内源沉积岩.ppt
第一节第一节 碳酸盐岩碳酸盐岩碳酸盐岩碳酸盐岩由沉积的碳酸盐矿物组成的沉积岩。由沉积的碳酸盐矿物组成的沉积岩。碳碳酸酸盐盐岩岩分分布布广广，占占沉沉积积岩岩的的20%20%，仅仅次次于于泥泥质质岩岩和和砂砂岩岩。含含有有丰丰富的无机矿产和油气。主要是海洋（浅海）中形成的。富的无机矿产和油气。主要是海洋（浅海）中形成的。一、碳酸盐岩的成分和结构一、碳酸盐岩的成分和结构二、碳酸盐岩的分类与命名二、碳酸盐岩的分类与命名三、碳酸盐岩的主要类型三、碳酸盐岩的主要类型四、碳酸盐岩的成岩作用四、碳酸盐岩的成岩作用五、碳酸盐岩的研究方法五、碳酸盐岩的研究方法一、碳酸盐岩的成分一、碳酸盐岩的成分和结构和结构 碳碳 酸酸 盐盐岩的成分岩的成分 碳碳 酸酸 盐盐的结构的结构1 1、碳酸盐岩的成分、碳酸盐岩的成分化学成分化学成分碳碳酸酸盐盐岩岩的的化化学学成成分分主主要要有有CaOCaO、MgOMgO2 2和和COCO2 2，其其次次有有SiSi、TiTi、AlAl、FeFe、K K、NaNa等等的的氧化物。氧化物。石石灰灰岩岩中中，CaOCaO占占42.6%42.6%，COCO2 2占占41.5%41.5%，次次为为MgOMgO、SiOSiO2 2。白白云云岩岩中中，CaOCaO占占30.4%30.4%，MgOMgO占占21.8%21.8%，COCO2 2占占47.8%47.8%。矿物成分矿物成分主主要要矿矿物物为为碳碳酸酸盐盐矿矿物物，其其次次为为陆陆源源碎碎屑和其它自生矿物。屑和其它自生矿物。现现代代碳碳酸酸盐盐沉沉积积物物主主要要为为文文石石、低低镁镁方方解解石石、高高MgMg方方解解石石、少少量量白白云云石石。其其中中文文石石与与高高镁镁方方解解石石为为准准稳稳定定矿矿物物，在在成成岩中逐渐变为方解石。岩中逐渐变为方解石。原生或准同生白云石属准稳定矿物，也原生或准同生白云石属准稳定矿物，也逐渐变为有序性良好的白云石。逐渐变为有序性良好的白云石。2 2、碳酸盐的结构、碳酸盐的结构粒屑结构粒屑结构生生 物物 骨骨 架架结构结构泥晶结构泥晶结构晶晶 粒粒 结结 构构和残余结构和残余结构粒屑结构粒屑结构粒粒屑屑结结构构由由颗颗粒粒、泥泥晶晶基基质质（灰灰泥泥杂杂基基）、亮亮晶晶胶胶结结物物和和孔孔隙隙构构成成的的碳碳酸酸盐盐结结构构。经经过过波波痕痕和和流流水水作作用用搬搬运运沉沉积积形形成成的的碳碳酸酸盐盐岩岩常常具具有有粒粒屑屑结结构构。粒粒屑屑结结构构的的组组成有：成有：、颗粒、颗粒分为盆外与盆内，常见有：分为盆外与盆内，常见有：（）鲕鲕粒粒呈呈球球椭椭球球状状的的颗颗粒粒，由由一一圈圈或或数数圈圈规规则则的的同同心心纹纹层层围围绕绕一一个个核核心心组组成成，其其核核心心常常是是一一个个碳碳酸酸盐盐颗粒或陆源碎屑。颗粒或陆源碎屑。鲕粒直径小于鲕粒直径小于2mm2mm，大于，大于2mm2mm称为豆粒。称为豆粒。鲕粒与豆粒形成于动荡的波浪、潮汐作用环境。鲕粒与豆粒形成于动荡的波浪、潮汐作用环境。常见鲕粒类型有：常见鲕粒类型有：单鲕单鲕有一个核心；有一个核心；表鲕表鲕包壳纹层厚远小于核心半径。（薄皮鲕）包壳纹层厚远小于核心半径。（薄皮鲕）复鲕复鲕几个小鲕粒组成一个核心；几个小鲕粒组成一个核心；空心鲕空心鲕核心、破溶蚀核心、破溶蚀单晶鲕单晶鲕核心为单晶核心为单晶多晶鲕多晶鲕核心为多个晶体组成核心为多个晶体组成放射鲕放射鲕晶体呈放射状晶体呈放射状变形鲕变形鲕鲕粒发生变形鲕粒发生变形（）球球粒粒（团团粒粒）粉粉砂砂级级大大小小、不不具具内内部部结结构构的的球球形形或或卵卵形形的的、富富含含有有机机质质的的混混晶晶碳碳酸酸盐盐颗颗粒粒，呈暗色，常呈集合体出现。