海洋碳酸盐沉积环境.
海洋碳酸盐沉积环境
现代碳酸盐岩的分布特征
分布地带：碳酸盐沉积主要分布于低纬度（南北纬30o左右）的清澈、温暖、滨浅海地带
条件：浅水、暖水、清水、阳光充分、没有大量细碎屑沉积物的注入。
生物：钙藻大量繁殖，珊瑚礁发育。
沉积物：主要是两类沉积物（1）颗粒碳酸盐（贝壳砂、鲕粒砂、葡萄状团块、球粒）；（2）造礁生物粘结岩。少量灰泥
在南北纬40o之间的深海盆地底部，有大量浮游生物碳酸盐沉积。
浅海碳酸盐的发育与藻类有密切关系
在水深15m中所产生的CaCO3比深陆缘海每单位面积的CaCO3多几倍。
主要与浅水绿藻及蓝绿藻特别丰富有关。由于藻类的光合作用，从海水中吸收大量CO2，从而促使海水中的CaCO3过饱和而沉淀出文石质灰泥，而且钙藻的外壳也是文石质灰泥(成为颗粒的主要供给者)。藻类繁盛提供了大量碳酸盐沉积物。
浅海碳酸盐的发育与生物有密切关系
藻类的生活需要温暖、浅水、清洁透光环境。
海水浑浊妨碍光合作用，阻止钙藻生长，堵塞底栖生物的摄食器官，影响其繁衍（妨碍了大量碳酸盐颗粒的产生）。
海水太深，阳光和氧气不足，对藻类和底栖无脊椎动物生长都不利。
海水太深，水压大，溶解CO2多，CaCO3不饱和，因此深水不会有大量碳酸盐的产生。
深水碳酸盐沉积物主要靠海水表层浮游生物（颗石藻、有孔虫、翼足类等）和浅水陆棚区漂运来的灰泥或粉屑。
浅海碳酸盐颗粒的复杂成因
内（源）碎屑：盆地内准同生改造的碳酸盐颗粒。
内（盆内）：直接来源与准同生改造；成分：碳酸盐。
在海岸高能带，由于波浪、潮汐、海流等作用，使碳酸盐沉积物发生簸选，将细粒碳酸盐带走，而留下各种砂砾级碳酸盐颗粒，形成各种砂砾屑滩、介壳滩、沿岸砂坝、砂咀、滨外砂堤、砂洲、潮汐三角洲、潮汐砂坝等（西沙群岛）。
细粒碳酸盐（灰泥、粉屑）沉积在：
（1）较深水盆地区：陆棚边缘、障壁砂坝前缘的较深水区（滩前、滩间）。
（2）较低能的浅水区：障壁后的泻湖及潮坪区。
碳酸盐与生物和生物礁
碳酸盐沉积物主要是生物成因的。
生物遗体和生物作用。
些生物能适应高能环境，具有抗浪的生态本能，它们在高能环境下原地生长聚集成为礁体。
在高能带，由于向岸的波浪和潮汐作用，较深部的海水能够沿着斜坡上升到浅水区，使其温度剧然升高，水压降低，CO2迅速释放，促进了CaCO3大量沉淀。同时，从深水带来大量养料，有利于造礁生物的生长。所以，在沿岸高能带常形成岸礁，在滨外或陆棚边缘高能带常出现堤礁或堡礁（Barrier reef）。
生物礁
澳大利亚的大堡礁-Great Barrier Reef
世界上有一个最大最长的珊瑚礁群，它就是有名的大堡礁- Great Barrier Reef。它纵贯蜿蜒于澳洲的东海岸，全长2011km，最宽处161km。南端最远离海岸241km，北端离海岸仅16km。在落潮时，部分的珊瑚礁露出水面形成珊瑚岛。
无生物礁的地带
如果这些地带，持续地保持高能条件，同时，碳酸钙又过饱和，这就使造礁生物不能大量繁衍。出现明显的碳酸盐的沉积作用、胶结作用、颗粒的包壳作用等。
产生被亮晶胶结的颗粒灰岩。颗粒类型：鲕粒、砂屑、球粒、团块、核形石、生物碎屑等。
在障壁（礁或碳酸盐砂堤）后的泻湖及潮坪：是水循环受到限制的低能条件。
在炎热干燥区蒸发作用使泻湖咸化，正常海水化学沉淀CaCO3（文石）。咸化到一定程度就沉淀高镁方解石（转变为白云岩）及蒸发岩（膏盐、盐岩）沉积。生物很贫乏，仅有某些广盐性生物。
在温暖潮湿区泻湖的盐度变化不大，可出现大量绿藻、钙质海绵、苔藓虫及腕足类等，为碳酸盐沉积提供大量颗粒。
在潮坪地带由于间歇性的潮汐泛滥及陆上暴露干涸，形成白云岩以及鸟眼、干裂、纹层、膏盐晶体假象等沉积构造。
在热带多雨区，潮间坪沉积物里出现淡水沉积透镜体，造成富含半咸水植物的沼泽，或出现微喀斯特地貌，沉淀结壳状淡水方解石等。
水深5米
水深2米多毛纲
海底
水深７m普通海綿綱
水深5米
水深7米
一、碳酸盐沉积相模式
1．按能量带划分的模式
Shaw,1964年,把浅海碳酸盐沉积区划
分为陆表海和陆缘海两种类型，论述了陆表海
的水能量特征，提出陆表海碳酸盐沉积分异主
要取决于海水的能量。陆表海内波浪、海流、
潮汐作用是控制碳酸盐分带主要因素。
Irwin，1965年，根据Shaw的理论，
进一步提出了陆表海沉积模式。按照能量，把
陆源物质输入很少的陆表海（清水碳酸盐盆
