第二节碳酸盐沉积相模式
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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。
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
海洋碳酸盐沉积
? ①缺乏大型造礁生物，没有礁相中特征的骨架岩 ? ②富含大量灰泥，常高达 80%以上 ? ③不构成坚固的格架，不具备抗浪构造 ? ④主要在浪基面以下或浪基面附近低能环境
2 生物丘的沉积相模式
? (1) 底部生物碎屑颗粒质灰泥堆积 --多数的丘都是 从灰泥沉积开始，其中含有大量生物碎屑
? (2) 灰泥障积岩丘核 --是丘的最厚部分，主要由灰 泥组成，含有很多生物，能起到捕集或障积灰泥的 作用
? 碳酸盐岩都是良好 的石油和天然气的 储集岩
（3）Z带(低能带)
此带水很浅 波浪及潮汐作用很弱，其能量大多被海底摩擦消耗掉 水循环也很弱 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
? 潮上带 ? 潮间带 ? 局限潮下带 ? 开阔潮下带
(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 (3)碳酸盐台地的斜坡脚相 --位于碳酸盐台地的斜坡的末端，主要为 薄层的细粒石灰岩。生物群为广海陆棚的正常海洋的生物
B.台地边缘沉积区
(4)碳酸盐台地前缘斜坡相 --位于 深水陆棚与浅水碳酸盐台地过渡 带。为各种石灰岩，有大型的滑 塌构造
Ⅳ.块状及斑杂状构造 ：灰岩结构与 构造不均一 Ⅴ.包裹缠绕构造 ：粘结包壳生态是 常见组构
在碳酸盐岩的孔隙（如鸟眼、 生物体腔以及其他孔隙）中， 常见两种不同特征的充填物。 孔隙底部或下部为泥晶或粉晶 方解石、色较暗；孔隙顶部或 上部为亮晶方解石，色浅且多 呈白色。两者界面平直，且同 一岩层中的各个孔隙的类似界 面都相互平行。因其可指示岩 层的顶底，故称为示顶底构造。
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
2 生物丘的沉积相模式
? (1) 底部生物碎屑颗粒质灰泥堆积 --多数的丘都是 从灰泥沉积开始，其中含有大量生物碎屑
? (2) 灰泥障积岩丘核 --是丘的最厚部分，主要由灰 泥组成，含有很多生物，能起到捕集或障积灰泥的 作用
? 碳酸盐岩都是良好 的石油和天然气的 储集岩
（3）Z带(低能带)
此带水很浅 波浪及潮汐作用很弱，其能量大多被海底摩擦消耗掉 水循环也很弱 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
? 潮上带 ? 潮间带 ? 局限潮下带 ? 开阔潮下带
(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 (3)碳酸盐台地的斜坡脚相 --位于碳酸盐台地的斜坡的末端，主要为 薄层的细粒石灰岩。生物群为广海陆棚的正常海洋的生物
B.台地边缘沉积区
(4)碳酸盐台地前缘斜坡相 --位于 深水陆棚与浅水碳酸盐台地过渡 带。为各种石灰岩，有大型的滑 塌构造
Ⅳ.块状及斑杂状构造 ：灰岩结构与 构造不均一 Ⅴ.包裹缠绕构造 ：粘结包壳生态是 常见组构
在碳酸盐岩的孔隙（如鸟眼、 生物体腔以及其他孔隙）中， 常见两种不同特征的充填物。 孔隙底部或下部为泥晶或粉晶 方解石、色较暗；孔隙顶部或 上部为亮晶方解石，色浅且多 呈白色。两者界面平直，且同 一岩层中的各个孔隙的类似界 面都相互平行。因其可指示岩 层的顶底，故称为示顶底构造。
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
第二节碳酸盐沉积相模式
第二节碳酸盐沉积相模式碳酸盐沉积相模式是一种描述碳酸盐岩沉积过程和环境的模式，通过研究碳酸盐岩沉积相模式可以获得沉积相特征、沉积环境变化和沉积动力学演化等方面的信息。
以下是关于碳酸盐沉积相模式的详细介绍。
碳酸盐岩是一种由碳酸盐矿物主导的沉积岩，包括石灰岩、白云石、薄层灰岩等。
