課件5章(碳酸巖)-沉積學(xué)

第六章碳酸鹽巖（CarbonateRocks）Carbonate

shelfintheBahamas第一節(jié)

碳酸鹽巖概論（Generalviewofcarbonaterocks）碳酸鹽巖：主要由方解石和白云石等碳酸鹽礦物組成的沉積巖。規(guī)模：占沉積巖總量的20％。一、概述（Summary）平面分布：我國(guó)沉積巖占面積75%，而碳酸鹽巖占沉積巖覆蓋面積的55%。

主要分布于海洋環(huán)境，其次為湖泊和其他環(huán)境。

垂向（時(shí)代）分布：古生代和前寒武紀(jì)深海碳酸鹽巖較少。

白堊紀(jì)以后深海碳酸鹽巖廣布。現(xiàn)代深海中碳酸鈣的平均含量為32.2％。經(jīng)濟(jì)價(jià)值：主要的生油氣巖和儲(chǔ)油氣巖（儲(chǔ)量50％，產(chǎn)量60％）。

冶金熔劑、化工原料、耐火工業(yè)原料、提煉Mg的原料。

地下水的儲(chǔ)集巖。

蘊(yùn)藏著豐富的金屬和非金屬礦產(chǎn)，F(xiàn)e、Cu、Pb、Zn、Hg、P。

二、碳酸鹽巖的物質(zhì)組成及成分分類(lèi)（compositionandclassificationofcarbonaterocks）（一）碳酸鹽巖的礦物成分

1.主要的碳酸鹽礦物方解石礦物體系：方解石、文石、高鎂方解石、低鎂方解石白云石礦物體系：白云石、原白云石碳酸鹽礦物，非碳酸鹽自生礦物，陸源礦物。純方解石在薄片中無(wú)色，含粘土和氧化鐵可呈現(xiàn)灰色或褐色；白云石為無(wú)色至混濁的灰色，，含鐵呈褐色。

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.有機(jī)質(zhì)（二）碳酸鹽巖的化學(xué)成分

主要化學(xué)成分：CaO、MgO、CO2次要化學(xué)成分：SiO2、TiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、K2O、Na2O、H2O等純石灰?guī)r：CaO占56%、CO2占44%純白云巖：CaO占30.4%、MgO占21.8%、CO2占47.8%

微量元素：Sr、Ba、V、Ni

一般的石灰?guī)r：CaO占42.61%、MgO占7.90%、CO2占41.58%、SiO2占5.19%、其他氧化物2.72%（三）碳酸鹽巖中同位素成分及其意義

（1）氧同位素：18O、16O（2）碳同位素：14C、13C、12C（3）研究意義：δ18O/δ16O——水體環(huán)境

δ18O/δ16O——海水溫度的函數(shù)

δ18O/δ16O——生物成因與無(wú)機(jī)成因

δ12C大量逸失，δ13C富集——蒸發(fā)環(huán)境

淡水方解石δ13C約-1.34~4.93PDB，正常海水石灰?guī)rδ13C約為-0.20~0.56PDB，潮上云坪準(zhǔn)同生白云巖的δ13C則為1.25～1.73PDB

δ14C可以確定在2萬(wàn)年以?xún)?nèi)碳酸鹽沉積物的年齡。針對(duì)侏羅紀(jì)以后的碳酸鹽巖，可據(jù)公式確定其沉積環(huán)境Z=a（δ13C+50）+b（

δ

18O+50）其中a=2.048，b=0.498，Z>120海相（四）碳酸鹽巖的成分分類(lèi)

1.基本分類(lèi)方案

95％，75％，50％，25％，5％或90％，75％，50％，25％，10％野外劃分為四個(gè)系列：石灰?guī)r：方解石>75%云質(zhì)石灰?guī)r：方解石75～50％，白云石25～50％灰質(zhì)白云巖：白云石75～50％，方解石25～50％白云巖：白云石>75%野外界限：75％，50％，25％類(lèi)型：石灰?guī)r，粘土（砂，粉砂）質(zhì)石灰?guī)r，灰質(zhì)粘土（砂，粉砂）巖，粘土（砂，粉砂）巖2.兩級(jí)或三級(jí)分類(lèi)命名原則

兩級(jí)命名：××質(zhì)（25％

～

50％

）××巖（

>50%）三級(jí)命名：含××（10％～25％或5％～25％）××質(zhì)（25％～50％）××巖（

>50％）復(fù)合命名（都<50％）：含××（<25%）××（25％～50％，較少者）—××

（25％～50％，較多者）巖方解石55％，白云石15％，粘土30％含白云石泥質(zhì)灰?guī)r白云石60％，粉砂28％，泥12％含泥粉砂質(zhì)白云巖白云石36％，細(xì)砂48％，粉砂16％含粉砂白云—細(xì)砂巖三、碳酸鹽巖的結(jié)構(gòu)組分（textualconstituentsofcarbonaterocks）