地）从海岸到广海方向划分为X、Y、Z三个带。
Z带：潮上低能带，波浪作用小。灰
泥为主, 干旱气候形成白云岩和蒸发岩。岩石
有泥晶灰岩、纹层状灰岩、白云岩。常见干裂、
鸟眼构造、扁平砾石、潜穴、钻孔等沉积构造。
生物丰度和分异度低，仅见兰绿藻、介形虫、
腹足类、双壳类等。
Y带：潮间带+潮下高能带，阳光、氧
气、养料丰富，底栖生物及藻类大量繁盛。形
成生物礁。大量碳酸盐颗粒（鲕粒、生物碎屑、
内碎屑）。多为亮晶颗粒灰岩。交错层理发育。
X带：潮下低能带(浅海)。以粉屑、
灰泥沉积为主（粉屑灰岩、灰泥岩）。较深水、
静水、氧气不足，藻的生长受到限制。暗色，
水平层理。
按能量带+潮汐划分的模式
Laport (1967, 1969) 修改了Shaw 和Irwin 的模式，认为潮汐作用在海水动力能量分带上起重要作用。发现由于潮汐面频繁变动经常引起能量带的复杂迁移，因而形成各相带的变化。把碳酸盐的能量分带与潮汐分带结合起来，划分出四个相带。
（1）：潮上及潮间带：相当于Irwin的Z带；
（2）：浅的潮下带：位于波基面以上，相当于Irwin的Y带；
（3）：无陆源沉积的潮下带，位于波基面以下，无细粒陆源碎屑物（主要指粘土），
相当于Irwin的X带的上部；
（4）：有陆源沉积的潮下带：位于波基面之下，有陆源粘土沉积物，相当于Irwin
的X带的下部。
2．威尔逊的综合沉积相模式
威尔逊（Wilson，1975）综合了古代及现代碳酸盐的大量沉积模式，吸收了按能量、潮汐划分碳酸盐相带的优点。
根据海底地形、潮汐、波浪、氧化界面、盐度、水深、海水循环、气候条件等因素建立了综合的碳酸
盐沉积的标准相带模式。把海洋碳酸盐划分为三大相区、九个相带、22种微相类型。
Wilson模式九个相带的划分比较
详细和系统，是一个比较完善的综合性
模式，已被普遍使用。
它的基本格
局仍是低能—高能—低能这3大相区。
盆地相区的1、2、3相带，其海底深度均位于浪基面
之下，属低能带，与Irwin的X相带相当。
台地边缘相
区的4、5、6相带，其海底深度均位于
波基面之上，波浪作用强烈，均属高能带，与Irwin的Y相带相当（其是礁滩的模式）。
台地相区的7、8、9相带，均位于台地边缘相区之
后（靠陆一侧），这里波浪能量消失（潮汐为主），水体运动均比较弱，属低能带，与Irwin的Z相带相当。
但是开阔台
地相台（7相带）也可能有部分地区海
底水动能较高。
海洋碳酸盐沉积环境资料
海洋碳酸盐沉积环境 现代碳酸盐岩的分布特征 分布地带：碳酸盐沉积主要分布于低纬度（南北纬30o左右）的清澈、温暖、滨浅海地带 条件：浅水、暖水、清水、阳光充分、没有大量细碎屑沉积物的注入。 生物：钙藻大量繁殖，珊瑚礁发育。 沉积物：主要是两类沉积物（1）颗粒碳酸盐（贝壳砂、鲕粒砂、葡萄状团块、球粒）；（2）造礁生物粘结岩。少量灰泥 在南北纬40o之间的深海盆地底部，有大量浮游生物碳酸盐沉积。 浅海碳酸盐的发育与藻类有密切关系 在水深15m中所产生的CaCO3比深陆缘海每单位面积的CaCO3多几倍。 主要与浅水绿藻及蓝绿藻特别丰富有关。由于藻类的光合作用，从海水中吸收大量CO2，从而促使海水中的CaCO3过饱和而沉淀出文石质灰泥，而且钙藻的外壳也是文石质灰泥(成为颗粒的主要供给者)。藻类繁盛提供了大量碳酸盐沉积物。 浅海碳酸盐的发育与生物有密切关系 藻类的生活需要温暖、浅水、清洁透光环境。 海水浑浊妨碍光合作用，阻止钙藻生长，堵塞底栖生物的摄食器官，影响其繁衍（妨碍了大量碳酸盐颗粒的产生）。 海水太深，阳光和氧气不足，对藻类和底栖无脊椎动物生长都不利。 海水太深，水压大，溶解CO2多，CaCO3不饱和，因此深水不会有大量碳酸盐的产生。 深水碳酸盐沉积物主要靠海水表层浮游生物（颗石藻、有孔虫、翼足类等）和浅水陆棚区漂运来的灰泥或粉屑。 浅海碳酸盐颗粒的复杂成因 内（源）碎屑：盆地内准同生改造的碳酸盐颗粒。 内（盆内）：直接来源与准同生改造；成分：碳酸盐。 在海岸高能带，由于波浪、潮汐、海流等作用，使碳酸盐沉积物发生簸选，将细粒碳酸盐带走，而留下各种砂砾级碳酸盐颗粒，形成各种砂砾屑滩、介壳滩、沿岸砂坝、砂咀、滨外砂堤、砂洲、潮汐三角洲、潮汐砂坝等（西沙群岛）。 细粒碳酸盐（灰泥、粉屑）沉积在：
碳酸盐台地沉积模式分类及主控因素
