碳酸鹽巖概論課件

碳酸鹽巖概論(二)3、藻粒algalgrain

藻粒即與藻類有成因聯(lián)系的顆粒，包括藻鮞、藻灰結(jié)核、藻團(tuán)塊。

1)藻鮞：是在藻(主要是藍(lán)藻)參與下形成的鮞,其同心層是通過藻絲體粘附灰泥形成的,形成機(jī)制類似疊層石。這種鮞的直徑一般為1～2mm，其中心常有所偏離。藻鮞與正?；瘜W(xué)沉淀的鮞粒的比較：相似：均具核心、同心層包殼結(jié)構(gòu)；均需碳酸鈣飽和的動(dòng)蕩環(huán)境；相異：藻鮞的同心層多呈波狀或梅花狀，厚度變化大；圓度及表面光滑程度略差，中心常有所偏離；有時(shí)可見藻絲體的殘余;是典型生物成因的顆粒。

3、藻粒(藻鮞)3、藻粒(藻鮞)

2)藻灰結(jié)核（或稱核形石）：通過藍(lán)綠藻粘液捕捉碳酸鹽沉積物而形成的具有同心層結(jié)構(gòu)的顆粒。特征：具同心層結(jié)構(gòu)；個(gè)體一般較大，其直徑大于2mm，一般為10～20mm；同心層粘結(jié)物較多、較模糊而且厚度變化更明顯，成因：與藻鮞相同，核形石處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，同心層在其與海底接觸的部分基本停止生長，而面向上的部分則繼續(xù)生長。由于核形石在生長過程中受水動(dòng)力作用而間歇性滾動(dòng),從而形成不規(guī)則的同心增長層。

鮞粒、藻鮞粒、藻灰結(jié)核等均具有核心及同心層包殼，可統(tǒng)稱為“包?！薄?)藻團(tuán)塊也是藻類粘結(jié)增長而成的不規(guī)則的復(fù)合顆粒，但它常不具有同心層結(jié)構(gòu)。3、藻粒3、藻粒(藻灰結(jié)核)3、藻粒(藻灰結(jié)核)

核形石層網(wǎng)狀裂縫：核形石白云巖，核形石被層層皮殼狀白云石包饒。受壓實(shí)作用，沿皮殼層破裂3、藻粒(藻灰結(jié)核)藻灰結(jié)核外部隱藻類的粘結(jié)和柱狀生長現(xiàn)象，塔中201井，4839.50米,單片光X103、藻粒(藻灰結(jié)核)灰色核形石砂礫屑灰?guī)r，孔洞發(fā)育，TZ54，5357.20m3、藻粒(藻灰結(jié)核)泥－亮晶含藻團(tuán)塊砂屑灰?guī)r。照片中部為一藻團(tuán)塊。塔里木盆地解放127井，上奧陶統(tǒng)吐木休克組，5421.3m，（—）10×2.5。3、藻粒(藻團(tuán)塊)4、球粒與糞球粒1)、球粒：通常把較細(xì)粒的（粗粉砂級或砂級）、由灰泥組成的、不具特殊內(nèi)部結(jié)構(gòu)的、球形或卵形的、分選較好的顆粒，叫做球粒（pellet）。成因：球粒的成因主要有兩種。一是機(jī)械成因，即是分選和磨圓都較好的粉砂級或砂級的內(nèi)碎屑；二是化學(xué)凝聚成因。2)、糞球粒：生物糞便形式排出的、形狀近于卵形和橢球形的富含有機(jī)質(zhì)而大小均勻的顆粒。Faecalpellet即糞球是典型生物成因。糞球粒中有機(jī)質(zhì)含量較高，在薄片中呈暗色，這是鑒別糞球粒的重要特征。球粒與細(xì)小圓度高的內(nèi)碎屑常難區(qū)分，而糞球粒的鑒別標(biāo)志十分明顯，因此有文獻(xiàn)認(rèn)為，在巖層中能鑒別出的球粒均是糞球粒。糞球?？尚纬捎诙喾N環(huán)境，如潮坪、潮下帶、深水盆地等，但由于糞球粒剛形成時(shí)是松軟的，極容易破碎或壓實(shí)變形，因此只有在石化較快且能量低的環(huán)境（如潮坪）中才能保存下來，而在能量較高的環(huán)境中，糞球粒是少見的。4、球粒與糞球粒4、球粒與糞球粒4、球粒與糞球粒