顆粒結(jié)構(gòu)：由顆粒、泥晶基質(zhì)、亮晶膠結(jié)物、孔隙等構(gòu)成。

生物骨架結(jié)構(gòu)：由造架的生物和粘結(jié)的生物與填隙的顆?；蚰嗑Щ|(zhì)及亮晶膠結(jié)物構(gòu)成。

泥晶或微晶結(jié)構(gòu)：出現(xiàn)在低能環(huán)境下由化學(xué)沉淀或生物化學(xué)作用而形成的碳酸鹽巖中。

晶粒結(jié)構(gòu)/殘余結(jié)構(gòu)：碳酸鹽巖經(jīng)過(guò)重結(jié)晶或者發(fā)生白云化后的結(jié)構(gòu)。

（一）顆粒

碳酸鹽巖顆粒：泛指沉積盆地內(nèi)由化學(xué)、生物化學(xué)成因的碳酸鹽沉積物，在波浪、潮汐等水流作用下就地或經(jīng)短距離搬運(yùn)而形成的一系列碳酸鹽巖顆粒，簡(jiǎn)稱(chēng)“顆?！?。?？耍?959，1962）：異化顆粒、異化組分分類(lèi)：內(nèi)碎屑、鮞粒、藻粒、球粒、生物顆粒

內(nèi)碎屑：主要是沉積盆地中沉積不久的、半固結(jié)或固結(jié)的碳酸鹽沉積物，受波浪、潮汐、風(fēng)暴等的沖刷、破碎、磨蝕、搬運(yùn)、再沉積而成的顆粒，也可以是其他作用形成的。

1.內(nèi)碎屑

內(nèi)碎屑礫屑砂屑粉屑泥屑極粗砂屑粗砂屑中砂屑細(xì)砂屑極細(xì)砂屑粗粉屑細(xì)粉屑mm

2.01.00.50.250.10.050.010.005內(nèi)碎屑級(jí)別的劃分：陸源碎屑礫砂粉砂粘土（泥）巨礫粗礫中礫細(xì)礫粗砂中砂細(xì)砂粗粉砂細(xì)粉砂mm

10001001020.50.250.10.050.01陸源碎屑級(jí)別的劃分砂屑灰?guī)r內(nèi)碎屑礫石排列方位的古地理意義：就地堆積：大體平行于巖層層面排列單向水流搬運(yùn)堆積：?jiǎn)蜗騼A斜排列（疊瓦狀）潮汐或波浪搬運(yùn)堆積：雙向傾斜排列強(qiáng)風(fēng)暴流堆積：放射狀、倒小字狀、菊花狀、雜亂狀2.鮞粒

鮞粒：一種由核心和包殼組成的粒徑小于2mm的球形或橢球形顆粒。核心：陸源碎屑、內(nèi)碎屑、生物碳酸鹽顆粒等包殼：化學(xué)沉淀形成的同心狀或放射狀微晶碳酸鹽礦物。

現(xiàn)代沉積中未經(jīng)變化的鮞粒同心殼層由隱晶質(zhì)文石組成：文石針呈放射狀：緩慢沉淀與弱攪動(dòng)文石針呈切線方向排列：快速沉淀與強(qiáng)烈攪動(dòng)豆粒：粒徑>2mm豆?fàn)詈诵问壕卟坏群癜鼩ぃ藸铛b粒不同于豆粒和核形石：原生鮞粒的基本類(lèi)型：正常鮞、表皮鮞、復(fù)鮞其他名稱(chēng)及分類(lèi)：假鮞、單晶鮞、多晶鮞、負(fù)鮞、放射鮞、偏心鮞（低能）、同心鮞（高能）鮞粒成因：有機(jī)成因說(shuō)：與藻類(lèi)及細(xì)菌作用有關(guān)。無(wú)機(jī)成因說(shuō)：在碳酸鹽過(guò)飽和且擾動(dòng)的環(huán)境中，溶液中析出的鈣（文石）圍繞被攪起的質(zhì)點(diǎn)而沉淀。

3.藻粒

藻包粒：大小不等、外形不規(guī)則的球形顆粒。

（1）藻包粒

藻包粒與鮞粒的區(qū)別：>2mm；同心殼層不規(guī)則（彎曲、皺紋、波狀）、寬窄不一、不連續(xù)；殼層富含有機(jī)質(zhì)，為藻類(lèi)紋層（富藻與富屑層構(gòu)成紋層構(gòu)造）；形成機(jī)理不同。

核形石：也稱(chēng)藻灰結(jié)核，為球狀疊層石，粒徑小者為0.2~0.3mm，大者2~5mm或更大。

核形石的形成：藍(lán)綠藻的粘液，圍繞一定的核心（碳酸鹽巖顆?；蛩樾迹?，一邊粘結(jié)碳酸鹽沉積物，一邊又受水動(dòng)力的搬運(yùn)，或懸浮或滾動(dòng)，從而形成不規(guī)則的同心增長(zhǎng)層。

（2）團(tuán)塊及凝聚顆粒

又稱(chēng)葡萄狀顆?；虬凸R石，為外形不規(guī)則的復(fù)合顆粒集合體，>2mm。

4.球粒

球粒：由微晶碳酸鹽礦物組成的不具內(nèi)部構(gòu)造的、表面光滑的球形或卵形顆粒。一般0.1~0.03mm，少數(shù)0.5~0.7mm。從現(xiàn)有資料看至少有三種成因：

