11.第十一章--碳酸鹽巖概論課件

1、第十一章 碳酸鹽巖概論,第一節(jié) 緒言 第二節(jié) 碳酸鹽巖的成分 第三節(jié) 碳酸鹽巖的結(jié)構(gòu)組分 第四節(jié) 碳酸鹽巖的構(gòu)造,第一節(jié) 緒 言,碳酸鹽巖屬于化學(xué)巖及生物化學(xué)巖類。 碳酸鹽巖是主要由方解石和白云石等碳酸鹽礦物組成的沉積巖。 石灰?guī)r和白云巖是碳酸鹽巖的最主要的巖石類型。 碳酸鹽巖巖石學(xué)主要研究任務(wù)是全面研究碳酸鹽巖的成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和成因。 一、碳酸鹽巖巖石學(xué)研究現(xiàn)狀 二、研究要點(diǎn),一、碳酸鹽巖巖石學(xué)研究現(xiàn)狀,1國外碳酸鹽巖巖石學(xué)研究現(xiàn)狀 2我國的碳酸鹽巖巖石學(xué)研究現(xiàn)狀,1國外碳酸鹽巖巖石學(xué)研究現(xiàn)狀 碳酸鹽巖巖石學(xué)作為一門獨(dú)立的地質(zhì)科學(xué)分支，發(fā)展現(xiàn)狀概括起來主要表現(xiàn)在以下九個方面： 第一，非單一

2、的化學(xué)成因。碳酸鹽物質(zhì)成分的沉淀和沉淀后的種種變化主要是由化學(xué)或生物化學(xué)定律支配的，而當(dāng)各種碳酸鹽成分一經(jīng)沉淀成為特定的結(jié)構(gòu)組分后，它們在沉積環(huán)境中則主要受不同強(qiáng)度水動力條件控制，即主要是機(jī)械作用。因此，碳酸鹽巖幾乎總是多種作用或多種形成機(jī)理的綜合產(chǎn)物。 第二，能量觀點(diǎn)。利用能量指數(shù)，可以在露頭剖面或鉆井剖面上劃分出有定量數(shù)據(jù)的高能量或低能量的層段，也可以在區(qū)域上劃分出有定量數(shù)據(jù)的高能量或低能量的地區(qū)，這對沉積相帶的能量分析和油氣勘探是十分有用的。近年來采用能量指數(shù)來確定和劃分沉積相帶的水能量級別或采用顆粒與泥的相對百分含量來確定沉積相帶的水能量大小，同樣是重要的。 第三，結(jié)構(gòu)-成因分類。由于

3、各種結(jié)構(gòu)組分能反映沉積環(huán)境中的水動力條件及其他特征，因此，按碳酸鹽巖的結(jié)構(gòu)-成因分類的各種巖石類型就必然反映其沉積相特征和水動力條件。這樣，碳酸鹽巖巖類學(xué)和巖相古地理學(xué)就十分密切地聯(lián)系起來了。,第四，白云石及白云巖生成機(jī)理。已被人們普遍接受的有潮上鹽坪的毛細(xì)管濃縮白云化作用或蒸發(fā)泵白云化作用、回流滲透白云化作用、海水與淡水的混合白云化作用、調(diào)整白云化作用、各種Mg/Ca比值和各種鹽度的水體（包括淡水）中的白云石生成作用以及其他白云化作用機(jī)理解釋等。這些觀點(diǎn)和學(xué)說對于古代白云巖的研究起很大地推進(jìn)作用。 第五，碳酸鹽沉積物的沉積后作用。與碎屑沉積物和粘土沉積物相比，碳酸鹽沉積物更易遭受沉積后的變化

4、。碳酸鹽沉積物（巖）具有易變、易溶和易成巖等特點(diǎn)。 第六，現(xiàn)代碳酸鹽沉積模式。肖（Shaw，1964）、歐文（Irwin，1965）、拉波特（Laporte，1967，1969）、楊（Young et al，1972）、阿姆斯特朗（Armstrong，1974）、威爾遜（Wilson，1975）等的著作及其中的沉積相和巖相古地理研究成果起了重要的開拓作用。 第七，化石巖石學(xué)。推進(jìn)了碳酸鹽巖巖類學(xué)和古地理學(xué)的研究。 第八，碳酸鹽巖的研究方法。近20年來碳酸鹽巖巖石學(xué)和巖相古地理學(xué)的飛速發(fā)展，是與這些先進(jìn)的研究方法分不開的。 第九，深水海洋碳酸鹽沉積的研究。大量研究成果表明，在古代碳酸鹽沉積物（巖

5、）中有廣泛的沉積物重力流、風(fēng)暴流和等深流沉積巖相。,2我國的碳酸鹽巖巖石學(xué)研究現(xiàn)狀 概括起來有以下十方面： 第一，建立了具有我國特點(diǎn)的碳酸鹽巖分類方案。大體上把碳酸鹽巖分為三大類：顆粒-泥碳酸鹽巖、晶粒碳酸鹽巖、生物格架碳酸鹽巖等。 第二，發(fā)展了我國自己的化石巖石學(xué)或化石碎片巖石學(xué)。這主要表現(xiàn)在反映我國碳酸鹽巖中的化石碎片的圖版、圖冊、教材、專著等已陸續(xù)公開出版，一些高等學(xué)校還專門開設(shè)了“化石巖石學(xué)”課程。 第三，現(xiàn)代碳酸鹽研究取得了可喜的進(jìn)展。通過對我國海南島及西沙群島現(xiàn)代生物礁考察和部分鉆孔的研究，開拓了我國海洋碳酸鹽沉積物及成巖作用研究的新領(lǐng)域，并有大量科技論著問世。 第四，碳酸鹽沉積后

6、作用的研究取得了重要成果。通過對西沙和海南島的現(xiàn)代碳酸鹽沉積物的沉積后作用的研究、華北地臺早古生代碳酸鹽巖成巖作用的研究及硅化作用、去白云化作用、石膏化作用的研究等，均取得了可喜的成果。 第五，古代碳酸鹽巖的沉積環(huán)境及沉積相的研究也日益深入了。這主要表現(xiàn)在單剖面沉積環(huán)境分析或微相研究的深入以及各種新穎的相模式的建立，表明我國的碳酸鹽巖巖石學(xué)已從巖類學(xué)發(fā)展到了巖相學(xué)的階段。,第六，區(qū)域性的碳酸鹽巖巖相古地理學(xué)研究也有了重大的發(fā)展。這主要表現(xiàn)在中-小比例尺（1：50萬、1：250萬、1：400萬）和定量化的巖相古地理圖的出現(xiàn)。 第七，碳酸鹽巖不僅在油氣勘探中得到廣泛應(yīng)用，其在許多金屬與非金屬礦產(chǎn)勘

