現(xiàn)代海洋碳酸鹽環(huán)境

1、1 第一節(jié)概述第一節(jié)概述 第二節(jié)現(xiàn)代濱岸碳酸鹽沉積第二節(jié)現(xiàn)代濱岸碳酸鹽沉積 第三節(jié)現(xiàn)代臺(tái)地碳酸鹽沉積第三節(jié)現(xiàn)代臺(tái)地碳酸鹽沉積 第四節(jié)現(xiàn)代深海碳酸鹽沉積第四節(jié)現(xiàn)代深海碳酸鹽沉積 第六節(jié)白云石的現(xiàn)代沉積環(huán)境第六節(jié)白云石的現(xiàn)代沉積環(huán)境 2 第一節(jié)概述第一節(jié)概述 現(xiàn)代碳酸鹽沉積物主要以發(fā)育于現(xiàn)代碳酸鹽沉積物主要以發(fā)育于海洋環(huán)境海洋環(huán)境，少量，少量 見于非海洋環(huán)境。從淺海至深海均有碳酸鹽沉積物發(fā)見于非海洋環(huán)境。從淺海至深海均有碳酸鹽沉積物發(fā) 育。育。 淺水海洋環(huán)境是指水深小于淺水海洋環(huán)境是指水深小于20 m （50）的各種海）的各種海 洋環(huán)境，包括潮坪、礁、瀉湖、潮汐三角洲、潮溝、洋環(huán)境，包括潮坪、礁、

2、瀉湖、潮汐三角洲、潮溝、 灘、壩、堤、島各種有障壁的環(huán)境。深度大于灘、壩、堤、島各種有障壁的環(huán)境。深度大于50m, 并在波甚而以下就應(yīng)屬于淺海陸棚環(huán)境，超過并在波甚而以下就應(yīng)屬于淺海陸棚環(huán)境，超過200m是是 深海環(huán)境。深海環(huán)境。 現(xiàn)代淺水碳酸鹽主要發(fā)育在南緯和北緯現(xiàn)代淺水碳酸鹽主要發(fā)育在南緯和北緯30之間。之間。 加勒比海巴哈馬地區(qū)、波斯灣、洪都拉斯、孟加拉灣加勒比海巴哈馬地區(qū)、波斯灣、洪都拉斯、孟加拉灣 以及我國的南海等海域。主要是有障壁的淺水環(huán)境。以及我國的南海等海域。主要是有障壁的淺水環(huán)境。 3 一、無障壁濱岸碳酸鹽沉積一、無障壁濱岸碳酸鹽沉積 我國海南島沿岸現(xiàn)代碳酸鹽沉積。水溫25.

3、630；含鹽 度在海南島區(qū)域表層為3.2%, 較開闊海域?yàn)?.3%。動(dòng)動(dòng)力條件 波浪、潮汐,還有海流明顯的地區(qū)。相當(dāng)于前濱帶，以發(fā)育成行 排列的富含介殼的碳酸鹽海灘巖為特征。海灘巖海灘巖為潮間帶的碳 酸鹽沉積物在早期膠結(jié)成巖作用下形成的巖石，主要由各種鈣 質(zhì)生物碎屑組成，其厚度（14)m。海灘巖有時(shí)呈現(xiàn)層次。 第二節(jié)現(xiàn)代濱岸碳酸鹽 4 海南省海南省崖縣鹿回頭珊瑚碓及其碎屑堆積物崖縣鹿回頭珊瑚碓及其碎屑堆積物 組成的平臺(tái)剖面，自岸向海依次為組成的平臺(tái)剖面，自岸向海依次為: （1）潮上坡積帶；）潮上坡積帶； （2）潮間帶上部的濱岸海灘巖帶；）潮間帶上部的濱岸海灘巖帶； （3）礁坪帶：平坦寬闊，主要

4、由珊瑚體及一些其他生物碎屑）礁坪帶：平坦寬闊，主要由珊瑚體及一些其他生物碎屑 組成；組成； （4）潮間潮下礁體生長帶：極淺水高能帶發(fā)育珊瑚礁及其）潮間潮下礁體生長帶：極淺水高能帶發(fā)育珊瑚礁及其 一些其他生物，向海地形變陡，沿斜坡前有大的潮溝。一些其他生物，向海地形變陡，沿斜坡前有大的潮溝。 （5）較深水潮下帶：有破碎珊瑚堆積下來。）較深水潮下帶：有破碎珊瑚堆積下來。 一、無障壁濱岸碳酸鹽沉積一、無障壁濱岸碳酸鹽沉積 5 二、有障壁濱岸碳酸鹽沉積二、有障壁濱岸碳酸鹽沉積 波斯灣的南部海岸是一個(gè)發(fā)育現(xiàn)代碳酸鹽沉積的廣闊區(qū)波斯灣的南部海岸是一個(gè)發(fā)育現(xiàn)代碳酸鹽沉積的廣闊區(qū) 域。域。 氣候極端十旱，在阿

5、布扎比的開闊陸棚的表面水溫為氣候極端十旱，在阿布扎比的開闊陸棚的表面水溫為 2324。瀉湖為。瀉湖為2226 。蒸發(fā)作用強(qiáng)，故鹽度很高，在阿。蒸發(fā)作用強(qiáng)，故鹽度很高，在阿 布扎比的瀉湖以達(dá)布扎比的瀉湖以達(dá)4.5%，而在瀉湖內(nèi)可達(dá)，而在瀉湖內(nèi)可達(dá)5.46.7%。 海灣的阿布扎比一側(cè)是一個(gè)廣闊的向北微傾斜的碳酸鹽海灣的阿布扎比一側(cè)是一個(gè)廣闊的向北微傾斜的碳酸鹽 的碳酸鹽大陸架，延岸地區(qū)及附近的水下大陸架。是各種碳的碳酸鹽大陸架，延岸地區(qū)及附近的水下大陸架。是各種碳 酸鹽和蒸發(fā)的沉積環(huán)境。這些環(huán)境包括潮上鹽沼（薩布哈）、酸鹽和蒸發(fā)的沉積環(huán)境。這些環(huán)境包括潮上鹽沼（薩布哈）、 潮間帶、潮下瀉湖、濱外灘