5、葡萄石、豆粒和團(tuán)塊

1)葡萄石：由幾個(gè)或多個(gè)相互接觸的顆粒（鮞粒、球粒、生物顆粒等）膠結(jié)在一起形成一個(gè)復(fù)合顆粒，其外形像葡萄串，伊林（Illins，1954）稱其為“葡萄石”（grapestone），也有人稱這種顆粒為復(fù)合顆粒（coplexgrain）或集合粒（aggreqate）。

2)豆粒：是指直徑大于2mm的具有核心和包殼的顆粒，其同心層通常不規(guī)則。豆粒成因可有多種，有些豆粒是在高鹽度海水中沉淀形成的（Pray和Ebstaban，1977），有些豆粒就是較細(xì)小的藻灰結(jié)核，還有一些豆粒是作為一些土壤滲流帶鈣結(jié)殼(caliche）的一部分形成的（Dunham，1969），是成巖作用的產(chǎn)物。在古代碳酸鹽巖中，豆粒不多見。

5、葡萄石

5、葡萄石

3)團(tuán)塊：是指通過膠結(jié)、凝聚或藍(lán)藻粘液粘結(jié)碳酸鹽沉積物而形成的無特殊(規(guī)則的)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)合顆粒，它既包括葡萄石、藻團(tuán)塊，也包括灰泥相互粘結(jié)凝聚形成的顆粒。與內(nèi)碎屑不同，團(tuán)塊是通過膠結(jié)或粘結(jié)作用原地形成的，是凝聚成因的，其邊緣一般不切割所含的顆粒（如鮞粒、球粒等）。因此，許多團(tuán)塊實(shí)際上是膠結(jié)成巖作用的產(chǎn)物，其形成不需要高能水流。與內(nèi)碎屑相比，在古代碳酸鹽巖中，團(tuán)塊很少見。5、葡萄石、豆粒和團(tuán)塊

5、藻團(tuán)塊

疊層石6、生物顆粒skeletalgrain

1)概念生物顆粒兼指經(jīng)過搬運(yùn)和磨蝕的和沒有經(jīng)過搬運(yùn)和磨蝕的生物化石碎屑和完整的生物化石個(gè)體。同義術(shù)語很多，如“化石fossil”、“化石顆粒”、“生物碎屑”、“生屑”、“生物骨骼”、“骨骼”、“骨骼顆?！薄ⅰ肮橇！?、“骨屑”、“骨片”、“骨殼”等。2)生物化石的原始形態(tài)、礦物成分和內(nèi)部微細(xì)結(jié)構(gòu)與生物的門類和種屬有關(guān)，其差異十分巨大；近年發(fā)展起來的新學(xué)科“化石巖石學(xué)”，就詳細(xì)介紹了各種生物顆粒的鑒定特征。生物粒種屬的鑒別，主要是依據(jù)化石的礦物成分、形態(tài)特征和微細(xì)結(jié)構(gòu)鑒別。如：

