沉积岩实验室研 究方法-carbonate4-2012
沉积岩-1
6．面向21世纪人类生存问题
1998年4月在西班牙召开了国际第15届沉积学大会。该次会议的主 题是：随着全球人口的快速增长，伴随自然资源需求的增加，技术快 速进步及其对星球学的冲击，预示着一个新的地球历史研究时期即将 到来。这一时期，为第四纪后时期（the Post Quaternary），将以地质 旋回的“戏剧性”变化为特征。此次会议的决议强调沉积学的重要性， 以及它对这一领域的贡献并以此为目标。沉积学研究可以预见这种 “戏剧性”的变化和结果，及其对星球气候、侵蚀、地貌、地球生命 的影响。沉积学在预测自然突变（洪水、海啸及风暴等），恢复不平 衡的自然系统（河谷、海滩等），控制和预测污染，矿产资源勘探和 扩大，城市垃圾和有毒物质处理，以及工程地质方面将发挥重要的作 用。 总之，若能在上述主要方面或研究领域中有计划地进一步开展沉 积岩石学和沉积学的研究，我国的沉积学必将会有一个更快和更好的 发展，必将对国际沉积学界以及整个地质学界作出应有的贡献。
4.生物作用和生物化学作用
生物作用和生物化学作用也是沉积岩形成的重要因素。 有的沉积岩，如生物礁石灰岩、硅藻岩和煤等，主要是由生 物遗体形成的，此即所谓的“生物岩”。还有一些沉积岩， 是在生物作用的影响下或参与下，通过生物化学作用形成的， 这类沉积岩统称为“生物化学岩”。相反，在岩浆岩和变质 岩的生成过程中，生物作用及生物化学作用则是微不足道的。
2．主要研究内容
1）全面地研究沉积岩（物）的物质组分、结构、构造、分类命名、 岩体产状和岩层之间的接触关系，为阐明其成因与分布规律提供依据。 2）探讨沉积岩石的形成机理，包括风化作用、搬运作用、沉积作 用以及沉积后的变化等，特别是要研究沉积岩（物）及其中的有用矿 产（包括有机可燃矿产中的石油和天然气等）的形成机理、富集和储 存规律。 3）进行古沉积环境和沉积条件分析，根据沉积岩的原生特点以及 时空分布和变化特点，用以恢复沉积岩形成时的古气候条件、古地理 条件、古介质条件以及大地构造条件等。 4）全面研究沉积岩的基本特征和沉积条件，可作为地层学、层序 地层学、古地理学、地球化学、矿床学、储层地质学以及油气地质学 的基础，并不断地为矿产资源普查和勘探提供新的科学依据和信息。 5）通过《沉积岩石学》的学习，增加对沉积物（岩）形成、演化、 分布及其与人类生存等重大问题的了解，紧紧把握“地球科学与灾害 预测”，将是沉积岩石学和沉积学发展的长远主题。
沉积相的研究方法
沉积相的研究方法摘要：沉积相的研究方法。
关键词：沉积相；沉积岩；沉积物；岩石；测井；地震；沉积相的研究方法很多，归纳起来主要有以下几类：一、地质方法：①沉积岩和沉积物的研究：利用各种方法和技术研究沉积岩和沉积物的岩性、结构和构造，确定岩石类型，分析其成因。
②沉积相分析：在了解盆地结构、构造和演化历史的基础上，通过区域对比，综合应用沉积岩和沉积物的颜色、岩性、结构和构造等特征，分析沉积相，恢复古地理和古环境。
③建立相模式：在大量沉积相研究的基础上总结出可以起到标准、对比和预测作用的相模式。
二、地球物理方法：特定的岩石，具有特定的物理响应，因此用反演的方法，根据岩石的物理响应可以研究其岩性特征，所以可以用地球物理方法来研究沉积学的某些问题。
用地球物理方法来研究沉积相可分为测井和地震两种方法。
①测井相分析法：测井相分析的基本原理就是从一组能够反映地层特征的测井响应中，提取测井曲线的变化特征，包括幅度、形态等定性方面的曲线特征以及定量方面的测井参数值来描述地层的地质相，运用各种模式识别方法，利用测井相进行地层的岩性、沉积环境等方面的研究。
