沉积岩石学第六章五节
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碳酸盐岩
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。
陆源碎屑岩
(5) 重矿物在碎屑岩中含量很少，薄片中偶尔可见，一般应进行专门 的“人工重砂分析”。
(6) 虽然重矿物含量较少，但在适当的条件下也可以富集成有经济价 值的重砂矿床。
锆石砂矿
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第六章、陆源碎屑岩
第二节、碎屑岩的物质成分
（二）岩石碎屑（岩屑） 1、概念
岩屑：是母岩岩石的碎块，简称岩屑或岩块。在砂岩碎屑中，岩屑 的含量为10%－15%。岩屑是反映母岩区岩石类型的直接标志。
流纹岩2喷出岩岩屑中性基性喷出岩2喷出岩岩屑碱性喷出岩3片岩千枚岩岩屑易形成大量多晶石英4脉石英岩屑5石英砂岩岩屑较少或很少6燧石稳定抗风化能力较强7粘土岩岩屑4碎屑岩中碎屑成分与粒度分布具有一定关系在碎屑岩中碎屑物质的含量与粒度分布有一定关系某种成分的颗粒常常只出现在某一定粒级范围内
《沉积岩石学》
(1)石英抗风化能力强，又很难分解，同时在大部分岩浆岩和变质岩中 含有大量石英，所以石英是碎屑岩中分布最广的一种矿物。石英主要出现在 砂岩及粉砂岩中，平均含量达66.8％，在砾岩中含量较少，粘土岩中含量更 少。
(2)肉眼观察石英碎屑多呈碎屑粒状，无色透明，玻璃光泽，断口油脂 光泽，硬度为7,无解理；显微镜下无色，洁净光亮无风化产物，粒状，无解 理，正低突起，一级灰白干涉色，一轴晶正光性。
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第六章、陆源碎屑岩
第二节、碎屑岩的物质成分
(3)重矿物的类型及标型特征、重矿物的组合以及轻重矿物的组合可 有效的指示母岩的类型与性质。
43
第六章、陆源碎屑岩
第二节、碎屑岩的物质成分
(4)依据重矿及其组合在平面的变化趋势和规律可有效的确定物源方向的 碎屑的搬运方向。
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第六章、陆源碎屑岩
第二节、碎屑岩的物质成分
《沉积岩石学各论》PPT课件
粒石英砂岩、灰褐色中粒岩屑长石杂砂岩
砂岩和粉砂岩
四、砂岩的观察与描述实验 １、手标本观察 2、显微镜认识与晶体光学简介 3、砂岩的镜下鉴定
砾岩
砾岩
含砾粗砂岩
粗砂岩
灰色泥岩
红色泥岩
2.粘土岩(泥岩)
第一节 概述 第二节 成分 第三节 构造和构造 第四节 分类
第一节 概述
粘土岩：粘土矿物含量大于50%的岩石。 泥质岩 ：粒度小于0.05mm的颗粒含量大于
第一节 碎屑岩的构造组分
陆源碎屑物质 结构组分 填隙物质
孔隙
岩石碎屑 矿物碎屑 机械填隙物 杂基 化学沉淀物 胶结物 原生孔隙、次生孔隙
杂基: 充填在碎屑颗粒之间的以机械方式沉积下来的细粒 碎屑物质〔＜0. 0625mm〕，主要为粘土矿物〔剩余物 质〕。 胶结物：充填在碎屑颗粒之间的化学沉淀物质。
1、基底式胶结：颗粒互不接触； 2、孔隙式胶结：点接 触 ，胶结物分布于孔
隙中； 3、接触式胶结：点－线接触，胶结物分布
于接触处； 4、镶嵌胶结：线接触－凹接触。
胶结类型
基孔 底隙 式式
接镶 触嵌 式式
1.碎屑岩(陆源碎屑岩)
第一节 碎屑岩的构造组分 第二节 碎屑岩的成分 第三节 碎屑岩的构造 第四节 碎屑岩的构造 第五节 碎屑岩的孔隙 第六节 碎屑岩的分类
2、含量＞10、25％的组分分别冠以“含× ×〞和“× ×质〞，如：泥质粉砂岩、砂质砾 岩、含粉砂泥岩等。
粗碎屑岩－砾岩
砾级颗粒的含量大于50%的碎屑岩。福克 〔1954〕定义的含量下限为30%。
砂岩和粉砂岩
一、一般特征 1、概念：主要由砂和粉砂〔0.052mm颗粒＞50％〕组成的碎屑岩。 2、成分：石英为主，其次是长石及各 种岩屑，有时含云母。 3、构造：由碎屑、填隙物〔基质和胶 结物〕及孔隙三局部组成； 碎屑的构造、填隙物〔杂基和胶结物〕 的构造和孔隙构造。
砂岩和粉砂岩
四、砂岩的观察与描述实验 １、手标本观察 2、显微镜认识与晶体光学简介 3、砂岩的镜下鉴定
砾岩
砾岩
含砾粗砂岩
粗砂岩
灰色泥岩
红色泥岩
2.粘土岩(泥岩)
第一节 概述 第二节 成分 第三节 构造和构造 第四节 分类
第一节 概述
粘土岩：粘土矿物含量大于50%的岩石。 泥质岩 ：粒度小于0.05mm的颗粒含量大于