碳酸盐台地沉积模式分类及主控因素 1 前言 碳酸盐岩地模式是理解碳酸盐岩相的分布以及(在一定程度上)原生孔隙率的分 布及其成岩史有关的保存情况的重要辅助工具。随着油气勘探的不断深入, 海相碳酸盐岩地层 分布区逐渐成为重要的油气勘探场所。中国的塔里木盆地、四川盆地和鄂尔多斯盆地都有重大的发现, 特别是塔里木盆地、四川盆地最近都有重要的突破, 因此, 碳酸盐岩台地的研究也进入一个新的高潮, 各种观点、方法层出不穷。通常用来描述不同台地的许多术语，对于地质学家来说往往具有不同的含意。本文根据前人对碳酸盐台地的研究总结归纳其类型划分及其相模式。 2 分类 2.1 不同地理位置、坡度、封闭性和镶边性下的碳酸盐岩台地类型 在总结前人工作的基础上, 根据地理位置、坡度、封闭性和镶边性把碳酸盐岩台地分为以下类型: 缓坡开放型无镶边台地、缓坡封闭型无镶边台地、陡坡开放型无镶边台地、陡坡封闭型无镶边台地、缓坡开放型有镶边台地、缓坡封闭型有镶边台地、陡坡开放型有镶边台地、陡坡封闭型有镶边台地、礁滩型孤立台地、岩隆型孤立台地。 表1 碳酸盐岩台地分类（据顾家裕，2009） 2.1.1 缓坡封闭型无镶边台地 此类台地的特点是整个台地地势平坦且相对开阔, 虽然台地边缘没有明显的镶边, 但在台地边缘发育水体较浅的滩地, 对水体交换有一定的阻隔性, 台地上
主要以潮坪沉积和澙湖沉积为主。在潮上带发育膏泥坪、膏盐坪和含膏白云岩等, 而在潮间带主要沉积以泥晶为主的云岩、藻云岩和少量的藻屑云岩, 下部见砂屑坪沉积等; 澙湖中以泥晶白云岩和纹层白云岩等为主; 台地边缘滩中见凝块白云岩和少量的鲕粒白云岩。 2.1.2 陡坡开放型无镶边台地 这是一类比较简单的台地。台地岸坡坡度较陡, 滨岸水动力强度较高, 滨岸沉积主要是粒级较粗的生物碎屑灰岩、生物灰岩或一定量的鲕粒灰岩, 在一些地区岸边还发育一定高度的风成沙丘;向外则是一个相对有一定坡度的开阔台地, 沉积物主要是泥晶灰岩和泥质灰岩, 沉积物由岸至海逐渐变细, 直到台地边缘出现更大坡度的斜坡。 2.1.3缓坡封闭型有镶边台地 该类台地的特点是台地广阔, 但由于受台缘带滩礁复合体或滩的阻隔, 台地内部水体交换阻滞,水体的蒸发量大于补给量, 台地内主要沉积膏泥岩、膏盐岩或大量的石膏; 台地边缘发育生物礁或礁滩复合体, 在一些水体交换并未受到影响、较开放的地区, 水体盐度正常, 可以形成一定量的小型礁体或台内滩; 在滨岸地区主要是浅水平坦的、膏泥岩沉积的潮坪或泥坪. 2.1.4 缓坡开放型有镶边台地 该类台地的特点是台地边缘具镶边, 即存在一个大型生物礁的边缘, 但生物礁分布断续, 台内水体交换通畅无阻。 2.1.5陡坡开放型有镶边台地 该类台地的特点是滨岸坡度较大, 水体能量强, 主要发育粗粒的生物碎屑滩、鲕粒滩或少量的点礁, 而广阔的台地区则水体较深、能量较低, 沉积细粒的泥晶灰岩和泥质灰岩, 偶见台内浅滩, 台内不发育蒸发岩。在台地边缘区发育明显的生物礁滩复合体, 但断续的生物礁滩复合体对台内水体的交换阻隔较小, 水体流动畅通。 2.1.6滩礁型孤立台地 此类台地在中国南海广大海域有分布, 大部分是在海底喷发的火成岩基础上发育起来的生物礁。 2.2不同受力机制下的碳酸盐岩台地类型 碳酸盐岩台地生长在构造高点之上, 如断层的上升盘、背斜和底辟的顶部。按照基底的受力机制,可将碳酸盐岩台地分为伸展作用控制下的基底断块台地、旋转断块台地和生长断块台地; 挤压作用控制下的生长背斜台地、孤立台地、顶部刺穿台地和前陆边缘台地; 底辟作用控制下的盐底辟台地和火山基底台地; 及其它因素控制的被动大陆边缘台地和三角洲顶部台地。 2.2.1伸展作用控制下的断块台地 1）基底断块台地[ 前期形成基底断裂, 当物质充足、水体适中即水体处于高潮线和低潮线之间时, 在基底断层的上升盘便会发育碳酸盐岩建隆, 同时在下降盘发育盆地沉积。 2) 旋转断块台地主要形成于海底断陷盆地中(如红海苏伊士海湾) , 形成机制与基底断块台地相似, 旋转断块台地的独特之处在于断块形成之后要发生反转。 3) 生长断块台地[ 2 ] 生长断块台地的整个形成过程包括碳酸盐岩的生长、后退和碳酸盐岩侧翼偶尔的坍塌。通常, 碳酸盐岩台地的形成经历3 个阶段。第1 阶段, 由孤立的点礁组合成一个顶部水平的大型台地, 坡度角较缓, 该阶段
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。
