碳酸盐岩层序地层学

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
（图4-6 ）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
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塔克碳酸盐岩沉积模式
塔克(M．E.Turker，1981)在他所著的《沉积岩石学导论》一书中提出了 他的碳酸盐相模式(图6—12)．他将主要碳酸盐相与七种主要沉积环境联系起 来，还明确将海相碳酸盐沉积环境划分成两大沉积区，即碳酸盐台地——陆表 海和盆地较深水——斜坡沉积区。后者实际上就是深水碳酸盐沉积，主要为重 力流和受CCD面控制的远洋灰泥两类沉积．在碳酸盐台地——陆表海沉积区中， 又将相当于威尔逊模式中的开阔陆棚置于台地内，也就是开阔台地中的静水碳 酸盐泥。同时，在台地边缘后面，也就是开阔台地内同样还可以出现浅水碳酸 盐砂滩和局部斑礁及泥丘。上述这些都比较合理，对我国华北地台及扬于地台 的古生代及三叠纪地层沉积部分是适用的(曾允孚等，1985)。
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关士聪碳酸盐岩沉积模式
关士聪等(1980)综合研究了我国近年大量地层研究成果，编制了一套全国范 围的1：1000万的古海域沉积相图，提出了中国古海域沉积环境综合模式图，其 中分出两个相组、六个相区、十五个相带．
这个综合模式，反映了我国晚期元古代至三叠纪总的沉积特征及其环境组合 规律，具有重要的理论和实践意义．模式不仅考虑了各种构造条件下的沉积盆地 类型，而且也将陆源沉积模式与清水碳酸盐沉积模式统一起来。尤为重要的是， 台地内台盆（沟）相带的提出、比较符合我国南方古生代地层经常出现的碳酸盐 台地与克拉通内部槽盆错综复杂的交错格局。
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大地构造背景
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)。
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碳酸盐岩台地主要的板块构造背景
Biblioteka Baidu
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西班牙比利牛斯南部前陆盆地构造——沉积演化
－盆地相区的1、2、3相带的海底深度均在浪基面之下，水体运动很弱或 处于静止状态，属于低能带，与欧文的x相带相当。
－台地边缘相区的4、5、6相带的海底均位于浪基面之上，宽度窄，波浪 作用强烈，屑于高能带，与欧文的Y相带相当。
－台地相区的7、8、9相带，均位于台地边缘相区之后，波浪能量至此已 消耗殆尽，故水体运动比较微弱，属低能带，大致与欧文的z相带相当。但是 在开阔台地相带(即7相带)也可能有部分地区海底水能量较高。
－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。
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构造沉降
• 若不发生构造沉降，就不会发生长期的 碳酸盐岩沉积物的沉积和保存，由于地 壳变薄热冷凝和负载作用引起的构造沉 降与海平面升降共同构成可供沉积物沉 积的空间。构造沉积速率取决于地壳类 型地壳地质年代引起沉降的应力场类型 岩石圈流变特征岩石圈板块中的位置或 构造背景。
产率最高，而在10~20m内剧减（图4-
7）
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气候
• 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 如热带海洋浅水比中纬度温带海洋具有更高 的饱和度。
• 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、潮上坪等环境会产生 蒸发岩沉积。
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碳酸盐岩沉积及层序发育控制因素总结
受碳酸盐岩主要为盆内成因控制，碳酸盐层序 地层的形成主要受着海平面变化、构造沉降和气候 因素的影响
泻湖岸向潮坪
沉 海岸体系和浅海
潮汐通道 潮汐三角洲
积 体系以平均低潮
浅海体系
面或浪基面为界，
碳酸盐缓坡 碳酸盐台地
模 浅海体系与远洋
陆表海台地 孤立台地
式
体系主要以台地 或缓坡边缘明显
远洋体系
沉降台地 镶边台地
较深水斜坡
坡折来区分。
深水远洋盆地
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之一
碳酸盐岩沉积 及层序发育的主要控制因素
大地构造背景 相对海平面变化 气候 构造沉降
物作用非常重a 要。
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威尔逊碳酸盐岩沉积相模式
威尔逊综合了大量前人资料，并考虑到海底地形、溉汐、波浪、氧化界 面、盐度及海水循环等综合因素的控制，建立了碳酸盐标准相带模式(Wilson， 1975)。这个模式共由三六相区和九个标准相带组成。同时，为了用于分析这 九个标准相带，他还总结出了24个标准的微相类型(SMF)。
第三章 碳酸盐岩层序地层学研究
•碳酸盐岩沉积环境与控制层序发育的主要因素
•被动大陆边缘碳酸盐岩盆地层序地层模式 （ J．F．Sarg模式）
•不同沉积背景下的碳酸盐岩层序地层格架模式 （ C.Robertson Handford,Robert G.Loucks等）
•碳酸盐岩高频层序（旋回）研究
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之一
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尽管沉积环境的
里
划分目前还不尽 一致，但遵从一
德 般的环境分类方
海岸体系 潮缘亚体系 潮上带
碳
案，将碳酸盐沉 积环境一分为三，
潮间带 潮下带 浅海平原亚体系 海岸沙丘沙脊
酸 即分为海岸、浅
后滨 前滨
盐 海和远洋三大沉
临滨 滨外
积体系，并把湖
外滩障壁一泻湖亚体系
岩 泊环境单独列出。
障壁岛 岛后泻湖
碳酸盐岩沉积环境 与控制层序发育的主要因素
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之一
碳酸盐沉积与碎屑岩沉积作用比较
碎 屑 岩：陆源供给、机械搬运沉积等
碳酸盐岩：内源供给、机械搬运+化学作用
+生物作用等；既有他旋回（盆
外因素造成的旋回），也有自
旋回（盆内因素造成的旋回，
如化学作用、生物作用等）
有利的碳酸盐沉积环境：温暖、清澈、浅水，生
示意图（据Puigdaefabregas，1986）
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相对海平面变化
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（右图）。
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。
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海水深浅控制碳酸盐生长率