球粒成因觀點(diǎn)：無(wú)機(jī)凝聚生物凝聚無(wú)脊椎動(dòng)物糞粒糞球粒：無(wú)脊椎動(dòng)物吃進(jìn)碳酸鹽軟泥后排泄物假球粒：機(jī)械磨圓且已固結(jié)的灰泥顆粒、泥晶化顆粒。藻球粒：碳酸鹽巖泥晶（微晶）由細(xì)菌、有機(jī)質(zhì)、藻類(lèi)凝聚、加積、滾動(dòng)所成Ooid－鮞粒，Pisoid－藻粒，Peloid—球粒，Oncoid—似核形石，Intraclast—內(nèi)碎屑5.生物碎屑

分級(jí)：自形，半自形，砂礫級(jí)他形，化石碎片（二）泥（muds）

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

分類(lèi)：

灰泥——方解石成分的泥，“微晶方解石泥”

云泥——白云石成分的泥

成因：

（1）海水化學(xué)沉淀作用生成的—針狀文石（2）機(jī)械破碎磨蝕（3）生物作用生成的：在活的鈣質(zhì)藻中含大量針狀文石（4）生物磨蝕

（三）膠結(jié)物（cements）

膠結(jié)物：充填于碳酸鹽巖原始粒間起膠結(jié)作用的化學(xué)沉淀物，通常是方解石，還有白云石、石膏等。特點(diǎn)：晶粒一般比灰泥粗大，>0.005mm或>0.01mm；

由于晶體清澈明亮，常稱(chēng)作“亮晶膠結(jié)物”、“亮晶”。形成環(huán)境：強(qiáng)水動(dòng)力條件下，原始細(xì)粒沉積物被沖走，成巖期粒間孔內(nèi)以化學(xué)方式沉淀出的方解石。粒狀亮晶膠結(jié)物新月型亮晶膠結(jié)物重力型亮晶膠結(jié)物滲流砂型亮晶膠結(jié)物再生邊型亮晶膠結(jié)物世代型亮晶膠結(jié)物等厚環(huán)邊片狀亮晶膠結(jié)物滲流砂型亮晶膠結(jié)物世代型亮晶膠結(jié)物等厚環(huán)邊狀亮晶膠結(jié)物碳酸鹽巖中膠結(jié)物與泥晶重結(jié)晶的區(qū)別：（2）膠結(jié)物礦物晶體清澈透明，通常不含雜質(zhì)（3）膠結(jié)物可與泥晶組成的顆粒共存，但不與發(fā)生重結(jié)晶的泥晶基質(zhì)共存（4）膠結(jié)物與顆粒之間的接觸界線較分明（5）膠結(jié)物通常表現(xiàn)為世代膠結(jié)，或?yàn)樾略滦?、重力懸掛型、滲流砂型、再生邊型（6）膠結(jié)物晶間界面為平直的貼面結(jié)合關(guān)系（1）膠結(jié)物存在于分選、磨圓較好，顆粒彼此相接觸的孔隙內(nèi)（即顆粒支撐的孔隙內(nèi)）（四）晶粒（crystalgrain）

晶粒是晶粒碳酸鹽巖（結(jié)晶碳酸鹽巖）的主要結(jié)構(gòu)組分。晶粒礫晶砂晶粉晶泥晶極粗晶粗晶中晶細(xì)晶極細(xì)晶粗粉晶細(xì)粉晶粒級(jí)/mm

2.01.00.50.250.10.050.010.005

碳酸鹽巖晶粒粒級(jí)的劃分按晶形特征：自形晶、半自形晶、他形晶按相對(duì)大?。喊呔?、包含晶（五）生物格架（organicframework）

生物格架是原地生長(zhǎng)的群體生物（如珊瑚、苔蘚、海綿、層孔蟲(chóng)等）以其堅(jiān)硬的鈣質(zhì)骨骼所形成的骨骼格架。

粘結(jié)格架：一些藻類(lèi)（如藍(lán)藻和紅藻）的粘液粘結(jié)其他碳酸鹽組分（灰泥、顆粒、生物碎屑等）形成的一種生物格架。（六）孔隙（holes）

原生孔隙：主要形成于沉積作用階段粒間孔隙：由沉積時(shí)的顆粒支撐構(gòu)成遮蔽孔隙：沉積時(shí)較大顆粒遮擋在其下的孔隙體腔孔隙：生物軟體腐爛后留下的孔隙生物格架孔隙：造焦生物筑造的格架中的孔隙鳥(niǎo)眼及干縮孔隙：未充填的鳥(niǎo)眼構(gòu)造、干裂縫窗格和層狀空洞：藻紋層中藍(lán)藻層腐爛或干縮重力滑動(dòng)破碎形成的孔隙：固結(jié)或半固結(jié)的碳酸鹽巖軟泥滑動(dòng)所致次生孔隙：主要由成巖及后生階段組構(gòu)溶蝕而成粒內(nèi)溶孔：顆粒內(nèi)部遭受溶蝕鑄?？祝ㄈ苣？祝哼x擇性溶蝕掉原生的顆粒或晶粒但保留其晶形晶間孔隙：組成碳酸鹽巖礦物晶粒之間的孔隙其他溶蝕孔隙：原生粒間孔改造、溶孔、溶洞、溶縫、縫合面等。四、碳酸鹽巖的構(gòu)造（Structuresofcarbonaterocks）