测井相分析的基本步骤为：a.建立测井曲线和测井参数与沉积相的对应关系；b.选择测井曲线和测井参数，并对之进行深度较正和环境影响较正；c.对所选择测井曲线和测井参数进行主成份分析；d.对主成份进行聚类分析；e.对测井相进行判别归类，确定最终测井相，最终测井相具有单一的地质特征，与沉积相有很好的对应关系。
②地震相方法：根据地震相参数如振幅、连续性、频率、内部结构、外部形态和层速度等可确定地震相类型和空间展布范围。
在实际工作中，常选择可信度较高的地震反射内部结构和外部形态作为地震相类型的主要依据，其它参数作为辅助参数。
在把地震相向沉积相平面转化的过程中可确定沉积体系的成因类型，在转相过程中应与盆地古地理背景结合、充分利用钻、测井资料与地震相之间的内在联系。
目前已建立各种地震相模式与其相应的相参数。
沉积岩部分-简述题及答案
简述题１．沉积岩和岩浆岩在矿物成分上的异同点。
答：①在岩浆岩中大量存在的矿物如角闪石、辉石、橄榄石等在沉积岩中很少见。
②在岩浆岩中大量存在的矿物如长石、石英等，在沉积岩中也大量存在，是组成沉积岩的重要矿物。
③有些是在沉积过程中形成的矿物如某些氢氧化物、氧化物、盐类矿物、粘土矿物等，是在地表（富含O2、CO2水等）条件下形成的，称为自生矿物，这些矿物在岩浆岩中是很少见或缺乏的。
２．沉积岩和岩浆岩在化学成分上的异同点。
答：①在沉积岩中的Fe2O3含量要大于FeO的含量，在岩浆岩中则相反，FeO要比Fe2O3含量高。
②在沉积岩中，碱金属含晨非常少，特别是NaK的含量能略高于Na，但总量也很少，而岩浆岩当中碱金属的含量就要多些。
③沉积岩是富含O2、H2O、CO2的，岩浆岩则不是。
④沉积岩中有机质含量较多，岩浆岩中基本上没有。
３．物理风化作用和化学风化作用的异同点。
答：相同点：两者均属风化作用的一种，对岩石都起到了破坏作用。
不同点：物理风化作用只是使岩石发生机械破碎，而化学成分没有发生改变。
而化学风化作用使岩石发生了矿物的分解，化学成分发生了改变。
４．对比水平层理和平行层理的异同点。
答：水平层理：①主要产于细碎屑岩（如泥质岩、粉砂岩）和泥质灰岩中。
②在比较弱的水动力条件下悬浮物质沉积而成的。
Fr＜1③出现在低能的环境中如湖泊深水区；泻湖及深海环境。
④细层平直且与层面平行，细层可连续或断续，细层约0.1~nmm。
平行层理①主要产于砂岩中。
②在比较强的水动力条件下形成的Fr＞1③出现在急流及高能的环境中如河道、海滩、湖岸。
④外貌与水平层理极相似，沿层理面剥开可见剥离线理构造，常与大型交错层理共生。
５．流水波痕、浪成波痕和风成波痕的特点。
答：流水波痕：①由定向流动的水流产生。
②见于河流和存在底流的海湖近岸地带。
③波谷、波锋均较圆滑。
④RI＞5，多数8~15 RSI＞2，呈不对称状浪成波痕：①由产生波浪的动荡水流形成。
地震沉积学的研究方法和技术
地震沉积学的研究方法和技术摘要]地震沉积学是一门主要运用地震资料研究沉积岩和沉积相的学科。
其研究要依据沉积学的规律并且以地质研究为基础。
此门学科的运用的主要技术有地层切片、90相位转换和分频解释等。
[关键词]地震沉积学；研究方法和技术；白云深水区一、地震沉积学的概念曾洪流提出，地震沉积学是主要应用地震储层预测方法对等时地层格架中的沉积相的分布与形成过程进行研究。
它是层序地层学、沉积学、地震储层预测相结合的产物，是在地震地层学和层序地层学之后出现的一门新的边沿交叉学科。
二、最主要的三种研究方法与技术当前地震沉积学还处于探索和发展阶段，所以在其研究中的实用技术还比较少，本文主要介绍地层切片、90相位转换和分频解释这三种研究方法与技术。
