內(nèi)源沉積巖-碳酸鹽巖-1課件

第四章內(nèi)源沉積巖——碳酸鹽巖1、碳酸鹽巖的成分特征2、碳酸鹽巖的結(jié)構(gòu)3、碳酸鹽巖的構(gòu)造4、碳酸鹽巖的分類5、碳酸鹽巖的主要巖石類型6、碳酸鹽巖的成巖作用第四章內(nèi)源沉積巖——碳酸鹽巖第一節(jié)概述

碳酸鹽巖主要由沉積的碳酸鹽礦物（方解石和白云石）組成，巖石類型有石灰?guī)r（方解石含量大于50%）和白云石（白云石含量大50%）。碳酸鹽巖中的礦產(chǎn)資源豐富;多種金屬礦產(chǎn)，建筑材料、古潛山儲層，生烴層系。巖溶地貌及其旅游資源、水資源和土壤等等。沉積相標志、古地理再造、古環(huán)境恢復、古氣候變遷。碳酸鹽巖形成于海相環(huán)境中。碳酸鹽巖的形成即可以是化學成因的，也可以是機械作用形成的。占沉積巖體積20%,在我國沉積巖占全國總面積75%，其中55%為碳酸鹽。第二節(jié)碳酸鹽巖的成分特征一、化學成分：主要化學成分：CaOMgOCO2，次要化學成分：SiO2、TiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、K2O、Na2O、H2O等石灰?guī)r的化學成分：CaO占42.61%;MgO占7.9%;CO2占41.58%;SiO2占5.91%,

(純)白云巖的化學成分：CaO占30.4%;MgO占21.8%;CO2占47.8%;極少量的微量元素：Sr、Ba、Rb、V、Ni等，可作為判別環(huán)境的標志。２.同位素：A.:18O/16O：區(qū)分海陸相、古海水鹽度、水溫變化、海陸變遷B.13C/12C和14C：區(qū)分海陸相、古海水鹽度、水溫變化、海陸變遷,14C定年。海相：重同位素含量高三、礦物成分：1、碳酸鹽礦物：方解石（三方晶系）和文石（與方解石同質(zhì)二相，斜方晶系）、白云石、菱鐵礦、菱錳礦、菱鋅礦、鐵白云石Ca(Mg,Fe)(CO3)22、陸源碎屑混入物：粘土礦物、石英、長石、及微量重礦物。當陸源碎屑混入物>50%則過渡為粘土巖或粉砂巖／砂巖。3、非碳酸鹽自生礦物：石膏Ca(SO4)2H2O、硬石膏Ca(SO4)，重晶石Ba(SO4)、天青石Sr(SO4)、K,Na,Mg鹵化物、及蛋白石、自生石英、黃鐵礦（FeS2,等軸晶系)、白鐵礦（FeS2,斜方晶系，同質(zhì)多相)、海綠石（K,Fe,Mg的鋁硅酸鹽礦物）、鮞綠泥石（Fe,Mg的鋁硅酸鹽礦物）、磷酸鹽礦物和有機質(zhì)。二、碳酸鹽巖結(jié)構(gòu)特征分述1、粒屑結(jié)構(gòu)：由顆粒和填隙物組成。（1）顆粒類型包括：內(nèi)碎屑（無內(nèi)部結(jié)構(gòu)的碳酸鹽巖軟泥顆粒）生物碎屑（骨粒）鮞粒和豆粒團粒（不具有內(nèi)部結(jié)構(gòu)的糞團粒）團塊（顆粒集合體）核形石A內(nèi)碎屑由盆地內(nèi)部弱固結(jié)的碳酸鹽沉積物經(jīng)岸流、潮汐或波浪作用破碎、搬運、沉積的碎屑。內(nèi)碎屑按直徑大小分為：礫屑：〉2mm砂屑：2—0.06mm粉屑：0.06mm—0.03mm微屑：0.03mm—0.004mm泥屑：〈0.004微屑和泥屑充填于顆粒之間時稱為泥晶基質(zhì)。內(nèi)碎屑—礫屑真鮞,亮晶方解石膠結(jié)變晶鮞圖中A、B、C、D、E、F依次為內(nèi)碎屑、生物碎屑、團粒、團塊、豆粒、核形石（2）填隙物泥晶方解石：為粒度為0.001—0.004mm（石化后的粒度為0.001-0.035mm）的泥晶方解石，機械作用形成；泥晶方解石常為泥晶結(jié)構(gòu)。亮晶方解石：為粒度通常大于0.01mm的、干凈透明的亮晶方解石，化學結(jié)晶作用形成。亮晶方解石常發(fā)育櫛狀結(jié)構(gòu)、連生結(jié)構(gòu)。懸掛式膠結(jié)物（針狀方解石）（視域直徑為2.5mm）（路鳳香等，2002）