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(lèi)型。

此外，碳酸鹽巖還有一些獨(dú)有的構(gòu)造類(lèi)型，如疊層構(gòu)造、鳥(niǎo)眼構(gòu)造、示底構(gòu)造、縫合線構(gòu)造等。

內(nèi)容在第三章已講過(guò)，不再重復(fù)。五、碳酸鹽巖的顏色（

Colorsofcarbonaterocks

）

內(nèi)容在第三章講過(guò)，不再重復(fù)。

顏色類(lèi)型淺色類(lèi)：白色、灰白色、淺灰色等暗色類(lèi)：灰色、深灰色、灰黑色等紅色類(lèi)：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(lèi)—高價(jià)鐵氧化物引起的，氧化環(huán)境。六、碳酸鹽巖的研究方法（Researchmethodsofcarbonaterocks）（一）野外研究方法

1.巖類(lèi)學(xué)的研究

酸蝕法：用稀鹽酸（1:7或5%）鑒別

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+HCl方解石、文石、高鎂方解石、毒重石—深紅色鐵白云石、菱鍶礦、含鐵白云石—紫色白云石、（硬）石膏、菱鐵礦、菱錳礦、菱鎂礦—無(wú)色5.全樣品的難溶組分分離法6.化學(xué)分析法7.差熱分析法8.熱重分析法9.熱發(fā)光法10.電子顯微鏡法11.X射線衍射法12.同位素法13.放射性碳測(cè)定年齡法14.其他方法第二節(jié)碳酸鹽巖的生物骨骼組分Organicskeletalconstituentsofcarbonaterocks一、碳酸鹽巖中生物骨骼的主要礦物成分Mainmineralcompositionofskeletonincarbonaterocks主要礦物成分鈣碳酸鹽（鈣質(zhì)）鈣磷酸鹽（磷質(zhì)）氧化硅（硅質(zhì)）有機(jī)化合物

鈣質(zhì)為絕大部分無(wú)脊椎動(dòng)物和藻類(lèi)植物的造骨物質(zhì)，主要礦物成分為：低鎂方解石（MgCO3<4mol%）高鎂方解石（MgCO3>4mol%）文石（MgCO3<1mol%） 具低鎂方解石質(zhì)硬體的生物主要有：

低等門(mén)類(lèi)的藍(lán)藻、紅藻的管孔藻科、褐藻、金藻、甲藻、輪藻、纖毛綱、海綿、古杯。

高等門(mén)類(lèi)較低級(jí)的床板珊瑚、四射珊瑚、苔蘚蟲(chóng)、腕足類(lèi)、竹節(jié)石類(lèi)、三葉蟲(chóng)、甲殼綱等。 具高鎂方解石質(zhì)硬體的生物主要有：

棘皮動(dòng)物、珊瑚藻、粟米蟲(chóng)、八射珊瑚、紅藻等。 具文石質(zhì)硬體的生物主要有：

軟體動(dòng)物（頭足、腹足、瓣鰓）、綠藻、水螅、六射珊瑚、裸松藻、龍介和某些有孔蟲(chóng)等。文石、高鎂方解石低鎂方解石

磷質(zhì)礦物主要為膠磷礦和磷灰石，但后者常常混有碳酸鈣成分。磷質(zhì)主要為脊椎動(dòng)物和牙索動(dòng)物的主要造骨礦物。 組成生物硬體的有機(jī)化合物，主要有幾丁質(zhì)、殼蛋白、海綿絲和膠原等。

有機(jī)質(zhì)硬體多發(fā)育于節(jié)肢動(dòng)物、多毛綱、無(wú)鉸綱和某些原生動(dòng)物中。

硅質(zhì)礦物有石英、玉髓和蛋白石。它們多是低等生物硬體的礦物組分。 如，硅藻、金藻、硅甲藻和放射蟲(chóng)、太陽(yáng)蟲(chóng)以及硅質(zhì)海綿骨針、硅質(zhì)鞭毛蟲(chóng)等生物的硬體。 鎂碳酸鹽礦物（簡(jiǎn)稱(chēng)鎂質(zhì)），只有白云石一種。前寒武紀(jì)的少數(shù)藍(lán)藻分泌原白云石（多鈣白云石）。三疊系的低等藻類(lèi)也有的是由白云石組成的。二、鈣質(zhì)生物骨骼的結(jié)構(gòu)分類(lèi)Texturalclassificationofcalcareousskeleton

骨骼結(jié)構(gòu)是指組成生物骨骼的礦物晶體的形狀、大小、排列以及晶粒間的相互關(guān)系。粒狀纖狀片狀柱狀按晶體的空間分布形態(tài)分（一）粒狀結(jié)構(gòu)（Granulartexture）