它们普遍出现在海洋、湖泊和浅海盆地等水体中，是地球历史上非常重要的沉积岩类型之一、碳酸盐岩中富含的古生物化石和古地理信息对于研究地球历史、古气候和古地理有着重要的意义。
碳酸盐沉积相模式是通过搜集和分析大量碳酸盐岩样品的沉积学特征，建立的一种描述沉积相变化的模式。
它考虑了地理、物理、化学和生物等因素对碳酸盐沉积过程的影响，通过解释不同地质年代和地理环境下的碳酸盐岩沉积特征，来推测古地理和古环境演化。
碳酸盐沉积相模式可以根据沉积相的不同特征划分为多个不同的类型。
根据控制碳酸盐沉积的主要因素，可以将碳酸盐沉积相模式分为五个基本类型：悬浮物沉积型、化学沉积型、沿岸沉积型、台地沉积型和裂隙/溶蚀沉积型。
悬浮物沉积型主要发生在富含悬浮物质的环境中，如内陆湖泊、盐湖和湿地。
这种沉积相模式下的碳酸盐岩多为均一的细粒度结构，常常伴随着粘土矿物的沉积。
化学沉积型主要发生在浅海和海湾等热带和亚热带环境中，水体富含钙离子和碳酸盐。
这种沉积相模式下的碳酸盐岩由于水中的钙离子超饱和度高，所以会发生大量的化学沉积作用，形成大量的碳酸盐沉积。
沿岸沉积型主要发生在海岸带和浅海环境中，受到波浪、潮汐和洋流等动力因素的影响。
这种沉积相模式下的碳酸盐岩通常存在多个沉积相，如沉积槽、潮间带和滩涂等。
台地沉积型主要发生在台地和大陆边缘等广泛分布的地区。
这种沉积相模式下的碳酸盐岩通常呈现台地沉积环境的特征，如平缓的坡面和波浪状的平原等。
裂隙/溶蚀沉积型主要发生在喀斯特地区和岩溶地貌中。
这种沉积相模式下的碳酸盐岩通常伴随着丰富的裂隙和溶蚀构造，如洞穴、溶洞和喀斯特地貌等。
碳酸盐岩沉积相模式
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三种模式的对比
Laporate模式 潮上带、潮间带 潮下带上部 潮下带下部 Irwin模式 Z带 Y带 X带 Young et al.模式 潮上带、潮间带、局 限潮下带 开阔潮下带
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四、混积型沉积相模式 阿姆斯特朗（Armstrong，1974）对北美阿 拉斯加北极地区的石炭系两种不同的沉积组合 进行系统研究后，拟定了两个沉积模式，其中 之一就是碎屑岩—碳酸盐岩沉积模式，该模式 代表一个海进组合。
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七、我国的碳酸盐岩沉积相模式 我国对碳酸盐沉积相研究主要是20世纪70 年代末和80年代初大量借鉴国外沉积模式来进 行研究的。 国外的碳酸盐沉积模式在我国已被广泛采 用，尤其是Wilson的模式，但在使用过程中也 还存在一些问题。 我国广大沉积学工作者在实践中提出了许 多模式，补充和修改了威尔逊模式不足之处， 最具代表性的是关士聪等提出的模式。
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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。
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Irwin根据陆表海水动力条件，主要是潮 汐和波浪作用的能量，划分出三个能量带： 远离海岸的X带（低能带） 稍近海岸的Y带（高能带） 靠近海岸的Z带（低能带）
（1）潮上带
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岩石类型：主要是泥—粉晶白云岩、白云质 泥质石灰岩、球粒泥晶石灰岩等。 沉积构造：纹理、藻纹层、干裂、鸟眼构造 生物化石：少见。
（2）潮间带
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碳酸盐沉积环境及相模式
第十二章碳酸盐沉积环境及相模式第一节海洋碳酸盐沉积环境特点一、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物的摄食器官，使这些动物不能繁衍，也妨碍了大量碳酸盐颗粒的产生，故浑水对碳酸盐的生成起着抵制作用。
