13白云岩2

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调整白云化作用的基本特色： 形成条件：潮湿多雨；地表及近地表(有 雨水补充，周期性抬升更有利)；交代作 用发生于淡水下渗过程中(潮下带) 镁质来源：先期沉积物中的镁质 交代特色：低盐度、低镁钙比的孔隙溶 液下渗交代先期沉积物；交代产物白云 石晶体较粗大(粗粉晶、细晶)；可破坏原 有结构与构造(受混合带控制);常周期性 交互产出。
粗粉晶白云岩，山东汶南，奥陶系，（－）×34
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细粉晶白云岩，江苏徐州，马家沟组，（－）×34
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3、具有交代结构或白云化结构的白云岩： 所谓白云化交代结构，即指后来的白云石晶体交代 原先的各种结构组分，如交代内碎屑、鲕粒、生物组分等 所形成的结构。 交代作用的的镜下标志主要有： ①矿物假象，即被交代矿物的原始成分虽已被交代， 但其晶体外形仍较好保存的现象(同于变质岩中的交代假 像结构)； ②幻影构造，即矿物受到强烈的交代作用，原矿物颗 粒的成分和内部结构甚至其边缘均已消失，但其内部的包 裹体或其他难被交代的组分尚残存而显示原矿物的模糊轮 廓，则称“幻影”，如硅化缅粒、强白云化岩石中的生物 骨壳等；
44Βιβλιοθήκη 六、控制白云石结晶的因素——淡水白云石 （化） 控制白云石结晶的因素：福克和兰德（Folk and Land，1975）在对各种环境中的白云石结晶 作用进行研究之后，提出控制白云石结晶作用的主 要因素为溶液的Mg／Ca比率、盐度和结晶速度。 1、白云石是一种高度有序而很难形成的矿物， 因此结晶速度快、盐度较高和Mg／Ca 比较大不利 于白云石形成。

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四、混合水白云石化作用（Dorag dolomitization） 对于广泛分布的陆表海陆棚或构造高地中共生的 白云岩，其中没有蒸发矿物或蒸发岩，也缺乏潮上 标志，用高镁钙比率的超盐度卤水的白云石化模式 不能解释。 巴迪奥扎曼尼（Badiozamani,1973）提出了 大气淡水和海水混合的白云石化作用机理。 根据实验（图16-12）15%~30%的海水与地下 淡水混合，将会使方解石不饱和，而对白云石则会 增强其饱和度，这样在盐度降低而Mg/Ca比值乃保 持不变的情况下也可以引起白云石化作用（图4）。
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一、原生沉淀作用
人们最关心的是在近代碳酸盐沉积物中，是否有 真正的原生白云石，即是否真正有以化学沉淀的方式 从水体中直接沉淀出来的白云石。现在，常温常压的 条件下，在实验室中尚未合成出真正的化学计量白云 石。 澳大利亚南部考龙泻湖中和美国加利福尼亚深泉 盐湖中的白云石。
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澳大利亚南部考龙泻湖中的白云石是在水很咸、 PH值很高、植物很茂盛的地方形成的。
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分类命名方法：
①交代结构不发育，交代成因白云石数量少(<50%), 则按石灰岩的名称主名，前加“白云化”为修饰； ②白云化强烈，白云石数量大于50%，但原灰岩结构 残余明显可辩认者，称残余“××结构”灰质白云 岩；如有些白云岩是由颗粒石灰岩白云化形成的， 但颗粒（缅粒、内碎屑等）轮廓仍清晰可见。应按 照晶粒大小命名，或者加上“残余”修饰语，如残 余颌粒石灰岩、残余破屑白云岩等。 ③交代作用十分强烈，无残余结构者，按晶粒白云岩 命名。
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五、调整白云石化作用（Adjustment dololitization）
古德尔和加曼（Goodelll and Garman,1969）
研究巴哈马滩安德罗斯岛苏必利尔井的资料后提出的。
在大气水影响下，原来的碳酸盐沉积物的成分（文石、
高镁方解石），经过溶蚀作用和交代作用，在化学成 分或矿物成分上进行重新组合或调整，使原来的碳酸 盐沉积物发生白云石化。
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白云石交代砾屑和砂屑，徐州，上寒武统，（－）×34
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白云石交代棘皮动物屑，徐州，上寒武统，（－）×34
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白云石交代鲕粒，鲕粒全部被白云石取代，粒间未白云 石化，徐州，上寒武统，（－）×34
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云斑，白云石交代泥晶灰岩，白云石呈斑块状富集，即 所谓的“豹皮状”，徐州，上寒武统，直拍，×12
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鲕粒白云岩，鲕内鲕间孔隙发育，四川石柱，中寒武统， （－）×70
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2、交代作用十分彻底的次生交代(成因的)白云岩， 及重结晶白云岩（具晶粒结构的白云岩） 按照晶粒大小进行分类命名，如泥晶白云岩、粉晶 白云岩、细晶白云岩、中晶白云岩、粗晶白云岩等，其 划分标准在不同的分类系统中有常有一定的差异。
奥尔德曼和斯金纳（Alderman and Skinner， 1957）曾注意到，孤立的湖水由于慢慢下沉的细而白 的沉淀物的影响，有时竟然变白了。 这种很细的白色悬浮物已被确定是高镁方解石和 富钙白云石的混合物。这些方解石和白云石大都不是 化学计量成分的。方解石的成分范围为Ca77Mg23到 Ca93Mg2，白云石的成分范围为Ca50Mg50（化学计 量的白云石）到Ca56Mg44（原白云石）。