3、結(jié)晶結(jié)構(gòu)按照結(jié)晶程度可分為非晶質(zhì)結(jié)構(gòu)：非晶質(zhì)結(jié)構(gòu)見于一些化學或膠體化學成因的巖石類型中，如硅質(zhì)巖、磷灰?guī)r等。隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)：隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)由微晶礦物集合體組成顯晶質(zhì)結(jié)構(gòu)：顯晶質(zhì)結(jié)構(gòu)按照結(jié)晶顆粒的大小分為：粗晶（大于2mm）中晶（2-0.062mm）細晶(0.062-0.004mm)微晶(0.004-0.001mm)?；瘜W結(jié)構(gòu)（何啟祥，1978）圖中A、B、C依次為半自形結(jié)構(gòu)、自形結(jié)構(gòu)、他形結(jié)構(gòu)

次生結(jié)構(gòu)次生結(jié)構(gòu)主要為交代結(jié)構(gòu)和重結(jié)晶結(jié)構(gòu)巖類方解石%白云石%巖石名稱巖石簡稱石灰?guī)r類100-9090-7575-500-1010-2525-50石灰?guī)r含白云質(zhì)石灰?guī)r白云質(zhì)石灰?guī)r灰?guī)r含云灰?guī)r云灰?guī)r白云巖類50-2525-1010-050-7575-9090-100灰質(zhì)白云巖含灰質(zhì)白云巖白云巖灰云巖含灰云巖白云巖石灰?guī)r與白云巖間過渡類型的巖石一、碳酸鹽巖的礦物成分分類根據(jù)方解石和白云石相對含量劃分的巖石類型

巖類方解石（%）1或白云石（%）2粘土巖石名稱1

巖石名稱2

石灰?guī)r（或白云巖）100~9090~7575~500~1010~2525~50石灰?guī)r含泥石灰?guī)r泥灰?guī)r白云巖含泥白云巖泥云巖泥巖50~2550~7510~2550~7575~9090~100灰質(zhì)泥巖含灰泥巖泥巖白云質(zhì)泥巖含云泥巖泥巖根據(jù)方解石（或白云石）與粘土相對含量劃分的巖石類型

石灰?guī)r分類（Folk，1959）灰?guī)r結(jié)構(gòu)——成因分類50%2、四個基本概念：（1）原地灰?guī)r／白云巖：未經(jīng)搬運的灰?guī)r，指微晶灰?guī)r和生物礁灰?guī)r。（2）異地灰?guī)r／白云巖：經(jīng)過搬運的灰?guī)r，指粒屑灰?guī)r。（3）泥晶：原地機械沉積的、粒度＜0.0039mm的灰泥。（4）亮晶／淀晶：化學沉淀的、粒度＞0.0039mm的、較為潔凈的方解石（膠結(jié)物）。3、分類級序：（1）按成因類型分為：原地（微晶灰?guī)r和生物礁灰?guī)r）、異地（粒屑灰?guī)r）、重結(jié)晶、交代四大類（灰?guī)r／白云巖）。（2）異地灰?guī)r按泥晶或亮晶／顆粒比分為：泥晶或亮晶顆粒灰?guī)r、顆粒泥晶或亮晶灰?guī)r。對顆粒灰?guī)r來說，進一步細分的原則為：A泥晶和亮晶的比值；B顆粒與泥晶的比值：C顆粒的類型。三、白云巖的分類按成因分為：原生白云巖：準同生或同生的交代白云巖（交代證據(jù)不明顯）和原生沉淀的白云巖。次生白云巖：石灰?guī)r經(jīng)過成巖后期白云巖化形成的白云巖或白云質(zhì)灰?guī)r。參照灰?guī)r的結(jié)構(gòu)成因分類，可作如下的分類：顆?；?guī)r白云巖化