海水太深，阳光不足，氧气不够，对藻类和底栖无脊椎动物生长不利；位于CCD面之下的深海水域，水压大，溶解CO2多，CaCO3不饱和，因此深水不仅不会有大量原地碳酸盐沉积物的直接产生，而且对已堆积的碳酸盐沉积物有强烈溶解作用，部分深水碳酸盐沉积物主要靠海水表层具几丁质表面保护层的浮游生物（如颗石藻、抱球有孔虫、翼足类等）和浅水陆棚区以浊流方式搬运来的灰泥或粉屑供给。
第八章碳酸盐岩储层沉积学特征
萨布哈碳酸盐潮坪沉积相模式 陆源碎屑萨布哈和碳酸盐萨布哈常同时出现。萨布哈型碳酸盐潮坪是干 旱气候条件下形成的，其沉积作用具如下特殊标志: A: 高速蒸发和高度超咸形成蒸发矿物（石盐、石膏、硬石膏、白云石、天 青石、菱铁矿）白云岩化和含石膏的泥晶—粉屑灰岩、藻席灰岩，鸟眼、窗 格、干裂，被地下水上涌或结晶作用形成帐蓬构造，被破碎成扁平砾石状角 砾。 B：白云石化作用强。盐类沉淀和盐壳形成。淡水作用，盐类溶解，导致 地下水中Mg2+/Ca2+比值提高，促进文石、高镁方解石的白云石化作用。 C:如果环境稳定，大量石膏被改造形成具有特殊网状结构的复杂块体、扭 曲的盘肠状外形的石膏。 D:蒸发矿物呈斑状变晶生长，主体沉积物被挤到晶体间隙中，沉积结构被 破坏。白云石化作用使文石和灰质颗粒发生白云石化，形成鸟眼白云岩、结 晶白云岩、颗粒白云岩。
能量和地貌：
波浪、潮汐、沿岸海流的簸选，形成纯净的碳酸盐砂堆积。浅滩、海滩、 滨外砂坝、潮汐砂坝、风成砂丘岛。 岩石类型： 亮晶颗粒灰岩、亮晶鲕粒灰岩、生物碎屑灰岩，分选磨园好。陆源碎屑物 很少。 沉积构造： 槽状交错层理、板状交错层理、冲洗交错层理。 生物: 礁及礁后斜坡处生活的生物的碎屑，由于底质经常移动，很少有原地底栖 生物。
四、生物礁沉积特征
1．生物礁的含义 礁的最初含义是指海底突起岩块， 能使船触礁失事。 现代生物礁主要是珊瑚礁。 生物礁的概念： 由造礁生物原地生长建立起来的水 下隆起，沉积时的地貌比礁周围突起， 礁核具有完整的生物骨架，形成深度从 海水表面到水深200米，有的可达500 米。
．2、礁灰岩的组成 礁灰岩可划分为原地礁灰岩和异地礁灰岩。 原地礁灰又有三种类型：骨架岩、障积岩和粘结岩。 骨架岩： 为原地的化石（珊瑚、海绵、层孔虫等）骨架组成的块状体，骨架间隙 为灰泥及亮晶充填物充填。 障积岩：
碳酸盐沉积模式
三、开阔台地 开阔台地一一是指海水循环好、盐度基本正常的浅海,其 水体能量一般较低,但在浅水区常常发育生物礁和浅滩。 开阔台地相以灰泥石灰岩、含颗粒灰泥石灰岩,灰泥颗粒 石灰岩,颗粒主要为原地堆积的正常海生物化石。岩石多呈 灰色、深灰色。中厚层状,缺乏层理构造,生物扰动强烈。还 常见风暴岩夹于正常沉积的岩石之中
3、Z带(低能带)
①位于Y带的向岸方向,直到滨岸为止②此带水很浅,波浪和潮汐作用 都很弱③此带宽度较大,可达几百英里宽。 ④此带海底坡度很小,或近于平坦,因而海水广泛漫布。 ⑤在靠近滨岸的地带,如因气候炎热干燥,水流停滞,可使海水蒸发,含 盐度不断提高,从而形成白云石以及各类盐类矿物的沉积 ⑥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 ⑦化石少见,但叠层藻度相当发育。 ⑧沉积构造:干裂、冲沟、鸟眼、生物钻孔等。 地质历史中的碳酸盐岩,绝大部分是陆表海清水沉积作用的产物
五、生物礁 生物礁是指造礁生物原地生长产生抗浪格架的碳酸盐岩隆起 体。现代海洋温暖浅海发育珊瑚礁 生物礁油气藏的油气储量巨大,世界上发现了许多大型生物礁 油气田,如加拿大阿尔伯达盆地泥盆系生物礁油气田,伊拉 克 Kirkuk油田属碳酸盐台地边缘巨型生物礁油田,我国四川东部 晚二叠世长兴期生物礁气藏等。
二、按地理分布划分的碳酸盐综合相带模式一威尔逊模式
威尔逊(J.L. Wilson.1975)归纳了陆棚上碳酸盐台地和边缘温暖浅水环境 中碳酸盐沉积类型的地理分布规律,他把碳酸盐岩沉积划分为三大沉积区, 九个相带,24个微相 从横切陆棚边缘的剖面看,按从海到陆的顺序,这九个相带 1.盆地沉积区,与欧文的X带相当: ( 1)盆地 (2)开阔陆棚,(3)碳酸盐斜坡脚