呈暗色，常呈集合体出现。形形成成于于局局限限环环境境如如泻泻湖湖、潮潮坪坪。球球粒粒多多为为生生物物粪粪团团粒。粒。（）团团块块几几个个碳碳酸酸盐盐颗颗粒粒被被灰灰泥泥或或藻类粘结在一起形成的。亦叫葡萄石。藻类粘结在一起形成的。亦叫葡萄石。（）内内碎碎屑屑盆盆内内弱弱固固结结或或半半固固结结的的碳碳酸酸盐盐沉沉积积物物被被剥剥蚀蚀破破碎碎，经经过过再再次次沉沉积积形成的碎屑。例竹叶状灰岩。形成的碎屑。例竹叶状灰岩。（）生生物物碎碎屑屑生生物物骨骨架架或或骨骨格格碎碎片片。成分有钙质、磷质或硅质。成分有钙质、磷质或硅质。（）核核形形石石非非同同心心状状的的藻藻类类泥泥晶晶纹纹层层围围绕绕一一个个固固体体核核心心形形成成的的形形状状不不规规则则，富富含含有有机机质质的的颗颗粒粒。其其形形成成是是藻藻类类在在核核心心表面生长形成的。表面生长形成的。、灰灰泥泥微微晶晶方方解解石石，由由低低于于0.004mm0.004mm的碳酸盐颗粒组成的。的碳酸盐颗粒组成的。成成因因：（）化化学学学学积积；（）机机械械成成因因或或生物作用。生物作用。、胶胶结结物物碎碎屑屑之之间间的的碳碳酸酸盐盐晶晶体体，一一般大于般大于0.004mm0.004mm。成因：（成因：（）化学沉积；（）化学沉积；（）灰泥重结晶。）灰泥重结晶。生物骨架结构生物骨架结构生生物物骨骨架架结结构构造造架架生生物物、粘粘结结生生物物与与充充填填孔孔隙的颗粒、灰泥与亮晶胶结物构成。隙的颗粒、灰泥与亮晶胶结物构成。具有生物骨架结构的岩石有：具有生物骨架结构的岩石有：、骨骨架架岩岩灰灰泥泥杂杂基基、胶胶结结物物、生生物物碎碎屑屑等等充充填填在在群群体体生生物物骨骨架架之之间间，形形成成抗抗流流生生态态礁礁。如如礁灰岩。礁灰岩。、障障积积岩岩原原地地生生长长的的枝枝状状生生物物阻阻挡挡灰灰泥泥堆堆积形成的生物丘或灰尼丘。抗浪差。积形成的生物丘或灰尼丘。抗浪差。、粘粘结结岩岩葡葡萄萄生生长长的的生生物物捕捕捉捉、粘粘结结大大量量灰泥杂基形成的碳酸盐岩。灰泥杂基形成的碳酸盐岩。泥晶结构泥晶结构泥泥晶晶结结构构化化学学或或生生物物化化学学作作用用沉沉淀淀形形成成的的碳碳酸酸盐盐岩岩，形形成成于于低低能能环环境。境。晶粒结构和残余结构晶粒结构和残余结构石灰岩经过重结晶作用、白云石化石灰岩经过重结晶作用、白云石化作用（交代作用），可形成明显的作用（交代作用），可形成明显的晶粒结构，同时出现各种残余结构晶粒结构，同时出现各种残余结构。二、碳酸盐岩的分类二、碳酸盐岩的分类与命名与命名 1 1、碳酸盐岩的成分分类、碳酸盐岩的成分分类2 2、石灰岩的结构成因分类、石灰岩的结构成因分类1 1、碳酸盐岩的成分分类、碳酸盐岩的成分分类依依据据岩岩石石中中的的矿矿物物组组成成及及其其含含量量，碳碳酸酸盐盐岩岩的的类型有：类型有：石灰岩与白云岩石灰岩与白云岩石灰岩石灰岩含白云质灰岩含白云质灰岩白云质灰岩白云质灰岩灰质白云岩灰质白云岩含灰质白云岩含灰质白云岩白云岩白云岩碳酸盐岩与泥岩碳酸盐岩与泥岩碳酸盐岩碳酸盐岩含泥碳酸盐岩含泥碳酸盐岩泥质碳酸盐岩泥质碳酸盐岩碳酸盐质泥岩碳酸盐质泥岩含碳酸盐质泥岩含碳酸盐质泥岩泥岩泥岩2 2、石灰岩的结构成因分类、石灰岩的结构成因分类福克（福克（19501950）分类）分类将石灰岩分为四类：将石灰岩分为四类：、亮亮晶晶异异化化石石灰灰岩岩颗颗粒粒+亮亮晶晶方方解解石石胶胶结结物物，形形成成于浅水高能环境。例：浅海。于浅水高能环境。例：浅海。