Модели осадконакопления карбонатных пород и карбонатные фации “Фабрика
Модели осадконакопления карбонатных пород и карбонатные фации
“Фабрика карбонатов”: большая часть карбонатных осадков образуется in situ, в условиях мелководного теплого моря в пределах световой зоны. Концепция “фабрики карбонатов” Образование и распределение карбонатных осадков Halimeda on Callianasa mound Транспортировка в сторону суши Фабрика карбонатов ниже приливно-отливной зоны Транспортировка в сторону моря Выпадение известкового планктона Halimeda на бугре скопления Callianasa
Негативное воздействие терригенного материала на образование карбонатных пород Река Флай, Папуа Новая Гвинея Большой Барьерный Риф
Шельф бортового типа Карбонатный рамп Межприливная-приливная равнина Пляжи и бары, представленные грейнстоуном Рамповые отложения с увеличением зернистости в сторону континента Данные модели карбонатных пород – идеальные конечные образования, построенные на основе современных пород. Рампы (надвиг, секущий стратиграфические контакты под острым углом) могут увеличивать угол наклона в дистальной части или переходить в платформы бортового типа
Типичны для следующих условий осадконакопления… Бассейны фронтальной области складчатой зоны Внутрикратонные бассейны и “эпиконтинентальных морей” Локально распространены в зонах растяжения Подветренная сторона платформенных комплексов Периоды отсутствия рифообразующих организмов Переходные периоды от парникового к ледниковому климатам Карбонатные рампы (поверхности надвига, секущие стратиграфические контакты под острым углом)
Идеализированный “моноклинальный” карбонатный рамп в аридном климате Vertically exaggerated Область наибольшей энергии близь береговой линии Тыловая обломочная зона Внутренний рамп Средний рамп Внешний рамп Солончаки Островная банка
Основные разновидности карбонатных рамп Склон рампа обычно составляет < 2o. Переход от одной зоны к другой осуществляется постепенно. Наиболее резкие латеральные изменения фаций наблюдаются на внутреннем участке рампа. MSL = ср.уровень моря; FWWB = уровень моря в спокойных гидродинамических условиях (штиль); SWB = уровень моря в шторм. PC = Пикноклин (не всегда отслеживается на разрезах) (Burchette, 1992) MSL FWWB SWB PC
Сейсмопрофиль 2-D. Проградационные фации карбонатного рампа Формация Або (Нижняя Пермь), северный внутренний бассейн (Midland Basin), Западный Техас, США Ю Падение пластов С
Карбонатный рамп – пласт Mauddud Мел, Кувейт
Типичен для… Протяженные бассейны Пассивные границы Наветренных границ платформенных комплексов Периоды интенсивного рифообразования Периоды парникового климата Окаймленные рифами или банками, сложенными грейнстоуном Шельф бортового типа
Идеализированный карбонатный шельф бортового типа Самая высокая энергия на границе шельфа Приливная зона Шельфовая лагуна Границы платформы Проксимальная часть склона Дистальная часть склона Приливная равнина Отмель/банка Риф
Возможная схема возникновения карбонатной платформы на месте надвига (Wilson, 1975) Цифры в соответствии с работой Уилсона (Wilson) (1975) “Типичный фациальный пояс” БАССЕЙН ГРАНИЦА ШЕЛЬФА ШЕЛЬФ НЕЗНАЧИТЕЛЬНОЕ УПЛОТНЕНИЕ Шельф бортового типа Рамп Рамп с увеличением крутизны/шельф бортового типа с низким углом наклона
Карбонатный риф бортового типа с низким рельефом – пласт Мишриф (Mishrif), Сеноман, Абу-Дабиi Пакстоуны дистальной части отмели Биокластические грейнстоуны Рудистидные рудстоуны Пакстоуны нижнего склона Глины подножья склона /вакстоуны Лагунные мадстоуны
Осадконакопление изолированных платформ
Идеальная изолированная карбонатная платформа Островная песчаная банка Риф, проградирующ.в наветренную сторону Изолированный риф Внутренняя лагуна Наветренная граница Подветренная граница Подветрграница банки
Наветренная граница – крутой фронт рифа и рифовые острова Подветренный край с песчаными банками Береговой вал с низкой энергией волн Приливные полосы и мангровые болота Открытая часть платформы-внутренняя лагуна Песчаный слой Доминирующие ветры Примечание: Острова в основном представлены остатками наносов, которые имели место в предшествующие периоды высокого стояния моря О-в Кайкос (Caicos), Карибское море
Porosity and stratigraphic cross-section through Judy Creek buildup Пример обособленного осадконакопления: Пласт Свон Хиллз. (Девон), Зап.Канада
Месторождение Карачаганак, Казахстан O’Hearn et al, 2003
Примеры коллекторов изолированной платформы: Миоцен, Ю-В Азия (осадконакопление F6, морская зона Саравак (Sarawak)) Прим.: отступление границ платформы (обратная ступень) Наветренная граница
Карбонатные фации
Карбонатные фации в зоне, примыкающей к приливной Приливная и надприливная зоны обычно возникают вдоль береговых линий на участках низкой энергии волн и на подветренных краях изолированных банок и палеотопографических шельфовых поднятий
З. о-в. Андрос, Багамы: приливные низины и русла
Рис.3. Блок-схема карбонатной платформы. Слева - бассейн, справа – континент. Потенциальные зоны возникновения прибойных равнин: подветренная сторона рифов и карбонатных песчаных банок, представляющих островные и береговые осадки. Береговая кайма Приливная зона/низина Дистальный риф Дистальная банка Приливная зона/низина Острова приливной зоны/низины Карбонатная платформа