7、探中日益受到重視。生產(chǎn)及科研實(shí)踐證明一些以前被認(rèn)為是“中、低溫?zé)嵋旱V床”，其礦體的富集竟與碳酸鹽巖的沉積相帶有極為密切的關(guān)系；有些過去被認(rèn)為是海陸交互相的煤田，現(xiàn)在看來有必要重新認(rèn)識了。 第八，現(xiàn)代和古代巖溶研究為油氣水勘探提供了新的理論依據(jù)。我國是碳酸鹽巖巖溶最發(fā)育的國家，通過現(xiàn)代巖溶研究解決水土流失和水源問題及古巖溶的研究解決古潛山油氣勘探問題，均已取得了十分豐富的研究成果，促進(jìn)了國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。 第九，我國碳酸鹽巖資源豐富，建材及化工系統(tǒng)在碳酸鹽巖的化學(xué)成分、物理性能、工業(yè)應(yīng)用等方面也進(jìn)行了大量的研究工作，并取得了顯著效益。 第十，碳酸鹽巖研究手段日趨完善。如使用氧碳同位素資料研究白云石

8、形成環(huán)境，利用掃描電鏡研究微晶碳酸鹽巖，用C14法測定近代碳酸鹽沉積物的年齡，用古地磁法恢復(fù)古緯度-古氣候等，亦取得良好成果。,二、研究要點(diǎn),1）加強(qiáng)海相碳酸鹽巖層序地層學(xué)研究。結(jié)合國外理論和實(shí)踐，進(jìn)一步深化我國海相層序地層學(xué)基礎(chǔ)理論研究，按照不同大地構(gòu)造單元，建立較完整的理論體系。 2）探索和建立海相碳酸鹽巖高分辨率層序地層學(xué)，有效地為石油勘探和礦產(chǎn)預(yù)測服務(wù)，創(chuàng)造新思路，開拓新領(lǐng)域。 3）完善碳酸鹽巖巖相古地理研究及制圖工作。中-小比例尺巖相古地理研究及制圖從理論到方法已有了很大發(fā)展，從礦產(chǎn)預(yù)測角度，以后應(yīng)加強(qiáng)大-中比例尺碳酸鹽巖巖相古地理研究及制圈，為勘探地層-巖性油氣藏提供地質(zhì)依據(jù)。 4

9、）針對碳酸鹽巖易變性和易溶性進(jìn)一步開展成巖作用研究仍然是個重要問題。碳酸鹽巖油氣儲層具有較強(qiáng)的非均質(zhì)性，復(fù)雜的構(gòu)造運(yùn)動、古巖溶和白云巖化作用是重要控制因素，把碳酸鹽巖成巖作用從定性向定量發(fā)展仍需加強(qiáng)。 5）完善碳酸鹽巖測試技術(shù)，提高分析化驗(yàn)精度，開展地質(zhì)建模和數(shù)值模擬都是把碳酸鹽巖研究推向新階段的重要手段。,第二節(jié) 碳酸鹽巖的成分,一、碳酸鹽巖的礦物成分 二、碳酸鹽巖的化學(xué)成分,一、碳酸鹽巖的礦物成分,碳酸鹽巖主要由方解石和白云石兩種碳酸鹽礦物組成。 碳酸鹽巖的兩種最基本類型巖石： （1）石灰?guī)r（以方解石為主的巖石） （2）白云巖（以白云石為主的巖石）。 方解石（CaCO3）屬于三方晶系，其晶

10、體結(jié)構(gòu)如圖111所示。圖111中三角形代表CO32-絡(luò)陰離子，圓球代表Ca2+。,方解石常見的晶形有菱面體、復(fù)三方偏三角面體（圖112），三組菱面體解理完全，硬度為3，相對密度為2.71，活度積常數(shù)在25時為10-8.52。,方解石礦物體系：低鎂方解石、高鎂方解石、文石等礦物。 低鎂方解石：即一般的方解石，其MgCO3含量一般小于4mol。 高鎂方解石：有時也稱為鎂方解石，其MgCO3含量一般大于10mol%，有時可達(dá)30mol。其鎂含量雖高，但方解石的晶格并未破壞。 文石：又稱為霰石，是方解石的同質(zhì)異象變體，屬斜方晶系，活度積常數(shù)在25時為10-8.15。在現(xiàn)代沉積中常呈針狀，有時也呈泥狀。

11、 高鎂方解石最不穩(wěn)定，文石次之，低鎂方解石較穩(wěn)定，因此，高鎂方解石和文石都要轉(zhuǎn)變?yōu)榈玩V方解石。所以，高鎂方解石和文石主要出現(xiàn)在現(xiàn)代碳酸鹽沉積中，在古代的碳酸鹽巖中是不存在高鎂方解石和文石的。,白云石（CaMgCO32）也屬于三方晶系，常見的晶形為菱面體（圖113），菱形晶面常彎曲，硬度為3.54，相對密度為2.87，活度積常數(shù)在25時為10-17.6。 在白云石礦物體系中，除白云石外，還有原白云石。 白云石理想化學(xué)式是CaMgCO32 。在理想的白云石礦物的晶體構(gòu)造中，Ca2+，Mg2+，CO32-都有其特定的位置。它們都呈各自的離子面，都在垂直c軸的方向上相互交替疊積著。這就是所說的最有序的

12、晶體狀態(tài)。,在自然界中，上述理想的白云石是很少見的。碳酸鹽巖中的白云石通常都是富鈣的，現(xiàn)代碳酸鹽沉積物中的白云石更是如此。這種富鈣的白云石，其化學(xué)式大體變化在CaMg（CO3）2和Ca（Mg0.84Ca0.16）CO32之間，當(dāng)然其晶體構(gòu)造也就不是最理想有序了。這種富鈣的白云石在自然界中是欠穩(wěn)定的，它們都有向更穩(wěn)定的（更加化學(xué)計量的或更加有序的）白云石轉(zhuǎn)化的趨勢。一般說來，白云石形成的時間愈長，即其時代愈老，它們就愈接近理想的白云石晶體構(gòu)造和化學(xué)式。這種富鈣的白云石就是所謂的原白云石。 在碳酸鹽巖中，除上述方解石和白云石體系的礦物外，還常有鐵白云石、菱鐵礦、菱鎂礦等碳酸鹽礦物。,在碳酸鹽巖中，