碳酸盐沉积环境及相模式
碳酸盐沉积环境及相模式 中国地质大学（武汉） 摘要碳酸盐岩在我国广泛发育，是重要的油气勘探层位，在研究古海洋沉积过程中具有重要作用。我国的碳酸盐主要以海相为主，湖相也很常见。碳酸盐是石油的优良储藏体，特别是白云石化后的碳酸盐储藏条件非常好。而且在石油勘探过程中，主要以碳酸盐的相模式作为模型标准和和找油的依据。所以研究碳酸盐的沉积相模式对于碳酸盐岩地层中的高效油气勘探和开发有着重要的作用。目前，碳酸盐的相模式还不是非常的完善，各种相模式混乱，互为独立而又有相同的地方，没有明显的界线划分和分类。导致相模式的标准和用词不尽相同，给油气勘探带来不便。本文是在前人研究成果的基础上对碳酸盐的沉积环境和沉积相的模式进行一些详细的归纳分类，对碳酸盐的研究的现状总结。 关键词碳酸盐沉积环境沉积相模式边缘海碳酸盐缓坡碳酸盐台地 作者中国地质大学地学院 引言 自上世纪中期以来，碳酸盐盐沉积学研究取得了巨大的进展。这些进展主要是通过对现代碳酸盐沉积物研究开始的,然后将今论古推广到古代的碳酸盐岩,如碳酸盐的成岩作用、碳酸盐沉积相模式和白云石化的储存能力等。碳酸盐成岩作用在碳酸盐沉积学,尤其是碳酸盐储层沉积学中的重要性并没有引起人们足够的重视。众所周知,碳酸盐岩与陆源碎屑岩的重要差别之一是其对于成岩作用的敏感性,如沉积碳酸盐在经历复杂的成岩作用之后,岩石原有的固体部分和被流体占据的部分可以完全颠倒,即沉积时的粒屑会全部转变成孔隙,而沉积时的粒间孔隙则全部转变成胶结物。次生孔隙作为碳酸盐岩的惟一储集空间的现象在碳酸盐岩中屡见不鲜,但这种现象在碎屑岩中却十分少见。可见碳酸盐的成岩作用在其储集空间演化中所具有的特殊重要性。在碳酸盐的石油勘探过程中，碳酸盐里面是否有石油首先得看碳酸盐的储藏条件。 1海洋碳酸盐的沉积环境和沉积作用 1.1沉积环境 ①温暖、清洁、透光的浅水海洋环境 现代海洋碳酸盐沉积，主要分布于30°纬度的赤道南北温暖浅海地带，如加勒比海大巴哈马滩、波斯湾、孟加拉湾、我国南海诸岛及印度尼西亚巽他陆棚等地。上述地带钙藻大量繁殖，珊瑚礁发育，局部有贝壳砂、鲕粒砂、葡萄状团块、球粒灰泥及造礁生物粘结岩正在堆积。而在南北纬度40°之间的深海盆地底部，有大量浮游生物碳酸盐沉积。这些现代海相碳酸盐产出环境，不仅是温暖、浅水，而且是清水环境，如加勒比海的三大碳酸盐滩，远离密西西比河口自西来的沿岸流，这就避开了大量细碎屑沉积物的注入；我国广西北海水域的涠洲岛和海南岛南端的三亚市的滨浅海域，同样远离粘土及粉砂的供给区而以沉积碳酸盐为主。 除造钙生物提供的骨骼，现代热带浅海碳酸钙沉积与藻类活动有关。据金斯伯格（R. N. Cinsburg，1975）的资料，现代热带浅海小于10－15m水深的海域，所产生的CaCO3比深陆缘海每单位面积的CaCO3多几倍，主要与这一水域的绿藻海松科及蓝绿藻特别丰富有关，由于藻类的光合作用，需要从海水中吸收大量CO2，从而促使海水中的CaCO3过饱和，沉淀出文石质灰泥来，而且钙藻的外壳也是文石质灰泥及颗粒的主要提供者，因此藻类繁生可以提供大量碳酸盐沉积物，而它的生活需要一个温暖浅水清洁透光的环境。如果海水浑浊，不仅妨碍光合作用，阻止钙藻的生长，另外悬浮的粘土可以堵塞许多底栖无脊椎动
第四十一章 碳酸盐岩台地结构类型
第四十一章碳酸盐岩台地结构类型 学时： 1学时 基本内容： 碳酸盐岩台地的结构类型：缓坡型、镶边陆架型碳酸盐岩台地型、陆表海型、孤立型、淹没台地型。并依次对各个类型的台地基本特征和理想的发育模式进行了介绍。 教学重点： 缓坡型碳酸盐岩台地、孤立型碳酸盐岩台地和镶边陆架型碳酸盐岩台地发育特征及沉积模式。 教学思路： 依次介绍缓坡型碳酸盐岩台地及相带构成、镶边陆架型台地及相带构成、陆表海型碳酸盐岩台地及沉积模式、孤立台地及相带构成，最后简要介绍了淹没台地。 主要参考书: 1、冯增昭主编《沉积岩石学》上册第六、七、八章，石油工业出版社，1993. 2、曾允孚、夏文杰主编《沉积岩石学》第六、七章，地质出版社，1986. 3、郑俊茂，庞明编著《碎屑储集岩的成岩作用研究》，北京：中国地质大学出版社，1989. 4、Schmidt, V., and D. A. Mcdonald 著（1979），陈荷立，汤锡元译. 砂岩成岩过程中的次生储集孔隙. 