第四十一章 碳酸盐岩台地结构类型
碳酸盐岩储层地质学-2013.7-2
塔中地区中上奥陶统台地边缘丘状礁体特征 Ｎ SN360
丘状乱岗状地震相
中弱连续平行地震相 斜交前积地震相
TZ45 TZ45
D
S
O2+3 O1
塔中45井区中上奥陶统礁体成因示意图
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塔中地区碳酸盐岩台地西北缓坡丘形体
丘状体
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4 异常体内部反射特征呈现出礁灰岩的岩性构成特点
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开阔台地沉积体系：
沉积特征：该相带海域广阔， 海水循环较好，盐度基本正 常，沉积物从粒屑到灰泥都 有 。包括泥晶粒屑灰岩、亮 晶粒屑灰岩和粒屑泥晶灰岩、 泥晶灰岩等，生物以腕足类 为主，其次为蓝绿藻、棘皮、 介形虫、苔藓虫等 。 主要亚相类型：台内滩、生 物丘和滩间海。 纵向分布：寒武系、下奥陶 统、中奥陶统。 主要分布区：塔北、塔西南。
方1井寒武系局限海台地相沉积特征
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寒武纪阿瓦塔格组白云质泥岩与泥 晶白云岩互层（肖尔布拉克剖面）
寒武纪下丘里塔格群藻白云岩（肖尔 布拉克剖面）
寒武纪下丘里塔格群藻白云岩（肖尔布 拉克剖面）
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寒武纪Xcm49藻粘结白云岩（单偏光 100）（肖尔布拉克剖面）
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生屑灰岩段 薄层泥晶生物屑灰岩， 正粒序
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1
局限台地沉积体系：
沉积特征：主要为灰泥岩、 粒泥灰岩和白云岩，少量泥 粒灰岩，夹砾砂屑颗粒灰岩。 生物化石少，以广盐度的蓝 绿藻和介形虫为主，代表着 较闭塞的低能环境。 主要亚相类型：该相主要包 括潮上、潮间、泻湖和台内 滩等亚相。 纵向分布：寒武系、下奥陶 统 平面分布：巴楚、塔中、英 买力等地区
碳酸盐岩分类
• 开阔台地位于局限台地的向海一侧,水深一般十几米 至几十米,海水循环基本正常,盐度近于正常或略偏 高,在这种水深环境下,周期性风暴可以波及到海底 沉积物。海水条件尚适合生物繁殖,但一般无狭盐度 生物,可见腹足类、介形虫、腕足类、底栖三叶虫、 棘皮类、苔藓虫、笔石、头足类、海绵、有孔虫、 珊、藻类等。沉积结构变化大,但主要为灰泥沉积, 含底栖类生物屑。开阔台地在新厂期及红花园期均 有发育,其中以红花园期最为发育,以泥晶或者微晶 石灰岩为主_,其次为颗粒石灰岩,岩石颗粒类型较单 一,常见有内碎屑及鮞粒等高能颗粒(图4-5)。多呈灰 色、浅灰色,中厚层至块状,石灰岩中可含生物碎屑、 砂屑、核形石及叠层石等,除石灰岩外,还含有少量 页岩及砂岩。沉积构造可见水平层理,层面上可见波 痕,当石灰岩中含有泥质时可以形成瘤状构造及泥质 条带,偶尔可见大型交错层理及粒序层理等构造。与 局限台地相比, 阔台地附近的生物化石比较丰富。