①位于浪底浪基面之下,一般来说海底很少受到扰动,只有在特殊情况 下才有海流的干扰。所以是一个低能带。 ②此带宽约几百英里。 ③沉积物主要是来自Y带(高能带)的细粒物质,主要为灰泥。 ④生物:各种底栖生物和藻类都不发育;大量有机物质和浮游生物、自 游生物、可以在这里堆积下来。 ⑤沉积构造:水平层理发育。 ⑥颜色:由于这一环境安静缺氧,所以多呈暗色。 ⑦沉积厚度:其沉积速度一较高,向上渐减弱。
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Armstrong的碎屑岩—碳酸盐岩沉积模式相带
陆相 局限 台地相 滨海的咸水～淡水沼泽沉积 近岸相带 远岸相带 陆源碎屑沉积为主 以含海绵骨针的泥岩为主
开阔 台地相
向岸相带 含粪球粒颗粒灰泥岩及泥质颗粒岩 含棘皮类及苔藓类的泥质颗粒岩及 向海相带 颗粒质泥岩
浅滩相 主要为鲕粒及生物碎屑的颗粒岩，具交错层理
（1）潮上带
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岩石类型：白云岩、白云质泥晶石灰岩、 球粒泥晶石灰岩。 沉积构造：干裂、鸟眼构造。 生物化石：化石少见，有藻席。
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（2）潮间带
潮间带上部：类似潮上带，藻席发育。 潮间带下部：内碎屑灰岩、生物碎屑灰 岩，有柱状叠层石。 生物化石：化石较多，虫孔也较常见。
2.威尔逊（Wilson,1975）的模式
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Wilson模式与Armstrong的相似，划分9个相带。
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Wilson模式与Irwin模式比较
①盆地 ②开阔陆棚 ③碳酸盐斜坡脚 ④前斜坡 ⑤生物（生态）礁 ⑥台地边缘砂 ⑦开阔台地 ⑧局限台地 ⑨台地蒸发岩 泥晶石灰岩、白 近岸低能带 相当Irwin Z带 云质灰岩、白云 或潮坪地带 岩、蒸发岩等 高能环境 礁灰岩、生屑灰 相当Irwin Y带 岩、鲕粒灰岩、 内碎屑灰岩 深水盆地 较深水的 碳酸盐陆棚 远海低能带 暗色泥晶灰岩和 相当Irwin X带 页岩为主
长江大学地东海、 南海，但地质历史中沉积碳酸盐岩的浅海大多 是陆表海，缺少现成的陆表海模式。
我们正生活在一个海 平面很低的地质时代中。
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肖（Shaw，1964）第一次精辟地论述了陆 表海的水体能量特征，并且在能量的基础上， 对陆表海沉积物的分布也进行了相应的划分。
（3）局限潮下带
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沉积环境：水体能量受限制，较低能环境。 岩石类型：内碎屑生物屑灰岩，灰泥充填， 亮晶少。 生物化石：多见，较浅处可形成生物丘。
（4）开阔潮下带
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沉积环境：波浪潮汐作用较强，高能。 岩石类型：内碎屑石灰岩或生物屑石灰 岩，亮晶胶结。 沉积构造：可出现低角度斜层理。 生物化石：生物化石丰富。
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广西泥盆纪主要沉积相模式示意图
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本节要点：
z陆表海与陆缘海的概念（重点） z欧文的碳酸岩盐沉积模式（重点） z拉波特的碳酸岩盐沉积模式 z杨的碳酸岩盐沉积模式 z威尔逊的碳酸盐岩综合沉积模式（重点）
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3.Z带（低能带）
①位于Y带的向岸方向，直到滨岸为止。 ②水很浅，波浪和潮汐作用都很弱，水循 环也很弱。 ③宽度较大，可达几百英里宽。