粒狀結(jié)構(gòu)膠?；蛘沉＝Y(jié)構(gòu)隱粒結(jié)構(gòu)微粒結(jié)構(gòu) 由大致等粒狀的方解石或文石晶粒組成，是低等生物的主要結(jié)構(gòu)類(lèi)型。 按晶粒大小和光性方位分為五種類(lèi)型。晶粒結(jié)構(gòu)單晶結(jié)構(gòu)1.膠?；蛘沉＝Y(jié)構(gòu) 由微晶方解石（或文石）膠結(jié)稍大的方解石、石英、長(zhǎng)石粉砂以及其它碳酸鹽顆粒而成。 此種結(jié)構(gòu)僅見(jiàn)于最低等的生物，如藍(lán)藻、紅藻、低等有孔蟲(chóng)和某些多毛類(lèi)蠕蟲(chóng)等。2.隱粒結(jié)構(gòu) 由<0.5～1μm的碳酸鹽顆粒組成。 此種結(jié)構(gòu)常見(jiàn)于藍(lán)綠藻、紅藻化石、部分有孔蟲(chóng)、層孔蟲(chóng)及珊瑚幼年期硬體、蜓殼的致密層等。 因其顆粒太細(xì)、光線多被折射和反射而顯光性雜亂，加之常含有較多的有機(jī)質(zhì)，故在單偏光鏡下色暗不透明。3.微粒結(jié)構(gòu) 由1～5μm（或10μm）的碳酸鹽顆粒組成。 紅藻的細(xì)胞壁、有孔蟲(chóng)內(nèi)層、海綿體壁和骨針、古杯體壁等常具此種結(jié)構(gòu)。 光性雜亂、色稍淺、微透明。晶粒有時(shí)略有定向特征。 微粒結(jié)構(gòu)常與隱粒結(jié)構(gòu)伴生，且不易區(qū)分，故可合為一類(lèi)。4.晶粒結(jié)構(gòu) 由>5μm的方解石晶體鑲嵌組成，光性雜亂，薄片中透明。 主要是經(jīng)礦物晶格的轉(zhuǎn)化作用或重結(jié)晶作用轉(zhuǎn)變而來(lái)的。5.單晶結(jié)構(gòu) 由全部或局部為一致消光的單一隱粒晶體組成，有時(shí)可為雙晶或3～5個(gè)連晶組成。 單晶結(jié)構(gòu)是棘皮動(dòng)物骨板的特征。 據(jù)X-射線分析，消光一致的大晶體實(shí)際上是由無(wú)數(shù)個(gè)光性方位一致（或兩組小晶體光性方位互相垂直）的小晶體組成。這些晶體很小，以致于在一般顯微鏡下分辨不清。單晶形狀

連生單晶網(wǎng)格單晶薄壁單晶 ①連生單晶結(jié)構(gòu) 由單晶方解石組成，呈一致消光。有時(shí)可見(jiàn)解理紋，并在其邊部常見(jiàn)有機(jī)質(zhì)塵點(diǎn)。海百合莖 ②網(wǎng)格單晶結(jié)構(gòu) 為海膽類(lèi)的主要特征。 它與海百合不同的是其網(wǎng)格孔隙被外來(lái)的單晶方解石充填。原生方解石與后來(lái)充填于網(wǎng)孔的方解石C軸相互垂直，但本身分別一致消光。 ③薄壁單晶結(jié)構(gòu) 方解石單晶的C軸平行于壁的絲的長(zhǎng)軸（或生長(zhǎng)方向），因而顯平行消光。 僅見(jiàn)于窗格苔蘚蟲(chóng)的間壁、中棱和翁格達(dá)藻絲體的細(xì)胞壁中。（二）纖狀結(jié)構(gòu)（Fibroustexture）

由平行或放射狀排列的單向延長(zhǎng)的方解石（或文石）晶體組成。 光性軸C軸與纖（柱）狀延長(zhǎng)軸一致，纖體多小于10μm。按生長(zhǎng)基底的形態(tài)、生長(zhǎng)方式和大小劃分：層（正）纖結(jié)構(gòu)柱纖結(jié)構(gòu)球纖結(jié)構(gòu)柱層纖結(jié)構(gòu)玻纖結(jié)構(gòu)1.層（正）纖結(jié)構(gòu) 纖體（文石、方解石）垂直基底面生長(zhǎng)（少數(shù)斜交）。 其中單層者，稱(chēng)為正纖；纖體分階段間歇生長(zhǎng)形成多層的層狀構(gòu)造，稱(chēng)之為層纖。2.柱纖結(jié)構(gòu) 纖體主要為文石，少數(shù)為方解石。 纖體沿基線向外向上生長(zhǎng)并且與基線的交角逐漸增大，形成束狀或噴泉狀（少數(shù)呈斜交或垂直）。 柱纖結(jié)構(gòu)之縱切面呈長(zhǎng)條狀，大致呈前進(jìn)波狀消失；橫切面呈圓或多邊形，十字消光。3.球纖結(jié)構(gòu) 纖體由基點(diǎn)向周?chē)派錉钌L(zhǎng)并相互嵌結(jié)。

