碳酸盐岩

合集下载

碳酸盐岩形成及类型

碳酸盐岩形成及类型

如某一岩石,含方解石45 45% 白云石35 35% 粘土20 20% 3 ) 如某一岩石 ,含方解石 45 %, 白云石35 %,粘土20 %,则该岩石可称 为“含粘土的云-灰岩”或“含粘土的白云-石灰岩。 含粘土的云-灰岩” 含粘土的白云-石灰岩。
2、石灰岩的结构分类 1)颗粒,相当于通常所说的颗粒; 颗粒,相当于通常所说的颗粒; 2)微晶方解石泥或简称为微晶,相当于通常所说的灰泥或泥晶; 微晶方解石泥或简称为微晶,相当于通常所说的灰泥或泥晶; 3)亮晶方解石胶结物或简称为亮晶。 亮晶方解石胶结物或简称为亮晶。
3、结构的观察描述 碳酸盐岩粒屑结构和砂岩碎屑结构一样, 碳酸盐岩粒屑结构和砂岩碎屑结构一样,也是由颗粒和 填隙物组成,在描述颗粒(内碎屑) 填隙物组成,在描述颗粒(内碎屑)时,注意它的颗粒大小, 注意它的颗粒大小, 最大、最小、一般粒度,内碎屑的分选性,磨圆度。 最大、最小、一般粒度,内碎屑的分选性,磨圆度。它的物 质组成。内碎屑内部的层理与砾屑长轴的关系。 质组成。内碎屑内部的层理与砾屑长轴的关系。内碎屑的表 面特征及红色氧化环的特点。描述内碎屑的组构特点,有无 面特征及红色氧化环的特点。描述内碎屑的组构特点, 定向排列,叠互状排列。还要注意内碎屑的百分含量。 定向排列,叠互状排列。还要注意内碎屑的百分含量。碳酸 盐岩中常见到:无脊椎动物,如三叶虫、介形虫、腕足类、 盐岩中常见到:无脊椎动物,如三叶虫、介形虫、腕足类、 腹足类、头足类、瓣鳃类、珊瑚、棘皮动物等, 腹足类、头足类、瓣鳃类、珊瑚、棘皮动物等,在观察和描 述时,首先鉴别骨屑的各种种属, 述时,首先鉴别骨屑的各种种属,及各种生物门类的含量及 它们的磨圆度,分选性等特征。 它们的磨圆度,分选性等特征。
响声,粉沫或加热可以起泡。所以, 响声,粉沫或加热可以起泡。所以,加盐酸剧烈起泡者为灰 岩类厂不起泡或粉沫起泡者为白云岩类,灰质含量大于50%的 岩类厂不起泡或粉沫起泡者为白云岩类,灰质含量大于50%的 50% 泥灰岩或泥质灰岩,加盐酸后起泡,但有泥质残余。另外白 泥灰岩或泥质灰岩,加盐酸后起泡,但有泥质残余。 云岩的风化面上常见溶沟现象(刀砍状构造) 云岩的风化面上常见溶沟现象(刀砍状构造),而灰岩中很少 见到这种特征。 见到这种特征。

