24海洋碳酸盐岩相唐选编.ppt

第二十四章 海洋碳酸盐岩沉积相第一节 概 述 一、海洋碳酸盐岩中有极丰富的矿产 据统计研究，碳酸盐岩约占沉积岩总量的20%，它在地壳中的分布仅次于泥质岩和砂岩。在我国，沉积岩占全国总面积的75%，而碳酸盐岩占沉积岩覆盖面积的55%。 碳酸盐岩中蕴藏的石油及天然气资源很丰富，世界上与碳酸盐岩有关的油气藏储量约占世界总储量的50%，产量占世界总产量的60%。 碳酸盐岩中其它金属与非金属矿产也非常丰富，而且碳酸盐岩本身也是很有价值的资源，广泛用于冶金、建筑、化工、业等方面。 对碳酸盐岩进行研究，具有重要的理论和实际意义。 二、初始碳酸盐沉积物均是化学生物化学成因的 当海水对CaCO3饱和及过饱和时则有CaCO3沉淀，即： Ca2+ + 2HCO-3 = CaCO3 ↓ + H2O + CO2↑ 现已证明，促使上述反应向右进行的因素有： 1、藻类光合作用吸收CO2，引起碳酸钙沉淀： 6 CO2 + 6 H2O 光合作用 C6H12O6 + 6 O2 2、PH值增加和碳酸盐浓度的增高，有利于碳酸盐沉淀。 3、细菌破坏作用产生氨，增加 了水体的PH值，对CaCO3沉淀起促进作用。 4、温度增加和蒸发作用的使CaCO3过饱和，使其发生大量沉积。 5、海水从高压区向低压区上升CO2的分压降低，有利于CaCO3的沉淀。 三、生物在碳酸盐沉积过程中有极重要作用 1、绝大部分的灰泥是有机来源的 1）底栖生物的死亡和破碎 2）较大碳酸盐颗粒的磨蚀形成 3）浮游生物群(动物及植物)的堆积 4）海水的直接沉淀作用 2、生物形成大量多种碳酸盐颗粒(生物颗粒) 如腹足类、绿藻、珊瑚以及多数有孔虫提供文石质点；部分有孔虫、红藻以及棘皮动物，则提供高镁方解石。少量低镁方解石来自腕足类、苔藓虫、介形虫、有孔虫、三叶虫、珊瑚 等。 3、造礁生物直接形成礁灰岩 如珊瑚、海绵动物、古杯动物、层孔虫、苔藓虫、厚壳蛤和水螅等。 4、生物的活动消耗CO2。加快碳酸盐沉积 藻类光合作用吸收CO2，引起碳酸钙沉淀： 6 CO2 + 6 H2O 光合作用 C6H12O6 + 6 O2 细菌破坏作用产生氨，增加 了水体的PH值，对CaCO3沉淀起促进作用。 5、生物的粘结作用和障积作用有利碳酸盐沉积 四、碳酸盐沉积最有利的环境条件是： 清洁、透光、温暖的浅水条件。 1．清洁的无陆源碎屑物注入是首要条件。若海水混浊，则透光性差妨碍光合作用，而且悬浮粘土可以堵塞许多底栖无脊椎动物的摄食器官。 2、透光浅水环境最有利于碳酸盐的沉积。海水太深，阳光和氧气不足，对藻类和底栖生物生长不利，深水压力大，溶解CO2多，水体中CaCO3不饱和，因此，深水不会有大量碳酸盐直接沉淀。深水中的碳酸盐沉积物主要靠海水表层的浮游生物和浅水陆棚区漂运来的或由重力搬运来的异地碳酸盐碎屑。 CCD界面以下无碳酸盐沉积物分布 五、碳酸盐沉积物一经形成即受水流的 改造其分布受水动力条件控制 在波浪、潮汐作用的滨岸高能带和滨外高能带，形成粗颗粒的各种砂砾屑滩、介壳滩、沿岸砂坝、砂嘴、潮汐三角洲和潮汐砂坝等。由于水动力条件强，细粒物质不能沉积。 碳酸盐灰泥及粉屑一般堆积在低能带，即：陆棚边缘或障壁砂坝前缘的较深水盆地、泻湖及潮坪区。深水盆地中也有少量硅质和粘土沉积。泻湖及潮坪区，水循环受到限制，如果天气炎热干燥，则可以出现絮凝球粒灰泥、白云岩、甚至出现膏盐沉积。 有些生物能适应较高水能环境，甚至具抗浪格架的本能，能在高能环境下就地生长聚集成为礁体，厚度大于同期沉积物。 第二节 碳酸盐主要沉积环境 一、碳酸盐潮坪——广泛分布的碳酸盐环境 以潮汐起主导作用的陆源物贫泛的浅水海岸区域称为潮坪环境。与陆源碎屑潮坪类似，以碳酸盐为主。 以平均高潮面和平均低潮面为界，将潮汐环境分为潮上(坪或带)、潮间(坪或带)和潮下(坪或带)三个亚环境。 潮坪相既可沿碳酸盐台地的滨岸发育，也可环绕着由暴露的滩、丘和礁形成的岛屿发育。 根据湿度与盐度，碳酸盐潮坪又分为超咸(干旱)潮坪与正常(潮湿)潮坪两类。以前者常见。 生物主在是原地生长的蓝绿藻类 沉积物主要是淹汐、风浪带来的颗粒灰泥及原地的藻类 1、潮上带亚相 暴露期长(90%以上)；潮流能量低； 潮上坪亚相属于萨布哈型潮坪环境，岩性以微晶－粉晶白云岩为主，次有泥云岩与泥质白云岩、硬石膏岩和石盐、角砾白云岩，球粒微晶白云岩等。 常见干裂、帐篷构造、干缩纹、板状和竹叶状砾屑； 藻纹层、鸟眼构造、瘤状及鸡雏状硬石膏结核，肠状硬石膏，盐溶膏溶角砾构造等发育。生物稀少，仅有藻层纹石、介形虫碎片及垂直潜穴