13、除上述碳酸鹽礦物外，還常有一些非碳酸鹽的自生礦物，即在沉積環(huán)境中生成的非碳酸鹽礦物： 如石膏、硬石膏、天青石、重晶石、螢石、石鹽、鉀石鹽、玉髓、自生石英、黃鐵礦、赤鐵礦、海綠石、膠磷礦等。另外，還常含一些陸源礦物，如粘土礦物、石英、長石、云母、綠泥石以及一些重礦物等。 在碳酸鹽巖中，還常含一些有機(jī)質(zhì)。 這些礦物成分在判斷碳酸鹽巖的成因及沉積環(huán)境上，都是很有用處的。,瘤狀灰?guī)r，瘤狀體周圍被鈣鎂質(zhì)頁巖圍繞。野外露頭。湖南瀏陽，下二疊統(tǒng)。,左：瘤狀灰?guī)r中的菊花狀天青石。野外露頭。湖南瀏陽，下二疊統(tǒng)。 右：“硅化菊花狀天青石”。手標(biāo)本。湖南瀏陽，下二疊統(tǒng)。,二、碳酸鹽巖的化學(xué)成分,純石灰?guī)r（純方解石）

14、的理論化學(xué)成分為CaO（56）和CO2（44）；純白云巖（純白云石）的理論化學(xué)成分為CaO（30.4），MgO（21.7），CO2（47.9）。但是，實(shí)際上自然界中的碳酸鹽巖總是或多或少地含有其他的化學(xué)成分。 碳酸鹽巖的化學(xué)成分可以反映它的礦物成分。通常根據(jù)其某一種化學(xué)成分的含量，乘上一定的常數(shù)，即可換算成其相應(yīng)的礦物成分的含量。如某一巖石中MgO含量為10，乘上常數(shù)4.6，即得白云石含量為46。 碳酸鹽巖的化學(xué)成分對碳酸鹽巖的各種工業(yè)用途來說是很重要的。例如水泥用的石灰?guī)r，MgO的含量需小于33.5，K2ONa2O的含量需小于l，SO3含量需小于3，SiO2含量需小于34；冶金熔劑用的白云巖

15、，MgO需大于16，SiO2需小于7；維尼龍纖維用的石灰?guī)r、耐火材料用的白云巖、其他工業(yè)用的碳酸鹽巖也都有一定的要求。,在碳酸鹽巖中還常含有一些微量元素或痕量元素，如Sr，Ba，Mn，Co，Ni，Pb，Zn，Cu，Cr，Ga，Ti，B等。這些元素在地層劃分和對比以及沉積環(huán)境分析上，有時很有意義。 例如硼（B），開闊海石灰?guī)r的硼含量約為0.05，局限海石灰?guī)r的硼含量約為0.14，潮上云坪準(zhǔn)同生白云巖的硼含量約為0.24。這說明碳酸鹽巖中的硼含量隨其沉積環(huán)境的水體含鹽度的增高而增高，碳酸鹽巖中的硼含量可作為古沉積環(huán)境水體含鹽度的良好標(biāo)志。因此，開展碳酸鹽巖中微量及痕量元素的研究是有意義的。,第三節(jié)

16、 碳酸鹽巖的結(jié)構(gòu)組分,碳酸鹽巖主要由顆粒、泥、膠結(jié)物、生物格架、晶粒等五類結(jié)構(gòu)組分組成。此外，還有一些次要的結(jié)構(gòu)組分，如陸源物質(zhì)、其他化學(xué)沉淀物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)等；也還有一些派生的結(jié)構(gòu)組分，如孔隙等。 一、顆粒 二、泥 三、膠結(jié)物 四、晶粒 五、生物格架,一、顆 粒,碳酸鹽巖中的顆粒，按其是否在沉積盆地中形成，可分為內(nèi)顆粒（盆內(nèi)顆粒）和外顆粒（盆外顆粒）兩類。內(nèi)顆粒是主要的，外顆粒是次要的。 內(nèi)顆粒的類型多種多樣，主要的顆粒類型有： 1. 內(nèi)碎屑 2. 鮞粒 3. 藻粒 4. 球粒與糞球粒 5. 葡萄石、團(tuán)塊、豆粒 6. 生物顆粒,外顆粒指來自沉積地區(qū)以外的較老的碳酸鹽巖碎屑，是陸源碎屑顆粒。這種陸

17、源的碳酸鹽巖碎屑與在沉積盆地中形成的碳酸鹽巖內(nèi)碎屑（見下）在成分上雖然相同，即都是碳酸鹽成分，但形成機(jī)理卻是根本不同的。主要由陸源的石灰?guī)r碎屑顆?；虬自茙r碎屑顆粒（通常都為礫石級）組成的巖石，應(yīng)屬碎屑巖的范疇，可稱為石灰?guī)r碎屑巖(如石灰?guī)r礫巖）或白云巖碎屑巖（如白云巖礫巖）。如何把陸源的碳酸鹽巖碎屑顆粒與內(nèi)碎屑區(qū)分開，卻并不是在任何情況下都能做到或很容易就能做到的，這要根據(jù)沉積地區(qū)及其外圍地區(qū)的區(qū)域地質(zhì)（地層、巖石、古生物、大地構(gòu)造等）特征進(jìn)行綜合分析判斷。 內(nèi)顆粒指在沉積盆地或沉積環(huán)境內(nèi)形成的碳酸鹽顆粒。這種顆?？梢允腔瘜W(xué)沉積作用形成的，也可以是機(jī)械破碎作用形成的，還可以是生物作用形成的，或

18、者是這些作用的綜合產(chǎn)物。?？耍‵olk，1959，1962）稱其為“異化顆?！被颉爱惢M分”，即?？怂f的“異常化學(xué)作用”所形成的顆?；蚪M分。碳酸鹽巖中的顆粒，主要就是這種內(nèi)顆粒。,1.內(nèi)碎屑 內(nèi)碎屑主要是在沉積盆地中沉積不久的、半固結(jié)或固結(jié)的各種碳酸鹽沉積物，受波浪、潮汐水流、風(fēng)暴流、重力流等的作用，破碎、搬運(yùn)、磨蝕、再沉積而成的。內(nèi)碎屑常具有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可含有化石、鮞粒、球粒以及早先形成的內(nèi)碎屑等，其磨蝕的邊緣常切割它所包含的化石、鮞粒等顆粒。 內(nèi)碎屑的形態(tài)隨固結(jié)程度和磨蝕程度而變，可分為散邊形內(nèi)碎屑、塑性內(nèi)碎屑和似剛性內(nèi)碎屑。這幾種內(nèi)碎屑中，第一種固結(jié)最差，第三種固結(jié)最好。 根據(jù)大小

19、，可把內(nèi)碎屑劃分為礫屑（直徑大于2mm）、砂屑（直徑為0.12mm）和粉屑（直徑為0.0050.1mm），砂屑和粉屑還可進(jìn)一步細(xì)分。,礫石級的內(nèi)碎屑即礫屑，多呈扁餅狀，圓度好，分選也常較好，其側(cè)面常呈長條狀，似竹葉，故常稱其為竹葉狀礫屑。其扁平面多與層面平行，但也有與層面斜交甚至垂直的，也有呈疊瓦狀排列或旋渦狀排列的；其磨圓度通常相當(dāng)好，分選好到中等。有的竹葉狀礫屑的表面或表層還常有褐色，稱氧化圈。礫屑之間多為灰泥基質(zhì)，亮晶膠結(jié)物少見。礫石級的內(nèi)碎屑在我國北方寒武系及奧陶系中廣泛分布，主要由器組成的巖石稱竹葉狀灰?guī)r。,。,我國學(xué)者李學(xué)清在1927年對中國華北寒武、奧陶系中普遍出現(xiàn)的礫屑灰?guī)r(俗

