1（優(yōu)選）第六章節(jié)生物礁當(dāng)前第1頁(yè)\共有38頁(yè)\編于星期五\23點(diǎn)2一、礁沉積環(huán)境和沉積作用1．礁的概念鄧哈姆（1970）提出礁的雙重概念：廣義礁和狹義礁。狹義的礁即所謂生態(tài)礁，是指造礁生物原地生長(zhǎng)造成的堅(jiān)固的抗浪骨架，它在地形上具有隆起的正向地貌特征。

廣義的礁實(shí)際上是指厚的碳酸鹽巖體，橫向延伸不遠(yuǎn)，即是一個(gè)三度空間上的碳酸鹽巖幾何體，包括如下眾多同義或基本同義的多種名詞：石化礁、生物礁、生物巖礁、有機(jī)建造、生物丘、灰泥丘、生物層、層狀礁、地層礁等。當(dāng)前第2頁(yè)\共有38頁(yè)\編于星期五\23點(diǎn)32、礁的相帶

生物礁主要由礁核、礁翼、礁基、礁間、礁蓋五個(gè)單元構(gòu)成。當(dāng)前第3頁(yè)\共有38頁(yè)\編于星期五\23點(diǎn)4

（1）礁核亞相

礁核是礁體中能夠抵抗波浪作用的那部分，乃礁的主體。它主要由原地堆積的生物礁灰?guī)r組成，其中造礁生物含量較高，還有一些附礁生物。巖類(lèi)主要為骨架巖、粘結(jié)巖、障積巖、生屑泥粒和粒泥灰?guī)r等。生物聯(lián)結(jié)作用和非生物聯(lián)結(jié)作用（海底早期碳酸鹽膠結(jié)作用）對(duì)加固礁體的穩(wěn)定性起著重要的作用。2、礁的相帶當(dāng)前第4頁(yè)\共有38頁(yè)\編于星期五\23點(diǎn)52、礁的相帶當(dāng)前第5頁(yè)\共有38頁(yè)\編于星期五\23點(diǎn)6當(dāng)前第6頁(yè)\共有38頁(yè)\編于星期五\23點(diǎn)7當(dāng)前第7頁(yè)\共有38頁(yè)\編于星期五\23點(diǎn)8當(dāng)前第8頁(yè)\共有38頁(yè)\編于星期五\23點(diǎn)9當(dāng)前第9頁(yè)\共有38頁(yè)\編于星期五\23點(diǎn)10

（2）礁翼亞相礁翼指礁相與非礁相呈指狀交錯(cuò)過(guò)渡的那部分礁體。礁體迎風(fēng)(開(kāi)闊海)的一側(cè)稱(chēng)礁前，背風(fēng)的一側(cè)稱(chēng)礁后。盆地或?yàn)a湖中的點(diǎn)礁或塔礁的翼部則分不出礁前和礁后。

①礁前：形成礁前塌積巖或礁角礫巖，這些礁碎屑磨圓和分選差。往深水方向與盆地相泥晶灰?guī)r、泥灰?guī)r沉積物呈指狀接觸。

②礁后：礁后往往由砂坪和瀉湖組成，礁后砂坪由分選較好的砂屑灰?guī)r和生屑灰?guī)r構(gòu)成。礁后瀉湖為靜水灰泥沉積，其中可發(fā)育大量的海百合、綠藻、腕足類(lèi)、介形蟲(chóng)等動(dòng)物群。2、礁的相帶當(dāng)前第10頁(yè)\共有38頁(yè)\編于星期五\23點(diǎn)11當(dāng)前第11頁(yè)\共有38頁(yè)\編于星期五\23點(diǎn)12

（3）礁間

礁組合中的非礁相部分，海侵時(shí)為正常海相碳酸鹽沉積；海退時(shí)，為瀉湖相甚至蒸發(fā)巖沉積。海侵條件下有利于礁的形成；在海退條件下則有利于蒸發(fā)巖的形成。