碳酸盐岩总论

碳酸盐岩总论
7
(2)低镁方解石(或方解石)
含MgCO3 2mol%~3mol%,一般不超过5mol%。 其基本特征:
① 这种结构相态最稳定,是岩石中最终保存下来的矿物相 之一。古代石灰岩主要由方解石组成。 ②其形成条件是:溶液中Mg2+浓度低,Mg/Ca小于2:l; 温度低(<16℃);有SO2-4存在;pH值(7~8)和盐度<3.5 %;存在有机化合物; ③分布特点:广泛存在于介形虫、三叶虫、有孔虫、层孔虫 以及某些腕足动物和苔藓动物原始骨路之中。
单晶鲕
32
单晶鲕
33
(12) 藻鲕:这是在藻参与下形成的鲕粒
34
(三)生物颗粒
1、概念 生物颗粒兼指经过搬运和磨蚀的和没有经过搬运 和磨蚀的生物化石碎屑和完整的生物化了个体。
35
没有经过搬运和磨蚀的生物化石碎屑,大都是 原地沉积的化石个体的自然解体或食肉动物的破坏而 引起的。 同义术语很多,如“化石”、“化石颗粒”、 “生物碎屑”、“生屑”、“生物骨骼”、“骨骼”、 “骨骼颗粒”、“骨粒”、“骨屑”、“骨片”“骨 壳”等。 生物颗粒是很重要的颗粒类型之一。特别在石灰 岩中分布极为普遍。
37
3、生物颗粒形态特征
生物硬体的形态与环境有关,是生态的反映。 如低级浮游或底洒自游生物多为薄壳球状体,底 栖固着生物则多呈现管状群体。而生物颗粒的形 态往往随各门类无脊椎动物和藻类的生长形态而 变,也与这些生物骨骼在搬运沉积过程中经受的 破碎磨蚀作用的强度有关。
38
应当指出的是,在碳酸盐颗粒沉积过程中, 并非介质能量愈高颗粒的磨蚀和分选性就愈好。 理想的磨蚀(圆化)和分选主要形成于持续中等 能量的介质中;在环境能量过高、环境恶化的情 况下,常因颗粒再次破碎、出现圆度补偿作用和 介质搅动作用,而使业已达到理想分选的颗粒粒 度变成为粗细不均的无分选状态。

碳酸盐岩的成岩作用课件

碳酸盐岩的成岩作用课件
碳酸盐岩成岩作用数值模拟的应用前景
探讨数值模拟在碳酸盐岩成岩作用研究中的重要性和应用前景,为未 来的研究提供指导和借鉴。
THANK YOU
感谢各位观看
02
碳酸盐岩的形成通常与生物活动 、化学沉淀和机械沉积等过程有 关。
碳酸盐岩的分布
碳酸盐岩广泛分布于世界各地的海洋 和湖泊环境中。
在一些地区,如北美的大陆架和欧洲 的石灰岩地区,碳酸盐岩的分布尤为 集中。
碳酸盐岩的组成
碳酸盐岩主要由方解石、白云石、泥灰石等碳酸盐矿物组成 。
此外,还可能含有少量的硅酸盐、硫酸盐和氯化物等矿物。
碳酸盐岩成岩作用过程中形成的次生 溶蚀孔隙和裂缝为石油和天然气提供 了储存空间。
烃源岩成熟
圈闭形成
成岩作用造成的地层抬升、剥蚀等可 以形成地形圈闭,有利于油气的聚集 。
成岩作用过程中,有机质成熟转化为 烃类,成为石油和天然气的来源。
对地下水的影响
地下水储层
碳酸盐岩的成岩作用可以形成良好的地下水储层 ,提供人类和动植物的用水需求。
沉积构造特征是碳酸盐岩的重要 特征之一。常见的沉积构造包括
叠层石、鲕粒、生物扰动等。
压实作用
01
02
03
压实机制
压实作用是通过上覆沉积 物的重力作用,使下伏沉 积物中的水分排出,使其 致密化。
压实效果
压实作用可以显著降低孔 隙度和渗透率,从而提高 碳酸盐岩的储油和储气能 力。
影响因素
压实作用受沉积物粒度、 沉积水深、埋藏深度和温 度等多种因素的影响。
通过控制不同的温度、压力、pH值、离子浓度等参数,研究多因素 耦合对碳酸盐岩成岩作用的影响。
探究碳酸盐岩成岩作用的动力学过程
通过实验手段,研究碳酸盐岩成岩作用过程中各种矿物和有机质的形 成与演化机制,揭示其动力学过程。