北京：石油工业出版社，1982，21-32. 5、翟光明等著. 中国石油地质志（卷一）. 北京：石油工业出版社，1996，190-193. 复习思考题： 1、几种台地类型之间是否存在转化？这种转化是否可逆？试着从构造及碳酸盐岩发育特征方面考虑。 2、镶边陆架型碳酸盐岩台地与孤立台地的镶边沉积特征是否存在共同之处？为什么？建议从两类台地边缘的沉积物类型、特征、生物群体之间的差异等方面进行回答。 3、试述镶边陆架型台地发育并进型或追赶型碳酸盐岩体系的情况时，海平面应该如何变化？建议从海平面变化对台地发育的影响角度考虑。 教学内容提要： 依次介绍缓坡型碳酸盐岩台地及相带构成、镶边陆架型台地及相带构成、陆表海型碳酸盐岩台地及沉积模式、孤立台地及相带构成，最后简要介绍了淹没台地。其中，对镶边陆架
碳酸盐沉积特性文献整理
碳酸盐沉积物 碳酸盐岩是由方解石、白云石等碳酸盐矿物组成的沉积岩。以方解石为主的岩石称为石灰岩，以白云石为主的岩石称为白云岩。它主要形成于温暖、清洁的浅海海域，现代主要分布于南北纬30°之间，少数在陆地环境中形成。古代形成的碳酸盐岩，约占地表沉积岩分布面积的20%。 浅海碳酸盐岩物质组成 浅海碳酸盐岩的基本结构组分有：颗粒、灰泥、亮晶胶结物和生物格架。 颗粒是一种在沉积盆地内由水动力作用、生物、生物化学、化学作用所控制的非正常化学沉淀的碳酸盐矿物的集合体。颗粒的类型有内碎屑、外碎屑、鲕粒、球粒、生物颗粒等。（1）内碎屑主要是在沉积盆地中沉积不久的、半固结或固结的各种碳酸盐沉积物，受波浪、潮汐水流、风暴流、重力流等的作用，破碎、搬运、，磨蚀、再沉积而成。根据大小。可以把内碎屑分为砾屑（直径大于2mm）、砂屑（直径为0.05~2mm）和粉屑（直径为0.005~0.05mm）。（2）外碎屑指来自沉积地区以外的较老的碳酸盐岩碎屑，是陆源碎屑颗粒。外碎屑和内碎屑在成分上相同，但形成机制不同。（3）球粒：通常，把较细粒的(粗粉砂级或砂级)、由灰泥组成的、不具特殊内部结构的、球形或卵形的、分选较好的颗粒，叫做球粒(pellet )。球粒的成因主要有两种。一种是机械成因，即是一些分选和磨圆都较好的粉砂级或砂级的内碎屑。另一种是生物成因，即是由一些生物排泄的粒状粪便形成的，这种成因的球粒亦称为粪球粒( fecal pellet )。在古代和现代沉积中，绝大部分球粒是粪球粒。粪球粒呈卵形或椭球形，分选甚好，有机质含量一般较高，在薄片中呈暗色。这是鉴别粪球粒的重要特征。（4）鲡粒是具有核心和同心层结构的球状颗粒，很像鱼子(即鲡)，也有称其为“鲡石”的，也可简称为“鲡”。鲡粒大都为极粗砂级到中砂级的颗粒（2~0.25mm）。鲡粒通常由两部分组成:一为核心，一为同心层。核心可以是内碎屑、化石(完整的或破碎的)、球粒、陆源碎屑颗粒等;同心层主要由泥晶方解石组成。现代海洋环境中的鲡粒主要由文石组成。有的鲡粒具有放射状结构，此放射结构有的可以穿过整个同心层，有的则只限于几个同心层中。根据鲡粒的结构和形态特征，可以把鲡粒划分为以下几种类型:①正常鱿:其同心层厚度大于核心的直径，且呈球形。一般所说的鳍粒都是指这种正常鲡。②表皮鲡(或表鲡):其同心层厚度小于其核心直径。有的表皮鲡甚至只有一层同心层，即一层皮壳。③复鲡:在一个鲡粒中，包含两个或多个小的鲡粒。④椭形鲡:正常的鲡大都呈球形，但也有些鲡呈椭球形，这主要是由其核心的形状决定。⑤枚射鲡:即具有放射结构的鲡粒，这种放射结构多是后来重结晶作用的产物。⑥单品鲡及多晶鲡:整个鲡粒基本上由一个球形的外壳和其中的一个方解石晶体或若干个方解石品体构成，其同心层已不复存在了。这种鲡粒多是刚形成的鲡粒在成岩作月旱期遭受淡水淋滤作用，其核心及同心层被溶解，然后又被充填的结果。⑦负鲡:即核心及同心层的大部或全部已被溶蚀的鲡粒，基本上只剩下一个外壳层，故也称为空心鲡，这实际上是一种鲡粒内的溶蚀孔隙。（5）生物颗粒：生物颗粒(skeletal grain)是指生物骨骼及其碎屑，它是碳酸盐岩重要的组成部分，其鉴定主要靠形态、结构(如晶粒结构、纤状结、片状结构、柱状结构等)、成分等多种标志。生物化石具有重要的指相意义。藻类由于需要阳光进行光合作用，其生活的水深不超过100m，一般在十几米以内，尤其是蓝藻。腕足类、有孔虫、棘皮类、二叶虫、海绵类、珊瑚、苔鲜虫、层孔虫等是厌盐性生物，通常生活于盐度正常的浅海环境。其中海绵类、珊瑚、苔鲜虫、层孔虫是造礁生物，对水深、盐度、温度、水体清洁度、水体能量等要求都很严格。但应记住，只有原地堆积的生物颗粒有指相意义。原地堆积的生物化石一般保存较完好，杂乱排列，其宿岩无层理构造，颗粒之间为灰泥;异地沉积的生物化石破碎程度大，而且多定向排列，其宿岩常具层理构造，颗粒之间为亮晶胶结物或灰泥。 灰泥是方解石成分的泥，也称为“微晶方解石泥”。关于泥与颗粒的界限，一般以0.005mm