Полигоны высыхания в зонах водорослевого осадка надприливной зоны, побережье Trucial Coast Оседание сернокислой извести в трещинах и на границах вывернутых кверху краев
Надприливные последовательности с уменьшением уровня моря вверх по разрезу, Персидский Залив AAPG Mem. 33 Фации с оконной пористостью Внутрикластовые брекчии в надприливной зоне Косое напластование карбонатов или кварцево-эоловые пески со следами корней Несогласие Ангидритовые диапиры и складчатые пласты в доломитах с кварцевыми вкраплениями, нанесенными ветром Ангидриты или гипс (мелкоячеистая текстура) Градационный контакт. Водорослевые прослои с высокой концентрацией органического материала. Наблюдаются пустоты типа «птичий глаз» и трещины усыхания. Пластинчатая слоистость хар-ся уменьшением содержания водорослей вниз по разрезу с переходом в известняк с ходами роющих организмов или пелетальный (с фекальными комочками) известковый ил. Корка грейнстоунов может присутствовать/отсутствовать. Косослоистые карбонатные песчаники (приливные бары или пляж). Могут встречаться оолитовые или кремнеземные осадочные пески с подстилающими кораллами или иными морскими фациями. Фации лагун. Представлены серым со следами ходов извесковым илом (могут быть доломиты). Осадочные структуры
(Adapted from James, 1984) Перенос на материк из надприливной зоны/фабрики карбонатов Приливные низины проградируют в сторону моря и останавливают процесс образования карбонатов Трансгрессия с задержкой, в течение которой происходит формирование карбонатов Возобновление образования карбонатных пород и начало нового процесса проградации приливной зоны Фабрика карбонатов Образование карбонатов - автоциклический процесс Непрерывное медленное оседание
Модель типичных микрофаций карбонатных пород для платформы бортового типа (Уилсон, 1975, карбонатные фации по геологическому времени, Спрингер-Верлаг (Springer-Verlag)) Бассейн Неритовый открытый шельф Граница склона Внешний склон Риф края платформы Отмель края платформы Открытая платформа Ограниченная платформа Приливная- надприливная Прим.: В целом модель основана на осадочных системах внутрикратонных бассейнов
Профиль и литофации современного кораллового рифа Прим. Фронтальная зона рифа с выступами и бороздами, рифовыми террасами и низинами при отливе и дистальная часть рифа, сложенная галькой и крупными кораллами Дистальн часть рифа Низина Гребень Фронт рифа Проксимальн часть Бафлстоун Рудстоун Бафлстоун Флотстоун Грейнстоун Байндстоун Байндстоун Грейнстоун Фреймстоун Рудстоун
Современные кораловые рифы нетипичны для большей части карбонатных построек на любом промежутке геологического времени
Эрозионные остатки границ рифа, Девон, бассейн Каннинг (Canning), С-З Австралии – Латеральное изменение фациального состава Борта рифа Бассейн Внутренняя часть платформы 2 км Сохранение массивных осадочных построек: Массивные постройки на границах шельфа более устойчивы к процессам эрозии, чем явно выраженные прослойки фронтальной и дистальной части рифа, поэтому осадки края шельфа, как правило, сохраняются в виде эрозионных топографических поднятий, которые являются наиболее благоприятными зонами формирования карбонатов в процессе последующей трансгрессии, часто сопровождающейся дифференциальным уплотнением пород, которое способствует интенсификации процессов породообразования.
(Coniglio and Dix, 1992) Разновидности карбонатных фаций склона Склоновый шлейф Подошва склона Подводный конус выноса Склон открытой платформы
Сцементированные обломки известняка, покрытые коркой. Склон Ускоренная подводная цементация на крутом карбонатном склоне, Большая Багамская банка (Great Bahamas Bank)
Литокластические пакстоуны в матрице темных карбонатных глин. Поток обломочного материала по керну, Нижняя Пермь, Западный Техас AAPG Mem. 33 Ложе русла Тонкослоистые осадки бассейна Крупный осадочный блок склона Осадки обломочных потоков на границе склона Литокластические осадки границы склона в руслах, Нижний Ордовик, Невада В связи с ускоренной литификацией карбонатов, большая часть карбонатных построек на границе бассейна сложена литокластическими обломочными породами границ шельфа и склона Литокласт рифа на границе шельфа
Известняки Тамабра. Коллектор, сложенный осадками обломочных потоков. Голден Лейн. Восток Мексики. В кровле коллектора наблюдается выклинивание известняков Тамабра с последующим напластованием бассейновых фаций Тамалипас (Tamaulipas) с элементами структурного замыкания Массивный рудистиный Риф Слоистая платформа Литокластические потоки обломочных пород Темные известняки бассейна
Карбонатные фации бассейна Обычно темно-серые карбонатные аргиллиты в хорошо развитых повторяющихся последовательностях тонких и ровных пластов Тонкие равномерно напластовавшиеся известковые аргиллиты и переслаивающиеся глинистые известковые аргиллиты, Средний Ордовик, Аппалачи Тонкие равномерно напластовавшиеся полупелагические известковые аргиллиты с глинистыми перегородками, Средний Кембрий, о-в Ньюфаундленд
28090-tnk5.3_models_and_facies_russ_2008.ppt
- Количество слайдов: 36