《碳酸鹽巖巖石學(xué)》課件

碳酸鹽巖巖石學(xué)碳酸鹽巖是地球上重要的巖石類型，是石油、天然氣和地下水的主要儲(chǔ)層。碳酸鹽巖的特點(diǎn)生物成因碳酸鹽巖主要由生物遺體或生物活動(dòng)形成?？扇苄蕴妓猁}巖易溶于弱酸性水，形成溶洞、地下河等。多孔隙碳酸鹽巖具有較高的孔隙度，易于儲(chǔ)藏地下水、油氣資源。碳酸鹽巖的礦物組成方解石碳酸鹽巖中最常見的礦物，化學(xué)式為CaCO3。白云石化學(xué)式為CaMg(CO3)2，是碳酸鹽巖中另一種重要的礦物。文石化學(xué)式與方解石相同，但晶體結(jié)構(gòu)不同，在碳酸鹽巖中含量較少。菱鎂礦化學(xué)式為MgCO3，在某些碳酸鹽巖中也存在。碳酸鹽巖的結(jié)構(gòu)類型顆粒結(jié)構(gòu)由碳酸鹽顆粒組成，顆粒間有膠結(jié)物填充。生物結(jié)構(gòu)由生物遺體或生物活動(dòng)形成的結(jié)構(gòu)，例如礁體、生物碎屑。晶體結(jié)構(gòu)由碳酸鹽礦物晶體組成，晶體間相互連接。混合結(jié)構(gòu)由多種結(jié)構(gòu)類型組合而成，例如顆粒-生物混合結(jié)構(gòu)。碳酸鹽巖的形成環(huán)境1淺海環(huán)境溫暖、陽(yáng)光充足的淺海地區(qū)，有利于碳酸鹽生物的生長(zhǎng)繁盛。2高鹽度環(huán)境蒸發(fā)作用強(qiáng)烈的海域，可形成富含碳酸鹽的沉積。3生物活動(dòng)海洋生物的活動(dòng)，如珊瑚礁的生長(zhǎng)，可以促進(jìn)碳酸鹽沉積。碳酸鹽巖的分類1按成因分類根據(jù)碳酸鹽巖的形成環(huán)境和沉積作用的不同，可以分為生物成因、化學(xué)成因和碎屑成因三種類型。2按巖相分類根據(jù)碳酸鹽巖的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和礦物成分的不同，可以分為礁灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r、泥灰?guī)r、鮞?；?guī)r、竹葉狀灰?guī)r等多種巖相類型。3按化學(xué)成分分類根據(jù)碳酸鹽巖的主要礦物成分的不同，可以分為方解石灰?guī)r、白云巖、泥灰?guī)r等類型。方解石方解石是碳酸鹽巖中最常見的礦物，也是地殼中最常見的礦物之一。它是一種無色或白色、透明或半透明的礦物，具有玻璃光澤。方解石的化學(xué)式為CaCO3，是碳酸鈣的結(jié)晶形態(tài)。它廣泛分布于各種地質(zhì)環(huán)境中，包括沉積巖、變質(zhì)巖和火成巖。方解石的晶體形態(tài)方解石的晶體形態(tài)多種多樣，常見的有六方柱狀、菱面體、平行六面體等。六方柱狀晶體以柱狀和板狀為主，菱面體晶體通常呈等軸狀，平行六面體晶體則呈現(xiàn)長(zhǎng)條狀。方解石晶體的形態(tài)取決于其生長(zhǎng)環(huán)境和條件。方解石的雙折射性光線分裂方解石具有雙折射性，光線穿過時(shí)會(huì)分裂成兩束光，方向不同，速度不同。偏振光雙折射現(xiàn)象是方解石的重要光學(xué)特征，可用于制作偏振光濾鏡。方解石的化學(xué)性質(zhì)化學(xué)式方解石的化學(xué)式為CaCO3，它由碳酸根離子(CO32-)和鈣離子(Ca2+)組成。