海洋碳酸盐沉积环境及相模式
第十章海洋碳酸盐沉积环境及相模式 第一节绪言 第二节主要碳酸盐沉积模式 一、两种浅海—陆表海及陆缘海（重点） 二、陆表海清水沉积作用及其能量带（重点） 三、潮汐作用相带模式 四、综合模式 五、深水碳酸盐沉积模式 第三节生物礁与礁相 一、概述 二、礁的分类 三、礁复合体和礁相 四、礁发育的一般规律 五、地质历史中的礁和造礁生物 第十章海洋碳酸盐沉积环境及相模式（Sedimentary facies and facies model of ocean carbonate）学时：3学时 基本内容： ①基本概念：陆表海、陆缘海、清水沉积作用、生物礁、生态礁、地层礁、丘； ②基本原理：碳酸盐岩沉积环境，Irwin（1965）陆表海清水沉积作用能量带的划分及其特征，Laporte （1967）和Young等（1972）的潮汐作用模式及其各相带特征，Wilson （1975）的综合模式9个相带名称，湖泊碳酸盐沉积特征，生物礁的一般特征及其分类。 重点：陆表海、陆缘海、生态礁的概念；代表性的碳酸盐沉积模式，如Irwin（1965）陆表海清水沉积作用模式，Laporte （1967）和Young等（1972）的潮汐作用模式。 教学路思路：通过与碎屑岩沉积环境的对比来介绍碳酸盐岩沉积环境的主要特征，然后介绍国内外一些典型的碳酸盐岩沉积相模式，重点讲解几个代表性的碳酸盐沉积模式，如Irwin（1965）陆表海清水沉积作用模式，Laporte （1967）和Young等（1972）的潮汐作
用模式，同时亦简要介绍一引起其他沉积模式。简要介绍湖泊碳酸盐沉积环境及其特征，生物礁的一般特征及其分类。在各部分中均简要介绍碳酸盐岩沉积相带与油气及其它沉积矿产的关系。 主要参考书: ①冯增昭主编《沉积岩石学》下册第二十三、二十四章，石油工业出版社，1993. ②M.M.阿斯兰尼等著，冯增昭等译，《石油地质学译文集》第四集，碳酸盐岩沉积环境，科学出版社，1980. ③冯增昭编著《碳酸盐岩岩相古地理学》，石油工业出版社，1989. ④贾振远、李之琪编《碳酸盐岩沉积相及沉积环境》，地质大学出版社，1989. ⑤冯增昭主编《中国沉积学》第二十一、二十二章，石油工业出版社，1994. ⑥何幼斌编《Sedimentary Petrology》（英文辅助教材）第十一章，江汉石油学院，2003. 复习思考题： ①大规模海相或陆相湖泊碳酸盐沉积作用要求具备哪些特定条件？ ②什么叫陆缘海？什么叫陆表海？如何用海进、海退解释陆表海和陆缘海在地史时期的演化？为什么我们现在见到的主要是陆缘海，而没有陆表海？ ③试绘图说明欧文的陆表海清水沉积作用模式及其与生油、储油条件的关系。 ④试绘图说明杨的潮汐作用相带模式及其划分标志。 ⑤试绘图说明威尔逊的碳酸盐岩相带模式及其划分标志，指明生油和储油有利相带。 ⑥试列表和绘图对比欧文、杨的和威尔逊等三种不同划分方法的碳酸盐相带模式，进而以威尔逊的相模式为重点，联系阿姆斯特朗的相模式，指出各相带的主要岩石类型、指相化石、指相自生矿物、沉积构造以及生油储油有利相带；并在此基础上，通过编制岸进和岸退的垂向层序，分析碳酸盐岩的生储盖组合特征。 ⑦试说明阿姆斯特朗的相带模式，并以此说明陆源碎屑沉积和碳酸盐沉积的关系。为什 么说陆源碎屑沉积和碳酸盐沉积常常呈消长关系。 ⑧什么叫礁？礁相是如何划分的？礁在石油地质上有何意义？ ⑨试论述影响生物礁的发生、发展、消亡以及它们的最终形态和内部构造的主要因素。 ⑩试归纳礁和造礁生物在地质历史不同时期的特点。 教学内容提要： 第一节绪言 现代海洋碳酸盐沉积环境的特点：温暖、清洁、透光的浅水。 第二节主要碳酸盐沉积模式 一、两种浅海—陆表海及陆缘海（重点） 1．陆表海
碳酸盐岩层序地层学概论
中国地质大学（北京）“层序地层学应用”报告——碳酸盐岩层序地层学发展概论 课程名称：层序地层学基本原理及应用 老师：陈开远 学生：李东 学号：2110120011 学院：地信学院 日期：2012年12月5日