全球纖的任何斷面均為圓形且為放射狀十字消光；

錐球纖則只有橫斷面為圓、呈放射狀十字消光，而縱斷面呈扇形、顯波狀消光。4.柱層纖結(jié)構(gòu) 纖體呈周期性向一個(gè)方向輻射生長(zhǎng)，因而產(chǎn)生纖層，并疊積成柱狀。 與柱纖不同的是有生長(zhǎng)層紋，與層纖不同的是彎曲度很大，有輻射紋。 在正交偏光下，縱切面呈放射狀波狀消光，橫切面呈十字消光。 柱層纖結(jié)構(gòu)常見(jiàn)于頭足類(lèi)、瓣鰓類(lèi)和腹足類(lèi)的外層，介形蟲(chóng)主殼層也可見(jiàn)到5.玻纖結(jié)構(gòu) 纖體垂直基面生長(zhǎng)，寬<0.5～1μm，隨殼面的平直或彎曲而作平行或放射狀排列。 在單偏光鏡下透明，有時(shí)因富含有機(jī)質(zhì)而呈淺棕黃色；在正交鏡下，呈均勻的波狀消光。 玻纖結(jié)構(gòu)是節(jié)肢動(dòng)物三葉蟲(chóng)和大部分甲殼綱（包括介形蟲(chóng)亞綱）鈣殼的主要特征。（三）片狀結(jié)構(gòu)（Sheetliketexture）

指由兩向延長(zhǎng)、厚度<1~2μm、近于平行的片狀方解石或文石晶體堆疊而成的結(jié)構(gòu)。 常見(jiàn)于苔蘚、腕足、軟體動(dòng)物。按疊加方式劃分平行片狀結(jié)構(gòu)傾斜片狀結(jié)構(gòu)交錯(cuò)片狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜交錯(cuò)片狀結(jié)構(gòu)珍珠結(jié)構(gòu)1.平行片狀結(jié)構(gòu) 由<1μm厚的片狀方解石（或文石）晶體與殼面平行疊積而成。 常見(jiàn)于苔蘚蟲(chóng)、腕足、龍介和錐殼鋼中（竹節(jié)石）。2.傾斜片狀結(jié)構(gòu) 由1～2μm厚的方解石（或文石）小片同向傾斜疊積而成。 小片左右相連組成的片層與殼面或骨骼表面斜交，傾斜的方向與生長(zhǎng)方向一致。 在單偏光鏡下，層片色淺、稀疏、彎曲不規(guī)則，延伸較短。3.交錯(cuò)片狀結(jié)構(gòu) 層片呈板狀或楔狀，厚4～40μm，由光軸一致的多個(gè)文石小片平行疊積而成，并構(gòu)成獨(dú)立的消光單位，而文石小片體又是由許多文石針或小片條平行排列疊積組成。 但在相鄰的兩個(gè)楔體或板狀體中，層片的傾斜方向相反，彼此交錯(cuò)疊積。 僅見(jiàn)于現(xiàn)代的軟體動(dòng)物中，而在化石中多已轉(zhuǎn)化成晶粒結(jié)構(gòu)。4.復(fù)雜交錯(cuò)片狀結(jié)構(gòu) 層片形狀不規(guī)則，無(wú)一定規(guī)則界線。 組成層片的小片條光性方位不一致，同一楔體（或板狀體）的層片也顯示出交錯(cuò)性。 在正交偏光鏡下，任一切面的任何部分均顯示不規(guī)則消光。 在化石中易轉(zhuǎn)化為晶粒結(jié)構(gòu)。5.珍珠結(jié)構(gòu) 珍珠片厚0.3～1μm，寬5～10μm，單片呈六邊形、圓形或橢圓形，在生長(zhǎng)過(guò)程中逐漸擴(kuò)大，聯(lián)成一片。 珍珠片由文石針垂直片面排列而成，其C軸與片垂直。 珍珠層在單偏光下透明均勻，在正交偏光下呈大面積的一致消光。 為現(xiàn)代高級(jí)軟體動(dòng)物的主要特征，常見(jiàn)于頭足類(lèi)的主殼層和某些現(xiàn)代瓣鰓類(lèi)、腹足類(lèi)的中層和內(nèi)層。牡蠣碎片（四）柱狀結(jié)構(gòu)（Columnartexture）