第五章碳酸盐岩

第五章碳酸盐岩

95~75
25~5
砂质(或粉砂质)石灰岩(或白云岩)
75~50
50~25
灰质(或白云质)砂岩(或粉砂岩)
50~25
75~50
含灰(或含白云)的砂岩(或粉砂岩)
25~5
95~75
砂岩(或粉砂岩)
5~0
100~95
三、碳酸盐岩的结构组分
(textual constituents of carbonate rocks)
碎屑岩
碎屑 杂基 胶结物
孔隙
碳酸盐岩
颗粒 泥
胶结物
晶粒 生物格架
孔隙
四、碳酸盐岩的结构类型
颗粒结构(粒屑结构) : 与碎屑岩相似, 由颗粒、泥、亮晶、孔隙为主,是经波浪、 流水作用的搬运、沉积而成的碳酸盐岩。
岩石描述方法同碎屑岩 如鲕粒灰岩、竹叶状灰岩、砂屑灰岩等 泥晶结构(相当于碎屑岩中的泥岩)
第五章 碳酸盐岩 (Carbonate Rocks)
第一节 碳酸盐岩概论
(General view of carbonate rocks )
一、概述
碳酸盐岩:主要由方解石和白云石等碳酸 盐矿物组成的沉积岩。
规模:占沉积岩总量的20%。
平面分布:
我国沉积岩占面积75%,而碳酸盐岩占沉积 岩覆盖面积的55%。
藻灰结核 藻团块
4、球粒与粪球粒
球粒
球粒(pellet)
较细粒的(粉砂或细砂级)、不具特殊
内部结构的、泥晶的、分选较好的颗粒。
粪球粒(fecal pellet)
卵形或椭球形,分选很好,有机质
含量较高。无脊椎动物吃进碳酸盐软泥后
排泄物
并不是所有的球粒都是粪球粒
5.生物碎屑 分级:自形,半自形,砂砾级他形,化石碎片

碳酸盐岩

碳酸盐岩

叠层石的形态变化多样,明显地受环境因素 的制约。基本形态有层状、波状、柱状及锥状。
山东汶南寒武系
安徽淮南寒武系
叠层石的形态与水动力条件有关
六、碳酸盐岩的分类和命名 1.化学成分分类: 碳酸盐占 50% 以上( CaCO3 、 MgCO3 、 SrCO3 等),主要 用于经济地质上的分类,区分矿与非矿,在岩类学研究上一般不 以此为分类标准。 2.矿物成分分类:
缝合线(styolite)
缝合线是一种裂缝构造。
常见于碳酸盐岩中,但也出现在石英砂岩、
硅质岩及蒸发岩中。
在岩层的切面上,它呈现为锯齿状的曲
线——缝合线
在平面上,它呈现的参差不齐凹凸起伏 的面——缝合面; 从立体上看,这些凹下或凸起的大小不 等的柱体——缝合柱。
缝合线大小:1mm~几十厘米(起伏)
矿物的转化作用包括两种情况。
一种是矿物的同质多象转化,这种转化仅 发生晶格和晶形的变化,并不发生化学成分的 变化,如文石转变为低镁方解石即属这种类型。
另一种变化有离子的带出即有化学成分的 变化,但不发生晶格和晶形的变化,如高镁方 解石转化为低镁方解石有镁离子的带出,但无 晶格和晶形的变化 。
重结晶作用分简单重结晶作用和应变重结 晶作用。

七、碳酸盐岩的主要类型: 1.内碎屑灰岩 2.生物屑灰岩 3.鲕粒灰岩 4.球粒/团粒灰岩 5.泥(微)晶灰岩 6.结核状(瘤状)石灰岩 7.生物礁灰岩 8.其它灰岩类:非海相碳酸钙沉积 9.白云岩 10.菱镁矿 八、碳酸盐岩的研究方法 九、碳酸盐岩的矿产利用(P158) 石灰岩、白云岩、菱铁矿
产状:有的与层面平行,甚至与层面一致, 有的则与层面交叉。
生物生长构造—叠层构造