2、礁的相帶當(dāng)前第12頁(yè)\共有38頁(yè)\編于星期五\23點(diǎn)13

（4）礁基

礁生長(zhǎng)基底的原始地形隆起，臺(tái)地上灘、生物丘、海底火山、砂壩等均可成為生物礁固著生長(zhǎng)的基底，在礁基上最早形成的往往是使活動(dòng)底質(zhì)固定的蓋覆巖。

（5）礁蓋

生物礁頂部發(fā)育終止后沉積的深水盆地相或?yàn)a湖相蒸發(fā)巖。2、礁的相帶當(dāng)前第13頁(yè)\共有38頁(yè)\編于星期五\23點(diǎn)14

3、礁的類(lèi)型

根據(jù)礁的沉積環(huán)境，可把礁分為臺(tái)地礁、臺(tái)地邊緣礁、盆地礁、瀉湖礁、灘礁等。按礁的形態(tài)可分為：點(diǎn)礁、塔礁、環(huán)礁、馬蹄礁、丘礁、層狀礁等。按礁的形態(tài)和與海岸的關(guān)系可分為：岸礁、堤礁（堡礁）、環(huán)礁和臺(tái)礁。早在一個(gè)多世紀(jì)以前，達(dá)爾文就提出礁基下沉的學(xué)說(shuō)，以解釋岸礁、堤礁、環(huán)礁的生成、發(fā)展、及演化。當(dāng)前第14頁(yè)\共有38頁(yè)\編于星期五\23點(diǎn)15

按形態(tài)可將礁分為以下類(lèi)型：

l）點(diǎn)礁：也稱(chēng)為斑點(diǎn)礁。礁體近似圓形，或呈不規(guī)則狀，是在瀉湖或外濱海底較小隆起上形成的孤立小礁體?，F(xiàn)代海洋中，點(diǎn)礁主要分布在大陸架海域浪基面以上，并止于海面。當(dāng)前第15頁(yè)\共有38頁(yè)\編于星期五\23點(diǎn)162）寶塔礁：也稱(chēng)為尖柱礁和孤礁，形似錐狀或者陡?jìng)?cè)向上變尖的丘狀，是成礁期海底持續(xù)下降而成，多出現(xiàn)于深水帶。3）馬蹄形礁：也稱(chēng)為新月形礁。向風(fēng)面一側(cè)礁體發(fā)育，背風(fēng)一側(cè)不發(fā)育，礁體凸面迎風(fēng)，多分布于開(kāi)闊海盆中，如美國(guó)二疊紀(jì)馬蹄形礁。當(dāng)前第16頁(yè)\共有38頁(yè)\編于星期五\23點(diǎn)17

4）環(huán)礁：礁體圍繞海底較大隆起的邊緣生長(zhǎng)，連接成環(huán)狀，中央帶凹下成瀉湖，多出現(xiàn)于外濱廣海中?，F(xiàn)代太平洋、印度洋以及我國(guó)南海均有發(fā)育，古代礁如墨西哥白堊紀(jì)的環(huán)礁。當(dāng)前第17頁(yè)\共有38頁(yè)\編于星期五\23點(diǎn)18

5）丘礁：孤立地分布，近似半球狀。是波基面以下較深水碳酸鹽堆積而成。圓丘礁或?qū)毸赣脕?lái)指示大陸架邊緣或盆地內(nèi)的單元巖隆。

6）層狀礁：也稱(chēng)為帶狀礁和灘礁，分布面積較大，礁高度不大，多分布于碳酸鹽巖臺(tái)地上，相當(dāng)于前述生物層礁。當(dāng)前第18頁(yè)\共有38頁(yè)\編于星期五\23點(diǎn)19

按礁的形態(tài)及其與海岸的關(guān)系可分為：

岸礁、堤礁（堡礁）、環(huán)礁和臺(tái)礁。當(dāng)前第19頁(yè)\共有38頁(yè)\編于星期五\23點(diǎn)20礁的演化當(dāng)前第20頁(yè)\共有38頁(yè)\編于星期五\23點(diǎn)21

