考博沉积学总结 (2).doc

碳酸盐岩 目前，国内外有关碳酸盐沉积的模式较多，如肖（Shaw，1964）和欧文（Irwin，1965）的陆表海模式、阿姆斯特朗（Armstrong，1974）的混积模式、威尔逊（Wilson，1975）、塔克（Tucker，1981）和关仕聪（1990）的综合模式等，其中以威尔逊和塔克的碳酸盐综合模式（图4－28、图4－29）在我国地质界影响较大。 一、欧文的模式 欧文依据肖对陆表海水动力能量及沉积物分布特征研究建立的理想模式，以不含陆源碎屑物的浅海碳酸盐沉积物为条件。在此模式中，他将自滨岸到广海方向划分为三个带，并分别命X、Y、Z带（图1）。 X带（低能带）指位于广海浪基面以下地带，宽约数百公里。一般来说，海底很少受到扰动，只有海流能作用于海底，其沉积物主要来自高能带（Y）的细粒碎屑，形成粉屑灰泥沉积物。此带的大部分海底都接近于或低于光合作用的下限，因而大大地限制了生物及藻类的生长发育。如果海流不断供给充足的氧气，那么底栖生物就会繁殖起来，并能形成粗粒介壳碎屑，形成介屑泥晶灰岩。由于灰泥沉积物主要来自邻近浅水地区，其沉积速度一般较慢，而且海水温度又较低，因而不利于化学成因的灰泥发生沉淀。所以这一带沉积物的厚度不大。 向远海方向海水逐渐变深，温度也相应降低，同时海底又表现出十分宁静，这就限制了氧气的供给，因此底栖生物不能大量发育。来自高能带的大量有机质都堆积在此带，同时许多浮游和自游生物也堆积在这里，加上沉积物在沉积以后又很少受到扰动，因而所形成的沉积物一般呈暗色，水平层理发育。 图1 欧文沉积模式图 Y带（高能带）指从波浪开始冲击海底的地点开始，也即代表波浪的动能开始消耗处起，由此向滨岸方向延伸，直到浪能完全耗尽为止。此带宽约数十公里。由于这一带波浪及潮汐十分活跃，水浅，阳光充足、氧气充分，底栖生物及藻类大量繁殖，所形成的沉积物基本上都是生物成因的。在此带向海一侧，从深水上升带来的养料尤其丰富，因而各种生物包括造礁生物大量发育，往往形成生物礁。而向滨岸一侧，则可见鲕粒砂，所见粒屑主要由砂砾级碎屑组成，灰泥很少，因此所形成的岩石主要为生物屑灰岩或鲕粒灰岩、内碎屑灰岩。其所含的生物碎屑大多已被磨蚀，但不一定经过长距离的搬运。同时由于生物碎屑或鲕粒受到波浪及流水的牵引、簸选、往往形成具有交错层的、分选良好的颗粒灰岩。 Z带（低能带）指位于高能带向滨岸方向直至潮坪为止。该带海水较浅，其深度不过数米乃至零米，宽度可达数百公里。此处海水循环不畅，主要受潮汐作用影响，波浪作用影响较小，所以属于低能环境，只有暴风才可引起局部的波浪作用。此带海底坡度很小。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，因而主要沉淀白云岩、硬石膏或石膏以及各种盐类沉积物。海水淹没区的灰泥一部分是从高能带被簸选、搬运到此处的，部分以物理化学方式直接从海水中沉淀下来的。所形成的岩石主要为泥晶灰岩或层纹状灰岩、白云岩，普遍富含球粒。并常见干裂、冲沟、鸟眼、扁平砾石、蠕虫掘穴及生物钻孔。由于该带水浅、循环局限、盐度及温度变化较大，因此生物群极不发育，数量也较少，仅有蓝绿藻、介形虫、腹足类等少量生物化石。 二、威尔逊的碳酸盐沉积模式 威尔逊（1969，1975）综合了古代及现代碳酸盐岩的大量沉积模式，按照沉积环境的潮汐、波浪、氧化界面、盐度、水深及水循环等因素的控制，建立了综合的碳酸盐沉积模式，划分出九个标准相带（图2）：这个模式是欧文、拉波特等的模式的发展，1、2、3相带相当于X带，4、5、6相带相当于Y带，7、8、9相带相当于Z带。此外，威尔逊还提出了在九个相带中24个微相类型的组合特征（表12－2），对使用他的模式带来很大方便。 图2 碳酸盐岩的理想标准相带模式（据Wilson，1975） 三、塔克（Tucker，1981）的模式 塔克认为，一个典型而完整的碳酸盐相模式（图3），应具如下特征： 在近岸潮间－潮上区，以碳酸盐泥坪为主，如果处在干燥气候带，向陆方向过滤为萨布哈及盐沼的蒸发沉积； 在浅水到深水陆棚区，为碳酸盐砂及泥沉积，其中陆棚上或沿陆棚边缘发育的高能浅水区是鲕粒等颗粒生成的场所，由鲕粒和骨骼砂可以形成砂堤、海滩或浅滩。 沿着砂堤岸线，在沟通泻湖与开阔陆棚的主要潮汐通道口上，可以发育碳酸盐潮汐三角洲，也是鲕粒生成场所； 沿着陆棚边缘，礁和其它碳酸盐岩隆经常发育，可形成障壁地形，导致礁后陆棚静水泻湖的形成，海水循环受限制。 在陆棚或开放泻湖内，常形成小的斑礁； 沿陆棚边缘，来自礁及滩的碳酸盐碎屑可以通过碎屑流及浊流被搬运进邻近的盆地。在很少陆源物注入盆地的时候，则可有异地搬运的远海碳酸盐沉积作用发生。 塔克模式的主要特点是将碳酸盐沉积作用与七个主要环境联系起来划分成潮上－潮间坪、泻湖及局限海