第一节 碎屑岩的构造组分
陆源碎屑物质 结构组分 填隙物质
孔隙
岩石碎屑 矿物碎屑 机械填隙物 杂基 化学沉淀物 胶结物 原生孔隙、次生孔隙
杂基: 充填在碎屑颗粒之间的以机械方式沉积下来的细粒 碎屑物质〔＜0. 0625mm〕，主要为粘土矿物〔剩余物 质〕。 胶结物：充填在碎屑颗粒之间的化学沉淀物质。
1、基底式胶结：颗粒互不接触； 2、孔隙式胶结：点接 触 ，胶结物分布于孔
隙中； 3、接触式胶结：点－线接触，胶结物分布
于接触处； 4、镶嵌胶结：线接触－凹接触。
胶结类型
基孔 底隙 式式
接镶 触嵌 式式
1.碎屑岩(陆源碎屑岩)
第一节 碎屑岩的构造组分 第二节 碎屑岩的成分 第三节 碎屑岩的构造 第四节 碎屑岩的构造 第五节 碎屑岩的孔隙 第六节 碎屑岩的分类
2、含量＞10、25％的组分分别冠以“含× ×〞和“× ×质〞，如：泥质粉砂岩、砂质砾 岩、含粉砂泥岩等。
粗碎屑岩－砾岩
砾级颗粒的含量大于50%的碎屑岩。福克 〔1954〕定义的含量下限为30%。
砂岩和粉砂岩
一、一般特征 1、概念：主要由砂和粉砂〔0.052mm颗粒＞50％〕组成的碎屑岩。 2、成分：石英为主，其次是长石及各 种岩屑，有时含云母。 3、构造：由碎屑、填隙物〔基质和胶 结物〕及孔隙三局部组成； 碎屑的构造、填隙物〔杂基和胶结物〕 的构造和孔隙构造。
沉积岩石学第6章
（2）变质岩来源—主要来自片麻岩和片岩
多晶>单晶，多晶石英常由5个以上的晶粒组 成，各晶粒间呈缝合状接合。 石英表面常见裂纹，晶粒拉长，彼此平行排 列呈定向构造。 具有明显的波状消光，来源于区域变质岩及 动力变质岩的石英常见带状消光，来自接触变质 岩的石英可具有云状的波状消光。 无气、液包裹体，但常含有特征的变质矿物 如硅线石、蓝晶石等包裹体
第六章 陆源碎屑岩
第一节
概
述
一、陆缘碎屑岩（简称碎屑岩）
它是由母岩机械破碎的产物，经过机械搬运和沉积， 并进一步经成岩作用形成的沉积岩类。陆源碎屑岩是沉积 岩最常见的岩石类之一 。
二、碎屑岩的基本组成
1、碎屑颗粒：是岩石的主体部分，占整个岩石体积的 50％以上，并决定了岩石的基本特征。
填 隙 物
2、杂基：是碎屑颗粒之间由机械沉积作用沉积下来 的较细粒物质。 3、胶结物：对碎屑颗粒起胶结作用的化学沉积沉淀物
2. 碳酸盐胶结物（Carbonate cement）
在砂岩中最常见的碳酸盐胶结物是方解石 由方解石胶结的砂岩常形成嵌晶结构
3.铁质胶结物
铁白云石胶结物
菱铁矿胶结物
4.其他类型胶结物
氧化铁：赤铁矿、纤铁矿、 针铁矿
石膏及硬石膏
磷灰石、沸石、海绿石等 重晶石、天青石、高岭石、 水云母、蒙脱石、萤石、 岩盐、钾盐、黄铁矿、绿 泥石等
一、碎屑成分：
（一）矿物碎屑：
1、石英（Quartz）碎屑：
石英抗风化能力强，既抗磨又难分解，同时在大部分岩浆岩 和变质岩中石英含量又高。 石英是碎屑岩中分布最广的碎屑矿物，几乎每一种碎屑岩中 都含有石英，碎屑岩中石英含量往往超过其母岩中石英的含 量，如火成岩中石英的含量一般30％—40％，而陆源碎屑岩 中石英的含量往往超过50％，可达75％—90％以上，如石 英砂岩。研究石英内部的各种特征，就可确定母岩的性质。 石英主要出现在砂岩及粉砂岩中（平均含量66.8%），在砾 岩中含量较少，在粘土岩中则更少。
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4．多学科的交叉渗透，形成了一些新的分支学科
在学科之间相互渗透已日益普遍的今天，沉积岩石学和沉积学也与一些相
关学科交叉，形成了一些新的分支学科，例如沉积学和砂泥运动力学的结合形 成了沉积动力学，沉积学与物理、化学、热力学及有机化学结合形成了储层沉 积学、有机地球化学，沉积学与地震地层学结合形成了层序地层学，板块构造 学与沉积学结合形成了构造地层学，有机地球化学与沉积—成岩作用理论及层 控矿床学结合形成了生物成矿作用的学说和油藏地球化学，沉积学与测井学的 结合形成了测井沉积学。今后除了进一步完善上述新学科体系、理论水平、应 用范围，还应着眼于21世纪的高新科技的发展，扩大和发展新的交叉学科。
3.水和大气的作用
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。绝大多数沉积岩都是在水体中沉积的，所以有些人把沉 积岩称作“水成岩”。其实水成岩只是沉积岩的一部分，还有主要由风的作 用形成的“风成岩”和主要由冰川作用形成的“冰碛岩”。相反，这种地表条 件下的水和大气作用，在岩浆岩和变质岩的形成过程中，则是不重要的。