、微微晶晶异异化化石石灰灰岩岩颗颗粒粒+微微晶晶方方解解石石基基质质，水水动动力力条件减弱。条件减弱。、微晶石灰岩、微晶石灰岩形成于弱水动力环境。形成于弱水动力环境。、其它类型，如原地礁灰岩。、其它类型，如原地礁灰岩。其其中中、类类为为异异常常化化学学岩岩，类类为为正正常常化化学学岩岩，类类为生物岩。为生物岩。该分类利用了碳酸盐的结构和成因，创新了碳酸盐术语。该分类利用了碳酸盐的结构和成因，创新了碳酸盐术语。本课程分类方法本课程分类方法、分类原则、分类原则（）反映沉积学研究的新成果）反映沉积学研究的新成果（）野外实用，方便）野外实用，方便（）采用定量标志）采用定量标志（）具有广泛的使用性）具有广泛的使用性（）简明扼要，具有一定灵活性）简明扼要，具有一定灵活性（）分类术语确切中肯，通俗易懂）分类术语确切中肯，通俗易懂、分类方案、分类方案将将石石灰灰岩岩分分为为四四大大类类，并并依依据据结结构构成成因因分分类类原则，确定各类之间的关系：原则，确定各类之间的关系：（）颗颗粒粒石石灰灰岩岩类类颗颗粒粒含含量量大大于于90%90%，灰灰泥泥含含量量低低于于10%10%为为颗颗粒粒灰灰岩岩。大大数数中中颗颗粒粒超超过过50%50%，灰泥，灰泥50%50%。（）泥泥晶晶石石灰灰岩岩类类颗颗粒粒含含量量低低于于10%10%，灰灰泥泥含含量量高高于于90%90%为为泥泥晶晶灰灰岩岩。大大类类中中颗颗粒粒低低于于50%50%，灰泥高于，灰泥高于50%50%。（）原地固差生物生灰岩类）原地固差生物生灰岩类生物成因。生物成因。（）重结晶石灰岩类）重结晶石灰岩类常有残余结构。为成常有残余结构。为成岩作用形成。岩作用形成。颗粒颗粒百分百分比比填填隙隙物物颗粒类型（颗粒灰岩类颗粒类型（颗粒灰岩类）内碎屑内碎屑生物碎生物碎屑屑鲕（豆）鲕（豆）粒粒团团粒粒团团块块多种颗多种颗粒粒50%50%亮亮晶晶亮晶内碎屑灰亮晶内碎屑灰岩岩微微晶晶微晶内碎屑灰微晶内碎屑灰岩岩50-50-25%25%内碎屑微晶灰内碎屑微晶灰岩岩25-25-10%10%含内碎屑微晶含内碎屑微晶灰岩灰岩10%10%微晶灰岩类（微晶灰岩类（）原地固着生物灰岩（原地固着生物灰岩（）：生物礁灰岩、生物层灰岩、生物丘灰岩）：生物礁灰岩、生物层灰岩、生物丘灰岩重结晶石灰岩（重结晶石灰岩（）三、碳酸盐岩的三、碳酸盐岩的主要类型主要类型 1 1、石灰岩、石灰岩2 2、白云岩、白云岩 1 1、石灰岩、石灰岩内碎屑灰岩内碎屑灰岩填隙物可以是灰泥或亮晶。常具粒序性。填隙物可以是灰泥或亮晶。常具粒序性。例：竹叶状灰岩。例：竹叶状灰岩。生物碎屑灰岩生物碎屑灰岩颗颗粒粒为为生生物物骨骨架架或或碎碎片片。高高能能环环境境中中形形成成亮亮晶晶胶胶结结物物。低能环境中形成灰泥杂基。低能环境中形成灰泥杂基。鲕粒灰岩鲕粒灰岩鲕鲕粒粒含含量量超超过过50%50%，填填隙隙物物为为亮亮晶晶或或微微晶晶。形形成成于于温温暖暖浅浅水水的的中中等等水水动动力力环环境境，如如水水下下浅浅滩滩、潮潮汐汐沙沙坝坝、潮潮三三角洲等。可见交错层、粒序层等沉积构造角洲等。可见交错层、粒序层等沉积构造球粒灰岩球粒灰岩球球粒粒呈呈粉粉砂砂级级碎碎屑屑集集合合体体出出现现，由由泥泥晶晶方方解解石石组组成，富含有机质。成，富含有机质。形成于低能环境，如局限海、泻湖。形成于低能环境，如局限海、泻湖。泥晶石灰岩泥晶石灰岩由泥晶方解石组由泥晶方解石组 成，碎屑颗粒低成，碎屑颗粒低 于于10%10%。形成于安。形成于安 静的低能环境，静的低能环境，如泻湖、深水滨如泻湖、深水滨 外盆地。外盆地。成因成因机械、化学机械、化学或生物作用形成。或生物作用形成。