沉積巖與沉積相第十一章課件

第十一章碳酸鹽巖概論Generalviewofcarbonaterocks第十一章碳酸鹽巖概論Chapter6carbonaterocks思考題：《沉積巖實驗指導書》

P81~82第126~149題第一節(jié)緒言（Introduction）

碳酸鹽巖(carbonaterocks)——主要由方解石和白云石等碳酸鹽礦物組成的沉積巖，如石灰?guī)r、白云巖。 碳酸鹽巖占沉積巖總量的20%，僅次于粘土巖和砂巖。 我國沉積巖占面積75%，碳酸鹽巖占沉積巖覆蓋面積的55%，如南方Z、Pz1、T、北方Pt、Pz1。第二節(jié)碳酸鹽巖的成分Compositionofcarbonaterocks

一、碳酸鹽巖的礦物成分1．主要的碳酸鹽礦物為方解石和白云石 方解石礦物體系中：方解石、文石、高鎂方解石、低鎂方解石 白云石礦物體系中：白云石、原白云石。

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、長石、云母、綠泥石、重礦物等。 5．還常含有機質(zhì)。二、碳酸鹽巖的化學成分 1．主要的化學成分：CaO、MgO、CO2

其次為：SiO2、TiO2、AlO3、FeO、Fe2O3、K2O、NaO、H2O等

純石灰?guī)r中：CaO占56%、CO2占44%。

純白云巖中：CaO占30.4%、MgO占21.7%、CO2占47.9%。 2．微量元素：Sr、Ba、Mn、Co、Ni、Pb、Zn、Cu、Cr、V、Ga、Ti、B等。

3．同位素： （1）氧同位素：O18、O16。 （2）碳同位素：C14、C13、C12。 （3）用途：判斷古溫度、古鹽度、C14可以確定在2萬年以內(nèi)碳酸鹽巖的年齡。次要結(jié)構(gòu)組分

陸源物質(zhì)其它化學沉淀物質(zhì)有機質(zhì)派生結(jié)構(gòu)組分

孔隙

內(nèi)顆?！侵冈诔练e地區(qū)或沉積環(huán)境以內(nèi)形成的碳酸鹽成分顆粒。

成因：可以是化學沉積作用形成的，也可以是機械破碎作用形成的，也可以是生物作用形成的，或者是這些作用的綜合產(chǎn)物。 ?？耍‵olk,1959,1962）將這種顆粒稱為“異化顆粒”（allochem）或“異化組分”。竹葉狀礫屑礫屑砂屑粉屑泥屑的成因

機械破碎成因的泥屑化學沉淀成因的泥晶或微晶泥級的生物碎屑泥級的內(nèi)碎屑——泥屑

2．鮞粒（ooid）

鮞?！哂泻诵暮屯膶咏Y(jié)構(gòu)的球狀顆粒，很象魚子，大小2～0.25mm，常見的為1～0.5mm（粗砂級）。

核心—內(nèi)碎屑、化石、陸源碎屑等。

同心層—主要是泥晶方解石，現(xiàn)代主要是文石。鮞粒的成因

生物說（藻成因）無機說：將鮞粒的形成與它的結(jié)構(gòu)特征、生成環(huán)境聯(lián)系起來 卡耶（Cayeux,1935）提出鮞粒生長的必要條件：CaCO3供應(yīng)豐富且達到飽和，有充分的核心來源，水要受到攪動。 韋爾（Wwyl,1967）在巴哈馬地區(qū)進行的實驗觀察，對鮞粒的同心層結(jié)構(gòu)的生成有較好的說明。 卡羅茲（Carozzi,1960）對鮞粒的成因也有較具體的論述。兩個控制因素：搬運水流的強度，或鮞環(huán)境中的水的動蕩程度。 水動蕩強度>搬運水流的強度，都可以成鮞。 水動蕩強度介于最大和最小顆粒的搬運水流的強度，形成鮞+非鮞粒。 水動蕩強度<搬運水流的強度，無鮞粒。