• 潮坪指位于平均低潮面与最大高潮面之间,地势平坦的环境,以潮沙作用为 • 主。研究区潮坪主要发育于新厂期的台地区,分布于利川、桐梓、贵阳、姊归、 • 余庆、松滋等地。沉积物以浅灰、灰色或杂色薄-厚层灰泥石灰岩和泥-粉晶白云 • 岩为主,水平层理、波状层理、透镜状层理及脉状层理、羽状交错层理、大型板 • 状交错层理、波痕等构造均有发育(图版Vn-5),常见叠层石(图版IV-3?6)、 • 泥裂和鸟眼构造,含三叶虫、双壳类、腕足类及腹足类等,云坪中生物化石稀 • 少。以湖北松滋刘家场剖面(图4-6)为例,南津关组一段下部发育粉晶白云 • 岩、细晶白云岩及砂屑石灰岩,产柱状、波状叠层石,说明处于潮间带中部沉积 • 环境,本组二段与三段为一套灰色砂屑石灰岩、叠层石石灰岩、云质石灰岩、叠 • 层石云岩、泥粉晶云岩等不等厚互层沉积,叠层石为层状、波状,发育水平层 • 理、交错层理,反映出浅滩与潮间带交互的沉积环境。
缓坡型台地类型及沉积特征(碳酸盐岩与油气储层作业)
层理和波痕平行岸线延伸，
呈向海加厚的楔形。
具有裙滩的缓坡
自陆向海，其相带依次为：
•（1） 潮坪 •（2） 浅滩：通常位于水下，但在正常浪基面之上。 主要为颗粒灰岩沉积。颗粒可为生物颗粒，也可以 为 粒、球粒或内碎屑等。浅滩的向岸侧坡度平缓， 向海侧坡度较陡。浅滩上波痕、各种交错层理常见。 •（3） 缓坡外部
缓坡型台地类型及沉积特征
Xxx 矿物S16x xxxxxxx
•缓坡型台地的基本概念
•缓坡型台地的类型及沉积特征
•总结
1 缓坡型台地的基本概念 碳酸盐缓坡（ramp）：
是指介于滨线和大陆斜坡之间的平缓斜坡，
海底向海平面缓倾斜（坡度通常小于1°）、
水体逐渐变深的碳酸盐沉积环境， 从近岸高能波浪作用带向下逐渐过渡为深水 低能环境，期间没有明显的坡折。（陆内为 陆表海）
镶边台地向海侧发育的高能带有连续的镶边或障壁，
向陆侧形成低能泻湖
根据碳酸盐岩缓坡的形态特征，缓坡可将缓
坡型台地分为等斜缓坡和远端变陡缓坡。 根据相带的发育特征，等斜缓坡与远端变陡 缓坡又可以分为四个相带：具有裙滩的缓坡、 具有障壁滩的缓坡、具有点礁的缓坡、高能 缓坡。
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所以浅水高能带与坡折带之间有较远的距离，因此深水
角砾岩中缺少来自浅水台地砂岩或礁体的碎屑，其主要 来自浪基面之下的深水缓坡或斜坡滑塌的碎屑物。
远端变陡的缓坡模式（高能带仍位于滨岸坡折 带，变陡的远端出现沉积相分异和滑塌沉积）
远端变陡缓坡的沉积相划分与等斜缓坡类似一般也分为4个
相带：具有裙滩的缓坡、具有障壁滩的缓坡、具有点礁的缓
碳酸盐岩台地
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。如澳大利亚东海岸大堡礁地区，台地边缘是世界著名的大堡礁，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。其实大堡礁不是一个完整的大礁，而是由成千上万个小生 物礁组成，且礁体类型多样，有环礁、月牙礁、台礁、堤礁、耙状礁、状礁、轮礁、充塞礁等，有的正在生长、 有的已经白化，一些环礁中则可见湖，礁体与礁体之间有海沟相隔，水流虽然受到一定的阻滞，但总体上还算通 畅，因此，在礁后广阔的台地区主要沉积了细粒的生物屑泥、灰泥或细粒生物碎屑，台内水深10～20m。在滨岸 地区，由于地势平坦和波浪的消能，大部分地区为潮坪沉积，主要为泥晶灰岩和泥质灰岩，潮下带发育细粒砂屑 灰岩或少量的细粒生屑灰岩。
特征模式
缓坡封闭型 陡坡开放型
缓坡开放பைடு நூலகம் 滩礁型
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。四川盆地三叠系飞仙关组沉积是这类台地的一个典型实例。
（2）水体能量控制台地和沉积物的类型
在碳酸盐岩台地发育过程中，水动力的变化可以改造台地的坡度和形态。
谢谢观看
碳酸盐岩台地
古地理学科名词
01 台地分类
03 主控因素
目录