礁灰岩礁灰岩造造礁礁生生物物骨骨架架组组成成岩岩石石格格架架，灰灰泥泥、亮亮晶晶及及生生物碎屑等充填其中。具有抗浪作用。物碎屑等充填其中。具有抗浪作用。核形石灰岩核形石灰岩颗颗粒粒为为核核形形石石，由由藻藻纹纹层层围围绕绕一一个个核核心心呈呈非非同同心圆的不规则状，富含有机质。心圆的不规则状，富含有机质。白垩土白垩土矿矿物物成成分分主主要要为为CaCOCaCO3 3，含含量量超超过过90%90%。主主要要由由颗石菏藻形成。颗石菏藻形成。淡水淡水CaCOCaCO3 3沉积沉积例：石灰岩溶洞中的例：石灰岩溶洞中的CaCOCaCO3 3沉积沉积2 2、白云岩、白云岩按按成成因因，白白云云岩岩分分为为原原白白云云岩岩和和次次生生白白云岩（成岩白云岩）两类。云岩（成岩白云岩）两类。原白云岩（准同生白云岩）原白云岩（准同生白云岩）次生白云岩（成岩白云岩）次生白云岩（成岩白云岩）原白云岩（准同生白云岩）原白云岩（准同生白云岩）即即原原生生沉沉淀淀的的白白云云岩岩或或准准同同生生阶阶段段交交代代（白白云云石交代方解石）形成的白云岩。其特点如下：石交代方解石）形成的白云岩。其特点如下：、结晶均一，细粉晶至泥晶。、结晶均一，细粉晶至泥晶。、纹纹层层发发育育，具具有有干干裂裂、鸟鸟眼眼、盐盐岩岩假假晶晶、叠层构造，没有残余结构。（出露标志明显）叠层构造，没有残余结构。（出露标志明显）、不含生物化石。、不含生物化石。、常与蒸发岩、红层、石灰岩共生。、常与蒸发岩、红层、石灰岩共生。、层位稳定，区域上可进行对比。、层位稳定，区域上可进行对比。、一般是潮上带毛细管作用的产物。、一般是潮上带毛细管作用的产物。次生白云岩（成岩白云岩）次生白云岩（成岩白云岩）即即石石灰灰岩岩经经过过成成岩岩期期的的白白云云石石化化作作用用形形成成的的，具有以下特点：具有以下特点：、晶体粗大，晶形好，呈糖粒状，透明、晶体粗大，晶形好，呈糖粒状，透明、岩岩性性不不均均一一，常常呈呈斑斑块块状状、条条带带状状，常常见见残余结构。残余结构。、常见环带构造。、常见环带构造。、可以含化石。、可以含化石。、常与石灰岩共生。、常与石灰岩共生。、有一定层位，但不稳定，横向变化快。、有一定层位，但不稳定，横向变化快。、可形成于各种碳酸盐沉积环境。、可形成于各种碳酸盐沉积环境。四四 白云岩的生成机理白云岩的生成机理(一一)原生沉积作用原生沉积作用(二二)毛管浓缩作用毛管浓缩作用准同生白云化作用准同生白云化作用(三三)回流渗透白云化作用回流渗透白云化作用(四四)混合白云化作用混合白云化作用（五）淡水白云化作用（五）淡水白云化作用(六六)调整白云化作用调整白云化作用此外，白云岩还有其他成因，如生物作用、机此外，白云岩还有其他成因，如生物作用、机械作用、热液作用、变质作用成因等。械作用、热液作用、变质作用成因等。(一一)原生沉积作用原生沉积作用真真正正的的原原生生的的白白云云石石，真真正正有有以以化化学学沉沉淀淀的的方方式式从水体中直接沉淀出来的。从水体中直接沉淀出来的。在在常常温温常常压压的的条条件件下下，在在实实验验室室中中尚尚未未合合成成出出真真正的、化学计量的白云石。正的、化学计量的白云石。近近3030年年多多年年中中，在在已已发发现现的的近近代代白白云云石石的的实实例例中中，最最“过过硬硬”的的原原生生白白云云石石的的实实例例，要要算算澳澳大大利利亚亚南南部部考考龙龙泻泻湖湖和和美美国国的的加加利利福福尼尼亚亚深深泉泉盐盐湖湖中中的的白云石了。白云石了。澳澳大大利利亚亚南南部部考考龙龙泻泻湖湖中中的的白白云云石石是是在在水水很很咸咸，pHpH值很高，植物很茂盛的条件下形成的。