碳酸盐岩

碳酸盐岩

鲕粒
鲕粒是具有核心和包壳结构的球状一椭球形颗粒,可以简称为“鲕”。鲕粒是碳酸盐中最特征最易于识别的 的颗粒之一。鲕粒还常出现在铝质岩、硅质岩和铁质岩等化学沉积岩石类型中。鲕粒的粒径大小,一般在0.25mm 至2mm,尤其以0.5mm至1mm居多,大于2mm和小于0.25mm的鲕粒较少见。鲕粒形态多呈圆球形、椭球形,在尚未 固结时受应力作用可呈塑变形态。鲕粒的核心可以是内碎屑、化石(完整的或破碎的)、球粒、陆源碎屑颗粒,还 可以是先期的鲕粒等;包壳常为同心层状的泥晶方解石(现代海洋环境中的鲕粒主要由文石组成),还可以是泥晶 门云石。有的鲕粒包壳具有放射状结构,此放射结构可以穿过整个同心层,也可只限于几个同心层中。
碳酸盐岩中混入的非碳酸盐成分有:石膏、重晶石、岩盐及钾镁盐矿物等,此外还有少量蛋白石、自生石英、 海绿石、磷酸盐矿物和有机质。常见的陆源混入物有粘土、碎屑石英和长石及微量重矿物。陆源矿物含量超过 50%时,则碳酸盐岩过渡为粘土或碎屑岩。
包括下列几种。
①粒屑结构,按粒径大小分为:砾屑(粒径>2毫米)、砂屑(粒径2~0.062毫米)、粉屑(粒径0.062~ 0.032毫米)、微屑(粒径0.032~0.004毫米)和泥屑(粒径<0.004毫米)。砾屑的排列方位、粒度组成和分选性 是分析碳酸盐沉积物沉积环境的重要标志。由核心和包壳组成的粒径小于2毫米的球形或椭球形的颗粒为鲕粒。由 富藻纹层组成的球形包粒为藻包粒。由微晶碳酸盐矿物组成的不具内部构造的、表面光滑的球形或卵形颗粒称球 粒或团粒。外形不规则的复合颗粒集合体为团块及凝聚颗粒等。
碳酸盐岩是重要的储油岩。全世界50%的石油和天然气储存于碳酸盐岩中。碳酸盐岩还常与许多固体沉积矿 藏共生,如铁矿、铝土矿、锰矿、石膏、岩盐、钾盐、磷矿等,而且是许多金属层控矿床的储矿层,如汞、锑、 铅、锌、铜、银、镍、钴、铀、钒等。碳酸盐岩本身亦是一种很有价值的矿产,广泛用于建筑、化工、冶金等方 面。

碳酸盐岩(carbonate rock)

碳酸盐岩(carbonate rock)

碳酸盐岩(carbonate rock)主要由碳酸盐矿物(大于50%)组成的沉积岩。

主要矿物成分是方解石、白云石、铁白云石、菱镁矿等,其次为石英、云母、长石和粘土矿物等;化学成分主要为CaO、MgO和CO2,其次为SiO2 、TiO2 、FeO、Fe2O3、Al2O3、K2O、Na2O、H2O以及某些微量元素。

通常为灰色、灰白色。

性脆。

具粒屑(如岩屑、生物碎屑等)、生物骨架(如珊瑚、层孔虫等)、晶粒(粗晶、中晶、细晶、微晶等)和残余(残余生物、残余鲕状)结构。

构造类型复杂、多样,有叠层构造(如常见于潮坪地区的叠层石)、乌眼构造和缝合线构造。

多呈厚层或薄层状产出。

可分为石灰岩和白云岩两大岩石类型。

①石灰岩类。

主要矿物为方解石(>50%),其次为白云石、菱镁矿、石英、长石和粘土矿物等。

常见岩石类型有内碎屑灰岩,生物碎屑灰岩、鲕粒灰岩、球粒灰岩、泥晶灰岩、石灰华和泉华等。

②白云岩类。

主要由白云石(>50%)组成,其次为方解石、菱镁矿、石英、长石、粘土矿物等。

常见岩石类型有同生白云岩、碎屑白云岩、成岩白云岩和后生白云岩等。

因受物理化学条件变化的影响,常发生白云岩化、膏化、硅化、重结晶及溶蚀等后生作用。

岩性较脆弱,易遭风化溶蚀,在碳酸盐岩发育地区常形成石林、溶洞、地下暗河等地貌景观,通称喀斯特地形。

碳酸盐岩在地壳中分布仅次于泥质岩和砂岩,约占沉积岩总面积的20%,几乎在各个地史时期都有形成。

中国各地,特别是西南地区,也广泛分布有碳酸盐岩,其成岩时代主要为震旦纪、寒武纪、奥陶纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪。

