不同沉积环境生物发育特点,有机质沉积特点
不同沉积环境生物发育特点,有机质沉积特
点,有机质保存条件
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不同沉积环境(相)有机质的沉积特征
1、滨岸带不利于有机质沉积保存
2、浅海陆棚是海洋内有机质的主要沉积区
3、大陆斜坡及其邻近的深海盆地是有机质沉积较为丰富的地区, 一 、海洋环境有机质的沉积特征 仅次于浅海带
4、远洋盆地(半深海-深海)是有机质沉积的贫瘠区
滨海(潮间)带,高潮线至低潮线之间;浅海带,低潮线至200m
水深的连续水域,其海底地形为大陆架(陆棚);其中,浪基面以上
的部分,包括滨海带和浅海带的上部,又称为滨岸相(或海岸相、海
滩相);浪基面以下的浅海相可称为浅海陆棚相;半深海带,水深
200~4000m 的连续水域,其海底地形为大陆坡和陆隆,大陆架、大
陆坡和陆隆合称为大陆边缘;深海带,水深超过4000米的连续水域,海底地形包括大陆基、海沟、大洋盆地等。
海洋是最大的生物生活空间,也是有机质得以沉积和保存的
最大空间。从古至今接受了地球上最大量的有保存的最大空间。
从古至今接受了地球上最大量的有机质沉积。就整个海洋环境来
说,其各个部分的生物发育程度不尽相同,沉积保存条件也有差异。远洋水域有机质来源是单一的,主要来源于海洋内部生物的初级生产力;近陆海域既有水生生物有机质沉积,又接受陆源有机质沉积。有机质的有利沉积条件是表层生物高产、下层缺氧还原,持续较快沉降。
二 湖泊环境有机质的特征
1、有机质来源的二元多方向性;
2、营养湖浪基面以下的还原环境,是有机质的富集区
3、湖泊环境的差异较大,沉积有机质的差异也较大
4、深湖-半深湖是富有机质泥岩的的要沉积环境
5、盐湖环境利于有机质的保存,泥质岩有机质丰度高
6、单断式“箕状”断陷湖盆,有机质也呈不对称分布
湖泊是大陆上地形相对低洼和流水汇集的地区,也是沉积物和有机质堆积的重要场所。湖泊环境空间比海洋小得多,湖泊的水动力作用与海洋有些近似,主要表现为波浪和岸流作用,但无潮汐作用。与海洋环境相比,不同湖泊,以及同一湖泊的不同相带之间,环境差异性更大,有机质沉积的丰度和类型也体现出更大的差异和变化。如湖泊对气候的变化较为敏感,湖水含盐度变化较大,常在1%至25%。有些湖盆,含有非常丰富的有机质沉积,如我国松辽、渤海湾等大型湖盆,为重要的含油气盆地。小型湖泊中,部分有机质含量较低,或者富含有机质的细粒岩石分布非常局限,或者埋深很浅,不足以为工业性油气藏的形成提供
沉积有机质基础。也有部分小型盆地中成为小而肥的沉积盆地。主要与有机质的供给和有机质的保存条件有关。
三、沼泽环境有机质的沉积特征
沼泽是地形上平坦低洼,构造上持续缓慢沉降,气候温暖潮湿,致使土壤充分湿润、季节性或长期积水、水体停滞、丛生着多年喜湿性植物的低洼地段,是一种静水低能环境。造成原地大量繁殖的植物就地堆积,异地碎屑和有机质稀少,导致有机质来源的原地单一性。同时,植物遗骸的堆积速度大致与地壳的缓慢下沉速度平衡,从而保持着相当长时期的沼泽生态和沼泽沉积环境。
上述环境特征,导致其有机质沉积具有以下两个非常突出的特征:一是有机质丰度很高,可高达70~90%;二是有机质类型单一,以腐殖型为主(III 型),少数为藻质型。因此,沼泽环境是一种主要成煤、成煤系气的环境,不同于上述成油环境。沼泽煤系常与湖泊、泻湖生油层系交替。沼泽沉积的层序往往决定于和它有成因联系的相。湖泊-沼泽沉积的层序一般是:下部为湖泊的碎屑(或有机、或化学)沉积物,上部则为沼泽相的腐殖质软泥、腐泥、泥质的沉积。若沼泽植物茂盛,腐泥可较快地过渡为腐殖煤。
四、过渡环境有机质的特征
1、有机质来源的二元性;
2、低能缓流还原环境,有利于有机质的沉积;
3、干旱泻湖环境,富有机质泥岩常与蒸发岩组成旋回;
4、过渡环境以陆相淡水和海相咸水环境交潜为特点
过渡环境是指海陆交互的沉积环境,如三角洲、河口湾、泻湖、港湾、堤礁及深入大陆的地表海。这种环境位于滨海带附近,兼有海洋和陆地的某些特征。最为典型的过渡环境是三角洲。过渡环境既受海洋的潮汐、波浪作用,也受河流的影响,营养物质一般较海洋和淡水更为丰富,因此,生物比较发育。过渡环境有机质来源具有明显的二元性,即水生生物与陆源有机质同时并存,既有淡水生物又有海洋生物。