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④海底坡度很小，或近于平坦。 ⑤靠近滨岸的地带，如因气候炎热干燥， 水流停滞，可形成白云石以及各类盐类矿物的 沉积。 ⑥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。 ⑦化石少见，但叠层藻席相当发育。 ⑧沉积构造：干裂、冲沟、鸟眼、生物钻 孔等。
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Wilson 的九个相 带中还提 出 了 24 个 微相，从 而使应用 这一模式 提供了方 便。
3.塔克（Tucker，1981）的模式 Tucker 将主要碳酸盐相与七种主要环境联 系起来：①潮上 — 潮间坪；②泻湖及局限海 湾；③潮间 — 潮下浅滩；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。
z低坡度：海底坡度<1ft/mile（0.03～0.15m/km） z范围广阔：延伸可达几百～几千英里。 z很浅的：水深一般只有几十米，一般不超过 200m。
注：1ft=0.3048m，1mile=1609.344m
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2.陆缘海（Pericontinental sea） 陆缘海位于大陆边缘或陆棚边缘的、坡度 较大的、范围较小的、深度较大的浅海。 z坡 度 较 大 ： 海 底 坡 度 为 2~10ft/mile （0.6~3m/km）。 z范 围 较 小 ： 宽 度 一 般 为 100~300mile （160~480km）。 z深度较大：水深可达200~350m。
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Laporate模式 潮上带、潮间带 潮下带上部 潮下带下部
Irwin模式 Z带 Y带 X带
2.杨等的模式
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杨等（Young et al.，1972）根据阿肯色州 奥陶系碳酸盐岩的岩性及古生物特征，拟定了 一个以潮汐作用带为形式的相带模式，划分出 潮上带、潮间带、局限潮下带和开阔潮下带。
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七、我国的碳酸盐沉积相模式 我国对碳酸盐沉积相研究主要是 20 世纪 70 年代末和 80 年代初大量借鉴国外沉积模式来进 行研究的。 国外的碳酸盐沉积模式在我国已被广泛采 用，尤其是 Wilson 的模式，但在使用过程中也 还存在一些问题。 我国广大沉积学工作者在实践中提出了许 多模式，补充和修改了威尔逊模式不足之处， 最具代表性的是关士聪等提出的模式。
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五、综合相模式 1.Armstrong的碳酸盐岩沉积模式
碳酸盐岩沉积模式（Armstrong拟定的第二个沉积模式）
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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 开阔台地 局限台地 局限台地 潮间～潮上带 潮间～潮上带 Irwin 的 Z 带 Irwin 的 Z 带 Irwin 的 Y 带 Irwin 的 Y 带 Irwin 的 X 带 Irwin 的 X 带
（1）潮上带
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岩石类型：主要是泥—粉晶白云岩、白云质 泥质石灰岩、球粒泥晶石灰岩等。 沉积构造：纹理、藻纹层、干裂、鸟眼构造 生物化石：少见。
（2）潮间带
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岩石类型：主要为薄层不含化石的球粒泥晶 灰岩；内碎屑、鲕粒、叠层石及藻灰结核常见。 沉积构造：冲刷、干裂。 生物化石：种类较单调，数量丰富，多杂乱 堆积。
