简答题

以威尔逊碳酸盐岩相模式为例,全面总结碳酸盐岩的相带划分及其相标志、相模式和相层序?

正确答案

以横切陆棚边缘的剖面,从海至陆九个相带依次是:
①盆地相;
②开阔陆棚(广海陆棚)相;
③碳酸盐岩台地的斜坡脚(或盆地边缘)相;
④碳酸盐岩台地的前斜坡(或台地前缘斜坡)相;
⑤台地边缘的生物礁相;
⑥簸选的台地边缘砂(或台地边缘浅滩)相;
⑦开阔台地(或陆棚�湖)相;
⑧局限台地相;
⑨台地蒸发岩(或蒸发岩台地)相。
(1).盆地相
盆地相位于浪底(或波基面)和氧化界面以下,水深超过几十米至几百米,为静水还原环境。因水深而光线暗淡,不适于底栖生物生长。沉积物主要依靠从外带注入的细粒泥质物质和硅质物质,以及浮游生物死亡后降落的生物雨。停滞缺氧的和过咸化条件均可出现。包含:
1)石灰岩浊积岩相:沉积物主要来自陆棚或陆棚斜坡带的碳酸盐角砾、微角砾及砂屑等内碎屑(异化颗粒),其中也常含外来岩块或漂砾,夹有深海结核和泥质岩层,厚度较大,但常有变化。
2)深海瘦地槽相:主要为深海沉积物,但无大量的异地石灰岩堆积。常见的岩石类型有放射虫岩、红色泥晶石灰岩及红色结核石灰岩、浅色远洋泥晶石灰岩、暗色盆地泥晶石灰岩、骨针石灰岩,以及含有菊石、放射虫、管状有孔虫、远洋瓣鳃类和棘皮类的微球粒泥晶石灰岩等。
3)克拉通盆地(欠补偿和停滞缺氧的)碳酸盐岩相:主要岩石类型为薄层暗色石灰岩、暗色页岩或粉砂岩,以及一些薄层石膏,色多样,纹层发育,也有波状交错层理。陆源碎屑呈薄层,石英粉砂岩、页岩与石灰岩互层出现。燧石也较常见。生物群主要为自游及浮游生物;大型生物化石有笔石、浮游瓣鳃类、菊石、海绵骨针等;微体化石有钟纤虫、钙球、硅质放射虫、硅藻等。
(2).开阔陆棚相(或广海陆棚相)
一般为氧化环境。盐度正常,水体循环良好。海底一般在波基面以下,但大的风暴也可以影响底部沉积物。主要岩石类型为富含化石的石灰岩与泥灰岩,呈灰、绿、红及棕等色,视氧化和还原条件而异,普遍见生物扰动构造。层理薄到中,或呈波状到结核状。在泥灰岩中见球状或流动状构造,还可见泥丘和尖塔礁。陆源物质有石英粉砂岩、页岩等,与石灰岩互层,成层性好。生物群有代表正常盐度的介壳化石,狭盐性动物群的腕足类、珊瑚、头足类及棘皮类等相当发育。
(3).碳酸盐岩台地的斜坡脚相(或盆地斜坡相或盆地边缘相)
碳酸盐岩台地的斜坡脚相位于碳酸盐岩台地的斜坡末端,其沉积物由远洋浮游生物及来自相邻的碳酸盐岩台地的细碎屑组成,水体深度与开阔陆棚相相似,一般位于波基面以下,但高于氧化界面,由薄层、层理完好的碳酸盐岩组成,夹少量粘土质及硅质夹层。此岩石类似盆地相沉积物,但含泥质较少,厚度较大。某些韵律性或类似复理石层理的薄层石灰岩可达数百米,有滑塌现象。
(4).碳酸盐岩台地的前斜坡相(或台地前缘斜坡相)
此相带为深水陆棚和浅水碳酸盐岩台地的过渡沉积,从波基面之上一直延续到波基面以下,但一般位于含氧海水下限之上。此斜坡的角度可达30°,主要由各种碎屑组成,堆积在向海的斜坡上。沉积物不稳定,其大小和形状变化极大,可能呈层状,有细粒层,也有巨大的滑塌构造,或为前积层及楔形体岩层。它们主要由灰砂组成,或由细粒碳酸盐岩组成。广海生物十分丰富。
(5).台地边缘的生物礁相
其生态特征取决于水体的能量、斜坡陡峻程度、生物繁殖能力、造架生物的数量、粘结作用、捕集作用、出露水面的频率以及后来的胶结作用。此种生物建造可分为三种类型:
①灰泥丘或生物碎屑丘;
②圆丘礁台或斜坡;
③格架建筑的环礁。主要由块状石灰岩和白云岩组成,几乎全由生物组成,也有许多生物碎屑。
(6).簸选的台地边缘砂相(或碳酸盐岩台地边缘浅滩相)
簸选的台地边缘砂相主要呈砂洲、海滩、扇形或带状的滨外坝或潮汐坝,或风成砂丘岛。一般位于海平面之上到5~10m水深的范围内。组成的颗粒已受波浪、潮汐或沿岸海流的簸选,因而比较洁净。此带盐度正常,循环良好,氧气充足。但由于底质经常变动,因此不适于海洋生物繁殖。
(7).开阔台地相
此环境水较浅,由数米到数十米,盐度由基本上属于正常盐度到略为偏高,水流环境中等。这种条件适合各种生物生长,但无狭盐性生物。沉积物的结构变化大,但含有相当数量的灰泥。
(8).局限台地相(半封闭—封闭的台地)
这是一个真正的潟湖,海水循环受到很大限制,盐度显著提高。从地理位置来看,这些潟湖可分为堤礁(堡礁)之间或堤礁(堡礁)之后的潟湖,沿岸砂嘴之后的潟湖以及环礁内的潟湖。此相带还包括潮间带环境。主要沉积物为灰泥,它们堆积于天然堤、潮汐坪、潟湖内。粗粒沉积物见于潮汐沟以及局部海滩内。海水盐度变化较大,淡水、盐水、超盐水均有。有的地区可暴露于水面以上,氧化和还原环境均有。所见植物有海水沼泽植物,也有淡水沼泽植物。
(9).台地蒸发岩相
此带即潮上带,干热地区的潮上盐沼地或萨巴哈沉积均为此带典型代表。此带经常位于海平面之上,仅在特大高潮或特大风暴时才被水淹没。主要岩石类型为白云岩及石膏或硬石膏,它们很可能是交代成因的。这些沉积还常与红层共生。

答案解析

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