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。
一、沉积岩的基本概念
沉积岩是组成岩石圈的三大类岩石（岩浆岩、变质岩、 沉积岩）之一。它是在地壳表层条件下，由母岩的风化产 物、火山物质、有机物质等沉积岩的原始物质成分，大都经 搬运作用、沉积作用以及沉积后作用而形成的一类岩石。
《沉积岩石学》课件
《沉积岩石学》PPT课件
本课程将为您详细介绍沉积岩石学的基本概念，包括其分类、组成特征、形 成过程及其在地质学、环境学等领域的应用。
沉积岩分类
碎屑岩
由机械作用在原地或通过水、风等运移后形成。
化学沉积岩
由化学反应或生物过程形成，在浅海或盐湖等场所集中分布。
有机碳酸盐岩
由生物作用和沉积作用形成，以氧化碳为主要成分。
环境地质工程应用
山区公路
沉积岩的联系作用，重要地形制约功能，其稳定性 对经济建设至关重要。
土地污染治理
沉积岩中储存了全球大部分含水层的淀积物，统计 分析含水层储量分布及渗透性。
结论及参考文献
总结
沉积岩的应用涉及能源、环境、水利、土地利用 等领域，具有广泛的研究价值和应用前景。
参考文献
萨姆·鲁伯特（Samuel Rubert ），2019年：《沉 积岩与地球历史演变》
沉积作用
水力作用
如河流、湖泊等水体沉积物的形成过程。
风力作用
如沙漠中的沉积过程，常见的是风成岩和风积岩。
生物作用
生物形成的化学沉积物，如海洋生物活动形成珊瑚 礁、贝壳等沉积物。
古环境解译
1 岩心分析
通过岩芯的颜色、组成、 结构等特征，还原古代环 境变化的过程。
2 沉积面分析
通过不同的沉积作用类型 及他们之间的层序关系， 分析不同沉积环境形成过 程。
3 古生态学研究
通过古生物群落的组成特 征、种类分布等揭示古代 生态系统的演化过程。
石油资源勘探
地质条件
盆地、断陷、海岸线等得益Байду номын сангаас 沉积岩形成环境的变迁，形成 石油的主要地质条件。
勘探技术
包括物探技术、测井技术、地 震排采及勘探技术等一系列先 进技术。
本课程将为您详细介绍沉积岩石学的基本概念，包括其分类、组成特征、形 成过程及其在地质学、环境学等领域的应用。
沉积岩分类
碎屑岩
由机械作用在原地或通过水、风等运移后形成。
化学沉积岩
由化学反应或生物过程形成，在浅海或盐湖等场所集中分布。
有机碳酸盐岩
由生物作用和沉积作用形成，以氧化碳为主要成分。
环境地质工程应用
山区公路
沉积岩的联系作用，重要地形制约功能，其稳定性 对经济建设至关重要。
土地污染治理
沉积岩中储存了全球大部分含水层的淀积物，统计 分析含水层储量分布及渗透性。
结论及参考文献
总结
沉积岩的应用涉及能源、环境、水利、土地利用 等领域，具有广泛的研究价值和应用前景。
参考文献
萨姆·鲁伯特（Samuel Rubert ），2019年：《沉 积岩与地球历史演变》
沉积作用
水力作用
如河流、湖泊等水体沉积物的形成过程。
风力作用
如沙漠中的沉积过程，常见的是风成岩和风积岩。
生物作用
生物形成的化学沉积物，如海洋生物活动形成珊瑚 礁、贝壳等沉积物。
古环境解译
1 岩心分析
通过岩芯的颜色、组成、 结构等特征，还原古代环 境变化的过程。
2 沉积面分析
通过不同的沉积作用类型 及他们之间的层序关系， 分析不同沉积环境形成过 程。
3 古生态学研究
通过古生物群落的组成特 征、种类分布等揭示古代 生态系统的演化过程。
石油资源勘探
地质条件
盆地、断陷、海岸线等得益Байду номын сангаас 沉积岩形成环境的变迁，形成 石油的主要地质条件。
勘探技术
包括物探技术、测井技术、地 震排采及勘探技术等一系列先 进技术。
沉积岩(word)
在化学沉积作用中结晶出来的矿物晶体被泥级粉砂级沉积物掩埋后因沉积物失水收缩可稍稍突出在岩层顶面突出部分同时也会嵌入到覆盖层的底面当矿物晶体被选择性溶解后就会在两岩层接触面上留下与晶体大小和形态完全一致的空洞该空洞就称为晶痕
绪
第一节：概 念 和 术 语 1, 沉积岩（Sedimentary rock)
Fr
V gD
V：为水流流速， g：为重力加速度
D：为水深。
4
Fr 被称为佛罗德数， Fr 愈大，水动力也愈大。 d, 牵引流的流态分类