20、稱“竹葉狀”灰?guī)r，礫屑多呈扁平狀，斷面形似竹葉)進(jìn)行了研究，并提出了潟湖或淺海鈣質(zhì)沉積物再破碎的成因假說。潘正蒲等人(1981)進(jìn)而認(rèn)為，這些帶有氧化圈且與泥晶共生的扁平狀礫屑，形成于封閉或半封閉的潟湖、潮間潮上地帶。這里的表層泥晶沉積物由于干旱脫水而發(fā)生龜裂，并沿裂紋上翹，潮水涌來將其掀翻就地沉積或作短距離搬運(yùn)，則形成“竹葉狀”灰?guī)r。這種成因解釋被稱為泥皮成因說。 大量研究證實(shí)，風(fēng)暴潮和風(fēng)暴流也能引起濱海和較深的淺海(正常浪底以下的淺海)碳酸鹽沉積物發(fā)生同生破碎，形成特殊排列的扁平狀礫級內(nèi)碎屑。,所有這些特征都表明，這種竹葉狀礫屑是在淺水海洋環(huán)境中，半固結(jié)或已固結(jié)的碳酸鹽巖層，經(jīng)強(qiáng)大的水流、

21、潮汐或風(fēng)暴作用，發(fā)生破碎、磨蝕、搬運(yùn)并堆積而成。與層面斜交或垂直以及呈疊瓦狀或旋渦狀排列的竹葉，更反映了強(qiáng)大的水動力條件。近來，有些學(xué)者把竹葉狀礫屑視作風(fēng)暴的產(chǎn)物，也有人把它的分布與地震作用聯(lián)系起來。,孟祥化等(1986)認(rèn)為，風(fēng)暴成因的礫級內(nèi)碎屑可以分為原地型和異地型。 原地型礫級內(nèi)碎屑的形態(tài)為扁片狀，成分比較單一，主要來源于下伏沉積層。礫屑表面一般無氧化圈，無明顯磨蝕，但時而具溶蝕和塑性變形現(xiàn)象。所構(gòu)成的礫屑灰?guī)r常呈顆粒支撐或部分基質(zhì)支撐。在剖面中，這種原地型礫屑灰?guī)r層常呈透鏡狀產(chǎn)出，底界平直并與下伏巖層呈連續(xù)過渡關(guān)系，頂界多凹凸不平，呈“云朵狀”，礫屑呈倒小字形排列。此類風(fēng)暴礫屑灰?guī)r為風(fēng)

22、暴潮就地沖擊濱?；蜻h(yuǎn)濱帶海底已固結(jié)半固結(jié)的碳酸鹽沉積物，使之破碎，并為不同方向的風(fēng)暴擠壓或風(fēng)暴流呈旋渦狀就地掀起和就地堆積而成。 異地型礫級內(nèi)碎屑的形狀亦多為扁平狀，呈菊花狀、輻射狀以及雜亂狀排列。礫屑成分較為復(fù)雜，有各種成因和相帶的灰?guī)r成分。這些混雜的礫間往往充填有泥屑、粉屑等組分，呈基質(zhì)支撐。異地型風(fēng)暴礫屑灰?guī)r與下伏巖層之間由沖刷面分開，而與上覆巖層呈平整連續(xù)過渡關(guān)系。它們是由風(fēng)暴(重力)流所形成，多堆積于較深的淺海環(huán)境，其物質(zhì)來源于淺海盆地的濱海帶。礫屑和基質(zhì)物質(zhì)可由褐、紅、黃、灰、灰綠等多種顏色構(gòu)成，表明它們經(jīng)歷了由氧化到弱還原的多種環(huán)境狀態(tài)。 此外，在淺水臺地、淺灘等高能環(huán)境，由正常

23、波浪形成的礫屑，常呈典型的竹葉狀，磨蝕作用較強(qiáng)，分選好、多呈平行層面或單向及雙向傾斜排列。礫屑成分單一，與下伏沉積物成分相同。常為亮晶方解石膠結(jié)，填隙物也常有鮞粒、砂屑和石英砂等。礫屑普遍發(fā)育紫紅色氧化圈。這種礫屑灰?guī)r層單層厚度小(約幾厘米十幾里米)，呈較穩(wěn)定的層狀。并且與上覆巖層為平整接觸，與下伏巖層之間多存在沖刷面。,砂級的內(nèi)碎屑即砂屑，在顯微鏡下極易觀察，在巖石表面也可勉強(qiáng)看出。砂屑多為泥晶石灰?guī)r的碎屑，圓度及分選一般都較好，也有形狀不規(guī)則和分選差的砂屑。因其細(xì)小，常常被搬運(yùn)到較遠(yuǎn)的地方，所以其分布比礫屑更為廣泛。它一般具有較剛性的外形和不同程度的磨圓。砂屑的成因與礫屑相似，也是先期沉積

24、物的破碎產(chǎn)物，只是破碎更為強(qiáng)烈罷了。主要見于高能環(huán)境。,粉砂級的內(nèi)碎屑即粉屑也廣泛存在，常與泥屑共生。其特征基本上同砂屑，僅粒級較小罷了。粉屑僅存在于較低能的環(huán)境中。,左：礫屑。礫屑石灰?guī)r。礫屑成分有灰泥石灰?guī)r、粉晶石灰?guī)r等；礫屑呈橢圓形，似竹葉狀礫屑，磨圓好，略呈定向排列?；|(zhì)為重結(jié)晶的方解石。河南登封，下寒武統(tǒng)饅頭組，單偏光，50。 右：礫屑。竹葉(狀礫屑)石灰?guī)r。竹葉成分為灰泥石灰?guī)r，磨圓好，分選中等?；|(zhì)主要為灰泥。內(nèi)蒙烏海，上寒武統(tǒng)崮山組，放大機(jī)直拍， 6。,左：砂屑。砂屑石灰?guī)r。砂屑成分為泥晶和粉晶方解石，磨圓好，分選中等，略有定向排列。亮晶膠結(jié)。安徽淮南，下寒武統(tǒng)毛莊組，單偏光，