许多金属矿产(如铜、铅、锌、汞、锑、钼、钴、银等)和非金属矿产(如重晶石、天青石、石棉、自然硫、水晶、萤石、冰洲石等)在成因上都与碳酸盐岩有关。

世界上与碳酸盐岩有关的石油和天然气储量占总储量的50%,产量约占总产量的60%。

流纹岩(rhyolite)一种酸性喷出岩。

成分与花岗岩相当。

灰白色或浅粉红色。

常见有流纹构造和斑状玻璃质、球粒、霏细、显微文象等结构。

碳酸盐岩的特征与应用

碳酸盐岩的特征与应用

碳酸盐岩的特征与应用碳酸盐岩是由碳酸盐矿物组成的沉积岩,主要成分是方解石和白云石。

碳酸盐岩具有一些独特的特征和广泛的应用。

1.特征:(1)岩石组成:碳酸盐岩的主要成分是方解石和白云石,同时还含有少量的黄铁矿、硫化物、膨润土等。

(2)岩石结构:碳酸盐岩通常以晶粒或胶结体的形式存在,晶粒可以是细粒状、块状、针状等。

碳酸盐岩也常见于层状、柱状、块状等构造。

(3)岩石颜色:碳酸盐岩的颜色多样,有白色、灰色、黄色、棕色、绿色等。

这些颜色的变化与岩石中含有的杂质和氧化程度有关。

(4)溶解性:碳酸盐岩具有较强的溶解性,容易被地下水溶解形成洞穴、溶洞等地貌。

2.应用:(1)建筑材料:碳酸盐岩是一种常见的建筑材料,被广泛应用于建筑、装饰、纪念碑等。

其质地坚硬、耐久,色泽美观,可以制作出各种花纹和雕塑作品。

(2)石灰制品:碳酸盐岩中的方解石可以炼制成石灰石,并且经过煅烧反应制成石灰、石灰石粉等石灰制品。

石灰制品被广泛应用于建筑、冶金、化工、环保等领域。

(3)矿产资源:碳酸盐岩中常常夹带有金、银、铅、锌、铜等有价值的金属矿物,这使得碳酸盐岩成为一种重要的矿产资源。

同时,碳酸盐岩也是石油和天然气等石油类矿藏的顶盖岩层。

(4)地下水工程:由于碳酸盐岩的溶解性,形成了众多的地下洞穴和溶洞。

这些地下空间可以作为地下水的储集和流动区域,利用碳酸盐岩的特性可以开展地下水资源的调查、开采和利用。

(5)环境工程:碳酸盐岩在环境修复和废弃物处理方面具有重要应用。

例如,将二氧化碳(CO2)以固态形式储存在碳酸盐岩中,可以减少大气中的温室气体含量。

综上所述,碳酸盐岩具有广泛的应用领域,不仅可以作为建筑材料、石灰制品和矿产资源使用,还可以用于地下水工程和环境工程等方面。

对于碳酸盐岩的深入研究和开发利用,对于经济发展和环境保护都具有重要意义。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

第六章碳酸盐岩(Carbonate Rocks)学时:6学时基本内容:1、相关概念:碳酸盐岩、颗粒、内颗粒(异化颗粒)、外颗粒、内碎屑、鲕粒、藻灰结核、球粒、晶粒、生物格架、泥、胶结物、亮晶、叠层石、鸟眼构造、示底构造、缝合线。