按 Fr 的大小可将水流分为三种流动状态： Fr＜1 时，为低流态(缓流)，大致相当于河流下游（水深流缓）的状态； Fr＞1 时, 为高流态(急流)，大致相当于河流上游（水浅流急）的状态； Fr = 1 时，为临界流态。 (5), 牵引流的搬运方式 三种搬运方式， １）悬浮搬运：较小、较轻或片状颗粒：细碎屑物（粉砂）和粘土物质被启动浮在水中很 难下沉的状态称悬浮液，震中搬运方式为悬浮搬运。 如：黄河水悬浮搬运量最大。 ２）跳动（跃）搬运: 较大、较重或粒状颗粒：在牵引流底部的碎屑颗粒，时浮时落的运 动方式，为跳跃搬运。 ３）滚（挪）动搬运: 更大、更重的颗粒：在牵引流流动过程中，底部碎屑颗粒的迎流面 承受水流的推动力，当这种推动力大到足以克服有颗粒重量与底摩擦系数决定的摩擦力时， 颗粒就会沿底部以滚动或挪动的方式被搬运，通常称为滚动搬运。 （6) , 牵引流的分选作用 （p167） 分选性：碎屑颗粒大小均匀程度。 产生分选性的原理：不同的流速的水流搬运不同大小范围的碎屑颗粒，当其流速减小 或水深加大到一定程度时， 就或有一定大小范围的碎屑颗粒沉积下来， 这就是牵引流沉积的 分选作用。 在离母岩区不远的山前地带，分选作用最弱，河流下游的分选要强于上游，海湖浅水 环境的分选要强于河流，也强于较深水的泻湖，而潮汐海滩的分选几乎总是最强的。 影响碎屑磨圆度和细粒化程度的因素 a, 搬运距离及搬运的强度：搬运距离越长磨损越厉害， 但更重要的是水流能量和搬运 的强度， 如： 海滩环境下波浪往返冲洗颗粒被磨损十分厉害， 所以海滩砂圆度和分选性最好。 搬运方式为滚（挪）动或跳跃搬运，磨蚀相对较强，悬浮搬运模式相对较弱； b, 颗粒自身形态和物理性质： 抗磨强度由高到低的排列顺序大体是石英、电气石、 十字石、尖晶石、石榴石、长石、绿帘石、锆石、角闪石、磁铁矿、磷灰石、方解石。 （7）牵引流的沉积构筑方式和加积类型
绪
第一节：概 念 和 术 语 1, 沉积岩（Sedimentary rock)
Fr
V gD
V：为水流流速， g：为重力加速度
D：为水深。
4
Fr 被称为佛罗德数， Fr 愈大，水动力也愈大。 d, 牵引流的流态分类
按 Fr 的大小可将水流分为三种流动状态： Fr＜1 时，为低流态(缓流)，大致相当于河流下游（水深流缓）的状态； Fr＞1 时, 为高流态(急流)，大致相当于河流上游（水浅流急）的状态； Fr = 1 时，为临界流态。 (5), 牵引流的搬运方式 三种搬运方式， １）悬浮搬运：较小、较轻或片状颗粒：细碎屑物（粉砂）和粘土物质被启动浮在水中很 难下沉的状态称悬浮液，震中搬运方式为悬浮搬运。 如：黄河水悬浮搬运量最大。 ２）跳动（跃）搬运: 较大、较重或粒状颗粒：在牵引流底部的碎屑颗粒，时浮时落的运 动方式，为跳跃搬运。 ３）滚（挪）动搬运: 更大、更重的颗粒：在牵引流流动过程中，底部碎屑颗粒的迎流面 承受水流的推动力，当这种推动力大到足以克服有颗粒重量与底摩擦系数决定的摩擦力时， 颗粒就会沿底部以滚动或挪动的方式被搬运，通常称为滚动搬运。 （6) , 牵引流的分选作用 （p167） 分选性：碎屑颗粒大小均匀程度。 产生分选性的原理：不同的流速的水流搬运不同大小范围的碎屑颗粒，当其流速减小 或水深加大到一定程度时， 就或有一定大小范围的碎屑颗粒沉积下来， 这就是牵引流沉积的 分选作用。 在离母岩区不远的山前地带，分选作用最弱，河流下游的分选要强于上游，海湖浅水 环境的分选要强于河流，也强于较深水的泻湖，而潮汐海滩的分选几乎总是最强的。 影响碎屑磨圆度和细粒化程度的因素 a, 搬运距离及搬运的强度：搬运距离越长磨损越厉害， 但更重要的是水流能量和搬运 的强度， 如： 海滩环境下波浪往返冲洗颗粒被磨损十分厉害， 所以海滩砂圆度和分选性最好。 搬运方式为滚（挪）动或跳跃搬运，磨蚀相对较强，悬浮搬运模式相对较弱； b, 颗粒自身形态和物理性质： 抗磨强度由高到低的排列顺序大体是石英、电气石、 十字石、尖晶石、石榴石、长石、绿帘石、锆石、角闪石、磁铁矿、磷灰石、方解石。 （7）牵引流的沉积构筑方式和加积类型
沉积岩石学学习重点.
沉积岩石学(Sedimentary Petrology)是研究沉积岩的物质成分、结构构造、分类和形成作用，以及沉积环境和分布规律的一门科学。
沉积岩石学是一门基础地质学科。
在其具有科学属性的同时，又因为沉积岩层中蕴藏着丰富的矿产和能源资源，因此，对沉积岩深入研究也是查明有用矿产赋存规律的必要手段。
沉积岩不但构成地球与大气圈乃至其他星系之间相互联系的重要枢纽和理想桥梁，而且作为一种巨大而复杂的天然地质实验室和特殊资料库，记载着从地圈、水圈、生物圈、大气圈乃至其他行星形成到生命演化的连续变化史，并与人类生存及社会发展息息相关。
组成沉积岩的原始沉积物质来源有：(1)陆源物质-母岩的风化产物；(2)生物源物质-生物残骸和有机质；(3)深源物质-火山喷发碎屑物质和深部卤水；(4)宇宙源物质-陨石。