25、50。 右：藻砂屑。藻砂屑石灰?guī)r。砂屑富含藻絲體，內(nèi)部已重結(jié)晶，形狀不規(guī)則，磨圓及分選中等。亮晶膠結(jié)，具二世代。安徽宿縣，下寒武統(tǒng)毛莊組，單偏光，50。,左：粉屑。粉屑石灰?guī)r。粉屑分選及磨圓均較好。含少量石英粉砂?；|(zhì)有亮晶方解石及灰泥。內(nèi)蒙烏海，中奧陶統(tǒng)三道坎組，單偏光，50。 右：粉屑。粉屑石灰?guī)r。粉屑分選及磨圓好。基質(zhì)以亮晶方解石為主，含有灰泥。安徽淮南，下寒武統(tǒng)饅頭組，單偏光， 50。,2.鮞粒 鮞粒是具有核心和同心層結(jié)構(gòu)的球狀顆粒，很像魚子（即鮞），故得名；也有稱其為“鮞石”的，也可簡稱為“鮞”。 鮞粒大都為極粗砂級到中砂級的顆粒（20.25mm），常見的鮞粒為粗砂級（10.5mm）

26、，大于2mm和小于0.25mm的鮞粒較少見。,鮞粒通常由兩部分組成：一為核心，一為同心層。核心可以是內(nèi)碎屑、化石（完整的或破碎的）、球粒、陸源碎屑顆粒等；同心層主要由泥晶方解石組成。 現(xiàn)代海洋環(huán)境中的鮞粒主要由文石組成。有的鮞粒具有放射狀結(jié)構(gòu)，此放射結(jié)構(gòu)有的可以穿過整個同心層，有的則只限于幾個同心層中。,根據(jù)鮞粒的結(jié)構(gòu)和形態(tài)特征，可把鮞粒劃分為以下幾種類型： 正常鮞 表皮鮞（或表鮞） 復(fù)鮞 橢形鮞 放射鮞 單晶鮞及多晶鮞 負(fù)鮞,正常鮞：其同心層厚度大于核心的直徑，且呈球形。一般所說的鮞粒都是指這種正常鮞。 表皮鮞（或表鮞）：其同心層厚度小于其核心直徑。有的表皮鮞甚至只有一層同心層，即一層皮殼。

27、 復(fù)鮞：在一個鮞粒中，包含兩個或多個小的鮞粒。 橢形鮞：鮞粒呈橢球形，主要是由其核心的形狀決定的。核心為長條形的鮞常呈橢球形。,放射鮞：即具有放射結(jié)構(gòu)的鮞粒（d）。這種放射結(jié)構(gòu)多是后來重結(jié)晶作用的產(chǎn)物。 單晶鮞及多晶鮞：整個鮞?；旧嫌梢粋€球形的外殼和其中的一個方解石晶體或若干個方解石晶體構(gòu)成，其同心層已不復(fù)存在了。這種鮞粒多是剛形成的鮞粒在成巖作用早期遭受淡水淋濾作用，其核心及同心層被溶解，然后又被充填的結(jié)果（e）。 負(fù)鮞：即核心及同心層的大部或全部已被溶蝕的鮞粒，基本上只剩下一個外殼層，故也稱為空心鮞。實(shí)際上，這是一種鮞粒內(nèi)的溶蝕孔隙（f）。,關(guān)于鮞粒的成因，有許多學(xué)說和觀點(diǎn)，但歸納起來，

28、不外乎兩種，即生物說和無機(jī)說。 早在19世紀(jì)末，就有人發(fā)現(xiàn)鮞粒中有藻類存在。后來又有人把鮞粒放在酸中溶解，也發(fā)現(xiàn)有藻的殘余。這就使他們提出鮞粒是藻成因的學(xué)說。開始，這一學(xué)說受到很多學(xué)者的贊同，但不久就受到了抨擊。反對者認(rèn)為，鮞粒中藻（常是藻管）并不一定是在鮞粒形成時就存在的，而是在鮞粒形成后由藻的穿孔作用形成的，即是在沉積以后才進(jìn)去的；另外，在洞穴中和鍋爐中，以及在實(shí)驗(yàn)室中，都可以形成鮞粒，這就很難說是藻在起決定的作用了。因此，現(xiàn)在支持這一學(xué)說的人已不多了。 無機(jī)沉淀學(xué)說把鮞粒的生成與它的結(jié)構(gòu)特征（有核心和同心層）及其生成環(huán)境（水動力條件較強(qiáng)的地區(qū)）聯(lián)系起來，因此說服力較強(qiáng)。 卡耶（Cayeu

29、x，1935）曾提出鮞生長的必要條件是：CaCO3供應(yīng)豐富而且達(dá)到飽和， 有充分的核心來源， 水要受到攪動。他還認(rèn)為，鮞粒那種完美的同心層結(jié)構(gòu)，用藻管或藻的殘余體是不可能解釋的。,韋爾（Weyl，1967）在巴哈馬地區(qū)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)觀察，對鮞的同心層結(jié)構(gòu)的生成有較好地說明。 韋爾注意到，當(dāng)把碳酸鹽顆粒浸入溫暖的飽和CaCO3的表層海水中，圍繞這種顆粒表面的沉淀作用立刻就發(fā)生了，但幾分鐘以后，沉淀作用的速度就突然變慢了。這時，顆粒的表層沉淀物（即新生成的一個同心層）似乎與海水處于平衡狀態(tài)。當(dāng)這一新生的鮞粒（這時當(dāng)然是表皮鮞）沉在海底后，雖然其粒間孔隙仍充滿著海水，但這時它已變得很穩(wěn)定，不再與海水發(fā)生

30、什么作用了。假如這一表皮鮞又被動蕩的海水?dāng)噭悠饋?，又一次懸浮在飽和CaCO3的表層海水中，則圍繞其表面的沉淀作用馬上就又開始了。同樣，在前幾分鐘內(nèi)，沉淀作用的速度也是很快的，但后來也變慢了。當(dāng)它再一次沉到海底時，它又與海水處于平衡態(tài)。就這樣，懸浮一次，長一個同心層。當(dāng)該地區(qū)的水動力條件不再能把它們攪動起來時，鮞粒就算最后形成，從此就長期地沉積在海底了。 顯然，潮汐作用發(fā)育地區(qū)，如潮汐壩和潮汐三角洲地區(qū)，是形成鮞粒的理想環(huán)境。因?yàn)樵谶@種環(huán)境中，往返的強(qiáng)大的水流可使顆粒多次地處于懸浮狀態(tài)，從而使它們形成多層的同心層外殼。因此，鮞粒的同心層數(shù)目可以表示其反復(fù)呈懸浮狀態(tài)的次數(shù)，鮞粒同心層殼的厚度可以指