藻灰結(jié)核——>2mm的鮞粒稱作藻灰結(jié)核（豆粒、核形石）。

藻團塊——藻類粘結(jié)增長而成的顆粒，但它不具同心層結(jié)構(gòu)。

藻碎屑——較大的藻粘結(jié)顆粒（包括藻團塊）或藻粘結(jié)格架被破碎和磨蝕而成的藻顆粒，其形態(tài)似礫屑或砂屑。二、泥（muds）

泥——指泥級的碳酸鹽質(zhì)點，“微晶碳酸鹽泥”、“微晶”、“泥晶”、“泥屑”。泥灰泥

云泥 現(xiàn)代碳酸鹽沉積物中，灰泥大多由針狀文石組成，針狀文石晶體平均長度近于0.03mm，寬度約為長度的1/10?；夷嗟某梢?/p>

化學沉淀作用生成的—針狀文石機械破碎作用生成的—泥屑生物作用生成的：在活的鈣質(zhì)藻中含大量針狀文石 云泥的成因更復(fù)雜。三、膠結(jié)物（cements）

膠結(jié)物——沉淀于顆粒之間的結(jié)晶方解石或其他礦物。

特點：晶粒一般比灰泥粗大，>0.005mm或>0.01mm。常具世代結(jié)構(gòu)第一世代：馬牙狀、櫛殼狀第二世代：嵌晶粒狀 其他成分的膠結(jié)物：白云石、石膏。 其他膠結(jié)類型：晶粒膠結(jié)、嵌晶膠結(jié)（似花崗膠結(jié)）、連晶膠結(jié)、新月型重力膠結(jié)。四、晶粒（crystallinegrains）

晶?！ЯＬ妓猁}巖（結(jié)晶碳酸鹽巖）的主要結(jié)構(gòu)組分。中-粗晶細晶粉晶

按粒度分：礫晶、砂晶、粉晶、泥晶。 砂晶分為極粗晶、粗晶、中晶、細晶、極細晶

按晶形分：自形晶、半自形晶、他形晶

按相對大小分：斑晶、包含晶五、生物格架（organicframework）

生物格架——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)骨骼所形成的骨骼格架。 一些藻類，如藍綠藻和紅藻，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，從而形成粘結(jié)格架，如各種疊層石、其他粘結(jié)格架。 骨骼格架和粘結(jié)格架是礁碳酸鹽巖必不可少的組分。六、主要結(jié)構(gòu)類型

顆粒(或粒屑)結(jié)構(gòu)——顆粒+碳酸鹽泥(+或膠結(jié)物)

生物骨架(格架)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

泥晶結(jié)構(gòu)或微晶結(jié)構(gòu)——由泥晶方解石組成

晶粒結(jié)構(gòu)及殘余結(jié)構(gòu)——經(jīng)過強烈重結(jié)晶作用或白云化作用第四節(jié)碳酸鹽巖的構(gòu)造Structuresofcarbonaterocks詳見第五章

碳酸鹽巖的構(gòu)造十分多樣，幾乎具有全部沉積的構(gòu)造類型。 此外，碳酸鹽巖還有一些獨有的構(gòu)造類型，如疊層構(gòu)造、鳥眼構(gòu)造、示底構(gòu)造、縫合線構(gòu)造等。第五節(jié)碳酸鹽巖的顏色Colorsofcarbonaterocks詳見第五章

顏色類型淺色類：白色、灰白色、淺灰色等暗色類：灰色、深灰色、灰黑色等紅色類：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含量顆粒、晶粒以及基質(zhì)的粒度色素及有機碳的影響風化作用與沉積環(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—高價鐵氧化物引起的，氧化環(huán)境。第六節(jié)碳酸鹽巖的研究方法Researchmethodsofcarbonaterocks

一、野外研究方法1．巖類學的研究用稀鹽酸（1:7或5%）對碳酸鹽巖進行鑒別酸蝕法，觀察巖石的結(jié)構(gòu)2．古生物學的研究3．地層學的研究4．沉積環(huán)境及巖相古地理學的研究5．油氣生儲蓋有利層段及地區(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+