通值很高，植物很茂盛的条件下形成的。通过过光光合合作作用用，植植物物从从水水中中吸吸取取COCO2 2，从从而而使使水水的的pHpH值增高，这就促使白云石沉淀。值增高，这就促使白云石沉淀。(二二)毛管浓缩作用毛管浓缩作用准同准同生白云化作用生白云化作用在在热热带带地地区区的的潮潮上上带带，在在其其表表层层的的碳碳酸酸盐盐沉沉积积中中，进进行行着着准准同同生生白白云云化化交交代代作作用用。这这些些刚刚沉沉积积的的表表层层沉沉积积物物，主主要要是是文文石石。由由于于该该区区气气候候干干热热，蒸蒸发发作作用用强强烈烈，这这些些粒粒间间水水不不断断向向空空气气中中散散发发。同同时时海海水水又又通通过过毛毛细细管管作作用用，源源源源不不断断地地补补充充到到这这些些疏疏松松沉沉积积物物的的颗颗粒粒之之间间。久久而而久久之之，这这些些粒粒间间水水的的含含盐盐度度就就变变大大了了，正正常常的的海海水水就就变变成成了了盐盐水水。从从这这种种盐盐水水中中首首先先沉沉淀淀出出来来的的是是石石膏膏，也也可可能能还还有有一一些些其其他他盐盐类类矿矿物物。在在波波斯斯湾湾南南岸岸的的广广大大潮潮上上地地带带，这这种种膏膏盐盐沉沉积积物物十十分分发发育育。这这种种潮潮上上带带经经常常是是干干的的，但但在在低低凹凹地地区区也也可可积积水水成成为为盐盐水水沼沼泽泽，阿拉伯语阿拉伯语“萨布哈萨布哈”就是指这种潮上的盐沼地就是指这种潮上的盐沼地。干干热热地地区区潮潮上上地地带带表表层层沉沉积积的的粒粒间间水水或或表表层层积积水水，其其Mg/CaMg/Ca比比率率可可达达201 201，甚甚至至更更高高。这这种种高高镁镁的的粒粒间间盐盐水水或或表表层层水水经经常常与与文文石石颗颗粒粒相相接接触触，将将不不可可避避免免地地使使文文石石被被交交代代，被被白白云云化化，即即使使文文石石转转变变为为白白云云石石。现现代代潮潮上上地地带带的的白白云云石壳就是这样生成的。石壳就是这样生成的。弗弗 里里 德德 曼曼 和和 桑桑 德德 斯斯(Friedman(Friedman and and Sanders,1967)Sanders,1967)把把这这一一作作用用叫叫做做“毛毛细细管管浓浓缩缩作作 用用”，许许 靖靖 华华 和和 西西 根根 撒撒 勒勒(Hsu(Hsu and and SiegenthalerSiegenthaler，19691969、1971)1971)把把这这一一作作用用叫叫做做“蒸发泵作用蒸发泵作用”在在潮潮上上地地带带形形成成的的高高镁镁粒粒间间盐盐水水，当当其其对对表表层层沉沉积积物物的的白白云云化化基基本本完完成成时时，产产生生这这种种高高镁镁盐盐水水的的相相对对密密度度较较大大，当当地地表表无无出出路路时时，其其向向下下回回流流渗渗透透是是必必然然的的。这这种种向向下下回回流流渗渗透透的的高高镁镁水水，在在其其穿穿过过下下伏伏的的碳碳酸酸钙钙沉沉积积物物或或石石灰灰岩岩时时，必必然然会会使使它它们们白白云云化化，从从而而形形成成白白云云岩岩或或部部分分白白云云化化的的石石灰灰岩岩。这这就就是是近近3030年年来来逐逐渐渐形形成成的的“回流渗透白云化作用回流渗透白云化作用 ”的观点。的观点。戴戴菲菲斯斯等等(Deffeyes(Deffeyes et et al.,1965)al.,1965)曾曾以以拉拉丁丁美美洲洲小小安安德德列列斯斯群群岛岛博博内内尔尔岛岛的的潮潮上上地地区区及及泻泻湖湖为例，对这一作用进行了详细的论述为例，对这一作用进行了详细的论述(三三)回流渗透白云化作用回流渗透白云化作用(四四)混合白云化作用混合白云化作用巴巴迪迪奥奥札札曼曼尼尼(Badiozamani(Badiozamani，1973)1973)提提出出了了大大气气水水(淡淡水水)与与海海水水混混合合的的白白云云化化作作用用的的机机理理。