31、示其處于上述反復(fù)懸浮沉積過程的時間長短。,卡羅茲（Carozzi，1960）對鮞粒的成因也有較具體的論述?？_茲認(rèn)為，鮞粒的形成主要受兩個因素的控制： 一個是搬運(yùn)水流的強(qiáng)度，即能夠把可以作為鮞粒核心的顆粒搬運(yùn)到成鮞環(huán)境中去的水流的強(qiáng)度；另一個是成鮞環(huán)境中的水的動蕩程度。在這里，又有三種情況。 第一種情況是成鮞環(huán)境中的水動蕩強(qiáng)度大于搬運(yùn)水流的強(qiáng)度。這時，成鮞環(huán)境中的所有顆粒都處于反復(fù)的運(yùn)動狀態(tài)，都可以成鮞，正常鮞或表皮鮞都可形成。假如全是正常鮞，則說明水的動蕩強(qiáng)度遠(yuǎn)大于搬運(yùn)水流的強(qiáng)度；假如有表皮鮞，則說明水的動蕩強(qiáng)度僅略大于搬運(yùn)水流的強(qiáng)度，這時，鮞粒（多為表皮鮞）的最大核心可以標(biāo)志搬運(yùn)水流強(qiáng)度，

32、最大的鮞粒（正常鮞和表皮鮞均一樣）可以標(biāo)志成鮞環(huán)境的水動蕩程度。一般地說，較大的核心多形成表皮鮞。 第二種情況是成鮞環(huán)境的水動蕩強(qiáng)度小于最大顆粒的搬運(yùn)水流強(qiáng)度，而又大于最小顆粒的搬運(yùn)水流強(qiáng)度。這時，成鮞環(huán)境中的顆粒既有鮞粒也有非鮞粒，鮞粒多為表皮鮞，最大的非鮞粒顆粒標(biāo)志搬運(yùn)水流強(qiáng)度，最大的鮞粒標(biāo)志成鮞環(huán)境的水動蕩強(qiáng)度。 第三種情況是成鮞環(huán)境的水動蕩強(qiáng)度小于最小顆粒的搬運(yùn)水流強(qiáng)度，這時，就沒有鮞粒形成。,左：正常鮞。鮞粒石灰?guī)r。鮞粒核心為砂屑，同心層多而細(xì)密，有放射紋切穿同心層。北京十三陵，下寒武統(tǒng)，單偏光，25。 右：表皮鮞。表皮鮞粒石灰?guī)r。其表皮鮞核心為磨圓度很好的石英砂粒。四川江油馬角壩，

33、中石炭統(tǒng)，單偏光，70。,左：復(fù)鮞。鮞粒白云巖。可見一個大鮞粒中包含若干個小鮞粒。其實(shí)，這種鮞乃藍(lán)綠藻粘結(jié)而成的復(fù)合鮞粒，可以算作鮞粒的范疇。江油讓水，中三疊統(tǒng)雷口坡組，單偏光，45。 右：橢形鮞。鮞粒石灰?guī)r。有的鮞粒為橢形鮞，其核心似為生物碎屑，已重結(jié)晶；同心層密?；夷嗷|(zhì)，亦微重結(jié)晶。四川江安傅家廟，傅23井，下三疊統(tǒng)嘉陵江組，單偏光，45。,左：放射鮞。放射鮞粒石灰?guī)r。鮞粒外層的放射紋明顯，內(nèi)部較弱。該放射紋遍及鮞粒的內(nèi)外層?；夷嗷|(zhì)。四川石柱都會，下奧陶統(tǒng)，單偏光，70。 右：單晶鮞及多晶鮞。鮞粒石灰?guī)r。大多數(shù)鮞為單晶鮞，少數(shù)為多晶鮞?；夷嗷|(zhì)。四川長壽，下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組，正交偏光，2

34、5。,左：負(fù)鮞。鮞粒石灰?guī)r。鮞粒內(nèi)部遭受強(qiáng)烈溶蝕從而形成相當(dāng)大的鮞內(nèi)孔隙，有的幾乎只剩下一個外殼。亮晶膠結(jié)，膠結(jié)物亦遭受溶蝕。四川大竹漢王蒲包山，下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組，正交光，25。 右：鮞?；?guī)r。鮞粒類型較多，有正常鮞、表皮鮞、橢形鮞等，鮞粒有粗細(xì)交替成層現(xiàn)象。基質(zhì)中灰泥為主。四川江安傅家廟，傅23井， 下三疊統(tǒng)，嘉陵江組，單偏光，20。,3藻粒 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12mm，其中心常有所偏離。藻鮞與正?；瘜W(xué)沉淀的鮞粒的區(qū)別在于，藻鮞的

35、同心層多呈波狀或梅花狀，厚度變化大，而鮞粒的同心層厚度均勻且平滑。 （1）藻灰結(jié)核（或稱核形石）：也是通過藍(lán)綠藻粘液捕捉碳酸鹽沉積物而形成的具有同心層的顆粒，成因與藻鮞相同，核形石處于靜止?fàn)顟B(tài)時，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,生長過程中受水動力作用而間歇性滾動，從而形成不規(guī)則的同心增長層。與藻鮞相比，核形石較大，其直徑大于2mm，一般為1020mm，同心層粘結(jié)物較多、較模糊而且厚度變化更明顯。 鮞粒、藻鮞、藻灰結(jié)核等具有同心層的顆粒也可統(tǒng)稱為“包粒”（coated grain）。,左：藻鮞。藻鮞石灰?guī)r。鮞核心為砂屑和生物碎屑，同心層相當(dāng)密，但含

36、粘結(jié)物，故連續(xù) 性較差。鮞多呈圓形。有的鮞被擠壓或被溶蝕。亮晶基質(zhì)，四川江油香水，中三疊統(tǒng)雷口坡組，20。 右：藻鮞。藻鮞石灰?guī)r。鮞粒形似梅花，可稱“梅花鮞”。核心為砂屑，同心層較明顯，呈波狀起伏。亮晶膠結(jié)，第一世代馬牙狀亮晶清楚。江蘇徐州賈汪，下寒武統(tǒng)毛莊組，40。,左：藻鮞。藻鮞石灰?guī)r。鮞核心為砂屑和生物屑，同心層較密但連續(xù)性不好；有的核心不正，因而同心層亦隨之偏移。圓形及橢形均有。這種藻鮞亦可稱藻灰結(jié)核，二者已不好區(qū)分。四川彭水高橋，下寒武統(tǒng)，30。 右：藻灰結(jié)核。藻灰結(jié)核石灰?guī)r。藻灰結(jié)核的核為生屑及其粘結(jié)物，同心層不規(guī)則也不甚連續(xù)，同心層色暗。亮晶膠結(jié)。安徽宿縣夾溝，下寒武統(tǒng)毛莊組，放

