第十二章 碳酸鹽巖沉積環(huán)境及相模式

第十二章碳酸鹽巖沉積環(huán)境

和相模式

(Sedimentaryfaciesofcarbonaterocks)第一節(jié)碳酸鹽巖沉積環(huán)境特點(diǎn)現(xiàn)代海洋碳酸鹽沉積環(huán)境的特點(diǎn)：溫暖清潔透光的淺水在現(xiàn)代海洋環(huán)境中，碳酸鈣基本上是飽和的，所以溫度對(duì)碳酸鹽巖的沉積作用十分關(guān)鍵，高溫有利于碳酸鹽巖沉淀。碳酸鹽沉積物主要受水動(dòng)力條件控制，相對(duì)而言，高能帶碳酸鹽沉淀。碳酸鹽的沉積作用與生物有密切關(guān)系。碳酸鹽巖沉積環(huán)境分析需要兩方面的基礎(chǔ)：①碳酸鹽巖巖類學(xué)的基礎(chǔ)，即碳酸鹽巖的各種巖性特征、分類命名、基本鑒別方法以及描述的知識(shí)；②碳酸鹽沉積物及其沉積環(huán)境的基本知識(shí)，即碳酸鹽沉積物的各種巖性特征、生成機(jī)理有及它們與沉積環(huán)境的因果關(guān)系，這是我們“將今論古”的唯一借鑒和依據(jù)。

1、陸表海（epeiricsea,epicontinentalsea,inlandsea,continentalsea）亦可稱作內(nèi)陸海、陸內(nèi)海、大陸海等。位于大陸內(nèi)部和陸棚內(nèi)部的、低坡度的、范圍廣闊的、很淺的淺海。

①

:低坡度：海底坡度小于1ft/mi(0.03～0.15m/km)

②

:范圍廣闊：延伸可達(dá)幾百～幾千英里

③

:很淺的：水深一般只有幾十米，一般不超過200m。如：我國(guó)西南地區(qū)的古生代及早中生代的海洋。

一、兩種淺海—陸表海及陸緣海第二節(jié)海洋碳酸鹽沉積相模式

2、陸緣海（Pericontinentalsea）也可稱作大陸邊緣海位于大陸邊緣或陸棚邊緣的、坡度較大的、范圍較小的、深度較大的淺海。

①坡度較大：海底坡度約2～10ft/mi（0.6～3m/km）

②范圍較?。簩挾纫话?00～300mi（160～480km）

③深度較大：水深可達(dá)200～350m（最深）如我國(guó)東部沿海的黃海、東海及南海均屬于陸緣海。肖第一次精辟論述了陸表海的能量特點(diǎn)，并且還在能量的基礎(chǔ)上，對(duì)陸表海沉積物的分布進(jìn)行了劃分。

Shaw的陸表海和沉積物分布的觀點(diǎn)，奠定了陸表海碳酸鹽巖沉積環(huán)境分析的理論基礎(chǔ)。以后的許多觀點(diǎn)、學(xué)說和模式，都是在這個(gè)理論基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。二、按海水運(yùn)動(dòng)能量劃分碳酸鹽沉積相帶模式——?dú)W文模式以歐文（M.L.Irwin，1965）提出的陸表海清水沉積作用模式為代表。歐文認(rèn)為古代的陸地面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)比現(xiàn)代的小，那時(shí)的海多具陸表海性質(zhì)，古代的碳酸鹽沉積在清水的陸表海環(huán)境中。Irwin根據(jù)陸表海的水動(dòng)力條件，主要是潮汐和波浪作用的能量，劃分出也三具能量帶，即遠(yuǎn)離海岸的X帶（低能帶）、稍近海岸的Y帶（高能帶）和靠近海洋的Z帶（低能帶）。1、X帶（低能帶）①位于浪底浪基面之下，一般來說海底很少受到擾動(dòng)，只有在特殊情況下才有海流的干擾。所以是一個(gè)低能帶。②此帶寬約幾百英里。③沉積物主要是來自Y帶（高能帶）的細(xì)粒物質(zhì)，主要為灰泥。④生物：各種底棲生物和藻類都不發(fā)育；大量有機(jī)物質(zhì)和浮游生物、自游生物、可以在這里堆積下來。⑤沉積構(gòu)造：水平層理發(fā)育⑥顏色：由于這一環(huán)境安靜缺氧，所以多呈暗色。⑦沉積厚度：其沉積速度一般較慢，沉積物厚度不大。⑧該帶巖石是有利的生油巖。