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陆表海碳酸盐沉积的其他特征： 由于陆表海平坦宽阔，水又很浅，因此微 弱的地壳升降运动或冰川的消长都会使海平面 产生显著变化，这样就产生了大范围的潮坪沉 积。 陆表海碳酸盐沉积还有一个特征，就是旋 回性发育。 地质历史中的碳酸盐岩，绝大部分是陆表 海清水沉积作用的产物，具有普遍意义。
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三种模式的对比
Laporate模式 潮上带、潮间带 潮下带上部 潮下带下部 Irwin模式 Z带 Y带 X带 Young et al.模式 潮上带、潮间带、局 限潮下带 开阔潮下带
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四、混积型沉积相模式 阿姆斯特朗（Armstrong，1974）对北美阿 拉斯加北极地区的石炭系两种不同的沉积组合 进行系统研究后，拟定了两个沉积模式，其中 之一就是碎屑岩 —碳酸盐岩沉积模式，该模式 代表一个海进组合。
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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。
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Irwin 根据陆表海水动力条件，主要是潮 汐和波浪作用的能量，划分出三个能量带： 远离海岸的X带（低能带） 稍近海岸的Y带（高能带） 靠近海岸的Z带（低能带）
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三、潮汐作用相带模式 1.拉波特的模式 Laporate （ 1967 ）研究纽约州下泥盆统曼 留斯组的碳酸盐岩后，认为该组是在一个非常 接近海平面的环境中形成的，并根据该组岩性 及古生物特征，以潮汐作用带为主要标志，划 分出了潮上带、潮间带和潮下带等3个相带。
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第二节 碳酸盐沉积相模式
一、陆表海与陆缘海 Shaw （ 1964 ）首先把碳酸盐的主要沉积 场所—浅海划分为陆表海和陆缘海两种类型。
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1.陆表海（epeiric sea）
陆表海是位于大陆内部和陆棚内部的、低 坡度的、范围广阔的、很浅的浅海，又称内陆 海（epicontinental sea）、陆内海（inland sea）、 大陆海（continental sea）。
盆地 — 较深水斜坡区 盆地 — 较深水斜坡区
Tucker模式将开阔陆棚与台地放在一起，碳 酸盐台地中将泻湖（局限台地）与潮坪分开，开 阔台地内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沉积模式
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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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2.Y带（高能带）
①从波浪开始冲击海底的地点开始，向滨 岸方向延伸，直到波浪和潮汐的能量大部分被 消耗掉为止。 ②此带宽约几十英里。
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③沉积特征：此带波浪及潮汐十分活跃，水 浅、阳光充足、氧气充分，底栖生物和藻类大量 繁殖。 向海一侧，从深水上升带来的养料尤其丰 富，因而各种生物大量发育，往往形成生物礁。 向岸一侧，见各种较粗的颗粒堆积，形成岩 石主要为生物屑灰岩、鲕粒灰岩、内碎屑灰岩。 分选和磨蚀良好，灰泥含量少，具交错层理。 ④此带的碳酸盐岩是良好的油气储集岩。