1地层切片技术地层切片主要是把我们所追踪的一组等时沉积的界面分别作为顶和底，在顶和底之间以相等的间隔的切出一系列的层位，然后沿着这些切出的层位一一生成地层切片。
利用地层切片进行沉积相识别的关键点有：一、由单井沉积相识别地震相，建立它们之间的联系；二、通过单井相推断沉积环境，并建立其沉积相模式，以沉积相模式为指导将地震相转化为沉积相。
由于精细研究的需要，本文对白云深水区珠江下及珠海组目的层段层序地层格架进行划分，将对LST21、ZHSQ6、ZHSQ5、ZHSQ4作分析，其中从上到下分别为SQ21的低位砂、ZHSQ6高位低位砂、ZHSQ5高位砂、ZHSQ4低位砂层段。
为了达到对沉积过程精细研究的目的，将砂组层分别内插了8个层位。
在选择与地质等时界面相对应的地震同相轴作参考时，可选取与层序边界和最大洪泛面相对应的反射同相轴，对区域性地质界面加以追踪。
本次研究以层序顶底界面为边界进行等比例层位内插，生成内插层位，通过对内插后的层位沿层开了一个小的时窗，在小时窗内进行沿层属性的提取，由于小时窗内包含的信息具有统计特征，比单样点的振幅更具有地质沉积上的意义，所以这样做的结果更能精确客观的反映地下的沉积现象。
《沉积岩石学》第一章 绪论
（2）快速发展成熟阶段（1940-1980）
1948-1968：克里宁、福克等相继提出了新的 砂岩分类方案
1959-1971：福克、邓哈姆等相继提出了新 的碳酸盐岩分类方案
建立了各种沉积相的相模式 事件沉积作用
浊流沉积和浊积岩 风暴沉积和风暴岩 震积作用和震积岩 等深流沉积和等深岩 热水沉积 成岩作用研究
地球表层： 大气圈下层、 水圈 —沉积岩生成圈
地球表层的特点是什么？
---低温、低压、有生命活动
沉积岩:在地球表层，由母岩的风化产物、有机物质、 火山物质等，经搬运作用、沉积作用以及成岩作用而 形成的一类岩石。
“地球表层”的特征（低温、低压）： 1、温度：地表温度，-70 ℃ ～85 ℃，一般- 30 ℃ ～40 ℃。 2、压力：地表压力，大部在0.1-2MP(1-20atm)的范围内，可达1000atm。 3、水和大气的作用活跃：水和大气是母岩风化的主要营力，也是母岩风化 产物以及火山物质等搬运的主要介质。没有水和大气，就没有沉积岩。 4、生物作用和生物化学作用活跃：生物作用和生物化学作用也是沉积岩形 成的重要因素。
非可燃生物岩
沉积岩与岩浆岩和变质岩 有何不同？如何区分？
岩石类型
三大类岩石之间的主要区别特征
成因
矿物成分 结构与构造
化石 其它
沉积岩 岩浆岩 变质岩
风化产物在地 表搬运沉积形 成
岩浆冷凝形成
暗色矿物极 少见，特有 矿物（粘土 矿物、海绿 石等）
暗色矿物常 见
颗粒磨圆；层 理发育
颗粒棱角状； 块状，气孔杏 仁，流纹，柱 状节理
三大类岩石关系
三、沉积岩的分布
三、沉积岩的分布
沉积岩主要分布在地壳的上部和表层部分。
岩石力学特性研究 – 试验和模型分析
（平、剖面图）
数学、
力学
分析
法
水压力、地震力等）
（现场试验、模拟试验）
开挖后的重分
布应力、大小
力学模型建立（介质模型、应力、岩体力学参数、变形破坏机理…..）
稳定性分析计算（刚体极限平衡理论、有限元…..）
安全系数
工程设计要求
综合评价
稳定、合理
反馈分析
监测
工程设计
施工
试
验
法
不稳定、不合理
处理方案或修改角
岩浆岩具有较高的力学强度，可作为各种建筑物良好的地基及天然建筑石料。但
各类岩石的工程性质差异很大。如喷出岩：玄武岩，安山岩，流纹岩等；侵入岩：
花岗岩，橄榄岩，闪长岩等。
2. 沉积岩
─ 碎屑岩的工程地质性质一般较好，但其胶结物的成分和胶结类型影响显