現(xiàn)代溫暖淺海發(fā)育珊瑚礁。澳大利亞大堡礁是世界上最大的礁組合，沿昆士蘭陸架延伸1900公里，約有2500個(gè)獨(dú)立的礁體，大部分礁體都不大于幾平方公里。我國(guó)南海熱帶海域中也廣泛發(fā)育珊瑚礁。當(dāng)前第21頁(yè)\共有38頁(yè)\編于星期五\23點(diǎn)22堡礁當(dāng)前第22頁(yè)\共有38頁(yè)\編于星期五\23點(diǎn)23當(dāng)前第23頁(yè)\共有38頁(yè)\編于星期五\23點(diǎn)24大堡礁珊瑚礁湖當(dāng)前第24頁(yè)\共有38頁(yè)\編于星期五\23點(diǎn)25當(dāng)前第25頁(yè)\共有38頁(yè)\編于星期五\23點(diǎn)26當(dāng)前第26頁(yè)\共有38頁(yè)\編于星期五\23點(diǎn)27二、生物礁中的生物及礁灰?guī)r1、生物礁中生物的作用形式造礁生物，是指底棲固著、群體、具有造架能力的生物。是礁體的骨干生物?？杉?xì)分為：造架生物：多為塊狀、半球狀、球狀、枝狀板狀生物如珊瑚、海綿等。粘結(jié)生物：附著于其它生物之上的結(jié)殼狀、板狀的具有粘結(jié)能力的生物，如藻類(lèi)、苔蘚蟲(chóng)等障積生物：在浪基面附近生長(zhǎng)的莖枝狀、棒狀生物，可降低水的流速利于灰泥沉積的生物，如海百合等。附礁生物：當(dāng)前第27頁(yè)\共有38頁(yè)\編于星期五\23點(diǎn)28附著式：藻類(lèi)等可以附著在骨架生物上造成結(jié)殼，起到加固作用。膠結(jié)式：藻類(lèi)生長(zhǎng)在洞穴或孔隙內(nèi)，產(chǎn)生膠結(jié)作用，同時(shí)起到加固作用，有許多碳酸鹽顆粒都是被海藻膠結(jié)成巖的。大部分生物礁都是這幾種生物作用結(jié)合起來(lái)形成的，很少是某種單獨(dú)的作用造巖。1、生物礁中生物的作用形式當(dāng)前第28頁(yè)\共有38頁(yè)\編于星期五\23點(diǎn)29當(dāng)前第29頁(yè)\共有38頁(yè)\編于星期五\23點(diǎn)30當(dāng)前第30頁(yè)\共有38頁(yè)\編于星期五\23點(diǎn)31地質(zhì)歷史時(shí)期的造礁生物是變化的，前寒武紀(jì)至早古生代主要是藍(lán)綠藻、海綿和古杯，中古生代為珊瑚和層孔蟲(chóng)，晚古生代為結(jié)殼的藻、苔蘚蟲(chóng)以及海綿和水螅，白堊紀(jì)為厚殼蛤，第三紀(jì)為珊瑚和藻。2、礁相灰?guī)r骨架巖粘結(jié)巖障結(jié)巖礁角礫巖當(dāng)前第31頁(yè)\共有38頁(yè)\編于星期五\23點(diǎn)323、生物礁的形成與發(fā)展

詹姆斯（James，1979）認(rèn)為大多數(shù)生物礁的發(fā)展可以劃分為四個(gè)階段，即：定殖階段、拓殖階段、泛殖階段以及統(tǒng)殖階段。各階段特征如下：（1）定殖階段

在古生界和中生界，最常見(jiàn)的是由有柄亞門(mén)或棘皮動(dòng)物碎片組成的一系列淺灘或骨骼灰質(zhì)砂的堆積體，新生界則由鈣質(zhì)綠藻的板片組成。這些沉積物的表面繁殖著藻類(lèi)（鈣質(zhì)綠藻）、植物（海草〕或者動(dòng)物（有柄亞門(mén)〕．它們圍著底層，使其聯(lián)結(jié)和固定下來(lái)．隨后星星散散的枝狀藻類(lèi)、苔蘚蟲(chóng)、珊瑚蟲(chóng)、軟的海綿和其他后生生物就開(kāi)始在定殖的生物之間生長(zhǎng)起來(lái)。當(dāng)前第32頁(yè)\共有38頁(yè)\編于星期五\23點(diǎn)33（2）拓殖階段

