及浮游生物;生物群:主要为自游及浮游生物; 大型生物化石有笔石、浮游瓣
32、鳃类、菊石、海绵骨针等;大型生物化石有笔石、浮游瓣鳃类、菊石、海绵骨针等; 微体化石有钟纤虫、钙球、硅质放射虫、硅藻等。微体化石有钟纤虫、钙球、硅质放射虫、硅藻等。2 2开阔陆棚相(或广海陆棚相)开阔陆棚相(或广海陆棚相)典型的较深的浅海沉积环境:典型的较深的浅海沉积环境: 水深水深0 0l00ml00m,一般为,一般为氧化氧化环境。盐度正常,水体循环境。盐度正常,水体循环良好。环良好。 海底一般在海底一般在波基面以下波基面以下,但大风暴可影响底部沉积物。,但大风暴可影响底部沉积物。 陆棚较宽阔,沉积作用相当均匀。陆棚较宽阔,沉积作用相当均匀。 主要岩石类型主要岩石类型富含化石的富含化石的石灰
33、岩石灰岩与与泥灰岩泥灰岩; 呈呈灰灰、绿绿、红红及及棕棕等色,视氧化和还原条件而异;等色,视氧化和还原条件而异; 普遍见生物扰动构造。普遍见生物扰动构造。 层理薄中,或呈波状结核状。层理薄中,或呈波状结核状。 泥灰岩泥灰岩见球状或流动状构造,还可见泥丘和尖塔礁。见球状或流动状构造,还可见泥丘和尖塔礁。陆源物质有石英粉砂岩、页岩等,与石灰岩互层,成层性陆源物质有石英粉砂岩、页岩等,与石灰岩互层,成层性好。好。 生物群:代表生物群:代表正常盐度正常盐度的介壳化石,的介壳化石,狭盐性狭盐性动物群的腕足类、珊瑚、头足类及棘皮类等很发育动物群的腕足类、珊瑚、头足类及棘皮类等很发育 与开阔台地相很相似,常
34、难加以区别。与开阔台地相很相似,常难加以区别。 位于碳酸盐岩台地的位于碳酸盐岩台地的斜坡末端斜坡末端; 水体深度:与开阔陆棚相相似,一般位于水体深度:与开阔陆棚相相似,一般位于波基波基面以下面以下,但高于氧化界面,但高于氧化界面, 沉积物:由沉积物:由远洋浮游远洋浮游生物及来自相邻的碳酸盐生物及来自相邻的碳酸盐岩台地的岩台地的细碎屑细碎屑组成;组成; 为薄层、层理完好的碳酸盐岩,夹少量粘土质及为薄层、层理完好的碳酸盐岩,夹少量粘土质及硅质夹层。硅质夹层。 此岩石类此岩石类似盆地相似盆地相沉积物,但含泥质较少,厚度沉积物,但含泥质较少,厚度较大。较大。 某些韵律性或类似复理石层理的薄层石灰岩可某
35、些韵律性或类似复理石层理的薄层石灰岩可达数百米,有达数百米,有滑塌滑塌现象。现象。3 3碳碳酸盐岩台地酸盐岩台地的的斜坡脚相斜坡脚相(或盆地(或盆地斜坡相斜坡相或盆地或盆地边缘相边缘相)原指原指地形平坦地形平坦的的浅水浅水碳酸盐沉积环境。后泛指碳酸盐沉积环境。后泛指所有浅水所有浅水(水深一般在风暴浪基面之上)碳酸盐沉积环(水深一般在风暴浪基面之上)碳酸盐沉积环境,不管其地形是否平坦。包括潮坪、生物礁、浅滩、局限台地、开阔台地、台地边缘等多种环境。境,不管其地形是否平坦。包括潮坪、生物礁、浅滩、局限台地、开阔台地、台地边缘等多种环境。 4 4碳酸盐岩台地的碳酸盐岩台地的前斜坡相前斜坡相(或台地前
36、缘斜坡相)(或台地前缘斜坡相)为为深水陆棚深水陆棚和和浅水碳酸盐岩台地浅水碳酸盐岩台地的过渡沉的过渡沉积。积。 波基面之上波基面以下,但一般位波基面之上波基面以下,但一般位于含氧海水下限之上;于含氧海水下限之上; 此斜坡的角度可达此斜坡的角度可达3030; 主要由主要由各种碎屑(各种碎屑(灰砂,或细粒碳酸灰砂,或细粒碳酸盐岩盐岩)组成,堆积在向海的斜坡上。组成,堆积在向海的斜坡上。 沉积物沉积物不稳定不稳定,其大小和形状变化极,其大小和形状变化极大大可呈层状,有细粒层,也有巨大的可呈层状,有细粒层,也有巨大的滑塌构造,或为前积层及楔形体岩层。滑塌构造,或为前积层及楔形体岩层。 广海生物十分丰富
37、。广海生物十分丰富。5 5台地,边缘的生物礁相台地,边缘的生物礁相 生态特征:取决于水体的生态特征:取决于水体的能量能量、斜坡斜坡陡峻陡峻程度、生物程度、生物繁殖繁殖能力、能力、造架造架生物的数量、生物的数量、粘结粘结作用、作用、捕捕集集作用、出露水面的频率以及后作用、出露水面的频率以及后来的胶结作用。来的胶结作用。 生物建造可分为三种类型:生物建造可分为三种类型: 灰泥丘或灰泥丘或生物碎屑丘生物碎屑丘: 圆丘礁圆丘礁台或斜坡;台或斜坡; 格架建筑的格架建筑的环礁环礁。 主要由主要由块状块状石灰岩和白云岩组成,石灰岩和白云岩组成,几乎全由生物组成,也有许多生几乎全由生物组成,也有许多生物碎屑。
38、物碎屑。6 6簸选的台地簸选的台地边缘砂相边缘砂相(或碳酸盐岩台地边缘(或碳酸盐岩台地边缘浅难相浅难相) 主要呈主要呈砂洲砂洲、海滩海滩、扇形或带状的、扇形或带状的滨滨外坝外坝或或潮汐坝潮汐坝,或,或风成砂丘岛风成砂丘岛。 一般位于一般位于海平面之上海平面之上到到5 510m10m水深水深的的范围内。范围内。 颗粒受颗粒受波浪波浪、潮汐潮汐或或沿岸海流沿岸海流的簸选,的簸选,比较比较洁净洁净。 此带盐度正常,循环良好,氧气充足。此带盐度正常,循环良好,氧气充足。 因底质经常变动,因此不适于海洋生因底质经常变动,因此不适于海洋生物繁殖。物繁殖。7 7开阔台地相开阔台地相 位于台地边缘之后的海峡、
39、澙湖及海湾中,位于台地边缘之后的海峡、澙湖及海湾中,因此也可以用因此也可以用陆棚澙湖陆棚澙湖或或台地澙湖台地澙湖来命名。来命名。 此环境水较浅此环境水较浅( (0m)0m),正常略偏高盐,正常略偏高盐度,水流环境中等。度,水流环境中等。 适合各种生物生长,但适合各种生物生长,但无无狭盐性生物。狭盐性生物。 沉积物沉积物结构变化大结构变化大,但含,但含相当数量的灰泥相当数量的灰泥。8 8局限台地相(半封闭一封闭的台地)局限台地相(半封闭一封闭的台地) 真正的真正的澙湖澙湖,海水循环受到很大限制,盐度显著提高。,海水循环受到很大限制,盐度显著提高。 可分为可分为堤礁堤礁( (堡礁堡礁) )之间之间
40、或或堤礁堤礁( (堡礁堡礁) )之后之后的澙湖;的澙湖; 沿岸砂嘴之后沿岸砂嘴之后的澙湖的澙湖 环礁内环礁内的澙湖;还包括的澙湖;还包括潮间带环境潮间带环境。 主要沉积物:主要沉积物:灰泥灰泥,堆积于天然堤、潮汐坪、澙湖内。,堆积于天然堤、潮汐坪、澙湖内。粗粒沉积物见于潮汐沟以及局部海滩内。粗粒沉积物见于潮汐沟以及局部海滩内。 海水盐度变化较大,淡水、盐水、超盐水均有。有的海水盐度变化较大,淡水、盐水、超盐水均有。有的地区可暴露于水面以上,氧化和还原环境均有。地区可暴露于水面以上,氧化和还原环境均有。 海水沼泽海水沼泽植物,也有植物,也有淡水沼泽淡水沼泽植物。植物。9 9台地蒸发岩相台地蒸发岩
41、相 为潮上带,干热地区的为潮上带,干热地区的潮上盐沼潮上盐沼地或地或萨巴哈沉积萨巴哈沉积均为此带典型均为此带典型代表。代表。 此带经常位于海平面之上,仅在特大高潮或特大风暴时才被水此带经常位于海平面之上,仅在特大高潮或特大风暴时才被水淹没。淹没。 主要岩石类型为主要岩石类型为白云岩白云岩及及石膏石膏或或硬石膏硬石膏,可是交代成因。常与,可是交代成因。常与红层共生。红层共生。相当于相当于陆棚沉积区陆棚沉积区相当于相当于障壁岛、滩沉积区障壁岛、滩沉积区相当于相当于潮坪、澙湖沉积区潮坪、澙湖沉积区谢谢 谢谢 各各 位位 老师老师、专专 家家 指指 导导 !沉积相沉积相思考题思考题第一章第一章 沉积相
42、的概念及综合分类沉积相的概念及综合分类一、基本概念一、基本概念相相;相标志相标志;古地理;岩相;相序;相序定律相序定律;相模式相模式;二、问答题二、问答题1沉积环境、沉积物特征各包括哪些条件?两者的辩证关系?沉积环境、沉积物特征各包括哪些条件?两者的辩证关系?2相序定律的实际意义?3(Walker)标准相模式的四个作用?)标准相模式的四个作用?4. 沉积相模式的6种表示方法?5沉积相序的研究方法?6沉积相分类原则?7沉积相划为的四个级次?其三个相组及其包含的二级相类型?沉积相划为的四个级次?其三个相组及其包含的二级相类型?8沉积相在油气勘探、开发中的应用?在其它领域中的应用?三、论述题三、论述
43、题 1论述海进、海退相序的形成过程、相序特征、垂向与平面的论述海进、海退相序的形成过程、相序特征、垂向与平面的相序规律。相序规律。 第二章第二章 山麓洪积相山麓洪积相一、基本概念一、基本概念洪积扇;洪积扇;山麓洪积相;漫流(片流)沉积;漫流(片流)沉积;筛状沉积;泥石流泥石流;二、问答题二、问答题 1 1 冲积扇形态、形成条件及控因。冲积扇形态、形成条件及控因。 2冲积扇的2种搬运沉积类型及4种沉积物类型。 3冲积相的3个亚相及其主要特征。 4 4泥石流与河道、漫流、筛积的区别。(构成、颗粒支撑、泥石流与河道、漫流、筛积的区别。(构成、颗粒支撑、搬运营力、沉积特征)。搬运营力、沉积特征)。三、
44、论述题三、论述题1 1论述冲积扇的论述冲积扇的4 4种沉积类型及其沉积特征。种沉积类型及其沉积特征。 2 2论述古代冲积扇鉴别的标志(论述古代冲积扇鉴别的标志(8 8方面)及冲积扇总体特征。方面)及冲积扇总体特征。 第三章第三章 河流相河流相一、基本概念一、基本概念弯曲度弯曲度(或弯曲指数);河道分岔参数河道分岔参数;游荡性指数游荡性指数;河床;河床滞留沉积;天然堤;决口扇;泛滥盆地;河漫滩;牛轭湖;河流顶层沉积;河流底层沉积;河流二元结构河流二元结构;网状河。二、问答题二、问答题1简述曲流点坝的形成过程。(提示:螺旋流、横向环流凹岸侵蚀机理、过程凸岸沉积水动力机制、沉积过程、沉积规律多次洪水
45、的点坝侧向加积)2 2简述曲流河沉积的垂向模式(沃克,简述曲流河沉积的垂向模式(沃克,19761976)。)。3 3心滩沉积特征。心滩沉积特征。4 4辫状河沉积的垂向模式(坎特、沃克,辫状河沉积的垂向模式(坎特、沃克,19761976)。)。5网状河沉积特征。三、论述题三、论述题1 1论述曲流河相的论述曲流河相的4 4个亚相、相应微相及其沉积特征。个亚相、相应微相及其沉积特征。 2论述辫状河的主要特点(与曲流河相比)论述辫状河的主要特点(与曲流河相比) 。(提示:古地貌、河床形态、水流、河载、河岸、河道稳定性、沉积特征等)3. 试比较网状河与曲流河、辫状河的沉积特征试比较网状河与曲流河、辫状河
46、的沉积特征 4 4论述古代河流沉积鉴别标志(论述古代河流沉积鉴别标志(7 7方面)。方面)。第四章第四章 湖泊相湖泊相一、基本概念一、基本概念浪基面浪基面;二、问答题二、问答题1 1湖泊环境的特点湖泊环境的特点水动力、物化、生物。水动力、物化、生物。2湖泊分类含盐度、沉积物特征、地理位置、地貌、成因、综合分类3 3陆源碎屑湖泊的理想沉积模式及影响该模式的因素。陆源碎屑湖泊的理想沉积模式及影响该模式的因素。4陆源碎屑湖泊陆源碎屑湖泊4 4种滩坝类型及沉积特征、沉积模式。种滩坝类型及沉积特征、沉积模式。 (三角洲侧缘滩坝(三角洲侧缘滩坝 、开阔浅湖滩坝)、开阔浅湖滩坝)5陆源碎屑湖泊总体沉积特征。