37、大機(jī)直拍，12。,左：藻灰結(jié)核?？梢娨粋€大的藻灰結(jié)核包括若干個小的藻灰結(jié)核，此可稱作復(fù)藻灰結(jié)核。 亦可稱作復(fù)藻鮞。安徽宿縣夾溝，下寒武統(tǒng)毛莊組，放大機(jī)直拍，12。 右：藻灰結(jié)核。藻灰結(jié)核灰質(zhì)白云巖。藻灰結(jié)核已受擠壓，呈縫合線式接觸，有的已被壓碎。四川北川，下三疊統(tǒng)嘉陵江組，放大機(jī)直拍，5.5。,左：變形鮞粒。變形鮞石灰?guī)r。鮞粒已受擠壓而變形，有的變?yōu)闄E形，有的已變?yōu)殚L條形，有的已被壓碎，有的兩端還呈彎曲的鉤形。定向排列。有的鮞粒內(nèi)部已被溶蝕成負(fù)鮞。 亮晶膠結(jié)。四川滎經(jīng)青龍場，中三疊統(tǒng)雷口坡組，單偏光，60。 右：變形粒。變形粒石灰?guī)r。變形粒呈延伸狀，定向排列?？赡転樯靶急粩D壓變形而成。 四川滎

38、經(jīng)，中三疊統(tǒng)雷口坡組，單偏光，60。,（3）藻團(tuán)塊：也是藻類粘結(jié)增長而成的顆粒，但它不具同心層結(jié)構(gòu)，如圖117所示。,4球粒與糞球粒 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）。,球粒的成因主要有兩種。一種是機(jī)械成因，即是一些分選和磨圓都較好的粉砂級或砂級的內(nèi)碎屑。另一種是生物成因，即是由一些生物排泄的粒狀糞便形成的，這種成因的球粒亦稱為糞球粒（fecal pellet）。在古代和現(xiàn)代沉積中，絕大部分球粒是糞球粒。,糞球粒呈卵形或橢球形，分選甚好，有機(jī)質(zhì)含量一般較高，在薄片中呈暗色。這是鑒別糞球粒的重要特征。形成

39、糞球粒的生物有多種，如一些蠕蟲類、腹足類、甲殼類動物等。巴哈馬臺地上的糞球粒主要是由軟體動物和甲殼類產(chǎn)生的；佛羅里達(dá)灣的糞球粒主要是沙蠶類蠕蟲和甲殼類動物（特別是美人蝦Callianasa）產(chǎn)生的；波斯灣地區(qū)的糞球粒主要是腹足類蟹守螺產(chǎn)生的。,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是松軟的，極容易破碎或壓實(shí)，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。,左：球粒。球粒石灰?guī)r。球粒多呈橢形、圓度及分選均好，粉砂級，色黑。此球?？赡転榧S球粒。灰泥基質(zhì)。粒間溶孔發(fā)育。 30。 右：糞球粒。生屑石灰?guī)r。糞球粒圓度極好

40、，分選亦好，有機(jī)質(zhì)含量高，成堆出現(xiàn)；可能為生物在潛穴中排泄而成。四川瀘縣，洞4井，下二疊統(tǒng)，30。,5葡萄石、團(tuán)塊、豆粒 在巴哈馬臺地現(xiàn)代沉積中，可見沉積于海底的幾個或多個相互接觸的顆粒（鮞粒、球粒、生物顆粒等）膠結(jié)在一起形成一個復(fù)合顆粒。由于這種顆粒外形像葡萄串，伊林（Illing，1954）稱其為“葡萄石”（grapestone），也有人稱這種顆粒為復(fù)合顆粒（complex grain）或集合粒（aggregate）。 團(tuán)塊（lump）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內(nèi)部結(jié)構(gòu)的顆粒，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)塊并不是

41、早期固結(jié)的石灰?guī)r層被波浪或水流破碎而成的，而是通過膠結(jié)或粘結(jié)作用原地形成的，后期可以經(jīng)過搬運(yùn)、磨蝕、再沉積。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，其邊緣一般不切割所含的顆粒（如鮞粒、球粒等）。在古代碳酸鹽巖中，團(tuán)塊很少見。 豆粒是指直徑大于2mm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。,6生物顆粒 生物顆粒（

42、skeletal grain）是指生物骨骼及其碎屑，也可稱為“生屑”、“生?！?、“骨?！?、“骨屑”等，其類型包括腕足類、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、紅藻、綠藻、輪藻等各種鈣質(zhì)生物化石。 生物顆粒是碳酸鹽巖重要的組成部分，其鑒定主要靠形態(tài)、結(jié)構(gòu)（如晶粒結(jié)構(gòu)、纖狀結(jié)構(gòu)、片狀結(jié)構(gòu)、柱狀結(jié)構(gòu)等）、成分等多種標(biāo)志。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。 生物化石具有重要的指相意義： （1）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。 （2）腕足類、有孔蟲、棘皮類、三葉蟲、海綿類、

43、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。原地堆積的生物化石一般保存較完好，雜亂排列，其宿巖無層理構(gòu)造，顆粒之間為灰泥；異地沉積的生物化石破碎程度大，而且多定向排列，其宿巖常具層理構(gòu)造，顆粒之間為亮晶膠結(jié)物或灰泥。,二、泥,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)??！拔⒕妓猁}泥”、“微晶”，“泥晶”、“泥屑”是它的同義語。根據(jù)具體成分，可分“灰泥”和“云泥”。 灰泥是方

44、解石成分的泥，也稱為“微晶方解石泥”； 云泥是白云石成分的泥。 關(guān)于泥與顆粒的界限，一般以0.005mm為界。 在現(xiàn)代碳酸鹽沉積物中，灰泥大都由針狀文石組成，這種針狀文石晶體的平均長度接近0.003mm，寬度約為長度的110；在古代石灰?guī)r中，泥晶方解石通常小于0.005mm或0.01mm。至于受重結(jié)晶作用而變粗的晶粒，是另一回事，那已屬于晶粒的范疇了。因此，用0.005mm作為灰泥的上界，比較合適，而且也與粘土泥的粒度上限一致，便于碳酸鹽巖和陸源巖石的粒度對比。,有三種成因的灰泥： 第一種是化學(xué)沉淀作用生成的灰泥。現(xiàn)代海洋沉積物中的針狀文石泥就大都是這樣生成的。這種文石泥大都生成于熱帶的高鹽度

45、海水中。 第二種是機(jī)械破碎、磨蝕作用生成的灰泥。 第三種是生物作用生成的灰泥。在現(xiàn)代海洋中，在活的鈣質(zhì)藻類中，如在仙掌藻和筆藻中，含有大量的針狀文石。氧的同位素資料也證明這些灰泥是生物成因的。 總之，三種成因的灰泥都有。但是如何把這三種灰泥區(qū)分開，卻并不是在任何情況下都是可以做到的。 關(guān)于云泥的成因，看來比灰泥的成因還要復(fù)雜，關(guān)鍵問題是有無原生沉淀的云泥問題，因?yàn)楝F(xiàn)代的泥晶-粉晶白云石沉積物大都是準(zhǔn)同生交代成因的，還沒有一個過硬的原生實(shí)例。,三、膠結(jié)物,膠結(jié)物主要是指沉淀于顆粒之間的結(jié)晶方解石或其他礦物，它與砂巖中的膠結(jié)物相似。 這種方解石膠結(jié)物的晶粒一般都比灰泥的晶粒粗大，通常都大于0.00