著；
─ 粘土岩和页岩的性质相近，抗压强度和抗剪强度低，受力后变形量大，
✓ 不规则试样
Rt
Pm ax
V 2/3
V ：所试验试件的体积（m3）
▪
岩石的抗拉强度比抗压强度小的多，约为抗压强度的1/10～1/4，根据
岩石的类型而异。
31
二、岩石室内常规试验
3. 单轴压缩试验
岩石的抗压强度：岩石试件在单轴压力下达到破坏的极限值，它在数值上等
于破坏时的最大压应力。岩石的抗压强度一般在实验室内用压力机进行加压
•岩体流变与长期强度问题
•岩体工程计算机辅助设计与图像自动生成处理
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3.著名期刊
岩
石
力
学
国际岩石力学学会（ISRM)主办的国际岩石力学与采
矿科学学报（International Journal of Rock Mechanics and
沉积环境-沉积相研究思路与方法
地质应用
对于地质勘探-实践： 平面及剖面相关系； 确定有利勘探目标； 寻找隐蔽及岩性圈闭； 储层评价； 对于地质研究-学术理论: 了解古代及近代地理变迁； 沉积盆地的充填样式及其对构造 活动与气候变化的响应； 湖泊及海洋的水介质特征；
主要沉积环境及相构成
冲积扇 河流 扇三角洲 三角洲 碎屑海岸 碳酸盐岩台地 深水扇
例如：典型测井相：
自然伽玛（或自 然电位）测井曲线的 相识别. 以上是理想 化的测井曲线和沉积 相的例子 （据Serra，1972； Parker；1977； Galloway and Hobday，1983，等资 料修改）
排204井
港80-1井
自然电位
视电阻率
自然电位
视电阻率
正旋回：自下而上，粒度
相序列(Vertical Facies Profile)：几种有成因 联系的沉积相和沉积环境在垂向上的叠置关系。正旋回 （Fining-upwards sequence）：在某一相序列中，沉积 物的粒度自下而上由粗变细，底部为突变接触关系；反 旋回（Coarsening-upwards sequence）：在某一相序列 中，沉积物的粒度自下而上由细变粗，底部为渐变接触 关系。 物源与古流分析（Provenance and Paleocurrent）： 沉积物颗粒的分选、磨圆 沉积物结构：纹理（微观）、反射外形（宏观） 沉积物的组成：重矿物、矿物成分变化 沉积物颗粒的定向：砾石定向、粘土矿物定向、 有机质定向
研究内容及其概念体系 研究方法与技术系列 碎屑岩沉积体系分析的几个例子
沉积环境和沉积相研究目的及意义
尽管沉积物与沉积岩只占岩石圈体积的 5%, 但地球表面的75% 被沉积物与沉积岩覆盖。 沉积学与沉积体系的研究就是研究地球的演化 史，古地理变迁及人文地理等； 沉积体系研究对于自然资源的勘探来说极 为重要，如石油、煤、石灰岩与铀等都与特定 的沉积体系及环境有关沉积岩既是石油地质学 研究的基础，又是油气勘探的最终目标；沉积 盆地的主体是沉积岩，盆内油气生成、运移与 聚集都离不开沉积岩，从而离不开沉积体系的 研究。
地球化学分析
地质样品由于组分丰富 ,基体复杂 ,要进行主 、次 、痕量 元素分析和有效的质量保证 ,各类地质标准物质的研制和 使用必不可少 。在本评述期间 ,有关于高品位矿石金标准 物质[B1] 、锰矿石系列标准物质等的研制报道[B2] 。
在进行质量监控中 ,各种数理统计方法的研究与应用 会使质量评估体系更具有客观性和科学性 。近来有作者进 行了关于各种质量保证体系与方法的研究 ,例如统计质量 保证技术在分析测试实验室内部质量控制中的应用[B34] 、取 样方差估计值的精度与样本数目之间的关系研究[B35] 、环境 监测质量保证中的精密度偏性分析[B36] 、单因素方差分析在