母岩风化产物是沉积物最主要的来源。
供给这类沉积物地区，即母岩存在的地区，称作物源区。
1.风化作用概述分为三大类型：物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用。
风化作用的结果是破坏岩石。
2、母岩风化作用的阶段性Ⅰ碎屑阶段：以物理风化为主，风化产物主要为岩屑或矿物碎屑。
组成母岩的元素或化合物成分转移甚微。
Ⅱ饱和硅铝阶段：岩石中如有氯化物和硫酸盐将全部被溶解，Cl和SO2全部被带出。
然后在O2、CO2和H2O的共同作用下，铝硅酸盐和硅酸盐矿物开始分解，游离出K+、Na+、Ca2+、Mg+2，其中Ca+2和Na+的流失要比K+和Mg2+容易。
这些阳离子的存在，使介质呈碱性或中性，并使少量SiO2转入溶液。
这个阶段形成的粘土矿物有蒙脱石、水云母、拜来石、绿脱石以及绿泥石等。
同时，碱性条件下难溶的碳酸钙开始堆积。
Ⅲ酸性硅铝阶段：碱金属和碱土金属大量被溶滤掉，SiO2进一步游离出来，随着有机质分解形成大量有机酸和CO2，使介质变为酸性，使饱和硅铝阶段形成的矿物(蒙脱石、水云母等)转变在酸性条件下稳定的不含碱和碱土金属的粘土矿物(高岭石、变埃洛石等)。
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Mechanisms of dolomitization
白云岩的成因问题，主要是白云岩的生成 机理问题，是碳酸盐岩岩石学中最复杂的、争 论时间最久的、最难解决的问题之一。
20世纪60年代以来，出现了一系列的白云 化学说。
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15
（一）、原生沉淀作用
primary precipitation
以化学沉淀的方式从水体中直接沉淀出来 的白云石。
第五节 白云岩
Dolostones
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1
一 白云岩岩类学
Petrography of dolostones
（一）、概念
白云岩——主要由白云石矿物所组成的沉 积碳酸盐岩。
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2
一、白云岩的分类
（二）白云岩的成分分类
方解石和白云石系列的岩石类型（据冯增昭，1993）
岩石类型
方解石 白云石 CaO:Mg
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5
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6
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7
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8
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9
（四）、根据交代现象的有无， 可把白云岩划分为两个类型
1、具交代结构的白云岩（包括含白云石的 石灰岩）。
交代成因，次生的，非原生化学沉淀成因
2、不具交代结构或其他交代现象的白云 岩。
原生沉淀成因？还是 次生交代成因？
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10
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准同生白云化的其它表现形式图解
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21
2、特征 ①晶粒细小，为泥晶、粉晶 ②具潮上环境特征，如蒸发矿物(石膏、 石盐等)。 ③颜色为黄色、土黄色 ④因离陆源较近，含泥质 ⑤岩层厚度以薄层为主
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23
（四）、回流渗透白云化作用
Dolomitization by seepage-refluxion 1、原理
现在，在常温常压条件下，在实验室中尚 未合成出真正的、化学计量的白云石。
在已发现的近代白云石实例中，最“过硬” 的原生白云石的实例有两个。
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澳大利亚南部的考龙泻湖中的白云石