陆陆棚棚或或正性单元共生的白云岩的成因问题。正性单元共生的白云岩的成因问题。混混合合白白云云化化作作用用发发生生在在既既有有大大气气淡淡水水供供给给，又又有有海海水水加加入入的的半半咸咸水水带带中中，当当混混入入5%5%30%30%海海水水时时，不不需需要要高高镁镁盐盐水水，Mg/CaMg/Ca比比为为3131或或更更低低，白白云云石石已已达达到到饱饱和和或或过过饱饱和和，而而方方解解石石不不饱饱和和。因因此此方方解解石石等等矿矿物物被被白白云云石石交交代代，石石灰灰岩岩或或碳碳酸酸钙钙沉沉积积物物便便会会发发生生白白云云化化作作用用。对对于于沿沿正正性性单单元元分分布布的的、伴伴随随有有不不整整合合而而又又缺缺乏乏潮潮上上或或泻泻湖湖等等蒸蒸发发环环境境标标志志的的白白云云岩岩的的成成因因，用用混混合合白白云云化化作作用用可可以以得得到到满意的解释。满意的解释。(五五)淡水白云化作用淡水白云化作用指指在在有有洪洪水水注注入入的的海海湾湾、淡淡水水与与海海水水混混合合带带中中、洪洪水水淹淹没没的的潮潮上上盐盐坪坪及及其其他他淡淡化或淡水注入化或淡水注入的的环环境境中中，溶溶液液的的Mg/CaMg/Ca比比只只要要近近于于1111，就就可可以以形形成成“淡淡水水白白云云石石”。这这种种白白云石的形成云石的形成作用称为淡水白云化作用。作用称为淡水白云化作用。(六六)调整白云化作用调整白云化作用调调整整白白云云化化作作用用是是指指在在大大气气水水的的影影响响下下，原原来来的的碳碳酸酸盐盐沉沉积积物物或或碳碳酸酸盐盐岩岩经经过过淋淋滤而发生溶滤而发生溶解解作作用用和和交交代代作作用用，即即在在化化学学成成分分及及矿矿物物成成分分上上进进行行重重新新组组合合或或调调整整而而发发生生的的白云化作用。白云化作用。这这种种白白云云化化需需要要的的镁镁离离子子，来来源源于于沉沉积积层内碳酸盐沉积物中的高镁方解石。层内碳酸盐沉积物中的高镁方解石。四、碳酸盐岩的成岩作用四、碳酸盐岩的成岩作用常见的碳酸盐成岩变化有以下几种常见的碳酸盐成岩变化有以下几种：1 1、溶解作用、溶解作用2 2、胶结作用、胶结作用3 3、重结晶作用、重结晶作用4 4、压溶作用、压溶作用5 5、压实作用、压实作用6 6、交代作用、交代作用1 1、溶解作用、溶解作用碳碳酸酸盐盐在在一一定定条条件件下下，如如出出露露地地表表，碳碳酸酸盐盐矿矿物物发生溶解可形成溶蚀孔隙。发生溶解可形成溶蚀孔隙。碳酸盐岩出露地表的标志为：碳酸盐岩出露地表的标志为：泥晶套泥晶套颗颗石石藻藻在在颗颗粒粒表表面面钻钻孔孔，破破坏坏外外壳壳，之之后后充充填填，使颗粒表面发生泥晶化作用。使颗粒表面发生泥晶化作用。颗颗粒粒外外壳壳反反复复发发生生钻钻孔孔充充填填改改造造后后形形成成泥泥晶晶套套外外壳。壳。粉流粉砂粉流粉砂在碳酸盐岩的原生一次生孔隙中充填的粉砂级颗在碳酸盐岩的原生一次生孔隙中充填的粉砂级颗粒，是地下水向下渗流形成的，出现于渗流带，粒，是地下水向下渗流形成的，出现于渗流带，又称示预构造又称示预构造 2 2、胶结作用、胶结作用胶结作用的阶段性胶结作用的阶段性、初初期期在在地地下下水水面面之之上上的的渗渗流流带带，产产生生第第一一世世代代胶胶结结物物。胶胶结结物物具具有有栉栉壳壳状状结结构构，晶晶体体垂垂直于碎屑表面生长。