02 特征模式
碳酸盐岩台地是个很大很平坦的滩，常常被很浅的潮汐海水所淹没，四周被陡坡以及深海所包围，有低矮的 岛屿与台地相连的陆地。碳酸盐岩台地经常发育在底部浅滩火山、不成熟的碎屑岩和蒸发岩，或者更成熟的大陆 碎屑岩之上。其特点为：具有平和陡峻边的陆棚边缘海域；为浅水碳酸盐沉积区；陡峻边缘为高能沉积区；具有 较大的碳酸盐岩连续沉积厚度。
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。
碳酸盐岩——灰岩
白云石化泥晶三叶虫灰岩 英文名称：Dolomitized trilobite-packstone 浅海低能环境沉积物在成岩期被白云石轻度 交代的成岩产物
•
软体动物：常见的有瓣鳃类(双壳)、腹足类(螺)、头足类等。个 体一般较大。均为多晶结构。腹足类多为螺旋式，也有平旋式，内部 无隔壁，碎片的弯曲度较瓣鳃类更大一些。头足类为直管、弯管或旋 转式壳体，其最大特征是具有隔壁，壳体较薄且很均匀。 • 棘皮类：常见的是海百合茎和海胆骨片、海胆刺等。大小不一。 海百合茎多呈分散状的茎环出现，横切面呈圆形，中心有茎孔；纵切 面呈长方形，有时也可见茎孔。为连生单晶结构。海胆骨片多为等轴 形状，海胆横切面为圆形，常呈各种花瓣状、辐条状等，二者均为特 征的网格单晶结构。 • 海绵骨针：呈单轴、三轴或四轴的放射状，长为0.1～0.5mm左右， 多晶结构。海绵骨针与破碎瓣鳃类的区别是，海绵骨针的每一针均很 直，末端对称收缩变尖。 • 粗枝藻：又称伞藻，为绿藻门的一个科。常以分节的叶状或单叶 状体的形式出现。外形呈圆柱状、棒状、卵球状。大小为1—3mm。其 上有侧枝孔。以多晶结构常见。显微镜下常见的属种为米齐藻和蠕孔 藻。米齐藻，桶状，侧枝孔规则排列，直达中央茎，纵切面稍呈向外 开口的漏斗形，横切面呈圆形，多晶结构。蠕孔藻，细长圆柱状，侧 枝孔密而细小，且不与中央茎连通。微粒结构，常因富含有机质而不 透明。
胶结或粘结作用原地形成后期搬运再沉积碳酸盐岩的特征3主要结构类型1亮晶粒屑结构碳酸盐岩的特征3主要结构类型2泥晶粒屑结构碳酸盐岩的特征3主要结构类型3粒屑泥晶结构碳酸盐岩的特征3主要结构类型4泥晶结构碳酸盐岩的特征3主要结构类型5晶粒结构碳酸盐岩的特征3主要结构类型6生物格架结构碳酸盐岩的特征3主要结构类型7生物粘结结构石灰岩的结构成因分类颗粒石灰岩类颗粒百分含量主要填隙物内碎屑生物屑鲕粒球粒团块三种以上颗粒混合原地固着生物灰岩类亮晶亮晶内碎屑灰岩泥晶内碎屑灰岩内碎屑泥晶灰岩含内碎屑泥晶灰岩亮晶生物屑灰岩亮晶鲕粒灰岩亮晶球粒灰岩亮晶团块灰岩亮晶颗粒灰岩50灰泥泥晶生物屑灰岩泥晶鲕粒灰岩泥晶球粒灰岩泥晶团块灰岩泥晶颗粒灰岩5025灰泥生物屑泥晶灰岩鲕粒泥晶灰岩球粒泥晶灰岩团块泥晶灰岩颗粒泥晶灰岩2510灰泥含生物屑泥晶灰岩含鲕粒泥晶灰岩含球粒泥晶灰岩含团块泥晶灰岩含颗粒泥晶灰岩10灰泥微晶或泥晶灰岩类1生物礁灰岩珊瑚红藻苔藓虫层孔虫等2生物层灰岩海百合层孔虫藻类3生物丘灰岩枝状珊瑚海绵动物苔藓虫藻类等重结晶类灰岩具残余结构各种颗粒或生物礁晶粒粗晶中晶细晶灰岩如具残余结构的巨晶中晶细晶灰岩?晶粒结构碳酸盐岩描述晶粒是碳酸盐岩的主要结构组分之一
碳酸盐岩
鲕粒
鲕粒是具有核心和包壳结构的球状一椭球形颗粒，可以简称为“鲕”。鲕粒是碳酸盐中最特征最易于识别的 的颗粒之一。鲕粒还常出现在铝质岩、硅质岩和铁质岩等化学沉积岩石类型中。鲕粒的粒径大小，一般在0.25mm 至2mm，尤其以0.5mm至1mm居多，大于2mm和小于0.25mm的鲕粒较少见。鲕粒形态多呈圆球形、椭球形，在尚未 固结时受应力作用可呈塑变形态。鲕粒的核心可以是内碎屑、化石(完整的或破碎的)、球粒、陆源碎屑颗粒，还 可以是先期的鲕粒等；包壳常为同心层状的泥晶方解石(现代海洋环境中的鲕粒主要由文石组成)，还可以是泥晶 门云石。有的鲕粒包壳具有放射状结构，此放射结构可以穿过整个同心层，也可只限于几个同心层中。