1 概述 本文收录了 1999 年 7 月至 2001 年 6 月间中文期刊上
发表的有关地球化学分析方面的论文 446 篇 ,对两年来国
内在该领域的研究进展进行了回顾与评述 ,内容涉及岩石 、 矿物 、矿石与矿产资源 、土壤 、环境地质与放射性测量 、海 洋 、地下水资源 、煤炭等无机材料分析及与地球化学分析相 关的研究报道 。本文为《分析实验室》有关地质样品分析方 面的第八篇评述[A1] 。
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第 21 卷第 2002 年 3
2期 月
Chinese
分析试验室 Journal of Analysis
Laboratory
氧化钙
火焰原子吸收光谱法
B17
氧化镁
火焰原子吸收光谱法
B18
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而古代碳酸盐岩（石灰岩或白云 岩）中的大多数碳酸盐矿物，往往因 具有中等的Fe、Mn含量而具有不同程 度的阴极发光，这是我们可利用碳酸 盐矿物的阴极性进行碳酸盐岩（及碎 屑岩中的碳酸盐矿物）成岩作用研究 的基础。
（照片：前三，第三系，后三，泥盆系）
文石
方解石
Mg 解石
（×）
×
×
×
（×）
只 有 腕 足 动 物 的 所 有 种 属 都 是 由 方 解 石 组 成
（×）
3. 阴极发光分析在海相碳酸盐成岩蚀变的 判别中的应用
在碳酸盐岩研究中,主要通过碳酸盐矿物的 阴极发光颜色及强度,推测矿物中杂质元素的 成分及含量,从而研究它们的形成条件,如胶结 物的形成条件及白云石的形成条件等,从而对 碳酸盐岩的沉积和成岩环境、成岩历史、孔 隙演化等进行研究，因而阴极发光分析被认 为是碳酸盐岩成岩作用研究最为重要的三种 手段之一（AAPG）。
(1) Mn < 20 ppm, 碳酸盐矿物不具阴极发光，该结论与样 品中Fe的含量无关，这是本研究中得出的激活碳盐矿物阴 极发光所需Mn含量的最小值。 (2) Mn = 20 - 40 ppm,碳酸盐矿物具弱的阴极发光，其发 光性在一定程度上依赖于Fe的相对含量。 (3) Fe > 104ppm,无论Mn的含量如何，碳酸盐矿物均不具 阴极发光，这是本研究中得出的猝灭碳酸盐阴极发光所需 Fe含量的最小值。 (4) Fe在 5×103ppm~1×104ppm之间时，碳酸矿物具弱 的阴极发光，其发光性在一定程度依赖于Mn的含量。 (5) 当Mn > 40 ppm，Fe < 5×103ppm时，碳酸盐矿物的 阴极发光性同时受Fe、Mn含量的显著控制，即受Fe/Mn比 值 的 控 制 ， 当 Fe/Mn > 30 时 具 弱 的 阴 极 发 光 ； 当 7<Fe/Mn<30时，具中等强度的阴极发光;当 Fe/Mn<7时， 具强的阴极发光。
（1）沉积碳酸盐矿物阴极发光性的控制因素
碳酸盐矿物的阴极发光性主要受晶体中Mn2+ 和Fe2+ 含量的控制。Mn2+ 作为激活剂,激活发光,Fe2+是作为猝 灭剂,抑制发光,这已经是为大家所接受了。但是Mn2+和 Fe2+在控制阴极发光过程中的关系如何,矿物的阴极发光 性是受Fe/Mn比率控制,还是受Fe、Mn的绝对含量控制, 以及多大量的Mn2+ 便可激活发光,多大量的Fe2+ 便可猝 灭发光，这是很多人都没有搞清楚的问题，因而造成了 很多错误的结论。 如前人(Pierson,1981;Righter和Zinkernagel,1981;以 及Ten Have和HeiJnen,1985) 关于可激活碳酸盐阴极发 光 的 Mn2+ 最 低 限 的 研 究 中 , 其 范 围 从 15ppm 一 直 到 1000ppm。这与阴极发光仪目前还没有一个统一的仪器 标准,各测试者所使用的测试条件(主要是指测试仪器的 检测限)不同,以及样品复盖范围有关。