沉积后作用、溶解作用、矿物的转化与重结晶作用、胶结作用、世代胶结、交代作用、压实作用、渗流粉砂、触点-新月型胶结、重力-悬挂胶结、贴面结合。

2、基本原理:碳酸盐岩的结构组分的类型及其含义、内碎屑的成因、鲕粒的成因、胶结物的特征、灰泥与亮晶方解石的区别、叠层石形态与水动力和关系、碳酸盐岩的研究方法。

3、基本内容:生物骨骼的主要矿物成分、生物骨骼的主要结构类型、常见生物门类骨骼的鉴定特征。

石灰岩的成分分类、石灰岩的结构分类、石灰岩的主要类型。

白云岩岩类学,几种主要白云石化的作用机理,白云岩的成因分类。

碳酸盐沉积物沉积后作用的主要类型及其特征,碳酸盐沉积物沉积后作用环境的成岩作用特征;碳酸盐岩成岩阶段及成岩环境的划分及其主要标志。

教学重点与难点:重点:碳酸盐岩的主要结构组分的特征、内碎屑的成因、鲕粒的成因、胶结物的特征、灰泥与亮晶方解石的区别。

石灰岩的结构分类及综合命名。

难点:内碎屑的成因、鲕粒的成因、灰泥与亮晶方解石的区别。

石灰岩的命名。

白云岩的生成机理。

碳酸盐沉积物沉积后作用的主要类型及特征、不同碳酸盐沉积物沉积后作用环境的成岩作用特征教学思路:从碳酸盐岩成分出发,先后介绍碳酸盐岩的结构组分(重点)和构造特征,重点讲解石灰岩的结构分类和白云岩的成因机理,继而介绍碳酸盐岩的主要类型,最后详细解释其沉积后作用的类型和作用方式(重点)。

主要参考书:1、冯增昭主编《沉积岩石学》上册第十一、十二、十三、十四、十五章,石油工业出版社,1993.2、曾允孚、夏文杰主编《沉积岩石学》第三、九章,地质出版社,1986.3、冯增昭等主编《中国沉积学》第二、五、六、七、八、九、章,石油工业出版社,1994.4、冯增昭编著《碳酸盐岩石学及岩相古地理学》,石油工业出版社,1989.复习思考题:1、简述碳酸盐岩的化学成分和矿物成分?2、碳酸盐岩的主要结构组分有哪些?它们各自有什么含义?3、内碎屑有几种成因?不同粒级内碎屑的环境意义是什么?4、鲕粒有几种类型?它们形成需要什么样的水动力条件?5、说明碳酸盐岩中灰泥和亮晶方解石胶结物是怎样形成的?对比二者的异同。

6、叠层石是怎样形成的?其形态与形成时水动力条件关系如何?7、碳酸盐岩都有哪些主要构造?8、试述近几十年来碳酸盐岩岩石学研究所取得显著进展。

9、研究和鉴别碳酸盐岩中生物结构组分有何地质意义?10、在碳酸盐岩薄片中各门类生物骨骼的鉴别标志是什么?11、试述钙质生物骨骼显微结构四种类型的特征。

钙质生物由低至高级,其骨骼的显微结构有何演化规律?12、简述福克(1962)的石灰岩分类:三端元组分的名称及含义;四种主要岩石类型的名称及存在的主要优点;所存在的问题。

13、简述邓哈姆(1962)石灰岩分类的优缺点。

14、试将具颗粒结构的石灰岩陆源碎屑岩的结构组分进行对比,并按沉积时的水动力条件的相似性举出三种以上相当的岩石类型。

15、试分析亮晶砂屑灰岩、泥晶鲕粒灰岩、泥晶球粒灰岩、亮晶生物屑灰岩以及泥晶灰岩的形成环境。

16、具交代结构的白云石、白云岩有哪些鉴别标志?17、白云岩有哪几种生成方式?它们的形成要理如何?18、原生沉淀作用、毛细管浓缩作用、回流渗透白云化作用与混合白云化作用有什么本质的区别?19、石灰岩和白云岩各有什么类型,详述之。

20、简述碳酸盐岩的研究方法。

21、影响碳酸盐沉积物沉积后变化的因素有哪些?22、简述碳酸盐沉积物沉积后作用的研究意义?23、试述碳酸盐沉积物沉积后作用主要类型。

每种作用发生在沉积后的哪些阶段?其鉴别标志是什么?24、具颗粒结构的石灰岩中,其胶结物的矿物成分和晶体形态受到哪些因素的影响?25、在碳酸盐岩中,文石向低镁方解石转化的机理是什么?重结晶作用的机理又是什么?26、试述去白云化作用岩石的鉴别标志。

在碳酸盐岩中膏化作用的机理是什么?27、试比较共轴生长边和共轴交代边的成因特点及其鉴别标。

28、碳酸盐沉积物沉积后作用的五种环境分别可能出现哪些成岩后生变化的类型?教学内容提要:第一节碳酸盐岩的成分碳酸盐岩是指主要由沉积的碳酸盐矿物(方解石、白云石等)组成的沉积岩,主要的岩石类型为石灰岩(方解石含量大于50%)和白云岩(白云石含量大于50%)。