多為方解石（有時(shí)為文石）所形成。 柱體較寬，短軸寬大于5μm，延長(zhǎng)度則遠(yuǎn)較纖狀結(jié)構(gòu)中的纖體為小。 柱體長(zhǎng)軸垂直或傾斜于殼面，每個(gè)柱體是一個(gè)單獨(dú)的消光單位。柱體間界線規(guī)則或不規(guī)則。柱體橫斷面為正方形或多邊形。 一些軟體類(lèi)（腹足、瓣鰓）和一些腕足類(lèi)的殼體外層可見(jiàn)柱狀結(jié)構(gòu)。 在縱切面上，可見(jiàn)到明顯的互相平行的垂直殼面的柱體，在橫切面上，則近似晶粒結(jié)構(gòu)。原生結(jié)構(gòu)粒狀結(jié)構(gòu)（除晶粒結(jié)構(gòu)外）纖、柱、片狀結(jié)構(gòu)次生結(jié)構(gòu)晶粒結(jié)構(gòu) 各種鈣質(zhì)化石原生顯微結(jié)構(gòu)存在低級(jí)到高級(jí)的演化：粒狀→纖（柱）狀→片狀→單晶結(jié)構(gòu)三、碳酸鹽巖中常見(jiàn)生物門(mén)類(lèi)骨骼鑒定特征（一）鈣質(zhì)藻類(lèi)藍(lán)藻門(mén)綠藻門(mén)紅藻門(mén)金藻門(mén)輪藻門(mén)綠藻門(mén)粗枝藻科松藻科粗枝藻紅藻門(mén)裸松藻科珊瑚藻科管孔藻科翁格達(dá)藻科（二）原生動(dòng)物門(mén)有孔蟲(chóng)蜓類(lèi)（三）海綿動(dòng)物門(mén)海綿體壁晶粒結(jié)構(gòu)，水道泥晶或亮晶方解石充填海綿骨針（四）腔腸動(dòng)物門(mén)珊瑚綱水螅綱水螅綱層孔蟲(chóng)目（五）苔蘚動(dòng)物門(mén)（六）腕足動(dòng)物門(mén)無(wú)鉸綱有鉸綱（七）軟體動(dòng)物門(mén)軟舌螺綱竹節(jié)石綱腹足綱瓣鰓綱頭足綱竹節(jié)石綱（八）節(jié)肢動(dòng)物門(mén)三葉蟲(chóng)綱甲殼綱甲殼綱介形蟲(chóng)亞綱（九）棘皮動(dòng)物門(mén)海百合綱海膽綱第三節(jié)

石灰?guī)r（limestones）一、石灰?guī)r的結(jié)構(gòu)分類(lèi)

1.?？说姆诸?lèi)

三端元：顆粒、灰泥/泥晶、亮晶不同的結(jié)構(gòu)類(lèi)型代表不同的水動(dòng)力環(huán)境。三大類(lèi)：A、亮晶異化石灰?guī)rB、微晶異化石灰?guī)rC、微晶石灰?guī)rD、原地礁灰?guī)rE、交代白云巖

?？颂岢龅氖?guī)r結(jié)構(gòu)成熟度：?？朔诸?lèi)的缺點(diǎn)：

（1）亮晶方解石膠結(jié)物其實(shí)不是一個(gè)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)組分，因此，該分類(lèi)方案實(shí)際是兩端元分類(lèi)（2）沒(méi)有考慮重結(jié)晶作用（3）界線過(guò)多，且不統(tǒng)一（4）采用“正常化學(xué)巖”和“異?；瘜W(xué)巖”這些非描述性的成因術(shù)語(yǔ)并不恰當(dāng)，甚至有錯(cuò)誤，如把“微晶石灰?guī)r”當(dāng)作正?；瘜W(xué)巖欠妥，因?yàn)槠涑梢蛴谢瘜W(xué)沉淀的、機(jī)械破碎的和生物的。2.鄧哈母的分類(lèi)

顆粒—灰泥石灰?guī)r亮晶異化石灰?guī)r微晶異化石灰?guī)r粘結(jié)巖生物巖、礁石灰?guī)r結(jié)晶巖“泥巖”術(shù)語(yǔ)不恰當(dāng)3.馮增昭的分類(lèi)（教材的分類(lèi)）

原則：（1）分類(lèi)必須反映碳酸鹽巖巖類(lèi)學(xué)的最新進(jìn)展（2）分類(lèi)必須首先是描述性的（3）分類(lèi)必須有定量的標(biāo)志（4）分類(lèi)必須有廣泛的實(shí)用性（5）分類(lèi)必須簡(jiǎn)明扼要，并且一定的靈活性（6）術(shù)語(yǔ)應(yīng)力求確切中肯，簡(jiǎn)明扼要，通俗易懂，并適當(dāng)照顧習(xí)慣二、石灰?guī)r的主要類(lèi)型及特征

1.內(nèi)碎屑灰?guī)r

粒度：漂礫←→粉屑填隙物：灰泥雜基←→亮晶膠結(jié)物磨圓：棱角狀←→圓狀分選性：好←→差各種級(jí)別的水動(dòng)力條件下都可出現(xiàn)湖北大洪山頂部打鼓石群竹葉狀內(nèi)碎屑礫屑灰?guī)r

2.鮞粒石灰?guī)r

鮞粒石灰?guī)r一般形成于溫暖淺水、中等攪動(dòng)強(qiáng)度環(huán)境中。水體能量：亮晶鮞粒灰?guī)r>灰泥鮞粒灰?guī)r

正常鮞灰?guī)r>偏心鮞灰?guī)r放射鮞灰?guī)r一般見(jiàn)于咸化瀉湖及鹽湖中

3.球粒石灰?guī)r

球粒不具內(nèi)部構(gòu)造、粒徑一般0.1~0.03mm環(huán)境：低—中等能量水體環(huán)境（潮坪、瀉湖）分類(lèi)：泥晶球?；?guī)r、亮晶球?；?guī)r、泥晶似球?；?guī)r

