潮坪碳酸盐沉积相模式

如题所述

潮坪指具有明显周期性潮汐活动,但无强波浪作用的平缓倾斜的海岸地区。在缺乏陆源碎屑物输入和波浪被阻止的碳酸盐台地海岸带,以潮汐作用为主,形成潮坪碳酸盐沉积。

暴露构造是潮坪环境的重要鉴定标志。从潮上带到潮下带碳酸盐沉积物中暴露构造逐渐减少。在碳酸盐潮坪环境中,藻类生物及其黏结作用十分发育,形成一个广布于潮坪的藻席带,这也是鉴定潮坪环境的重要标志。

碳酸盐潮坪与陆源碎屑潮坪有重要区别,它的形成不像后者一样一定要发育在障壁岛或滩之后。碳酸盐潮坪有时完全与藻席广泛发育有关,因为藻席的广泛发育同样能起到阻挡外海波浪的作用,使大部分碳酸盐台地免受海浪作用干扰,而成为一个以潮汐作用为主的碳酸盐沉积环境。

碳酸盐潮坪可分为潮上带、潮间带和潮下带。按湿度和盐度可分为两类,即正常湿度和盐度的潮坪以及干旱盐化潮坪。

1.正常潮坪碳酸盐沉积相模式

正常潮坪碳酸盐沉积序列一般为一个向上变浅的序列。下部层序形成于潮下带上部,主要以各种核形石、凝块石及锥状叠层石沉积为特点。潮下带顶部与潮间带层序之间的交替部位,可发育有由颗粒碳酸盐岩组成的沙滩脊,与其共生的有碎屑充填的分叉聚环叠层石。下部层序到与潮间带之间的交替部位的沉积物中暴露构造不发育或很少。

潮间带层序主要发育以波纹状、半球状叠层石组合为特征的潮间潮池沉积,其中可发育波痕、泥裂、雨痕、冲刷及充填构造、鸟眼构造、窗格构造、干裂等暴露构造,也有生物足迹和爬痕及潜穴等。有时在潮间带沉积中还可出现侵蚀间断。与潮间潮池沉积伴生的有潮汐水道沉积。潮汐水道底部明显被切割成凹槽,其间一般堆积内碎屑亮晶灰岩、生物内碎屑亮晶灰岩、生物碎片及角砾,常出现人字形交错层理,表明水流方向经常发生往复变化。

潮上带层序为一些含有白云石和石膏的泥晶—粉屑碳酸盐岩和藻纹层碳酸盐岩,暴露构造极为发育,除鸟眼、窗格、干裂构造外,在沉积物表面还常保留有厚达数厘米的硬壳和由其破裂而成的不规则多角形块体。这些多角形块体还可能被地下水上涌物或结晶作用的力量把裂边推举起来形成帐篷构造,或被移动破碎成扁平砾石状角砾灰岩(参见图5-31)。

在发育完整的潮上带层序的顶部能见到陆相沉积,如风成砂、钙结壳和淋滤构造。图8-33表示一个典型正常潮坪碳酸盐沉积序列。这一序列的开始是一个陆源海滩滞流沉积和碳酸盐盆地相,然后进入一个潮坪环境。前者代表一个海进过程,后者代表一个海退过程。

图8-33 潮坪碳酸盐沉积相序列

(据孟祥化和刘桂香,1982;转引自何镜宇和孟祥化,1987)

P—层纹石;K—小分叉聚环叠层石;N—半球状叠层石;J—大型聚环叠层石和分叉聚环叠层石;L1-L2—锥状叠层石;M—柱形石;F-J—鲕粒充填叠层石;G—核型石;Q—特征不显叠层石

2.萨布哈碳酸盐潮坪沉积相模式

陆源碎屑萨布哈沉积和碳酸盐岩萨布哈沉积常同时出现。萨布哈型碳酸盐潮坪是干旱气候条件下形成的,其沉积作用具如下特殊标志:①超咸地下水并伴随着高速蒸发作用导致一系列自生蒸发矿物的形成,如石盐、石膏、硬石膏、白云石、天青石、菱铁矿、钙菱铁矿等;②具有明显的白云石化作用,在地面上卤水被蒸发干的地方,石盐等盐类首先沉淀,留下数厘米厚的盐壳,但当地面被潮水淹没或被雨水冲刷时,石盐迅速溶解,石盐的溶解又导致地下水中Mg/Ca比值提高,促进文石的白云石化作用;③如果地下水的成分始终保持在石膏发生沉积作用的范围时,那么潮上带中的蒸发盐矿物就将生长为硬石膏结核层,形成具有特殊网状结构的复杂块体或扭曲的盘肠状外形的石膏;④蒸发矿物呈斑状变晶生长,所以主体沉积物往往被排挤到晶体间隙中的位置里,早先的组构被破坏,与此同时,伴生的强烈白云石化作用也发生在潮间带的藻纹层沉积物和大部分潮下带的沉积物中,使潮间带和环潮坪环境的文石沉积物和颗粒化沉积物都发生白云石化,并形成特征的鸟眼白云岩或结构均匀的白云岩和颗粒白云岩。图8-34表示一个理想的萨布哈型碳酸盐旋回层序。

图8-34 一个理想的萨布哈型碳酸盐旋回层序

(据G.V.Wood&M.J.Wolfe,1969;转引自何镜宇和孟祥化,1987)

1—藻黏结岩和颗粒岩;2—均匀石灰岩或白云岩;3—鸟眼白云岩;4—藻席纹层白云岩;5—硬石膏和结核状硬石膏;6—顶部盐晶痕及风成白云岩与石英砂岩中的肠状硬石膏

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