生物顆粒基本礦物成分（1）鈣質(zhì)碳酸鹽：包括低鎂方解石、高鎂方解石和文石，分布極廣泛，綠藻、軟體、腔腸等多種動(dòng)物均鈣質(zhì)（2）

鈣磷酸鹽礦物：如腕足類的無鉸綱，環(huán)節(jié)動(dòng)物多毛綱的大多數(shù)屬種，節(jié)肢動(dòng)物的肢口綱等；（3）硅質(zhì)礦物：例如硅藻、金藻、硅甲藻和放射蟲等（4）鎂碳酸鹽礦物：前寒武紀(jì)的少數(shù)藍(lán)藻能分泌原白云石（多鈣白云石）等。（5）有機(jī)化合物：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。6、生物顆粒生物化石的原始形態(tài)完好較完好生物硬體的形態(tài)與生物的種屬門類有關(guān)，還與生物的生存環(huán)境條件有關(guān)，生物化石是該生物生存條件和環(huán)境條件的直接反映，具有極重要的指示環(huán)境條件的意義。完好較完好生物一般是原地或就近堆積的。6、生物顆粒生物顆粒的類型包括腕足類、棘皮類、腹足類、頭足類、瓣鰓類、三葉蟲、介形蟲、有孔蟲、層孔蟲、海綿、珊瑚、藻類等6、生物顆粒（棘皮類）棘屑共軸增生膠結(jié)物。塔中401井，3626.9m，懸垂型方解石膠結(jié)物，瑪3井6、生物顆粒（棘皮類）6、生物顆粒（棘皮類）6、生物顆粒（腹足類）6、生物顆粒（腹足類）生物(螺)云巖，螺殼及腔內(nèi)溶孔，有藍(lán)藻生長，單偏光×256、生物顆粒（介形蟲）介形蟲6、生物顆粒（介形蟲）6、生物顆粒（瓣鰓）介殼灰?guī)r，介殼主為瓣鰓類，多裂隙，少孔隙，正交光×606、生物顆粒（瓣鰓）6、生物顆粒（三葉蟲）6、生物顆粒（三葉蟲）6、生物顆粒（三葉蟲）6、生物顆粒（藻類）6、生物顆粒（藻類）6、生物顆粒（藻類）6、生物顆粒（藻類）6、生物顆粒（藻類）6、生物顆粒（藻類）含藻灰結(jié)核的粘結(jié)巖，葛萬藻（Girvanells）粘結(jié)現(xiàn)象，塔中15井，4575.40米,單片光10X6.3礁粘結(jié)巖中的葛萬藻（Girvanells）殘余藻絲體，塔中44井，4884.40米,單片光10X6.36、生物顆粒（藻類）

生物格架

一般認(rèn)為，生物格架包括生物骨骼格架和生物粘結(jié)格架等類型，而以前者為主。1、概念：生物骨骼格架是原地生長原地保存的群體造礁生物如珊瑚、苔薛、海綿、層孔蟲等的骨骼所形成的堅(jiān)硬的碳酸鹽巖的結(jié)構(gòu)組分。

2、骨骼格架的特征：群體造礁生物的骨骼；原地生長原地保存，與層面垂直，保持原生長狀態(tài)。

3、粘結(jié)格架：由藍(lán)藻和紅藻等藻類的粘液粘結(jié)灰泥、顆粒、生物碎屑等其他碳酸鹽組分形成的具有搞浪性的格架稱粘結(jié)格架。如各種疊層石。

骨骼格架和粘結(jié)格架均是礁碳酸鹽巖的不可缺少的結(jié)構(gòu)組分，所以也稱礁格架。藻粘結(jié)生物砂礫屑灰?guī)r，變口目苔蘚蟲及扭心珊瑚,藻粘結(jié)現(xiàn)象，塔中16井4242米,單片光X106、造礁生物（苔蘚蟲、珊瑚）托盤海綿骨架巖中的托盤海綿，塔中44井4923.26米，單片光X66、造礁生物（海綿）珊瑚骨架巖，四方管珊瑚,塔中30井5045.8米,單片光X6珊瑚障積巖，四方管珊瑚,塔中161井4500.19米,單片光X66、造礁生物（群體珊瑚）藻粘結(jié)生物礁灰?guī)r，原地生長的喇叭孔珊瑚,塔中44井4948.10米,單片光X15藻粘結(jié)生物礁灰?guī)r，日射珊瑚,塔中15井4584.37米,單片光X66、造礁生物（群體珊瑚）珊瑚藻灰?guī)r，孔隙被亮晶方解石充填，正交光×256、造礁生物（珊瑚）珊瑚藻灰?guī)r，孔隙被方解石半充填，正交光×256、造礁生物（珊瑚）