碳酸盐岩层序地层学发展概论 一、碳酸盐岩层序地层学概述 Vail 等于1987 年提出层序地层学( sequencest rat igraphy ) 的概念,在1988 年, Van Wag oner 又提出了新的定义: 研究以侵蚀面或无沉积作用面或可相互对比整合面为界的年代地层学格架中有成因相关意义的岩相的科学。层序是最基本的单元,一个层序又可分为若干个体系域,体系域内部是个或多个准层序或准层序组。准层序即是在成因上具有联系的、相对整一的一套岩层或岩层组。 确定层序所必需的许多信息来源于地震资料（当然也可以从露头和井孔中获得）。除了对早期的硅质碎屑岩讨论以外,对碳酸盐岩层序地层学的讨论也是有用的,因为这样可以唤起对沉积倾向性的理解。所有的沉积体系都记录了相同的基本过程的影响,但它们的记录又各有所侧重,地质学家应该了解沉积体系在记录海平面变化、气候或其它环境因素中的倾向性，这样便能更加全面地对层序地层学进行学习和研究。 碳酸盐体系不同于硅质碎屑体系. 碳酸盐沉积物是在盆内形成的,因此除了区域构造沉降和海平面变化外，海洋气候和水文条件也控制着碳酸盐的沉积过程。J. S. Sang在对世界不同碳酸盐台地研究后认：为短期的全球海平面变化( 相对海平面变化)是控制碳酸盐生产率、碳酸盐台地或碳酸盐滩发育及其相分布的主要因素。 1、海相碳酸盐岩——生物礁层序地层学研究 目前,涉及我国新生代、中生代和古生代海相碳酸盐岩一生物礁油气层序地层学最为突出的几个成功研究实例是四川普光、新疆塔里木和南中国海油气区,获得了油气突破性发现。首先研究涉及层序单元划分与基本特征、主要层序界面识别、层序单元划分等内容, 完成了上第三系生物礁——碳酸盐岩层序地层格架、典型生物礁储层层序格架、层序界面或单元划分、层序地层格架下的沉积体系域特征与沉积体系控制因素等研究。 2、碳酸盐岩沉积及层序发育的主要控制因素 大地构造作用决定碳酸盐沉积作用背景, 大地构造背景下的盆地结构是影响碳酸盐岩 层序几何形态的一个关键因素。目前已经识别出五种类型的碳酸盐台地: 缓坡型、镶边大架型、孤立型、陆表海型及淹没型( M. E. Tucker, 1990)。全球海平面水位也是碳酸盐沉积作用的主要控制因素之一,大多数厚的、广泛分布的层序都形成在海平面高位期。相对海平面变化控制可容纳空间的变化,控制碳酸盐的沉积潜力, 控制碳酸盐岩地层分布和岩相分布。碳酸盐岩沉积物多是在沉积环境中原地生长的。大部分碳酸盐岩沉积物是由生物产生, 其中不少是光合作用的副产物。因此,这种生产过程取决于光照程度,随着水深增加光照强度迅速降低高碳酸盐岩产率主要分布在海水上部50—100m 的水体中,因为该深度内悬浮着大量能 进行光合作用的生物。有意义的是,在10m水深内碳酸盐岩产率最高, 而在10～20m内剧减。气候决定水的盐度、水的循环,影响碳酸盐岩沉积物的产率、稳定性和早期成岩的潜力。气候影响沉积层序中的沉积类型。在干旱气候和水体循环较局限的环境下,陆棚上的盆地、泻湖、朝上坪等环境会产生蒸发岩沉积。若陆源沉积物供源点邻近碳酸盐岩台地，那么气候差异将会影响硅质碎屑沉积物供给的类型,干旱气候有利于风成硅质碎屑沉积, 潮湿气候有利于河流三角洲硅质碎屑物的沉积。 二、碳酸盐建造
沉积岩石学——海洋碳酸盐沉积环境及相模式
第九章海洋碳酸盐沉积环境及相模式 （Sedimentary facies and facies model of ocean carbonate）学时：3学时 基本内容： ①基本概念：陆表海、陆缘海、清水沉积作用、生物礁、生态礁、地层礁、丘； ②基本原理：碳酸盐岩沉积环境，Irwin（1965）陆表海清水沉积作用能量带的划分及其特征，Laporte （1967）和Young等（1972）的潮汐作用模式及其各相带特征，Wilson （1975）的综合模式9个相带名称，湖泊碳酸盐沉积特征，生物礁的一般特征及其分类。 重点：陆表海、陆缘海、生态礁的概念；代表性的碳酸盐沉积模式，如Irwin（1965）陆表海清水沉积作用模式，Laporte （1967）和Young等（1972）的潮汐作用模式。 