這是造礁生物的初期繁殖，生物礁巖石以生物種類(lèi)少為特征，這個(gè)時(shí)期的生物能忍受沉積物降落（濁度）的影響。常見(jiàn)的是成熟的枝狀的生物（障積作用）為主。（3）泛殖階段

這個(gè)階段沉積通常構(gòu)成了礁體的大部分，礁體向上生長(zhǎng)，隆起的幅度加高，并向側(cè)向擴(kuò)展，礁翼形成。生物的種類(lèi)和數(shù)量達(dá)到最高程度，抗浪的塊狀、穹狀和疊層狀的造礁生物逐漸占統(tǒng)治地位。同時(shí)，波浪、潮汐水流可以破壞一些原生骨架，形成礁角礫、碎屑。3、生物礁的形成與發(fā)展當(dāng)前第33頁(yè)\共有38頁(yè)\編于星期五\23點(diǎn)34（4）統(tǒng)殖階段

是礁的消亡階段，生物突然變成少數(shù)幾種屬的生物群體，數(shù)量大大減少，形成層狀生物碎屑碳酸鹽沉積。

3、生物礁的形成與發(fā)展當(dāng)前第34頁(yè)\共有38頁(yè)\編于星期五\23點(diǎn)35三、生物礁發(fā)育的控制因素1、淺水最有利礁的生長(zhǎng)。海平面相對(duì)變化改變水深對(duì)礁有明顯的控制作用。海平面相對(duì)快速下降時(shí)，礁露出水面干死；海面相對(duì)快速上升，礁進(jìn)入深水中淹死；海平面若保持相對(duì)穩(wěn)定，礁體可以向側(cè)向發(fā)展。2、溫暖有利礁的生長(zhǎng)。氣候變冷礁凍死。3、鹽度正常有利于礁生長(zhǎng)。礁后瀉湖高鹽度礁咸死。4、清潔海水最有利于礁的生長(zhǎng)。當(dāng)氣候變化或地殼變動(dòng)導(dǎo)致陸源物注入時(shí)礁嗆死。

因此，大地構(gòu)造和地殼運(yùn)動(dòng)、海平面變化、氣候條件、海水溫度和鹽度、地形地貌條件等均對(duì)礁的生長(zhǎng)發(fā)育有重要控制作用。當(dāng)前第35頁(yè)\共有38頁(yè)\編于星期五\23點(diǎn)36四、生物礁鑒別標(biāo)志1、生物標(biāo)志

在碳酸鹽巖地層的生物礁相中造礁生物和附礁生物的大量出現(xiàn)。2、古地貌標(biāo)志

生物礁具有明顯的原始地貌隆起，加上礁相和非礁相之間的差異壓實(shí)作用，因此，礁相地層的厚度明顯比同期非礁相地層的厚度明顯大。3、巖性標(biāo)志

礁核發(fā)育骨架巖、障積巖和粘結(jié)巖。礁前的垮塌礁角礫也是礁的識(shí)別標(biāo)志之一，礁頂、礁翼的生屑、砂屑灰?guī)r易發(fā)生白云巖化而成為良好的油氣儲(chǔ)層。4、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造標(biāo)志

礁體常呈灰白色塊狀巖體，成層性差，無(wú)層理。礁灰?guī)r內(nèi)示底構(gòu)造發(fā)育。當(dāng)前第36頁(yè)\共有38頁(yè)\編于星期五\23點(diǎn)375、相帶標(biāo)志

生物礁一般能劃分出礁核、礁翼、礁間、礁蓋等亞相。6、次生標(biāo)志

孔隙發(fā)育，各種溶蝕作用發(fā)育強(qiáng)。較純的礁灰?guī)r常呈小石林和陡崖地貌。當(dāng)前第37頁(yè)\共有