2、Y帶（高能帶）①從波浪開始沖擊海底的地點(diǎn)開始，向?yàn)I岸方向延伸，直到波浪和潮汐的能量大部分被消耗掉為止。因此這一帶為一高能帶。②此帶寬約幾十英里。③沉積特征：這帶波浪及潮汐十分活躍，水淺、陽光充足、氧氣充分，底棲生物和藻類大量繁殖，所形成的沉積物基本上都是生物成因的。在此帶向海一側(cè)，各種生物，包括造礁生物大量發(fā)育，往往形成生物礁。而向?yàn)I岸一側(cè)，則可見各種較粗的顆粒（如鮞粒、生物碎屑、內(nèi)碎屑等）堆積，所形成巖石主要為生物屑灰?guī)r、鮞粒灰?guī)r、內(nèi)碎屑灰?guī)r。分選和磨蝕良好，灰泥含量少。沉積構(gòu)造：具交錯(cuò)層理。④此帶形成的碳酸鹽巖是良好的油氣儲(chǔ)集巖。

3、Z帶（低能帶）①位于Y帶的向岸方向，直到濱岸為止②此帶水很淺，波浪和潮汐作用都很弱，③此帶寬度較大，可達(dá)幾百英里寬。④此帶海底坡度很小，或近于平坦，因而海水廣泛漫布。⑤在靠近濱岸的地帶，如因氣候炎熱干燥，水流停滯，可使海水蒸發(fā)，含鹽度不斷提高，從而形成白云石以及各類鹽類礦物的沉積。⑥此帶形成的巖石主要是泥晶石灰?guī)r、泥晶白云巖以及蒸發(fā)巖。⑦化石少見，但疊層藻度相當(dāng)發(fā)育。⑧沉積構(gòu)造：干裂、沖溝、鳥眼、生物鉆孔等。地質(zhì)歷史中的碳酸鹽巖，絕大部分是陸表海清水沉積作用的產(chǎn)物。三、按潮汐作用劃分碳酸鹽沉積相帶模式-拉波特模式

1.潮上帶位于平均高潮面以上幾英寸到幾英尺的地帶。此帶平時(shí)都在水面以上，只有在特大潮水或特大風(fēng)暴時(shí)才被海水淹沒。巖石類型：主要是泥-粉晶白云巖、白云質(zhì)泥質(zhì)石灰?guī)r、球粒泥晶石灰?guī)r等。沉積構(gòu)造：紋理、藻紋層、干裂、鳥眼構(gòu)造。化石少見

2.潮間帶

位于平均高潮面與平均低潮面之間的地帶。巖石類型：主要為薄層的不含化石的球粒泥晶石灰?guī)r；礫石級(jí)的內(nèi)碎屑及扁平狀的竹葉狀礫屑常見，也有鮞粒及砂級(jí)內(nèi)碎屑，疊層石及藻灰結(jié)核也常見。沉積構(gòu)造：沖刷、干裂化石種類較單調(diào)，但數(shù)量卻相當(dāng)豐富，多呈雜亂堆積。

（3）潮下帶在平均低潮面以下。巖石類型：主要是厚層至塊狀球粒泥晶石灰?guī)r、含各種生物碎屑的石灰?guī)r以及富含層孔蟲格架的礁石灰?guī)r

1969年，Laporate又把他的模式進(jìn)行了修改，主要把潮下帶進(jìn)一步劃分為上下兩部。

潮下帶上部：位于浪底之上，為高能環(huán)境，為礁和灘的發(fā)育地帶。

潮下帶下部：位于浪底之下，為低能環(huán)境，為泥晶石灰?guī)r生成環(huán)境。

四、按地理分布劃分的碳酸鹽綜合相帶模式－威爾遜模式威爾遜（J.L.Wilson.1975）歸納了陸棚上碳酸鹽臺(tái)地和邊緣溫暖淺水環(huán)境中碳酸鹽沉積類型的地理分布規(guī)律，他把碳酸鹽巖沉積劃分為三大沉積區(qū)，九個(gè)相帶，24個(gè)微相從橫切陸棚邊緣的剖面看，