生物顆粒是碳酸鹽巖重要的組成部分，生物化石具有重要的指相意義。藻類由于需要陽光進(jìn)行光合作用，其生活的水深不超過100m，一般在十幾米以內(nèi)，尤其是藍(lán)藻。腕足類、有孔蟲、棘皮類、三葉蟲、海綿類、珊瑚、苔蘚蟲、層孔蟲等是厭鹽性生物，通常生活于鹽度正常的淺海環(huán)境。其中海綿類、珊瑚、苔蘚蟲、層孔蟲是造礁生物，對水深、鹽度、溫度、水體清潔度、水體能量等要求都很嚴(yán)格。但應(yīng)記住，只有原地堆積的生物顆粒有指相意義。6、生物顆粒

碳酸鹽泥是與顆粒相對應(yīng)的另一種結(jié)構(gòu)組分，是指泥級的碳酸鹽質(zhì)點(diǎn)，它與粘土巖或粘土質(zhì)砂巖中的粘土泥是相當(dāng)?shù)?，均是與顆粒同時(shí)以機(jī)械方式從流體中直接沉積的（雜基)。“微晶碳酸鹽泥”、“微晶micrite“、“泥晶”、“泥屑”是它的同義詞。根據(jù)它的具體成分，可分“灰泥”和“云泥”。關(guān)于泥與顆粒的界限，目前還沒有一致的意見。本書暫以0.005mm為界。二、碳酸鹽泥carbonatemud（1）化學(xué)沉淀作用生成的灰泥；（2）機(jī)械破碎作用生成的灰泥；（3）生物作用生成的灰泥。

區(qū)分三種成因的灰泥不是任何時(shí)候都可以做到的。關(guān)于灰泥的三種成因：

是指沉淀于顆粒之間的結(jié)晶方解石或其他自生礦物。它與砂巖中膠結(jié)物相似，是在成巖作用階段從孔隙溶液中以化學(xué)方式沉淀形成，受化學(xué)因素控制。三、膠結(jié)物cement亮晶鮞?；?guī)r亮晶砂屑灰?guī)r基本特征：（1）這種方解石膠結(jié)物的晶粒，一般比灰泥的晶粒大，通常＞0.003mm或＞0.01mm。由于其晶體較清潔明亮，故常稱做“亮晶方解石sparrycalcite”、“亮晶方解石膠結(jié)物“或“亮晶”。（2）第一世代的膠結(jié)物一般呈櫛狀，第二世代多呈嵌晶粒狀三、膠結(jié)物（3）在碳酸鹽巖中,膠結(jié)物的礦物成分常有方解石、白云石、石膏等，與孔隙溶液的性質(zhì)有關(guān)。（4）在碳酸鹽巖中，常見的膠結(jié)類型有櫛殼狀膠結(jié)（也稱晶簇狀膠結(jié)）、粒狀嵌晶膠結(jié)、連晶膠結(jié)。亮晶晶粒較大，灰泥則較??；亮晶方解石清潔明亮，灰泥則較污濁；亮晶膠結(jié)物常呈現(xiàn)特征的結(jié)構(gòu)并常有世代和期次，一世代膠結(jié)物常為櫛殼狀，第二世代多為葉片狀或粒狀；灰泥則沒有；亮晶膠結(jié)物主要形成有孔隙發(fā)育而灰泥很少顆?；?guī)r中，這種顆?；?guī)r一般是高能環(huán)境下的產(chǎn)物，灰泥一般為低能或快速堆積?；夷嘀亟Y(jié)晶方解石晶體與亮晶方解石區(qū)分開，就有一定困難。

亮晶方解石膠結(jié)物與粒間灰泥的區(qū)別：三、膠結(jié)物基本特征亮晶方解石膠結(jié)物與粒間灰泥的區(qū)別：亮晶方解石膠結(jié)物與粒間灰泥的區(qū)別：泥晶灰?guī)r，溶洞中有粒狀方解石膠結(jié)物充填，有解理，正交光×50，奧陶系馬家溝組，亮晶方解石膠結(jié)物與粒間灰泥的區(qū)別：亮晶方解石膠結(jié)物與粒間灰泥的區(qū)別：

