沉積巖與沉積相第十一章課件

第十一章碳酸鹽巖概論Generalviewofcarbonaterocks第十一章碳酸鹽巖概論Chapter6carbonaterocks思考題：《沉積巖實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》

P81~82第126~149題第一節(jié)緒言（Introduction）

碳酸鹽巖(carbonaterocks)——主要由方解石和白云石等碳酸鹽礦物組成的沉積巖，如石灰?guī)r、白云巖。 碳酸鹽巖占沉積巖總量的20%，僅次于粘土巖和砂巖。 我國(guó)沉積巖占面積75%，碳酸鹽巖占沉積巖覆蓋面積的55%，如南方Z、Pz1、T、北方Pt、Pz1。第二節(jié)碳酸鹽巖的成分Compositionofcarbonaterocks

一、碳酸鹽巖的礦物成分1．主要的碳酸鹽礦物為方解石和白云石 方解石礦物體系中：方解石、文石、高鎂方解石、低鎂方解石 白云石礦物體系中：白云石、原白云石。

2．次要的碳酸鹽礦物：鐵白云石、菱鐵礦、菱鎂礦等。 3．非碳酸鹽的自生礦物：石膏、天青石、重晶石、螢石、石鹽等。

4．陸源礦物：粘土礦物、石英、長(zhǎng)石、云母、綠泥石、重礦物等。 5．還常含有機(jī)質(zhì)。二、碳酸鹽巖的化學(xué)成分 1．主要的化學(xué)成分：CaO、MgO、CO2

其次為：SiO2、TiO2、AlO3、FeO、Fe2O3、K2O、NaO、H2O等

純石灰?guī)r中：CaO占56%、CO2占44%。

純白云巖中：CaO占30.4%、MgO占21.7%、CO2占47.9%。 2．微量元素：Sr、Ba、Mn、Co、Ni、Pb、Zn、Cu、Cr、V、Ga、Ti、B等。

3．同位素： （1）氧同位素：O18、O16。 （2）碳同位素：C14、C13、C12。 （3）用途：判斷古溫度、古鹽度、C14可以確定在2萬(wàn)年以內(nèi)碳酸鹽巖的年齡。次要結(jié)構(gòu)組分

陸源物質(zhì)其它化學(xué)沉淀物質(zhì)有機(jī)質(zhì)派生結(jié)構(gòu)組分

孔隙

內(nèi)顆?！侵冈诔练e地區(qū)或沉積環(huán)境以內(nèi)形成的碳酸鹽成分顆粒。

成因：可以是化學(xué)沉積作用形成的，也可以是機(jī)械破碎作用形成的，也可以是生物作用形成的，或者是這些作用的綜合產(chǎn)物。 ?？耍‵olk,1959,1962）將這種顆粒稱為“異化顆?！保╝llochem）或“異化組分”。竹葉狀礫屑礫屑砂屑粉屑泥屑的成因

機(jī)械破碎成因的泥屑化學(xué)沉淀成因的泥晶或微晶泥級(jí)的生物碎屑泥級(jí)的內(nèi)碎屑——泥屑

2．鮞粒（ooid）

鮞粒——具有核心和同心層結(jié)構(gòu)的球狀顆粒，很象魚子，大小2～0.25mm，常見的為1～0.5mm（粗砂級(jí)）。

核心—內(nèi)碎屑、化石、陸源碎屑等。

同心層—主要是泥晶方解石，現(xiàn)代主要是文石。鮞粒的成因

生物說(shuō)（藻成因）無(wú)機(jī)說(shuō)：將鮞粒的形成與它的結(jié)構(gòu)特征、生成環(huán)境聯(lián)系起來(lái) 卡耶（Cayeux,1935）提出鮞粒生長(zhǎng)的必要條件：CaCO3供應(yīng)豐富且達(dá)到飽和，有充分的核心來(lái)源，水要受到攪動(dòng)。 韋爾（Wwyl,1967）在巴哈馬地區(qū)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)觀察，對(duì)鮞粒的同心層結(jié)構(gòu)的生成有較好的說(shuō)明。 卡羅茲（Carozzi,1960）對(duì)鮞粒的成因也有較具體的論述。兩個(gè)控制因素：搬運(yùn)水流的強(qiáng)度，或鮞環(huán)境中的水的動(dòng)蕩程度。 水動(dòng)蕩強(qiáng)度>搬運(yùn)水流的強(qiáng)度，都可以成鮞。 水動(dòng)蕩強(qiáng)度介于最大和最小顆粒的搬運(yùn)水流的強(qiáng)度，形成鮞+非鮞粒。 水動(dòng)蕩強(qiáng)度<搬運(yùn)水流的強(qiáng)度，無(wú)鮞粒。