碳酸盐岩中混入的非碳酸盐成分有：石膏、重晶石、岩盐及钾镁盐矿物等，此外还有少量蛋白石、自生石英、 海绿石、磷酸盐矿物和有机质。常见的陆源混入物有粘土、碎屑石英和长石及微量重矿物。陆源矿物含量超过 50%时，则碳酸盐岩过渡为粘土或碎屑岩。
包括下列几种。
①粒屑结构，按粒径大小分为：砾屑（粒径>2毫米）、砂屑（粒径2～0.062毫米）、粉屑（粒径0.062～ 0.032毫米）、微屑（粒径0.032～0.004毫米）和泥屑(粒径<0.004毫米)。砾屑的排列方位、粒度组成和分选性 是分析碳酸盐沉积物沉积环境的重要标志。由核心和包壳组成的粒径小于2毫米的球形或椭球形的颗粒为鲕粒。由 富藻纹层组成的球形包粒为藻包粒。由微晶碳酸盐矿物组成的不具内部构造的、表面光滑的球形或卵形颗粒称球 粒或团粒。外形不规则的复合颗粒集合体为团块及凝聚颗粒等。
碳酸盐岩是重要的储油岩。全世界50%的石油和天然气储存于碳酸盐岩中。碳酸盐岩还常与许多固体沉积矿 藏共生，如铁矿、铝土矿、锰矿、石膏、岩盐、钾盐、磷矿等，而且是许多金属层控矿床的储矿层，如汞、锑、 铅、锌、铜、银、镍、钴、铀、钒等。碳酸盐岩本身亦是一种很有价值的矿产，广泛用于建筑、化工、冶金等方 面。
碳酸盐岩资料
目录一、碳酸盐岩的孔隙类型 (1)二、碳酸盐岩类描述 (2)2.1灰岩 (2)2.2白云岩 (8)三、碳酸盐岩储层与碎屑岩储层对比 (11)一、碳酸盐岩的孔隙类型碳酸盐岩孔隙的分类及命名，乔奎特等按受组构控制及不受组构控制将碳酸盐岩孔隙划分为三大类十五种基本类型，如图1-1-4所示。
（1）原生孔隙这是沉积时形成的孔隙，成岩过程中可能产生一定的变化。
这种孔隙主．要受碳酸盐岩的结构组分所控制，其中颗粒因素是主要的。
原生孔隙可分为粒间孔隙、粒内孔隙、晶间孔隙、壳体掩蔽孔隙和生物骨架孔隙等五种。
（2）溶蚀孔隙指沉积过程及成岩后由于溶解作用所形成的孔隙。
地下水的溶解作用往往在沉积过程中就已开始进行，并延续到成岩作用结束。
在这个阶段，地层中原生孔隙发育时，地下水大都比较活跃，并通过溶蚀而使孔隙进一步增加。
成岩作用结束后，溶蚀孔隙仍可继续发育。
尤其在不整合侵蚀面附近，由于处于渗流带及潜流带上部水文条件下，使得地下水在原生的孔隙发育带更为活跃。
加上地表水的不断补充，因而在不整合面附近往往形成极为发育的溶烛孔隙，有时可具有极高的产能。
（3）生物钻孔和潜孔孔隙这种孔隙多在沉积及成岩过程中形成。
（4）收缩孔隙由于沉积物的收缩作用而形成的孔隙。
（5）裂缝裂缝一般是由于构造作用或成岩作用而形成的。
裂缝的长度可以由几厘米到几公里不等。
宽度也可由几毫米到几十厘米，但微裂缝的宽度仅数十微米。
一般说来，大裂缝延伸远，方向稳定，与油气储集关系更为密切。
二、碳酸盐岩类描述1、观察碳酸盐岩主要结构特征（包括晶粒结构、粒屑结构、生物骨架结构和交代结构）、胶结类型，注意泥晶基质与亮晶胶结物的区别。
2、学会对碳酸盐岩标本及薄片的描述方法。
3、掌握碳酸盐岩岩石分类命名原则和最基本的岩石类型。
4、碳酸盐岩主要由自生的碳酸盐矿物方解石和白云石组成。
自生的碳酸盐矿物方解石含量>50%时称为石灰岩；若一半以上为白云石时为白云岩。
它们经常还和陆源碎屑及粘土矿物组成过渡类型岩石。
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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
型碳酸盐岩台地可能发育的几种体系进行了简单的介绍。