4.亮晶生物碎屑灰?guī)r

破碎的較大的鈣質(zhì)介殼屑混有較小的完整介殼，被干凈的亮晶方解石膠結(jié)。環(huán)境：潮間帶、潮下帶

5.泥晶生物碎屑灰?guī)r

形成：原地生物或飄來(lái)的介屑在靜水中被灰泥淹埋環(huán)境：靜水，通過(guò)生物種類(lèi)判斷水體深淺

6.白堊

主要由顆石藻（80％）形成的一種生物泥晶灰?guī)r，CaCO3>90%，其余主要是蒙皂石、伊利石及少量而普遍的海綠石。水深：200m>顆石藻>100m，最深不過(guò)600m

7.抱球蟲(chóng)軟泥及石灰?guī)r

環(huán)境：抱球蟲(chóng)一般生活在遠(yuǎn)離大陸及島嶼的中等深度海洋中

8.泥晶或微晶石灰?guī)r

相標(biāo)志：含底棲雙殼類(lèi)、有孔蟲(chóng)、綠藻→淺水浮游生物→深水藻類(lèi)活動(dòng)或鳥(niǎo)眼構(gòu)造→潮間帶或潮上帶丘狀泥晶灰?guī)r內(nèi)有少量障積生物的支撐→特殊意義環(huán)境：淺水瀉湖、陸棚及較深水濱外盆地等低能環(huán)境。

9.結(jié)核（瘤）狀石灰?guī)r

成因：灰質(zhì)層夾于富粘土的塑性層之間，差異壓實(shí)成巖分異加差異壓實(shí)海底溶解10.生物格架石灰?guī)r

（1）骨架灰?guī)r

碳酸鹽生物骨架構(gòu)成主體，經(jīng)粘結(jié)作用形成礁（2）隱藻粘結(jié)灰?guī)r

主要由藻類(lèi)分泌粘液粘結(jié)碳酸鹽顆粒而成。①層紋石（粘結(jié)）灰?guī)r或疊層石灰?guī)r②凝塊石灰?guī)r：無(wú)隱藻紋層內(nèi)部構(gòu)造的隱藻成因塊體灰?guī)r，具有疊層石的宏觀外貌和類(lèi)似向上生長(zhǎng)的構(gòu)造，但表面壁疊層石粗糙，內(nèi)部十分不均勻。③障積灰?guī)r：又叫滯積灰?guī)r或柵積灰?guī)r，指含有原地帶根莖的生物，通過(guò)這些生物的阻擋作用將沉積物（主要是灰泥）截獲堆積而成。

11.晶粒石灰?guī)r

主要由方解石晶粒組成，其中較粗的晶粒主要由重結(jié)晶或交代而成。第四節(jié)

白云巖（dolostones）定義：白云巖主要是由白云石礦物所組成的沉積碳酸鹽巖。一、白云巖的分類(lèi)

1.白云巖的成分分類(lèi)

2.白云巖的結(jié)構(gòu)分類(lèi)

（1）石灰?guī)r的結(jié)構(gòu)分類(lèi)系統(tǒng)和命名原則，基本上也適用于白云巖，因?yàn)榘自茙r也主要是由顆粒、泥、膠結(jié)物、生物格架及晶粒等五種結(jié)構(gòu)組分組成的，所不同的是白云巖的成分主要是白云石。（2）白云巖中晶粒結(jié)構(gòu)發(fā)育，泥晶、粉晶、細(xì)晶、中晶、粗晶結(jié)構(gòu)部相當(dāng)常見(jiàn)；晶粒較粗的，晶形常較好且多呈自形或半自形晶，其集合體常呈砂糖狀。細(xì)晶白云巖（砂糖狀白云巖）（3）在白云巖中，交代結(jié)構(gòu)發(fā)育，如石灰?guī)r中的云斑、白云巖中的石灰?guī)r殘余體等。白云石菱形體常具環(huán)帶或污濁核心—交代殘余現(xiàn)象CaMg（CO3）2+CaSO4·2H2O→2CaCO3+MgSO4+2H2O去白云石化主要發(fā)生在含有石膏的白云巖地區(qū)

根據(jù)交代結(jié)構(gòu)與其伴生的其他交代現(xiàn)象的有無(wú)，可把白云巖劃分為兩個(gè)類(lèi)型：（1）具交代結(jié)構(gòu)的白云巖（包括含白云石的石灰?guī)r）交代成因的是次生的、非原生化學(xué)沉淀（2）無(wú)交代結(jié)構(gòu)或其他交代現(xiàn)象的白云巖原生沉淀成因？次生交代成因？3.白云巖的成因分類(lèi)

白云巖原生白云巖次生白云巖同生白云巖準(zhǔn)同生白云巖成巖白云巖后生白云巖二、白云巖的形成機(jī)理

1.原生沉淀作用

機(jī)理：白云石以化學(xué)沉淀的方式從水體中直接沉淀出來(lái)。澳大利亞南部考龍瀉潮中的白云石環(huán)境：水很咸、pH值很高、植物很茂盛白云石成分范圍：Ca50Mg50（化學(xué)計(jì)量白云石）～Ca56Mg44（原白云石）2.同生白云化作用

機(jī)理：在沉積物—水界面處形成的方解石被白云石交代的作用。環(huán)境：淺水（冬春30cm深，夏秋僅少量鹽水）pH值高（9.5～10）白云