直于碎屑表面生长。、晚晚期期在在地地下下水水面面之之下下的的潜潜流流带带，形形成成第第二二世世代代胶胶结结物物，具具次次化化岗岗结结构构，晶晶体体呈呈等等粒粒状状分分布。布。胶结作用形成亮晶胶结物，其特点如下：胶结作用形成亮晶胶结物，其特点如下：、充填于碎屑颗粒之间的开放孔隙中；、充填于碎屑颗粒之间的开放孔隙中；、晶体干净透明，无残余物；、晶体干净透明，无残余物；、晶体与颗粒界线截然清楚；、晶体与颗粒界线截然清楚；、具有世代现象。、具有世代现象。3 3、重结晶作用、重结晶作用同种矿物相晶体由小转大即重结晶作用。同种矿物相晶体由小转大即重结晶作用。泥泥晶晶碳碳酸酸盐盐晶晶体体（4m4m）发发生生新新生生变变形形作作用用之之后后形形成成晶晶体体变变大大：4-50m4-50m。4-1 4-1 0m0m为为微微亮亮晶晶；10-50m10-50m为为假亮晶。假亮晶。新新生生变变形形作作用用同同种种矿矿物物相相晶晶体体和和同同质质多多相相矿矿物物晶晶体体由小变大。由小变大。新生变形作用形成的碳酸盐晶体有以下特征：新生变形作用形成的碳酸盐晶体有以下特征：、晶体小，一般小于、晶体小，一般小于0.01mm0.01mm，大小不均一；，大小不均一；、晶间界线弯曲不规则；、晶间界线弯曲不规则；、晶体混浊，常具有残余结构；、晶体混浊，常具有残余结构；、常见于分选差的颗粒泥晶灰岩中；、常见于分选差的颗粒泥晶灰岩中；、常形成凝块、假球粒、斑状结构。、常形成凝块、假球粒、斑状结构。4 4、压溶作用、压溶作用颗颗粒粒或或岩岩石石在在压压力力作作用用下下，接接触触点点或面发生溶解。或面发生溶解。例：缝合线。例：缝合线。颗粒由点颗粒由点线线缝合线接触缝合线接触 5 5、压实作用、压实作用孔隙水排出，孔隙度降低，岩石趋于致密。孔隙水排出，孔隙度降低，岩石趋于致密。(1)(1)颗粒之间出现面接触，凸凹接触颗粒之间出现面接触，凸凹接触.(2)(2)在在颗颗粒粒内内部部出出现现裂裂纹纹或或裂裂缝缝，里里面面被被亮亮晶晶充填，或在破碎颗粒附近有它的破碎残片，有充填，或在破碎颗粒附近有它的破碎残片，有时还可拼合。时还可拼合。(3)(3)塑性塑性-半塑性颗粒呈长条状，定向排列，甚半塑性颗粒呈长条状，定向排列，甚至被挤到相对较刚性颗粒的粒间孔中。至被挤到相对较刚性颗粒的粒间孔中。6 6、交代作用、交代作用白云石化作用白云石化作用白云石交代方解石白云石交代方解石去白云石化作用去白云石化作用方解石交代白云石方解石交代白云石硅化作用硅化作用硅质交代化石硅质交代化石硫酸盐化作用及去硫酸盐化作用硫酸盐化作用及去硫酸盐化作用 五、碳酸盐岩的研究五、碳酸盐岩的研究方法方法 1 1、野外、露头观察、野外、露头观察颜色颜色矿物成分矿物成分结构结构沉积构造沉积构造岩层展布岩层展布与围岩接触关系与围岩接触关系古生物特征古生物特征野外采样、照像、素描和录像野外采样、照像、素描和录像2 2、钻井取心观察、钻井取心观察:同上同上3 3、室内分析、室内分析薄片染色薄片染色薄片鉴定薄片鉴定扫描电镜分析扫描电镜分析电子探针分析电子探针分析阴极发光分析阴极发光分析X-X-射线衍射分析射线衍射分析包体测温分析包体测温分析同位素分析同位素分析油浸法油浸法碳碳酸酸盐盐物物性性分分析析:包包括括孔孔隙隙度度、渗渗透透率率、压汞分析以及油气水饱和度等。压汞分析以及油气水饱和度等。第二节第二节 其它内源其它内源沉积岩沉积岩 一、硅质岩一、硅质岩二、铝、铁、锰岩和磷质岩二、铝、铁、锰岩和磷质岩三、蒸发岩三、蒸发岩一、硅质岩一、硅质岩1 1、硅硅质质岩岩:即即由由化化学学作作用用、生生物物和和生生物物化化学学作作用用、某某些些化学作用形成的富含化学作用形成的富含SiOSiO2 2的岩石。