內(nèi)碎屑白云巖生物白云巖

原生結(jié)構(gòu)類型

白云巖化強度

礫屑白云巖砂屑白云巖粉屑白云巖泥屑白云巖疊層石白云巖、層紋石白云巖、核形石白云巖、凝塊石白云巖、弱到中等（白云石＜50%）有結(jié)構(gòu)殘余（白云石＞50%）

無結(jié)構(gòu)殘余（白云石＞90%）

強烈變化

內(nèi)碎屑白云化內(nèi)碎屑灰?guī)r殘余內(nèi)碎屑灰質(zhì)白云巖、白云巖

細晶白云巖中晶白云巖粗晶白云巖巨晶白云巖不等晶白云巖結(jié)核狀白云巖、倥侗狀白云巖、斑塊狀白云巖、角礫狀白云巖生物（屑）

白云化生物（屑）灰?guī)r殘余生物（屑）灰質(zhì)白云巖、白云巖鮞（豆）粒

白云化鮞（豆）?；?guī)r殘余鮞（豆）粒灰質(zhì)白云巖、白云巖團粒

白云化團?；?guī)r殘余團?；屹|(zhì)白云巖、白云巖團塊白云化團塊灰?guī)r殘余團塊灰質(zhì)白云巖、白云巖微晶白云化微晶灰?guī)r殘余微晶灰質(zhì)白云巖

固著生物灰?guī)r白云化白云化生物礁灰?guī)r、生物層灰?guī)r、生物丘灰?guī)r殘余生物礁、生物層灰?guī)r、生物丘灰質(zhì)白云巖、白云巖準同生白云巖微晶、泥晶、極細晶白云巖白云巖分類（曾允孚等，1980）第五節(jié)碳酸鹽巖的巖石類一、石灰?guī)r1、內(nèi)碎屑灰?guī)r：（1）亮晶內(nèi)碎屑灰?guī)r

成因：高能、穩(wěn)定環(huán)境，如濱淺海；特征：顆粒支撐、具波痕、交錯層理（2）泥晶內(nèi)碎屑灰?guī)r

成因：高能、不穩(wěn)定環(huán)境，如濁流；特征－基質(zhì)支撐、具粒序?qū)永?。?nèi)碎屑：大到礫屑級，小到粉屑級。圓度因搬運磨蝕程度而有所差別填隙物：灰泥基質(zhì)，或亮晶膠結(jié)物或者兩者均有。形成環(huán)境：高能淺灘環(huán)境，磨圓好、分選較好、亮晶方解石膠結(jié)，常伴生波痕和交錯層理以及沖刷充填構(gòu)造等。高能量環(huán)境而沉積于低能環(huán)境：內(nèi)碎屑含量少并含有大量的灰泥基質(zhì)的泥晶礫（砂）屑灰?guī)r和粉屑灰?guī)r。亮晶內(nèi)碎屑灰?guī)r粒屑灰?guī)r素描圖（何起祥，1978）2、生物碎屑灰?guī)r（1）亮晶生物碎屑灰?guī)r

成因：高能、穩(wěn)定環(huán)境，如濱淺海；特征：顆粒支撐、具波痕、交錯層（2）泥晶生物碎屑灰?guī)r

成因：低能、穩(wěn)定（靜水）環(huán)境，如潮下帶；特征－基質(zhì)支撐、塊狀層理。（3）生物碎屑種類

海百合莖、珊瑚、介形蟲、有孔蟲、藻類、層孔蟲、雙殼、腕足類等。3、鮞?；?guī)r：由鮞粒構(gòu)成，填隙物可以是灰泥基質(zhì)或亮晶膠結(jié)物。特征：顆粒支撐、具波痕、交錯層理；成因：溫暖淺水、中等攪動；一般形成于溫暖的、中等能量的淺海環(huán)境，如臺地邊緣淺灘（鮞灘）、潮汐協(xié)壩或潮汐三角洲等環(huán)境。4、藻灰?guī)r：典型的生物－生物化學成因5、生物礁灰?guī)r：主要造礁生物：鈣藻、珊瑚、層孔蟲、海綿、苔蘚蟲6、泥晶（微晶）灰?guī)r泥晶（微晶）灰?guī)r中的顆粒含量較低，一般小于10%，還含有少量