特点：水很咸、PH值很高、植物很茂盛
通过光合作用，植物从水中吸取CO2，从 而使水的PH增高，就促使白云石沉淀。
湖水中的白色悬浮物是很细的高镁方解石 和富钙白云石。
云石交代。
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（三）、毛细管浓缩作用——准 同生白云化作用
Capillary concentration—— Penecontemporaneous dolomitization
在现代热带地区的潮上带，其表层的碳酸 盐沉积物中正在进行着准同生白云化作用。
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1、原理
热带地区潮上带，刚沉积的疏松的文石颗粒间的正常 海水在干热气候中不断蒸发。同时海水又通过毛细管作用， 源源不断地补充到这些疏松的沉积物的颗粒之间。久而久 之，粒间水的盐度增大，从这种盐水中首先沉淀出来的是 石膏，使粒间水或表层积水的Mg/Ca高达20:1甚至更高 （正常海水的Mg/Ca约为3:1~4:1）。这种高镁的粒间盐 水或表层水经常与文石颗粒相接触，使文石被交代，被白 云化，即使文石转化为白云石。
在潮上地带形成的高镁粒间盐水，当其对表层沉 积的的白云化基本完了时，产生这种高镁盐水的地质 条件还仍然持续存在，那么多余的高镁盐水必然会向 下回流。
这种向下回流渗透的高镁盐水，在其穿过下伏的
碳酸钙沉积物或石灰岩时，必然会使它们发生白云石
化；从而形成白云岩或部分白云化的石灰岩。
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戴菲斯等（Deffeyes et al.，1965）曾以拉 丁美洲小安的列斯群岛博内尔岛的潮上地区及 泻湖为例，对这一作用进行了详细的论述。
③成岩白云岩——指碳酸钙沉积物在其成岩作用 过程中由交代作用或白云化作用所生成的白云岩。
④后生白云岩——指在石灰岩形成以后，由交代 作用或白云化作用生成的白云岩。
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3、其它白云岩术语
①碎屑白云岩 ②生物白云岩 ③化学白云岩 ④风化白云岩 ⑤地层白云岩 ⑥构造白云岩
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二 白云岩的生成机理
％
％
O
白云岩 类
灰质白云 岩
含灰白云 岩
50~25 25~5
50~75 75~95
4.0~2.2 2.2~1.5
白云岩
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5~0 95~100 1.5~1.4
3
（三）、白云岩的结构分类
1、石灰岩的结构分类系统和命名原则， 基本上也适用于白云岩，因为白云岩也主要是 由颗粒、泥、胶结物、生物格架及晶粒等五种 结构组分组成的，所不同的是白云岩的成分主 要是白云石。
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2、特征
①形成较晚，一般在成岩期的，甚至是成 岩期以后的。
②晶粒一般较粗，多在粉晶以上，如砂糖 状白云岩。
③常与准同生 白云岩伴生，底面 参差不齐，呈锯齿 状等。
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2、白云岩中，晶粒结构发育，泥晶、粉
晶、细晶、中晶以至粗晶结构部相当常见；晶
粒较粗的，晶形常较好且多呈自形或半自形晶，
其集合体常呈砂糖状。
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3、在白云岩中，交代结构发育，如，
晶粒较粗的白云石菱形体交代各种颗粒及 化石等。
晶形较好的白云石菱形体，常具环带或污 浊核心等——交代残余现象。
石灰岩中的云斑，白云岩中的石灰岩残余 体等—交代作用现象。
（五）白云岩的成因分类
原生白云岩
白
同生白云岩
云
岩 次生白云岩 准同生白云岩
成岩白云岩
后生白云岩
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1、原生白云岩——由以化学沉淀方式从 水体中直接沉淀出的化学计量的白云石所组成 白云岩。
2、次生白云岩——指一切非原生沉淀作 用形成的白云岩或一切由交代作用或白云化作 用生成的白云岩。
①同生白云岩——指刚沉积的碳酸钙沉积物或者