的岩石。矿矿物物成成分分主主要要为为蛋蛋白白石石、玉玉髓髓和和石石英英，次次外外有有少少量量粘粘土土、铁质、碳酸盐矿物。铁质、碳酸盐矿物。2 2、硅质岩的主要类型、硅质岩的主要类型硅藻土硅藻土主要由硅藻遗体组成，以蛋白石为主。主要由硅藻遗体组成，以蛋白石为主。海绵岩海绵岩硅质海绵骨针组成，多为蛋白石。硅质海绵骨针组成，多为蛋白石。放射虫岩放射虫岩由放射虫壳组成，多为蛋白石。由放射虫壳组成，多为蛋白石。蛋白土蛋白土蛋白石组成。蛋白石组成。燧石燧石最常见，主要成分为玉髓，次为石英。最常见，主要成分为玉髓，次为石英。碧玉岩和硅质板岩碧玉岩和硅质板岩-硅质矿物主要为石英，次为玉髓。硅质矿物主要为石英，次为玉髓。硅化硅化火山作用的温泉喷出时形成。火山作用的温泉喷出时形成。二、铝、铁、锰岩和二、铝、铁、锰岩和磷质岩磷质岩1 1、铝质岩、铝质岩2 2、铁质岩、铁质岩3 3、锰质岩、锰质岩4 4、磷质岩、磷质岩1 1、铝质岩、铝质岩富含富含AlAl2 2O O3 3，超过，超过SiOSiO2 2。矿矿物物成成分分主主要要为为铝铝的的氢氢氧氧化化物物，即即三三水水铝铝石石AlAl（OHOH）3 3、一一水水铝铝石石AlOAlO（OHOH）。此此外外有有粘粘土土、石石英英、玉玉髓髓、重重矿矿物物及及自自生生方方解解石石、沸沸石石、铁铁质矿物。质矿物。三水铝石呈结核状、豆状、鲕状集合体。三水铝石呈结核状、豆状、鲕状集合体。一一水水铁铁铝铝石石呈呈隐隐晶晶质质或或胶胶状状，一一水水硬硬铝铝石石呈呈结结核状、鳞片状块体。核状、鳞片状块体。成因成因风化成因（红土型）与沉积成因。风化成因（红土型）与沉积成因。2 2、铁质岩、铁质岩富富FeFe，此外有，此外有MnMn、V V、NiNi等。等。矿物成分有铁的氧化物（如褐铁矿物成分有铁的氧化物（如褐铁矿）、硫化物（如黄铁矿）、碳酸矿）、硫化物（如黄铁矿）、碳酸盐（如菱铁矿）、硅酸盐（如海绿盐（如菱铁矿）、硅酸盐（如海绿石、鲕绿泥石）及磷酸盐（如蓝铁石、鲕绿泥石）及磷酸盐（如蓝铁矿）。矿）。3 3、锰质岩、锰质岩富富MnMn，次为，次为 AlAl、SiSi、CaCa、MgMg等。等。矿物成分有锰的氧化物和氢氧化矿物成分有锰的氧化物和氢氧化物（如铁锰矿、硬锰矿）、碳酸盐物（如铁锰矿、硬锰矿）、碳酸盐（菱锰矿）、硼酸盐（如锰方解石）。（菱锰矿）、硼酸盐（如锰方解石）。4 4、磷质岩、磷质岩富富P P2 2O O5 5，按，按P P2 2O O5 5含量分为含量分为、含磷沉积岩：、含磷沉积岩：P P2 2O O5 58%8%、磷质岩：、磷质岩：P P2 2O O5 5=8-18%=8-18%、磷块岩：、磷块岩：P P2 2O O5 518%18%矿矿物物成成分分主主要要为为磷磷灰灰石石的的变变种种，非非磷磷矿矿物物有有SiOSiO2 2、粘土、方解石、白云石、海绿石等。、粘土、方解石、白云石、海绿石等。沉积环境主要为局限浅海、潮间带、滨海带、沉积环境主要为局限浅海、潮间带、滨海带、海底的海底的“地形高地地形高地”等。等。三、蒸发岩三、蒸发岩蒸蒸发发岩岩含含盐盐度度较较高高的的溶溶液液或或卤卤水水，在蒸发作用下产生化学沉淀形成的岩石。在蒸发作用下产生化学沉淀形成的岩石。化化学学组组成成钾钾、钠钠、钙钙、镁镁的的氯氯化化物物、硫酸盐、硼酸盐和钾、钠的硝酸盐。硫酸盐、硼酸盐和钾、钠的硝酸盐。主要类型有：主要类型有：、石膏与硬石膏、石膏与硬石膏、石盐岩、石盐岩、钾镁盐岩、钾镁盐岩