在河流入海的河口区,因坡度减缓,水流扩散,流速降低, 形成三角洲,陆源砂质大致按粒度在分流河道亚环境和三角洲前缘亚环境分别卸载沉积下来,粘土质和有机质被带到更向海方向的前三角洲亚环境。在近陆地部分(三角洲平原和前缘),环境特征为浅水、高能、氧化,因此,有机质沉积贫乏。而在向海部分(前三角洲),水深已达浪基面以下,为静水、低能、还原环境,加上相对快速的沉积,非常有利于有机质的保存。过渡环境中有机质的高产率和河流带来的丰富的陆源有机质,使这里沉积的有机质丰度往往很高,有机质来源的二元性使有机质的类型以混合型为主。
不同沉积环境(相)有机质生物发育特点
一、海洋环境的生物发育
海洋生物群落发育特征:
1. 群落特征:主要是富有植物,现今是硅藻、甲藻,颗粒藻,红藻,褐藻等藻类。主要初级消费者是浮游动物,现代的是有孔虫,放射虫等。他们体积小、数量大,繁殖快,种类多,比重轻,因而占领了海洋表层的最佳领域》
2. 能流和食物链:海洋生态中的体型微小,轻质柔软的浮游植物自然比陆地生态中的高大坚硬的高等植物容易摄食的得多,食用率高的多。顾海洋能流和食物链以“生食型”为主。
3. 狭区现象:海水含盐度稳定,使更多生物属狭盐性的。
4. 生物分布:在垂向上,生物集中分布在表层强光带,弱光带次之。 海洋生态的另一个主要限制因子是营养物质。它决定 生物在各海域的发育分布状况。可分4种发育区:
1. 特高产区:美洲,非洲大陆
2. 高产区:主要是大陆架的近岸浅海区。
3. 中产区:南极,北极大陆及沿赤道的海域
4. “海洋沙漠”区:远离大陆的深海区.
二 湖泊环境的生物发育
1. 群落结构:以淡水环境为主的现代湖泊,藻类是最重要的生产者,水生种子植物第二. 在动物消费者中,主要是浮游动物,软体动物,水生昆虫,甲壳动物和鱼类。湖泊海岸带既发育有根和底栖的植物,
又发育浮游植物。在开阔水面的湖沼带,以硅藻为主的浮游植物占绝对优势。在温带湖泊中,浮游植物的种群密度有明显的季节变化。
2. 耐性限度生物钟属单调,狭区现象较明显。
三 沼泽环境的生物发育
生产者以高等植物为主,可以是草本,也可以是木本。大多是底生挺水植物。也有极少数沼泽生产者以低等藻类植物为主。生产者的生产量占了沼生物产量的绝大部分。
四 过渡带环境的生物发育
群落结构的明显特点是生产者的多样性。世界上三种主要生产者类型即大型植物,小型底栖植物和浮游植物在过渡环境都十分发育。这里发育广盐性和广温性生物。少数狭盐度海水生物和淡水生物也会存在,但生物往往发生畸变。
不同沉积环境(相)有机质保存条件
一 水体深度与浪基面深度及其对有机质沉积的影响
水体深度与浪基面深度的关系控制着沉积物的沉积和保存。当水体深度远小于浪基面深度时,为动水、高能、氧化环境,有机质和细碎屑不易沉积,即使沉积下来也容易被氧化,因此以砂砾、介壳、砂屑灰岩等粗屑沉积为特征,有机质含量很低;当水体深度稍大于浪基面深度时,为静水、低能、还原环境,以具致密纹理的粉砂岩和泥质岩为特征,当有机质来源丰富时,可形成大范围丰富的有机质沉积;当水体深度远大于浪基面深度时,太深的水体不利于有机质的沉积,有机质经过很深的水体,常被其它生物或氧化所消耗。
二 沉积速率(vd )与沉降速率(vs )及其对有机质沉积的影响
水体与沉积物的界面是一个非常重要的界面,特别是细粒沉积物之下,由于与水体中氧气的交换受到抑制,容易形成还原环境,有利于有机质的保存。因此一般而言,较快的沉降和沉积有利于有机质的保存,有机质的丰度较高。深海平原有机质丰度较低,可能就与过慢的沉积速率有关,而小而肥的洛杉矶含油气盆地,可能就与较高的沉积速率导致的有机质的有效保存有关。但是,另一方面,在有机质供应量一定的条件下,过快的沉积速率将导致“稀释效应”。因此,过快或者过慢的沉积可能都不利于有机质的沉积和保存。
就沉降与沉积速率的比较来说,若沉降速率远远超过沉积速率(vs>>vd),水体急剧变深,沉积物补给不足,生物死亡后,在下沉过程中易遭受巨厚水体所含氧气的氧化破坏,多以粘土及化学溶解物质沉积为主;反之,若沉降速率显著低于沉积速率(vs
只有在长期持续下沉过程中伴随着适当的升降,沉降速率与沉积速率相近或前者稍大时(vs≈vd) ,才能持久保持还原环境。在这种条件下,不仅可以长期保持适于生物大量繁殖和有机质免遭氧化的有利水体深度,保证丰富的原始有机质沉积下来,而且可以造成沉积厚度大、埋藏深度大,生、储层频繁相间广泛接触,有助于原始有机质迅速向油气转化并广泛排烃的优越环境。