一、化学成分碳酸盐岩的主要化学成分有:CaO、MgO及CO2,其余氧化物有SiO2、TiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、K2O、Na2O、H2O等。

二、矿物成分碳酸盐岩主要由碳酸盐矿物(白云石、方解石等)组成,还含有非碳酸盐自生矿物及陆源矿物混入物等。

第二节碳酸盐岩的结构组分及其组成特征一般经过波浪和流水作用的搬运、沉积而成的碳酸盐岩,常常具有颗粒(粒屑)结构,即由颗粒、泥晶基质(或灰泥杂基)、亮晶胶结物、孔隙等四种结构组分构成。

由原地生长的生物构成岩石骨架的生物岩或礁灰岩,常具有生物骨架结构,即由造架的生物和粘结的生物与填隙的颗粒或泥晶基质及亮晶胶结物构成。

由化学或生物化学作用沉淀成的石灰岩或白云岩,常具有泥晶或微晶结构,一般属于低能环境的沉积。

上面的几种结构类型的岩石经过重结晶作用,或者石灰岩经过白云岩化作用形成的白云质岩石,常具有大小不同的晶粒结构和各种残余结构(据曾允孚等,1986)。

下面介绍碳酸盐岩的各种结构组分及主要结构类型。

一、碳酸盐颗粒组分相当于陆源碎屑岩的碎屑颗粒组分,但是碳酸盐颗粒内容和函义较为复杂,泛指盆地内化学、生物化学碳酸盐沉积物在波浪、潮汐等水流作用下就地或经短距离搬运而形成的一系列碳酸盐颗粒,或叫异化粒。

按碳酸盐颗粒的组成特征和成因分为:内碎屑、鲕粒、球粒、生物颗粒和藻粒等。

1、内碎屑系指由已沉积的弱固结或固结的碳酸盐沉积物,经波浪、潮汐等水流作用冲刷、破碎或搬运而形成的颗粒。

而来自盆地之外,从老地层内剥蚀搬运而来的碳酸盐岩碎屑不属于内碎屑,而是属陆源岩屑。

砾状内碎屑灰岩的砾屑排列方位和类型(据孟祥化,1979)1.双向交错排列;2.放射状扇形排列(典型风暴岩);3.迭瓦状排列;4.平行层面排列2、鲕粒原生沉积鲕粒,根据其内部组构不同,可分三种基本类型:真鲕、薄皮鲕、复鲕。

3、豆粒过去通常把直径大于2mm而特点类似于鲕粒的颗粒称为豆粒。

现在根据豆粒往往不具核心,豆粒结构的岩层常不具有水流证据的交错层理,豆粒不与其它常见的碳酸盐粒屑共生以及豆粒还常以多边形的边缘相互结合特等特征,主张豆粒并不是被搬运的颗粒,而是在成岩作用阶段原地形成物。

因此豆粒并不能做为机械作用能量指数的组成部分。

4、藻粒5、球粒6、生物颗粒二、泥或称为灰泥和微晶灰泥。

相当于砂岩的杂基,但它不是陆源的,而是盆地内形成的细小的碳酸盐泥屑。

它具泥晶或微晶结构,晶粒小于0.03mm(>5Ф),充填于颗粒组分之间,对颗粒也起某种胶结作用。

三、亮晶它是充填于原始粒间起胶结作用的化学沉淀物质。

由于这种胶结物的晶体清澈明亮故称为“亮晶”或“亮晶胶结物”。

亮晶胶结物的晶粒一般较大(>0.004mm,常>0.01mm)。

它通常是在水动力较强的沉积条件下,原始粒间的细粒灰泥质点被冲洗带出后,在成岩过程中于粒间间隙以化学方式沉淀出的方解石。

碳酸盐生物组分显微结构与生物演化示意图(据余素玉,1982)几种不同生物碳酸盐的切片方向所见结构特征示意图(据Trusker,1981)四、晶粒晶粒是晶粒碳酸盐岩(也称结晶碳酸盐岩)的主要结构组分。