藻灰結(jié)核——>2mm的鮞粒稱作藻灰結(jié)核（豆粒、核形石）。

藻團(tuán)塊——藻類粘結(jié)增長(zhǎng)而成的顆粒，但它不具同心層結(jié)構(gòu)。

藻碎屑——較大的藻粘結(jié)顆粒（包括藻團(tuán)塊）或藻粘結(jié)格架被破碎和磨蝕而成的藻顆粒，其形態(tài)似礫屑或砂屑。二、泥（muds）

泥——指泥級(jí)的碳酸鹽質(zhì)點(diǎn)，“微晶碳酸鹽泥”、“微晶”、“泥晶”、“泥屑”。泥灰泥

云泥 現(xiàn)代碳酸鹽沉積物中，灰泥大多由針狀文石組成，針狀文石晶體平均長(zhǎng)度近于0.03mm，寬度約為長(zhǎng)度的1/10?；夷嗟某梢?/p>

化學(xué)沉淀作用生成的—針狀文石機(jī)械破碎作用生成的—泥屑生物作用生成的：在活的鈣質(zhì)藻中含大量針狀文石 云泥的成因更復(fù)雜。三、膠結(jié)物（cements）

膠結(jié)物——沉淀于顆粒之間的結(jié)晶方解石或其他礦物。

特點(diǎn)：晶粒一般比灰泥粗大，>0.005mm或>0.01mm。常具世代結(jié)構(gòu)第一世代：馬牙狀、櫛殼狀第二世代：嵌晶粒狀 其他成分的膠結(jié)物：白云石、石膏。 其他膠結(jié)類型：晶粒膠結(jié)、嵌晶膠結(jié)（似花崗膠結(jié)）、連晶膠結(jié)、新月型重力膠結(jié)。四、晶粒（crystallinegrains）

晶?！ЯＬ妓猁}巖（結(jié)晶碳酸鹽巖）的主要結(jié)構(gòu)組分。中-粗晶細(xì)晶粉晶

按粒度分：礫晶、砂晶、粉晶、泥晶。 砂晶分為極粗晶、粗晶、中晶、細(xì)晶、極細(xì)晶

按晶形分：自形晶、半自形晶、他形晶

按相對(duì)大小分：斑晶、包含晶五、生物格架（organicframework）

生物格架——主要是指原地生長(zhǎng)的群體生物如珊瑚、苔蘚、海綿、層孔蟲等，以其堅(jiān)硬的鈣質(zhì)骨骼所形成的骨骼格架。 一些藻類，如藍(lán)綠藻和紅藻，其粘液可以粘結(jié)其他碳酸鹽組分，如灰泥、顆粒、生物碎屑等，從而形成粘結(jié)格架，如各種疊層石、其他粘結(jié)格架。 骨骼格架和粘結(jié)格架是礁碳酸鹽巖必不可少的組分。六、主要結(jié)構(gòu)類型

顆粒(或粒屑)結(jié)構(gòu)——顆粒+碳酸鹽泥(+或膠結(jié)物)

生物骨架(格架)結(jié)構(gòu)——由造架的生物和粘結(jié)的生物與填隙的顆粒或泥晶基質(zhì)及亮晶膠結(jié)物構(gòu)成

泥晶結(jié)構(gòu)或微晶結(jié)構(gòu)——由泥晶方解石組成

晶粒結(jié)構(gòu)及殘余結(jié)構(gòu)——經(jīng)過(guò)強(qiáng)烈重結(jié)晶作用或白云化作用第四節(jié)碳酸鹽巖的構(gòu)造Structuresofcarbonaterocks詳見第五章

碳酸鹽巖的構(gòu)造十分多樣，幾乎具有全部沉積的構(gòu)造類型。 此外，碳酸鹽巖還有一些獨(dú)有的構(gòu)造類型，如疊層構(gòu)造、鳥眼構(gòu)造、示底構(gòu)造、縫合線構(gòu)造等。第五節(jié)碳酸鹽巖的顏色Colorsofcarbonaterocks詳見第五章

顏色類型淺色類：白色、灰白色、淺灰色等暗色類：灰色、深灰色、灰黑色等紅色類：黃色、褐色、紅色、紫紅色決定因素主要礦物及次要礦物的相對(duì)含量顆粒、晶粒以及基質(zhì)的粒度色素及有機(jī)碳的影響風(fēng)化作用與沉積環(huán)境的關(guān)系 淺水低能環(huán)境中生成的碳酸鹽巖，多呈中灰色。 停滯缺氧的深水盆地—出現(xiàn)暗灰、灰黑色、黑色的碳酸鹽巖。 紅色類—高價(jià)鐵氧化物引起的，氧化環(huán)境。第六節(jié)碳酸鹽巖的研究方法Researchmethodsofcarbonaterocks

一、野外研究方法1．巖類學(xué)的研究用稀鹽酸（1:7或5%）對(duì)碳酸鹽巖進(jìn)行鑒別酸蝕法，觀察巖石的結(jié)構(gòu)2．古生物學(xué)的研究3．地層學(xué)的研究4．沉積環(huán)境及巖相古地理學(xué)的研究5．油氣生儲(chǔ)蓋有利層段及地區(qū)的判斷6．采樣二、室內(nèi)研究方法1．薄片法2．揭片法（揭片法，印膜法）3．酸蝕法4．染色法茜素紅+