观点二:
认为碳酸盐矿物的阴极发 光性是受Fe、Mn的绝对含 量控制。
方解石、白云 石的Fe、Mn含 量和其阴极发 光 性 的 关 系 （ 据 Pierson, 1981） 1：发光的白云 石；2：发光的 方解石；3：弱 发光的白云石 ；4：不发光的 样品
造成这样现象的原因有： 1）分析手段，电子探针还是原子吸收 光谱 2）样品Fe、Mn含量范围的代表性 3）测试条件和仪器型号的差别
3）阴极发光分析，碳酸盐矿物的阴极发光性主要受Mn2+ 和Fe2+ 含量控制，前者作为激活剂，后者作为猝灭剂，大约 20—100 ppm的Mn2+便可激活阴极发光，大约104 ppm的Mn2+便 可完全猝灭阴极发光，当Mn2+＞20—100 ppm、Fe2+＜104 ppm 时，碳酸盐矿物将具有不同程度的阴极发光。大气成岩过程将 造成海相碳酸盐锰含量的增加，近地表风化过程的溶解再沉淀 过程则可造成其铁含量的增加，这是利用阴极发光性评价海相 碳酸盐矿物成岩蚀变性的理论基础。在Fe2+ ＜5000—104 ppm 时，不具阴极发光性的碳酸盐所经历的成岩蚀变性较小。一般 说来，当样品具中等及其以上的阴极发光强度时，就应对该样 品的海水代表性问题提出怀疑。
与大陆淡水相比，海水具有相当低的Fe、Mn含 量，因而未经成岩改造的原始海相碳酸盐矿物(如 现代海洋中的钙质生物贝壳)具有相当低的Fe、 Mn含量，其Mn含量通常都在20ppm以下，无法 激活阴级发光。因此，未经成岩蚀变的古代碳酸 盐矿物往往不具阴极发光，或具很弱的阴极发光。 但这里有一点需要注意，就是要注意区别是低Mn 造成的不具阴极发光(或弱的阴极发光)还是由于高 Fe造成的，如果是属于后者，则同样反映岩石经 历过相当强的成岩改造。要区别二者,应补充样品 的Fe元素分析，只有不具阴级发光，同时Fe含量 又很低的样品才是未经成岩蚀变，能代表原始海 水组成的样品。
（1）微量元素分析 (无统一标准， 相对而言)
对没有遭受成岩蚀变的沉积海相碳 酸盐矿物（方解石）而言：
Fe < 300ppm Mn< 100ppm Mn /Sr < 2-3
才可用于同位素微量元素或其它与沉积 环境有关的分析，以代表原始海水。
石炭系腕足类生物壳及斑点中方解石的元素分析
参 数 ppm 实 验 值 Mean Mn Shell 33 20 27 36 29 8 Punctae 1810 3699 2043 5040 3148 1501 Shell 40 35 36 73 48 22 Fe Punctae 733 9261 722 1069 2946 4833 Shell 1042 977 969 953 985 12 Sr Punctae 518 217 379 223 334 92
文石 + 方解石
现代钙质生 物和藻类骨 骼的矿物特 征
藻类 蓝绿藻类 × × × （蓝藻细菌） 金藻类： 颗石鞭毛藻 （×） × 红藻类（红色藻） 珊瑚藻 × × 绿藻类（绿色藻） 海松藻 × 粗枝藻 × 轮藻类 × 钙质沟鞭藻 × 有孔虫 × × × 海绵动物 钙质海绵 × × × 硬海绵 × × 腔肠动物 水螅类 × × 八射珊瑚 × 六射珊瑚 × 苔藓动物 × × 腕足动物 × 软体动物 多板类 × 掘足类 × 腹足类 × 前鳃类 × 翼足类 × 斧足类 × × 头足类 × （×） 多毛类 龙介类 × × 节肢动物 × 蔓足类 十足类 × 介形虫 × （×） 棘皮动物 × 脊索动物 被囊动物 × 脊椎动物 鱼耳石 × 注：括号内为罕见或尚未确认的