酸反應(yīng)方解石易溶于稀酸，反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，這個(gè)反應(yīng)常用于鑒定方解石。熱穩(wěn)定性方解石在高溫下會(huì)分解，生成氧化鈣(CaO)和二氧化碳(CO2)。方解石的工業(yè)應(yīng)用建筑材料方解石是水泥、石膏和玻璃的主要成分。方解石粉末可用于涂料和油漆。農(nóng)業(yè)方解石可用于土壤改良，增加土壤的鈣含量和pH值，從而促進(jìn)作物生長(zhǎng)?；し浇馐巧a(chǎn)碳酸鈉、碳酸氫鈉等化工產(chǎn)品的原料，也可用于生產(chǎn)橡膠、塑料和陶瓷。其他方解石還可用于造紙、制糖、醫(yī)藥、食品等行業(yè)，用途廣泛。白云石白云石是一種常見的碳酸鹽礦物，化學(xué)式為CaMg(CO3)2。白云石通常呈白色或灰白色，具有玻璃光澤。白云石是重要的工業(yè)礦物，廣泛用于建材、化工、冶金等領(lǐng)域。白云石的晶體形態(tài)白云石晶體通常呈菱形或六面體，也可能出現(xiàn)其他形態(tài)，例如：板狀柱狀片狀白云石晶體常具有解理，解理方向平行于菱形面。此外，白云石晶體也可能呈現(xiàn)出雙晶結(jié)構(gòu)，這使得其具有不同的光學(xué)特性。白云石的化學(xué)性質(zhì)1化學(xué)式白云石的化學(xué)式為CaMg(CO3)2。2溶解度白云石在水中的溶解度很低。3硬度莫氏硬度為3.5-4。4密度密度約為2.86克/立方厘米。白云石的成因沉積成因白云石可以由海水中的鎂離子與碳酸鹽沉淀而成，多見于淺海環(huán)境。交代成因白云石可以由富含鎂的地下水或溶液與碳酸鹽巖發(fā)生交代反應(yīng)形成，多見于深埋環(huán)境。生物成因白云石還可以由某些生物的代謝活動(dòng)產(chǎn)生，例如一些細(xì)菌可以利用海水中的鎂離子形成白云石。白云巖白云巖是沉積巖的一種，主要由白云石組成，常含有少量方解石、石英、黏土礦物等。白云巖的顏色一般為灰白色或淺灰色，具有較強(qiáng)的抗風(fēng)化能力，在自然界中分布廣泛。白云巖的結(jié)構(gòu)特征顯微結(jié)構(gòu)白云巖通常具有獨(dú)特的顯微結(jié)構(gòu)，被稱為“白云石化”。粒度白云巖的粒度一般較小，可以是細(xì)粒、中粒或粗粒。孔隙度白云巖的孔隙度通常較低，但可能存在溶蝕孔隙和裂隙。紋理白云巖可能表現(xiàn)出層狀、結(jié)核狀或塊狀紋理。白云巖的成因1化學(xué)交代方解石與富鎂水發(fā)生反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為白云石。2沉積成因富鎂的海水環(huán)境中，白云石直接沉淀形成。3生物成因某些微生物參與白云石的形成。白云巖的地質(zhì)應(yīng)用白云巖通常是良好的儲(chǔ)層巖，具有很高的孔隙度和滲透率，可以作為石油和天然氣的儲(chǔ)集層。白云巖可以作為地下水儲(chǔ)層，其良好的儲(chǔ)水性能可為地下水資源提供保障。白云巖可以作為建筑材料，其良好的抗壓強(qiáng)度和耐久性使其成為理想的建筑材料。蒸發(fā)巖石膏石膏是常見的蒸發(fā)巖礦物，形成于水體蒸發(fā)過程中。