教学路思路：通过与碎屑岩沉积环境的对比来介绍碳酸盐岩沉积环境的主要特征，然后介绍国内外一些典型的碳酸盐岩沉积相模式，重点讲解几个代表性的碳酸盐沉积模式，如Irwin（1965）陆表海清水沉积作用模式，Laporte （1967）和Young等（1972）的潮汐作用模式，同时亦简要介绍一引起其他沉积模式。简要介绍湖泊碳酸盐沉积环境及其特征，生物礁的一般特征及其分类。在各部分中均简要介绍碳酸盐岩沉积相带与油气及其它沉积矿产的关系。 主要参考书: ①冯增昭主编《沉积岩石学》下册第二十三、二十四章，石油工业出版社，1993. ②M.M.阿斯兰尼等著，冯增昭等译，《石油地质学译文集》第四集，碳酸盐岩沉积环境，科学出版社，1980. ③冯增昭编著《碳酸盐岩岩相古地理学》，石油工业出版社，1989. ④贾振远、李之琪编《碳酸盐岩沉积相及沉积环境》，地质大学出版社，1989. ⑤冯增昭主编《中国沉积学》第二十一、二十二章，石油工业出版社，1994. ⑥何幼斌编《Sedimentary Petrology》（英文辅助教材）第十一章，江汉石油学院，2003. 复习思考题： ①大规模海相或陆相湖泊碳酸盐沉积作用要求具备哪些特定条件？ ②什么叫陆缘海？什么叫陆表海？如何用海进、海退解释陆表海和陆缘海在地史时期的演化？为什么我们现在见到的主要是陆缘海，而没有陆表海？ ③试绘图说明欧文的陆表海清水沉积作用模式及其与生油、储油条件的关系。 ④试绘图说明杨的潮汐作用相带模式及其划分标志。 ⑤试绘图说明威尔逊的碳酸盐岩相带模式及其划分标志，指明生油和储油有利相带。 ⑥试列表和绘图对比欧文、杨的和威尔逊等三种不同划分方法的碳酸盐相带模式，进而以威尔逊的相模式为重点，联系阿姆斯特朗的相模式，指出各相带的主要岩石类型、指相化
碳酸盐岩沉积模式
文献综述 引言 随着塔里木盆地哈拉哈塘地区奥陶系碳酸盐岩沉积相带及储层特征的不断深入研究，在上奥陶统良里塔格组良一段和良三段见良好的油气显示，其沉积相带（尤其是台缘滩亚相）成为了近年来研究的重点之一。通过对哈拉哈塘地区大量录井、测井、岩心、薄片及地震等资料的分析以及探讨了该区上奥陶统良里塔格组的岩石类型、沉积特征及台缘滩的展布规律。台缘滩是优质储层发育的基础，对研究区域良里塔格组潜在油气储量层位的确定具有指导意义。 1 沉积相的概念 相这一概念是由丹麦地质学家斯丹诺（Steno，1669）引入地质文献的，并认为是在一定地质时期内地表某一部分的全貌。1838年瑞士地质学家格列斯利（Gressly）开始把相的概念用于沉积岩研究中，他认为“相是沉积物变化的总和，它表现为这种或那种岩性的、地质的或古生物的差异”。自此以后，相的概念逐渐为地质界所接受和使用。 20世纪以来，相的概念随着沉积岩石学和古地理学的发展而广为流行，对相的概念的理解也随之形成了不同的观点。一种观点认为相是地层的概念，把相简单的看做“地层的横向变化”；另一种观点则把相理解为环境的同义语，认为相即为环境；还有人认为相是岩石特征和古生物的总和。 油气田探勘及其他沉积矿产勘探事业的飞速发展促进了对相的研究，使人们对相这一概念的认识更加深入。目前较为普遍的看法是，相的概念中应包含沉积环境和沉积特征这两个方面的内容，而不应当把相简单地理解为环境，更不应当把它与地层概念相混淆。《沉积学》（姜在兴，2003）把相定义为沉积环境及在该环境中形成的沉积岩（物）特征的综合。沉积环境是在物理上、化学上和生物上均有别于相邻地区的一块地表，是发生沉积作用的场所。沉积环境是由下述一系列环境条件（要素）所组成的：1）自然地理条件，包括海、陆、河、湖、沼泽、冰川、沙漠等的分布及地势的高低；2）气候条件，包括气候的冷、热、干旱、潮湿；3）构造条件，包括大地构造背景及沉积盆地的隆起与坳陷；4）沉积介质的物理条件，包括介质的性质（如水、风、冰川、清水、浑水、浊流）、运动方式和能量大小以及水介质的温度和深度；5)介质的化学条件，包括介质的氧化还原电位（Eh）、酸碱度（pH）以及介质的含盐度及化学组成等。上述条件的综合即为沉积环境。沉积特征包括岩性特征（如岩石的颜色、物质成分、结构、构造、岩石类型及其组合）、古生物特征（如生物的种属和生态）以及地球化学特征等。沉积岩特征的这些要素是相应各种环境条件的物质记录，通常构成最主要的相标志。 综上所述，沉积环境是形成沉积岩特征的决定因素，沉积岩特征则是沉积环境的物质表现。换句话说，前者是形成后者的基本原因，后者乃是前者发展变化的必然结果。这就是相