是原白云石沉积物，在沉积环境中，而且还仍然在沉
积水体的影响下，在沉积物与水界面处，通过交代作
用或白云化作用所形成的白云岩。
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②准同生白云岩——指刚沉积不久的碳酸钙沉积 物，虽然其沉积环境条件并未变化，但它已基本上脱 离了其沉积的水体，基本上不再受其沉积水体的影响， 是通过交代作用或白云化作用而生成的白云岩。
据测定，白云石的堆积速度为0.2~0.5mm/
年。真是太快了!
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（二）同生白云化作用
美国加利福尼亚州深泉湖（盐湖）
环境： 浅水（冬春30cm深，夏秋仅少量盐水） pH值高（9.5～10）
白云石特征：
内部为化学计量的白云石（Ca50Mg50（CO3） 100），外部富钙。
机理：在沉积物—水界面处形成的方解石被白
白云岩的成因问题，主要是白云岩的生成 机理问题，是碳酸盐岩岩石学中最复杂的、争 论时间最久的、最难解决的问题之一。
20世纪60年代以来，出现了一系列的白云 化学说。
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（一）、原生沉淀作用
primary precipitation
以化学沉淀的方式从水体中直接沉淀出来 的白云石。
第五节 白云岩
Dolostones
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一 白云岩岩类学
Petrography of dolostones
（一）、概念
白云岩——主要由白云石矿物所组成的沉 积碳酸盐岩。
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一、白云岩的分类
（二）白云岩的成分分类
方解石和白云石系列的岩石类型（据冯增昭，1993）
岩石类型
方解石 白云石 CaO:Mg
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（四）、根据交代现象的有无， 可把白云岩划分为两个类型
1、具交代结构的白云岩（包括含白云石的 石灰岩）。
交代成因，次生的，非原生化学沉淀成因
2、不具交代结构或其他交代现象的白云 岩。
原生沉淀成因？还是 次生交代成因？
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准同生白云化的其它表现形式图解
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2、特征 ①晶粒细小，为泥晶、粉晶 ②具潮上环境特征，如蒸发矿物(石膏、 石盐等)。 ③颜色为黄色、土黄色 ④因离陆源较近，含泥质 ⑤岩层厚度以薄层为主
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（四）、回流渗透白云化作用
Dolomitization by seepage-refluxion 1、原理
现在，在常温常压条件下，在实验室中尚 未合成出真正的、化学计量的白云石。
在已发现的近代白云石实例中，最“过硬” 的原生白云石的实例有两个。
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澳大利亚南部的考龙泻湖中的白云石
特点：水很咸、PH值很高、植物很茂盛
通过光合作用，植物从水中吸取CO2，从 而使水的PH增高，就促使白云石沉淀。
湖水中的白色悬浮物是很细的高镁方解石 和富钙白云石。
云石交代。
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（三）、毛细管浓缩作用——准 同生白云化作用
Capillary concentration—— Penecontemporaneous dolomitization
在现代热带地区的潮上带，其表层的碳酸 盐沉积物中正在进行着准同生白云化作用。
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1、原理
热带地区潮上带，刚沉积的疏松的文石颗粒间的正常 海水在干热气候中不断蒸发。同时海水又通过毛细管作用， 源源不断地补充到这些疏松的沉积物的颗粒之间。久而久 之，粒间水的盐度增大，从这种盐水中首先沉淀出来的是 石膏，使粒间水或表层积水的Mg/Ca高达20:1甚至更高 （正常海水的Mg/Ca约为3:1~4:1）。这种高镁的粒间盐 水或表层水经常与文石颗粒相接触，使文石被交代，被白 云化，即使文石转化为白云石。
在潮上地带形成的高镁粒间盐水，当其对表层沉 积的的白云化基本完了时，产生这种高镁盐水的地质 条件还仍然持续存在，那么多余的高镁盐水必然会向 下回流。
这种向下回流渗透的高镁盐水，在其穿过下伏的
碳酸钙沉积物或石灰岩时，必然会使它们发生白云石
化；从而形成白云岩或部分白云化的石灰岩。
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戴菲斯等（Deffeyes et al.，1965）曾以拉 丁美洲小安的列斯群岛博内尔岛的潮上地区及 泻湖为例，对这一作用进行了详细的论述。
③成岩白云岩——指碳酸钙沉积物在其成岩作用 过程中由交代作用或白云化作用所生成的白云岩。
④后生白云岩——指在石灰岩形成以后，由交代 作用或白云化作用生成的白云岩。
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3、其它白云岩术语
①碎屑白云岩 ②生物白云岩 ③化学白云岩 ④风化白云岩 ⑤地层白云岩 ⑥构造白云岩
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二 白云岩的生成机理
％
％
O
白云岩 类
灰质白云 岩
含灰白云 岩
50~25 25~5
50~75 75~95
4.0~2.2 2.2~1.5
白云岩
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5~0 95~100 1.5~1.4
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（三）、白云岩的结构分类
1、石灰岩的结构分类系统和命名原则， 基本上也适用于白云岩，因为白云岩也主要是 由颗粒、泥、胶结物、生物格架及晶粒等五种 结构组分组成的，所不同的是白云岩的成分主 要是白云石。
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2、特征
①形成较晚，一般在成岩期的，甚至是成 岩期以后的。
②晶粒一般较粗，多在粉晶以上，如砂糖 状白云岩。
③常与准同生 白云岩伴生，底面 参差不齐，呈锯齿 状等。
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2、白云岩中，晶粒结构发育，泥晶、粉
晶、细晶、中晶以至粗晶结构部相当常见；晶
粒较粗的，晶形常较好且多呈自形或半自形晶，
其集合体常呈砂糖状。
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3、在白云岩中，交代结构发育，如，
晶粒较粗的白云石菱形体交代各种颗粒及 化石等。
晶形较好的白云石菱形体，常具环带或污 浊核心等——交代残余现象。
石灰岩中的云斑，白云岩中的石灰岩残余 体等—交代作用现象。
（五）白云岩的成因分类
原生白云岩
白
同生白云岩
云
岩 次生白云岩 准同生白云岩
成岩白云岩
后生白云岩
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1、原生白云岩——由以化学沉淀方式从 水体中直接沉淀出的化学计量的白云石所组成 白云岩。
2、次生白云岩——指一切非原生沉淀作 用形成的白云岩或一切由交代作用或白云化作 用生成的白云岩。
①同生白云岩——指刚沉积的碳酸钙沉积物或者
是原白云石沉积物，在沉积环境中，而且还仍然在沉
积水体的影响下，在沉积物与水界面处，通过交代作
用或白云化作用所形成的白云岩。
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②准同生白云岩——指刚沉积不久的碳酸钙沉积 物，虽然其沉积环境条件并未变化，但它已基本上脱 离了其沉积的水体，基本上不再受其沉积水体的影响， 是通过交代作用或白云化作用而生成的白云岩。
据测定，白云石的堆积速度为0.2~0.5mm/
年。真是太快了!
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（二）同生白云化作用
美国加利福尼亚州深泉湖（盐湖）
环境： 浅水（冬春30cm深，夏秋仅少量盐水） pH值高（9.5～10）
白云石特征：
内部为化学计量的白云石（Ca50Mg50（CO3） 100），外部富钙。
机理：在沉积物—水界面处形成的方解石被白