巖鹽巖鹽是另一種常見的蒸發(fā)巖礦物，由氯化鈉組成。鉀鹽鉀鹽是蒸發(fā)巖礦物中的一種重要礦物，具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。蒸發(fā)巖的礦物組成鹵化物主要包括石鹽(NaCl)和鉀鹽(KCl)，它們?cè)谡舭l(fā)環(huán)境中沉淀形成。硫酸鹽常見的硫酸鹽礦物有石膏(CaSO4·2H2O)和硬石膏(CaSO4)，它們?cè)谡舭l(fā)后期沉淀。碳酸鹽包括方解石(CaCO3)和白云石(CaMg(CO3)2)，它們?cè)谡舭l(fā)環(huán)境中也可能沉淀形成。蒸發(fā)巖的形成過程1飽和度增加海水不斷蒸發(fā)，鹽類濃度不斷升高2礦物析出當(dāng)海水達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，溶解度最低的礦物首先析出3沉積巖形成析出的礦物堆積，形成蒸發(fā)巖蒸發(fā)巖的類型巖鹽主要成分為氯化鈉，廣泛存在于世界各地。石膏主要成分為硫酸鈣，通常與巖鹽共生。硬石膏主要成分為無水硫酸鈣，常由石膏脫水形成。蒸發(fā)巖的地質(zhì)應(yīng)用1油氣勘探蒸發(fā)巖可以作為優(yōu)質(zhì)的儲(chǔ)層巖石，并可作為良好的蓋層，在油氣勘探中起著重要作用。2礦產(chǎn)資源蒸發(fā)巖中蘊(yùn)藏著豐富的礦產(chǎn)資源，如石膏、巖鹽、鉀鹽等，具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。3環(huán)境研究蒸發(fā)巖記錄著古氣候和古環(huán)境信息，對(duì)環(huán)境演變和氣候變化研究具有重要意義。鈣質(zhì)碎屑巖鈣質(zhì)碎屑巖是由碳酸鹽巖碎屑和少量其他碎屑組成的沉積巖。這些碎屑主要為方解石、白云石、以及少量石英、長(zhǎng)石、云母等。鈣質(zhì)碎屑巖通常形成于淺海環(huán)境，包括潮間帶、潮下帶和陸架環(huán)境。這些環(huán)境通常有較強(qiáng)的波浪和水流作用，導(dǎo)致碳酸鹽巖發(fā)生破碎、磨蝕和搬運(yùn)。鈣質(zhì)碎屑巖的礦物組成主要礦物方解石是最主要的礦物成分,其它礦物包括白云石,石英,以及少量粘土礦物.次要礦物有鐵礦物,磷酸鹽,以及少量有機(jī)質(zhì).鈣質(zhì)碎屑巖的結(jié)構(gòu)特征顆粒大小鈣質(zhì)碎屑巖由顆粒大小不同的碎屑組成。常見的顆粒類型包括礫石、砂礫、泥沙和粘土。顆粒形狀鈣質(zhì)碎屑巖中的顆粒形狀多種多樣。常見形狀包括圓形、棱角狀和碎屑狀。顆粒排列鈣質(zhì)碎屑巖中的顆粒排列可能是不規(guī)則的、分選的或分級(jí)的。排列方式取決于沉積環(huán)境和沉積過程。鈣質(zhì)碎屑巖的成因1生物碎屑生物殘骸，例如貝殼、珊瑚和藻類，在沉積后分解為碎屑，形成鈣質(zhì)碎屑巖。2化學(xué)沉積碳酸鈣從水體中析出，形成化學(xué)沉積物，例如方解石和白云石，這些沉積物可以與其他碎屑混合形成鈣質(zhì)碎屑巖。3陸源碎屑來自陸地的碎屑，例如石英和長(zhǎng)石，可以與鈣質(zhì)碎屑混合，形成鈣質(zhì)碎屑巖。鈣質(zhì)碎屑巖的地質(zhì)應(yīng)用地層對(duì)比鈣質(zhì)碎屑巖可以提供重要