其中细晶白云岩、中晶白云岩、粗晶白云岩等表面 常是砂糖状，故又称为砂糖状白云岩。
按照晶粒大小分类是纯描述性的，不仅适用于次生 白云岩，也适用于沉积成因及重结晶的白云岩。
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教材（赵澄林等）的方案
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粗－中晶白云岩，安徽准南，上寒武统－下奥陶统， （＋）×34
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细晶白云岩，白云石晶形很好，安徽准安，土坝组，（－） ×34 14
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例如，在蒸发条件下，虽然有高浓度的 Ca2+,Mg2+,CO32一离子，即难以结晶成对晶格构造要 求严格的白云石，而形成晶格构造较简单的文石。只 有在盐度很高的溶液中，Mg，Ca比率也很高，才有 可能形成不大有序的富钙的原白云石。
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③交叉切割现象 即矿物或颗粒被自形晶体或镶嵌 结构的晶体切割或溶（侵）蚀(类似于交代网格结构)； ④残留的被交代矿物的包体 即零星分布在新生成 的交代矿物之中的被交代矿物的细小残余，残留矿物 包体表示外面矿物是交代矿物，被包裹的矿物是被交 代矿物(同于变质岩中的交代残余结构)。 ⑤交代结构的白云石常呈晶形较好的、具环带或污 浊核心的菱形晶体（称亮边雾心结构），部分白云石 相对集中形成“云斑”，白云石中的常有方解石（石灰 岩）的残余体。 ⑥与交代结构相伴生的，还常有一些交代构造现象， 如在部分白云化的石灰岩中，白云石菱形体常沿缝合 线或裂隙发育；沿岩层走向，常见白云岩与石灰岩的 界限突然变化，有时这一界限还常切穿层理等。
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8 6 4
饱和程度
白
石 云
方 解 石
2 1 白云 化作 用
过饱 和 不饱 和
0 -0.2 -0.4 -0.6 10 20 30 40 50 60 70
80
90
100
海水 %
图16-12 地下水与海水的混合液对方解石和白云石的饱和程度的影响（据巴迪奥札曼尼，1973）
请注意:5%的海水与95%的地下水的混合液，对白云石已饱和了，但对方解石 则布饱和；30%的海水与70%的地下水的混合液，对白云石已过饱和许多倍， 但对方解石仍不饱和。因此，在海水为5~30%的混合液中，将发生方解石被白 云石交代，即白云石作用。海水为平均海水。地下水为墨西哥尤卡坦的地下水 40 。
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第二节
白云岩(石)生成作用
白云岩成因问题，主要是白云岩生成机理问题。 碳酸盐岩石学中最复杂、争论时间最久、最难 解决的问题之一。近二、三十年来，由于X射线衍射 等新技术的应用，在现代碳酸盐沉积物中发现了大 量的白云石。通过这些正在形成的白云石的大量的 实际观察和研究，相继出现了一些崭新的白云化学 说，这就为解决白云岩的成因问题提供了前提。一 些主要的学说或机理简述如下。
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在美国加利福尼亚州，有一个深泉湖，面积约 13 km2。常年的浓盐水约占湖面积的三分之二。在此湖 的底部沉积物中，广泛地分布着白云石。 此白云石晶体大都小于lμm。与其共生的矿物有 方解石、文石、无水芒硝、石盐等，这些矿物大都呈 环带从湖边缘到中心分布。白云石的14C年龄表明， 较粗的年龄较大。这些白云石的生长速度为0.05～ 0．09μm／千年。这一速度与其他大多数的盐类矿物 的生长速度相比，显然是太慢了。 内部是化学计量的白云石，其外部则是富钙的。 这些资料都表明，是在沉积物一水界面处，通过交代 作用生成的。这一交代作用所需要的时间为几十年或 几百年。这一交代作用可称为同生交代作用或同生白 云化作用。
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二、毛细管浓缩作用或蒸发泵作用
——准同生白云化作用
潮上带蒸发泵
陆源地下水 平均高潮面 潮源地下水
图16-10潮上萨布哈蒸发泵白云石化机理
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根据现代热带地区的波斯湾南岸及巴哈马地区的 潮上带，在其表层碳酸盐沉积物中正在进行着准同生 的白云化交代作用而提出的机理。 在波斯湾南岸潮上萨布哈（SabHa）蒸发作用很 强，广泛发育白云石化作用。许靖华，西根撒勒（ Hsu and Siegenthaler,1969）称其为蒸发泵作用。 他们认为海水是由于萨布哈潮上带蒸发泵作用，从泻 湖侧向被抽汲入潮上的沉积物内，通过强蒸发作用和 石膏及文石沉淀，使孔隙水Mg/Ca比值提高而引起 白云石化 。 阿拉伯语“萨巴哈”就是指的这种潮上的盐沼地 。
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渗透回流白云化作用的基本特征： 形成条件：气候干燥、蒸发量大；高盐高 镁钙比溶液形成于潮间及潮上带(暴露地 表)；交代作用发生于潮下带 镁质来源：经毛细管作用由海水供应 交代特色：高盐度、高镁钙比的孔隙溶液 在重力作用下回流异地交代先期沉积物； 交代产物白云石晶体较细小(微晶、粉晶、 粗粉晶、)（较蒸发泵作用的白云石略 粗）；基本不破坏原有结构与构造。
云石壳就是这样生成的。
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毛细管浓缩作用或蒸发泵作用基本特色： 形成条件：潮间及潮上带(近海的暴露的地 表)；气候干燥、蒸发量大； 镁质来源：经毛细管作用由海水供应 交代特色：高盐度、高镁钙比的孔隙溶液 就地交代先期沉积物； 交代产物白云石 晶体细小(隐、微晶)；不破坏原有结构与 构造；常有石膏等蒸发矿物共生