46、5mm或小于0.01mm。由于其晶體一般較清潔明亮，故常稱為“亮晶方解石”、“亮晶方解石膠結(jié)物”或“亮晶”（spar）。但也有泥晶級的膠結(jié)物，只是較少見。 亮晶方解石膠結(jié)物是在顆粒沉積以后，由顆粒之間的粒間水以化學(xué)沉淀的方式生成的，所以又常稱為“淀晶方解石”、“淀晶方解石膠結(jié)物”或“淀晶”。,粒間水化學(xué)沉淀成的這種方解石晶體常圍繞顆粒表面呈櫛殼狀或馬牙狀分布，這就是通常所說的第一世代的膠結(jié)物。第一世代的櫛殼狀膠結(jié)物一般都很難把粒間孔隙充填滿。第一世代膠結(jié)物未充填滿的殘余粒間空隙，有時仍然空著，但有時卻又被第二世代的亮晶方解石膠結(jié)物充填。這第二世代的亮晶方解石，就不再是櫛殼狀，而多呈嵌晶粒狀。凡

47、有兩個世代膠結(jié)物的碳酸鹽巖，其粒間孔隙就大為減小了。,亮晶方解石膠結(jié)物與粒間灰泥的區(qū)別在于： 亮晶晶粒較大，灰泥則較??； 亮晶較清潔明亮，灰泥則較污濁； 亮晶膠結(jié)物常呈現(xiàn)出櫛殼狀等特征的分布狀況，灰泥則不是這樣。,當(dāng)巖石發(fā)生重結(jié)晶作用時，灰泥常變?yōu)檩^大晶體，亮晶方解石膠結(jié)物也將發(fā)生變化。這時，要把灰泥重結(jié)晶的方解石晶體與亮晶方解石區(qū)分開，就有一定困難。在重結(jié)晶作用還不太強(qiáng)烈時，可用以下特征區(qū)別： 亮晶方解石膠結(jié)物的櫛殼狀結(jié)構(gòu)仍可隱約看出，晶形較好，晶體邊緣較平直，晶體較明亮； 灰泥重結(jié)晶的方解石晶體常呈粒狀的似花崗變晶結(jié)構(gòu)，晶面彎曲并互呈鑲嵌狀，晶體的明亮程度較差，而且還可看到灰泥的殘余，決不

48、呈現(xiàn)櫛殼狀結(jié)構(gòu)等。 但是，當(dāng)巖石的重結(jié)晶作用較強(qiáng)烈時，就不可能把兩者區(qū)分開了。這時，只好籠統(tǒng)地把這兩種非顆粒組分稱為“基質(zhì)”或“填隙物”。,灰泥和膠結(jié)物的成因是根本不同的： 灰泥是在安靜環(huán)境中沉積的；而膠結(jié)物則是顆粒沉積以后，粒間水的化學(xué)沉淀產(chǎn)物，它存在的前提是必須有粒間空隙。假如在沉積過程中，水動力條件較強(qiáng)，灰泥被沖洗走，沉積顆粒之間的孔隙基本上空著，膠結(jié)物才有可能生成；如果沉積過程中的水動力條件較弱，顆粒和灰泥同時沉積，粒間孔隙基本上為灰泥充填，則就不會再有膠結(jié)物生成了。 在碳酸鹽巖中，膠結(jié)物的礦物成分，除方解石外，還常有白云石、石膏等。 在碳酸鹽巖中，常見的膠結(jié)類型： （1）櫛殼狀膠結(jié)

49、（2）晶粒膠結(jié)或嵌晶膠結(jié)（也稱為似花崗膠結(jié)） （3）連晶膠結(jié)等。 晶粒膠結(jié)常是重結(jié)晶作用的產(chǎn)物。另外，在現(xiàn)代和古代的潮上帶砂堤和淺灘沉積中，膠結(jié)物常具淡水膠結(jié)結(jié)構(gòu)和新月形重力膠結(jié)的特征。,四、晶粒,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。 晶粒可首先根據(jù)其粒度劃分為礫晶、砂晶、粉晶、泥晶等；砂晶還可再細(xì)分為極粗晶、粗晶、中晶及細(xì)晶；粉晶還可再細(xì)分為粗粉晶和細(xì)粉晶，見表111。,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。 在這里，沒有采用“隱晶”（相當(dāng)泥晶）、“微晶”（相當(dāng)粉晶）等術(shù)語，主要是為了術(shù)語的統(tǒng)

50、一和更為明確。 晶粒也可以根據(jù)其形狀特征劃分為自形晶、半自形晶、他形晶；也可以按其相對大小劃分出斑晶（指對于周圍的晶粒來說，其晶形較粗大）和包含晶（指大晶體中包含的小晶體）。,五、生物格架,生物格架包括骨骼格架和粘結(jié)格架兩種。 骨骼格架主要是指原地生長的群體生物（如珊瑚、苔蘚、海綿、層孔蟲等），以其堅硬的鈣質(zhì)骨骼所形成的格架。 粘結(jié)格架是指一些藻類，如藍(lán)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，從而形成的格架，如各種疊層石以及其他粘結(jié)格架。 骨骼格架及粘結(jié)格架是礁碳酸鹽巖的必不可少的組分。,珊瑚礁,苔蘚蟲,海綿動物,層孔蟲,層孔蟲,第四節(jié) 碳酸鹽巖的構(gòu)造,碳酸鹽巖亦具有豐富多彩的沉積構(gòu)造。按成因可劃分為：水流成因構(gòu)造、重力成因構(gòu)造、生物成因構(gòu)造、溶解-滲濾成因構(gòu)造，此外還有疊加成因的構(gòu)造。 生物成因構(gòu)造，溶解、滲濾以及暴露過程所形成的一系列化學(xué)成因構(gòu)造類型，則是碳酸鹽巖所特有的。 常見的碳酸鹽巖中特有的構(gòu)造類型主要有： 一、疊層石 二、鳥眼構(gòu)造 三、示頂?shù)讟?gòu)造 四、蟲跡構(gòu)造 五、縫合線構(gòu)造,一、疊層石,疊層石構(gòu)造也稱為疊層構(gòu)造或疊層藻構(gòu)造，簡稱為疊層石。,疊層石由兩種基本層組成： 1）富藻紋層，又稱為暗層，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，又稱為亮層，藻類組分含量少，有機(jī)質(zhì)少，故色淺。 這兩