海相碳酸盐成岩蚀变性检测的具 体方法包括： 氨基酸分析 微量元素分析* 阴极发光分析* 结构分析（XRD分析，SEM 分析）
在评估较老地层海相碳酸盐成岩蚀变及其对海水 信息的保存性时，前人主要采用了下面一些方法：
1）Sr含量，由于海水是Sr最为重要的来源，碳酸盐的成岩 过程是一个Sr的失去过程，因而Sr含量越高，则表明该样品对 海水的代表性越好。如Derry在利用萨瓦尔巴特群岛和东格陵 兰前寒武系碳酸盐岩进行同位素地层学研究时所采用的样品的 Sr含量在200ppm—2500ppm之间，它认为只有当样品的Sr含 量大于200 ppm时，其组成才能较好地代表海水。 2）Mn/Sr比值，由于海水比淡水有更低的锰含量，加之化 学动力学效应，蚀变程度较低的海相碳酸盐往往具有更低的 Mn含量，基于此，Kaufman等在进行加拿大西北部新元古代 沉积序列的生物地层学和化学地层学对比时，以及在通过文德 期海水锶、碳同位素变化反演构造和古气候时总结：只有当碳 酸盐中Mn/Sr ＜ 2—3时，其同位素组成才是有价值的。
观点一:
认为碳酸盐矿物的阴极发 光性是受Fe/Mn的比值控 制，而不受Fe、Mn的绝 对含量控制。
方 解 石 中 FeCO3 、 MnCO3 含量 （ mole% ） 和其阴极发 光性的关系 （ 据 Frank et al., 1982 ） 箭 头 表 示 FeCO3 或 MnCO3 的含 量 小 于 0.05 mole%
σ
（2）阴极发光分析
对没有遭受成岩蚀变的沉积海相碳酸 盐矿物（方解石）而言：
应不具阴极发光，同时 Fe < 1000ppm Mn < 50ppm Mn /Sr< 2-3
才可用于同位素分析，以代表原始海水。
（3）筛选原始矿物组成为LMC（低镁 方解石）的组分
LMC、A、HMC在离开富Mg的海相环 境后，都将在成岩过程中转变成DLMC。因 此原始矿物组成为LMC的组分具有很强的抵 抗成岩蚀变的能力，尤其是原始矿物组成为 低镁方解石的生物（如腕足类的全部种属、 有孔虫壳和三叶虫的部分种属等），此外也 可选择没有遭受成岩蚀变的微（泥）晶灰岩 和准同生白云岩。
海相碳酸盐成岩蚀变的判别
1. 海相碳酸盐矿物成岩蚀变的定义 海 相碳酸盐矿物离开沉积盆地流体
所经历的所有变化，包括矿物学的、化 学的和结构的，但通常不包括在沉积盆 地中发生的同生变化。
2. 海相碳酸盐成岩蚀变的检测
对沉积海相碳酸盐矿物中Sr、Mg 、 Fe、Mn的检测，是判断该碳酸盐矿物 是否遭受成岩蚀变，其同位素分析结果 （也包括其它用以反映沉积环境、层序 地层学特征的有关分析）是否具有真实 性的一个重要手段。在公布海相碳酸盐 的同位素演化曲线时，必须公布其相应 的Sr、Mg 、Fe、Mn含量。
观点三:
实际上碳酸盐矿物的阴极发光性在 不同的Fe/Mn含量范围内，其控制 因素是完全不一样的。
下面介绍一下我们在这方面作的一 些工作。
样品为采自不同地区和时代84个碳酸 盐样，具不同的阴极发光强度,用原子吸收 光谱法进行了相应的Mn2+ 和Fe2+ 含量，同 时还测定了样品中Al和酸不溶物的含量， 对于Al含量过高和酸不溶物过高的样品均 未采用，以排除铝硅酸盐矿物中所含Mn2+ 和Fe2+ 的影响。Mn、Fe分析均采用原子吸 收光谱。 Mn的变化范围：4~1000ppm，Fe 的变化范围： 1~16400ppm， 因而样品在 Mn、Fe含量上具有极好的代表性。研究得 出了以下主要结论: