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
具有叠层构造的岩石称叠层石（stromatolite）
它是由蓝绿藻细胞分泌粘液质捕集和粘 结沉积质点而成的。
由两种基本层组成：（1）富藻纹层，又 称暗层，藻类组份含量多；（2）富屑纹层， 又称亮层，藻类组份少。
两种基本层叠置出现，即形成叠层构造。
3．结构成因分类（灰岩分类） （1）福克（Folk）60年代的分类（结构-成因分类）: 强调亮晶方解石（高能）与灰泥（灰泥） ①颗粒灰岩（最具成因意义） ②微晶灰岩 ③生物灰岩 ④重结晶改造的晶粒灰岩（成岩改造） A．主要贡献： ①把碎屑岩的成因观点引入碳酸盐岩的分类； ②把灰泥与杂基等同； ③把颗粒类型细分。 B．不足： ①只强调灰泥的带走，亮晶 / 灰泥比，不强调环境中灰泥的产出 （因为灰岩形成时，灰岩颗粒的磨损也可以形成灰泥）； ②不符合岩石学一般分类原则，无矿物的主次关系（背离了少前 多后的原则）； ③没有强调颗粒/灰泥的比值。
成岩早期的溶解作用常具选择性的特点。
这是由于海水沉积物内的不稳定组分，如文石和 高镁方解石的生物骨骼以及文石质的鲕粒和晶体比方 解石易受溶解而造成的。
这类颗粒溶解后 常常形成特征的溶模 孔隙。
在成岩作用晚期阶段，由于不稳定组分已经转 变为低镁方解石，其溶解作用多不具选择性，称非选 择性溶解。 这是水沿节理、裂缝和原生孔隙流动并将它们扩 大的一种溶解作用，常形成溶孔、溶缝、溶沟和溶洞。
1、矿物的转化作用——方解石化作用
主要出现在潮上带和潮间带上部的沉积 物中。 成因：气泡成因、收缩成因、生物成因 等。
示顶底构造
(geopetal structure)
在碳酸盐岩的原生孔洞中，有两种不同的 充填物，在孔洞的底部或下部，为泥屑、粉 屑等内碎屑充填，色较暗；孔洞的顶部或上 部为亮晶方解石充填，色较浅，两者之间界 面平直，能表示岩层的顶和底。

五、碳酸盐岩的成岩后生作用及沉积构造 1、成岩后生变化 2、几种沉积构造 （1）示底构造 （2）鸟眼构造（窗孔构造） （3）缝合线构造 （4）叠层构造
鸟眼与窗孔构造
（bird-eye, fenestral structures） 主要出现在泥晶灰岩、微晶白云岩、球 粒灰岩、粉屑、砂屑灰岩中的原生小孔洞， 被亮晶方解石或硬石膏充填。
三、碳酸盐岩的结构 1、概述： 碳酸盐岩的结构包括： 粒屑结构、生物骨架结构、 泥（微）晶结构、晶粒结构、残余结构。 2．粒屑结构/颗粒结构（类似于陆源碎屑岩的结构） （ 1 ）“粒屑结构”的含义：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，也 称“颗粒结构” 。 ①颗粒（6种）：鲕粒、团粒/球粒、团块（葡萄石、巴
碳酸盐岩的成岩作用对碳酸盐岩孔隙即油气储集 空间的形成和演化，关系十分密切，因此对碳酸盐岩 的成岩作用的研究，不仅有重要的地质理论意义，而 且还有重要的生产实际意义。
第一节 碳酸盐岩成岩作用的 主要类型
Main types of postsedimentational process of carbonate sediments
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
十、碳酸盐岩的成岩作用
Postsedimentational process of carbonate sediments
碳酸盐岩的成岩作用是在沉积作用阶段之
后，碳酸盐沉积物及碳酸盐岩所发生的一系列 的物理的、化学的、物理化学的和生物的作用， 以及这些作用所引起的碳酸盐沉积物和碳酸盐 岩的结构、构造、成分以及物理的和化学的性 质的变化。
（2）邓哈姆（R.J.Dunham）1962的石灰岩分类: 把颗粒／灰泥量化，作为能量指标来描述 ①灰泥灰岩 ②粒泥灰岩 ③颗粒灰岩 ④泥粒灰岩 A．优点： ①考虑到颗粒/灰泥的比值； ②考虑到了灰泥是一个动态的变化，有出有新生成； ③野外实用。 B．不足： ①对于亮晶胶结考虑不周，忽略了亮晶胶结物； ②不区分颗粒类型； ③其命名易与碎屑岩相混淆。
第九章 碳酸盐岩
一、碳酸盐岩的定义 1 ．碳酸盐岩 —— 由沉积的碳酸盐矿物（方解石、 白云石）组成，主要的岩石类型为石灰岩（方解石 含量大于 50%）和白云石（白云石含量大于 50%）。 2．统计资料: A ．碳酸盐岩约占沉积岩总量 20%，在地壳中分布 仅次于泥质岩和砂岩。 B ．在我国，沉积岩占全国总面积 75%，而碳酸盐 岩占沉积岩覆盖面积的55%。南方：Z、Pz、T；北 方：Pt、Pz。
溶解作用是扩大和增加岩石孔隙的作用，形成新 孔隙系统往往又是油气渗滤和储集的有效空间。
碳 酸 盐 岩 孔 隙 的 分 类
二、碳酸钙矿物的转化作用和重结晶作用 Inversion and recrystallization of calcium carbonate minerals
碳酸盐沉积物在沉积后作用过程中，常常 发生矿物的转化作用、重结晶作用和应变重结 晶作用。
哈）、内碎屑、骨粒、核形石
②泥晶基质： <0.03mm ，半透明、褐色、易重结晶； “不干净” ③亮晶胶结构：明亮干净，含量约<30-40% ④孔隙 一般来说：颗粒支撑、分选好、颗粒之间突变。
（2）颗粒： a. 内碎屑 ：盆内弱固结的碳酸盐沉积物，经过岸流、 潮汐、波浪等作用剥蚀破碎并经过再沉积的碎屑（区别 于从盆外古陆的石灰岩经过风化剥蚀而来的碎屑，即外 碎屑或陆源碎屑）。 其特征、成因等，阅读教材 P163 下面，通常为浅滩 - 潮 坪环境。内碎屑按直径大小可分为： 砾屑：>2mm 砂屑：2-0.06mm 粉屑：0.06-0.03mm 微屑：0.03-0.004mm 充填于颗粒之间者统称 泥屑：<0.004mm 泥晶基质或灰泥杂基
简单重结晶作用指矿物晶体单纯地增大或缩小。
应变重结晶作用指在应力作用下矿物晶格发生变 形。 福克（Folk, 1965）主张应将这些作用明确地分 开，但在不能辨认的情况下，则建议用“新生变形作 用”一词作为这些作用的统称。 也有人将上述这些作用当作广义的重结晶作用看 待。实际上，这三种作用也应属于广义的交代作用的 范畴。
b. 核形石：具藻灰结构，由非同心状的藻类泥晶纹 层围绕一个固体核心组成，又叫“包粒”。常呈不 规则状、且颜色较深。 c. 鲕粒 ：球状- 椭球状的颗粒，由一圈或多圈规则 的同心纹围绕一个核心组成，核心通常是一个碳酸 盐颗粒或陆源碎屑。鲕粒 d<2mm ，一般 d=0.2-0.5mm ， 若d>2mm叫“豆粒” 。 常形成于：动荡环境，如台缘浅滩，水深多在 5m、 10-25m，温暖，浅海。 类型：表鲕 /藻皮鲕（包壳厚度 <核心半径）、单鲕、 复鲕。 d. 团粒（球粒） e. 团块（又叫葡萄石、巴哈马石） f. 骨粒：无脊椎动物分泌的碳酸盐骨骼组分。

（3） 曾允孚（1980年）的结构-成因分类（灰岩分类） 总的分类原则： A. 亮晶/灰泥的比值——用来反映沉积环境的水能量； B. 颗粒/灰泥的比值——用来反映沉积环境的水能量； C. 颗粒类型——作为细分岩类的重要依据。
该分类集中了福克和邓哈姆的优点，避开了其缺点。
4．灰岩的命名原则： 颗粒结构：颜色+填隙物+结构+矿物成分（基本 矿物成分），应结合岩石的矿物成分、结构构造、 成岩后生变化及颜色等进行综合命名。 eg. 绿色 含海绿石白云化生物碎屑含云微晶灰岩 泥（微）晶结构：颜色 +结构+名称，eg.灰色泥 晶灰岩 5．白云岩分类（P169） 成因分类：原生白云岩、次生白云岩。
（3）微（泥）晶方解石（灰泥杂基） （ 4）亮晶胶结物（亮晶方解石与假亮晶方解石 的区别） 2 ．生物骨架结构 —— 强调原地生长（造礁生 物），包括：粘积岩、骨架岩、障积岩。 3．交代及重结晶的晶粒结构、残余结构（P165）
四、碳酸盐岩的孔隙 1．按孔隙大小分： <0.01mm 隐孔 >0.01mm显孔 >1mm 晶洞 2．按成因分： （ 1）原生孔隙：粒间孔隙、生物骨架孔、粒内 孔、遮蔽孔、生物虫孔（虫穴）、鸟眼孔。 （2）次生孔隙：铸模孔、粒内溶孔、粒间溶孔、 晶间孔、裂缝。