47、陆源碎屑湖泊总体沉积特征。 三、论述题三、论述题1 1论述古代湖泊沉积流鉴别标志(论述古代湖泊沉积流鉴别标志(6 6方面)。方面)。2论述陆源碎屑湖泊各亚相水动力水动力、古地貌古地貌特征及由此决定的沉沉积特征积特征。第五章第五章 三角洲相三角洲相一、基本概念一、基本概念三角洲三角洲;扇三角洲;辫状河三角洲;二、问答题二、问答题1简述三角洲发育过程简述三角洲发育过程 2. 简述三角洲形成的控制因素。简述三角洲形成的控制因素。2 2简述三角洲的斯考特和费希尔(简述三角洲的斯考特和费希尔(19691969)分类、盖洛韦()分类、盖洛韦(W WG GGallowayGalloway,19761976)
48、的三角洲三端元分类、薛良清()的三角洲三端元分类、薛良清(19911991)三角洲综合分类。)三角洲综合分类。3鸟足状三角洲、朵状三角洲的特点。4 4河控三角洲三个亚相及其相应微相类型及沉积特征。河控三角洲三个亚相及其相应微相类型及沉积特征。5 5简述河口砂坝的形成过程、沉积特征、及为什么多为反韵律?6简述进积型三角洲层序的形成、类型、特征。7 7简述浪控三角洲沉积特征。8简述潮控三角洲沉积特征。9 9简述扇三角洲三亚相沉积特征。简述扇三角洲三亚相沉积特征。1010简述辫状河三角洲三亚相沉积特征。简述辫状河三角洲三亚相沉积特征。1111简述古代三角洲的鉴别标志。简述古代三角洲的鉴别标志。第五章
49、第五章 三角洲相三角洲相三、论述题三、论述题1 1.论述扇三角洲、辫状河三角洲、正常三角洲的异同。论述扇三角洲、辫状河三角洲、正常三角洲的异同。2 2论述河控三角洲、浪控三角洲、潮控三角洲的异同。论述河控三角洲、浪控三角洲、潮控三角洲的异同。3论述三角洲体系的发育过程。(提示:单一三角洲的形成;(平面)三角洲的平面摆动;(垂向)三角洲的进积与退积) 四、填图题四、填图题1 1在三角洲体系分类谱系图(图在三角洲体系分类谱系图(图20206 6)中,在三个三角形填上)中,在三个三角形填上三种三角洲类型,在三种三角洲类型,在9 9个顶点填上三角洲亚类型。个顶点填上三角洲亚类型。第六章第六章 障壁岛、
50、泻湖、潮坪和河口湾相障壁岛、泻湖、潮坪和河口湾相一、基本概念一、基本概念障壁岛障壁岛;潮道潮道;泻湖泻湖;淡化潟湖淡化潟湖 ;咸化潟湖相咸化潟湖相 二、问答题二、问答题1 1障壁岛沉积体系包括哪些相。障壁岛沉积体系包括哪些相。2堡岛体系的3种成因及有利形成条件。3 3障壁岛海滩体系的障壁岛海滩体系的4 4个亚相及其主要沉积特征。个亚相及其主要沉积特征。4潮道沉积特征;潮汐三角洲类型及沉积特征。5 5泻湖类型及其相应沉积特征。泻湖类型及其相应沉积特征。6 6潮坪三带的划分及潮坪沉积特征。潮坪三带的划分及潮坪沉积特征。7简述潮坪的海退型进积层序为反旋回的原因。8河口湾的水动力特征及沉积特征。9 9简述堡岛体系的简述堡岛体系的3 3种沉积序列种沉积序列海退模式、海进模式、堡海退模式、海进模式、堡堤堤进潮口模式的主要特征。进潮口模式的主要特征。第七章第七章 海相组沉积相海相组沉积相一、基本概念一、基本概念海流海流;陆棚(大陆架);大陆坡;陆隆陆隆;大洋盆地;狭盐性生物狭盐性生物;广盐性生物;涨浪;升浪;破浪;碎浪(涌浪);冲浪;等深流等深流;障壁型滨岸;无障壁型滨岸;冲洗层理冲洗层理;浅海风暴流浅海风暴流;风暴浪基风暴浪
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