晶粒是晶粒碳酸鹽巖（也稱結(jié)晶碳酸鹽巖）的主要結(jié)構(gòu)組分。晶?？墒紫雀鶕?jù)其粒度劃分為礫晶、砂晶、粉晶、泥晶等；砂晶和粉晶還可再細(xì)分。但劃分標(biāo)準(zhǔn)有差異。

泥晶和細(xì)粉晶的方解石和白云石，主要是原生或準(zhǔn)同生的；粗粉晶以上的方解石和白云石，主要是次生的，即重結(jié)晶或交代作用的產(chǎn)物四、晶粒教材159頁四、晶粒四、晶粒粉晶白云巖，溶孔洞中自形白云石，有少量柱狀石英，電鏡照片，馬家溝組，四、晶粒四、晶粒

碳酸鹽巖構(gòu)造十分多樣，碎屑巖中的構(gòu)造幾乎都可以出現(xiàn)在碳酸鹽巖中；此外，碳酸鹽巖還常有一些自己獨(dú)有的構(gòu)造類型，如

疊層石、鳥眼構(gòu)造、示頂?shù)卓紫冻涮顦?gòu)造、蟲孔及蟲跡構(gòu)造、縫合線構(gòu)造等。第四節(jié)碳酸鹽巖的構(gòu)造

疊層石由兩種基本紋層組成：（1）富藻紋層，又稱暗層，藻類組分含量多，有機(jī)質(zhì)高，碳酸鹽沉積物少，故色暗。（2）富碳酸鹽紋層，又稱亮層，藻類組分含量少，有機(jī)質(zhì)少，故色淺。這兩種基本紋層交互疊置，即成疊層石構(gòu)造。一、疊層石stromatolite

一、疊層石stromatolite

一、疊層石

疊層石的基本形態(tài)可分為兩類：層狀（包括波狀的等）和柱狀（包括錐狀的等）。其它形態(tài)都是這兩種形態(tài)的過渡或組合。一般說來，層狀形態(tài)疊層石的生成環(huán)境的水動(dòng)力條件較弱，多屬潮間帶上部的產(chǎn)物，柱狀形態(tài)疊層石生成環(huán)境的水動(dòng)力條件較強(qiáng)，多為潮間帶下部及潮下帶上部的產(chǎn)物。一、疊層石

在泥晶或粉晶石灰?guī)r或白云巖中，常見有一種毫米級大小的，多呈現(xiàn)定向排列的、多為方解石或硬石膏充填或半充填的孔隙；因其形狀似鳥眼，故稱鳥眼構(gòu)造；一般認(rèn)為，鳥眼構(gòu)造多形成于沉積期和準(zhǔn)同生期，產(chǎn)于潮上及潮間帶。

二、鳥眼構(gòu)造bird`s-eyestructure二、鳥眼構(gòu)造在碳酸鹽巖的孔隙中，常見有兩種不同特征的充填物；在孔隙的底部或下部為泥晶或粉晶方解石，色較暗；在孔隙的頂部或上部為亮晶方解石，色較淺，多呈白色；三、示頂?shù)讟?gòu)造二者界面平直，且同一巖層中的各個(gè)孔隙的類似界面都是相互平行一致的。這兩種孔隙充填物代表兩個(gè)不同時(shí)期的孔隙充填作用，二者之間的平直界面代表它們沉淀時(shí)的沉積界面，此界面應(yīng)與當(dāng)時(shí)的水平面平行。

三、示頂?shù)讟?gòu)造

四、蟲孔和蟲跡構(gòu)造

生物穿孔是指生物在固結(jié)或半固結(jié)的巖石中或生物組分中，通過穿孔方式所形成的一種孔狀或管狀構(gòu)造。

生物潛穴（