6、及珊瑚礁（迎風(fēng)一側(cè)），以及開潮間帶、潮下瀉湖、濱外灘及珊瑚礁（迎風(fēng)一側(cè)），以及開 闊大陸架，在大量軟體動(dòng)物骨骼正在沉積。闊大陸架，在大量軟體動(dòng)物骨骼正在沉積。 6 圖波斯灣南岸碳酸鹽沉積相分析圖波斯灣南岸碳酸鹽沉積相分析 7 第三節(jié)、現(xiàn)代臺(tái)地碳酸鹽沉積 一、碳酸鹽臺(tái)地沉積一、碳酸鹽臺(tái)地沉積 現(xiàn)代濱外臺(tái)地碳酸鹽沉積可以加勒比海中的馬哈現(xiàn)代濱外臺(tái)地碳酸鹽沉積可以加勒比海中的馬哈 馬臺(tái)地為例。馬臺(tái)地為例。 8 現(xiàn)代大巴哈灘碳現(xiàn)代大巴哈灘碳 酸鹽沉積的酸鹽沉積的淺海淺海 臺(tái)地臺(tái)地沉積環(huán)境。沉積環(huán)境。 9 10 11 第四節(jié)現(xiàn)代深海碳酸鹽沉積 現(xiàn)代深海海底的三分之一以上的地區(qū)，都覆蓋著含有現(xiàn)代深海海底的

7、三分之一以上的地區(qū)，都覆蓋著含有30% 以上的軟泥。最常見的是深海碳酸鹽沉積物是浮游有孔蟲軟泥、以上的軟泥。最常見的是深海碳酸鹽沉積物是浮游有孔蟲軟泥、 顆粒軟泥和翼足類軟泥。赤道附近養(yǎng)分較多。微體、超微體鈣顆粒軟泥和翼足類軟泥。赤道附近養(yǎng)分較多。微體、超微體鈣 質(zhì)浮游生物發(fā)育。質(zhì)浮游生物發(fā)育。 碳酸鹽補(bǔ)償濃度，在此濃度界面之上，海洋中碳酸鹽的沉碳酸鹽補(bǔ)償濃度，在此濃度界面之上，海洋中碳酸鹽的沉 積速度大于溶解速度；而在這一界面之下，碳酸鹽的沉積速度積速度大于溶解速度；而在這一界面之下，碳酸鹽的沉積速度 小于溶解速度。碳酸鹽沉積補(bǔ)償濃度主要取決于水體中小于溶解速度。碳酸鹽沉積補(bǔ)償濃度主要取決于

8、水體中CO2的的 溶解量。世界各地的溶解量。世界各地的CCD濃度是變化的。濃度是變化的。 在深水斜坡及遠(yuǎn)洋水深碳酸鹽沉積物中，還常見有鈣質(zhì)重在深水斜坡及遠(yuǎn)洋水深碳酸鹽沉積物中，還常見有鈣質(zhì)重 力流沉積。陸隆區(qū)，有可能出現(xiàn)等深流沉積。力流沉積。陸隆區(qū)，有可能出現(xiàn)等深流沉積。 深水碳酸鹽沉積體系：與碎屑巖的結(jié)構(gòu)和分布相似。深水碳酸鹽沉積體系：與碎屑巖的結(jié)構(gòu)和分布相似。 12 方解石的補(bǔ)償深度CCD （CCDCalcite Compensation Depth） 隨水深增加，由于水溫降低和壓力增加，使碳隨水深增加，由于水溫降低和壓力增加，使碳 酸鈣溶解的飽和度增大，方解石和文石的溶解速度酸鈣溶解的飽

9、和度增大，方解石和文石的溶解速度 也增加。在某一深度上碳酸鹽沉積物的溶解速度和也增加。在某一深度上碳酸鹽沉積物的溶解速度和 供應(yīng)速度達(dá)到平衡。在此深度之下，碳酸鹽沉積物供應(yīng)速度達(dá)到平衡。在此深度之下，碳酸鹽沉積物 被溶解而不能沉積下來，粘土質(zhì)和硅質(zhì)便相對得到被溶解而不能沉積下來，粘土質(zhì)和硅質(zhì)便相對得到 富集?，F(xiàn)代海洋的富集。現(xiàn)代海洋的CCD在在4500m之下。之下。 Ca2+ + 2HCO3 = CaCO3 + H2O +CO2 13 第五節(jié)現(xiàn)代白云石的沉積環(huán)境 準(zhǔn)同生白云石，就是直接沉淀的白云石或者是交準(zhǔn)同生白云石，就是直接沉淀的白云石或者是交 代尚未脫離沉積環(huán)境的文石或方解石泥而形成的白云代尚未脫離沉積環(huán)境的文石或方解石泥而形成的白云 石。石。 現(xiàn)代海洋準(zhǔn)同生白云石形成的條件：現(xiàn)代海洋準(zhǔn)同生白云石形成的條件： 1）多數(shù)為潮間帶，部分在潮下帶。）多數(shù)