五、生物格架生物格架,主要是指原地生长的群体生物如珊瑚、苔藓、海绵、层孔虫等,以其坚硬的钙质骨骼所形成的骨骼格架。

六、孔隙碳酸盐岩的孔隙形成特征和发育程度,主要取决于碳酸盐岩的矿物成分、结构和形成条件、同时碳酸盐岩孔隙也与成岩作用环境和后期改造有重要关系。

前者主要是指原生孔隙,而后者则指次生孔隙。

碳酸盐岩的孔隙及孔隙系统的地质分类(据Choquette and Pray,1970)第三节碳酸盐岩的构造一、缝合线构造缝合线构造占主导地位的成因说是压溶说。

它的理论是:在压力作用下,颗粒接触的化学势(溶度积常数)升高,造成溶液中离子活化度的增大,形成浓度梯度,于是溶质离子就从浓度高的接触处扩散到浓度低的溶液所占据的孔隙中去,并使CaCO3沉淀在未应变的颗粒表面上。

溶质的扩散速度是缓慢的,所以主要是通过溶解面进行,并为流动的液体所大量搬运。

溶质迁移有二种方式,一是沿缝合线或从平行于线应力轴的面迁移,二是向缝合线周围的围岩中扩散。

因此,造成缝合线周围岩石的孔隙度和渗透率明显降低。

根据被缝合缝切割的矿脉和鲕粒复原,计算压溶时岩层损失厚度h为损失厚度的最低值限;A’B’为AB的复原图二、帐篷构造这是一种碳酸盐潮坪环境形成的脊型背斜构造。

这种构造具有柱状裂隙和极大的干裂状多角形断面,略呈不谐和的褶皱和类似尖顶状的褶皱或倒转岩层。

此外,还有受压变低的V 字形裂缝和伴生有角砾岩层的出现。

三、鸟眼构造鸟眼孔或雪花状、窗格状构造,主要产出于低能条件下所形成的泥晶、团粒、藻团粒等沉积碳酸盐纹层中。

四、叠层石构造叠层石构造也称叠层构造或叠层藻构造,简称叠层石。

叠层石由两种基本层组成:(1)富藻纹层,又称暗层,藻类组分含量多,有机质高,碳酸盐沉积物少,故色暗;(2)富碳酸盐纹层,又称亮层,藻类组分含量少,有机质少,故色浅。

这两种基本层交互出现,即成叠层石构造。

五、示顶底构造在碳酸盐岩的孔隙中,如在鸟眼孔隙、生物体腔孔隙以及其他孔隙中,常见两种不同特征的充填物。

在孔隙底部或下部主要为泥晶或粉晶方解石,色较暗;在孔隙顶部或上部为亮晶方解石,色浅,且多呈白色。

二者界面平直,且同一岩层中的各个孔隙的类似界面都相互平行。

六、硬地面构造硬地面是同沉积的粘结层,是一种特殊类型的层面构造。

硬地面形成于海底,它经常被固着的海底生物(如珊瑚,龙介,牡蛎,有孔虫类和海百合)所钙化,容易被多毛环节动物、瓣鳃类和海绵所钻孔。

硬地面构造有两类:一类是光滑的、平坦的由于海蚀作用形成的面;另为不规则的、成棱角状的由于溶解作用形成的面(即溶蚀的硬地面)。

第一种类型在浅海沉积物中很常见,浅海的波浪和水流能够移动鲕粒状或骨架状的砂岩跨过岩化的沉积物形成平坦的侵蚀面;第二种类型(溶蚀的硬地面)在深海沉积物中常见,在深海没有沉积时期,形成海底固结和溶解。

七、古岩溶第四节石灰岩的结构分类一、有代表性的分类的简介1、福克的分类福克(Folk,1959、1962)的石灰岩分类基本上是一个三端元的分类。

这三个端元是:(1)异化颗粒,相当于我们的颗粒;(2)微晶方解石泥或简称微晶,相当于我们的灰泥或泥晶;(3)亮晶方解石胶结物或简称亮晶。

相关文档
最新文档