沉積巖石學(xué)- 碳酸鹽巖

第六章碳酸鹽巖（Carbonaterock）第一節(jié)碳酸鹽巖概論（Generalviewofcarbonateocks學(xué)時：7（34基本內(nèi)容：①基本概念：碳酸鹽巖、顆粒、內(nèi)顆粒（異化顆粒核、球粒、晶粒、生物格架、泥、膠結(jié)物、疊層石、鳥眼構(gòu)造、示底構(gòu)造、縫合線。②基本原理：碳酸鹽巖的結(jié)構(gòu)組分的類型及其含義、內(nèi)碎屑的成因、鮞粒的成因重點：碳酸鹽巖的主要結(jié)構(gòu)組分的特征、內(nèi)碎屑的成因、鮞粒的成因、膠結(jié)物的特征、灰泥與亮晶方解石的區(qū)別。難點：內(nèi)碎屑的成因、鮞粒的成因、灰泥與亮晶方解石的區(qū)別。中不同的沉積構(gòu)造，最后介紹碳酸鹽巖的研究方法、及碳酸鹽巖巖石學(xué)的最新研究進(jìn)展。主要參考書:①馮增昭主編《沉積巖石學(xué)》上冊第十一章，石油工業(yè)出版社，1993.②曾允孚、夏文杰主編《沉積巖石學(xué)》第九章，地質(zhì)出版社，1986.③馮增昭等主編《中國沉積學(xué)》第五、六、七章，石油工業(yè)出版社，1994.④賈振遠(yuǎn)、李之琪編《碳酸鹽巖沉積相及沉積環(huán)境》，地質(zhì)大學(xué)出版社，1989.SedimentaryPetroly英文輔助教材）2003.⑥GreensmithJ

Petrologyofthesedimentar

，UnwinHyman，1989.復(fù)習(xí)思考題：①碳酸鹽巖的礦物成分包括哪些？②碳酸鹽巖的主要結(jié)構(gòu)組分有哪些？它們的含義分別是什么？③內(nèi)碎屑的成因及不同粒級內(nèi)碎屑的環(huán)境意義是什么？④試述鮞粒類型與鮞粒形成的水動力條件的關(guān)系。⑤說明碳酸鹽巖中灰泥和亮晶方解石膠結(jié)物是怎樣形成的？對比二者的異同。教學(xué)內(nèi)容提要：一、緒言（一）基本概念（二）碳酸鹽巖分布（三）經(jīng)濟價值二、碳酸鹽巖的成分（一）碳酸鹽巖的礦物成分（重點）（二）碳酸鹽巖的化學(xué)成分主要化學(xué)成分微量元素同位素三、碳酸鹽巖的結(jié)構(gòu)組分（重點）（一）顆粒1．內(nèi)碎屑（重點）竹葉狀礫屑灰?guī)r2．鮞粒（重點）和藻灰結(jié)核亮晶鮞粒灰?guī)r，川東北飛仙關(guān)組，4×10單偏光3．藻粒球粒與糞球粒其它顆粒（二）泥（muds1．泥的特征2．灰泥的成因（三）膠結(jié)物（重點）亮晶鮞?；?guī)r，具兩世代膠結(jié)作用，一世代為纖狀等厚環(huán)邊膠結(jié)物，二世代為粒狀膠結(jié)物，飛仙關(guān)組，單偏光，10×10膠結(jié)物的特征成因與灰泥的區(qū)別（四）晶粒（五）生物格架（六）主要結(jié)構(gòu)類型顆粒（或粒屑）結(jié)構(gòu)生物骨架（格架）結(jié)構(gòu)泥晶結(jié)構(gòu)或微晶結(jié)構(gòu)晶粒結(jié)構(gòu)及殘余結(jié)構(gòu)四、碳酸鹽巖的構(gòu)造（簡介、以自學(xué)為主）五、碳酸鹽巖的顏色（簡介）（一）顏色類型（二）決定因素（三）與沉積環(huán)境的關(guān)系六、碳酸鹽巖的研究方法（簡介）（一）野外研究方法（二）室內(nèi)研究方法第二節(jié)碳酸鹽巖的生物骨骼組分（Organicskeletalconstituentsofcarboaterocks學(xué)時：4（13基本內(nèi)容：①基本概念：隱粒結(jié)構(gòu)、微粒結(jié)構(gòu)、晶粒結(jié)構(gòu)、單晶結(jié)構(gòu)、層纖結(jié)構(gòu)、柱纖結(jié)構(gòu)、球纖結(jié)構(gòu)、柱層纖結(jié)構(gòu)、玻纖結(jié)構(gòu)、葉片結(jié)構(gòu)、交錯紋結(jié)構(gòu)、珍珠結(jié)構(gòu)、柱狀結(jié)構(gòu)。②基本原理：生物骨骼的主要礦物成分、生物骨骼的主要結(jié)構(gòu)類型、常見生物門類骨骼的鑒定特征。重點：生物骨骼的主要結(jié)構(gòu)類型、常見生物門類骨骼的鑒定特征。難點：生物骨骼的主要結(jié)構(gòu)類型。的主要結(jié)構(gòu)類型及特點，然后介紹一些常見生物門類骨骼的鑒定特征。主要參考書:①馮增昭主編《沉積巖石學(xué)》上冊第十二章，石油工業(yè)出版社，1993.②王英華、張秀蓮、遲元芩編著《化石巖石學(xué)》，中國礦業(yè)大學(xué)出版社，1990.③管守銳編《化石巖石學(xué)》，石油大學(xué)出版社，1989.④余素玉編著《化石碳酸鹽巖微相》，地質(zhì)出版社，1989.⑤地質(zhì)部一普地質(zhì)綜合研究大隊編《碳酸鹽巖圖冊》，地質(zhì)出版社，1981.⑥中國科學(xué)院地質(zhì)研究所沉積室等編《化石巖石學(xué)圖版院印，1981.復(fù)習(xí)思考題：①研究和鑒別碳酸鹽巖中生物結(jié)構(gòu)組分有何地質(zhì)意義？②在碳酸鹽巖薄片中各門類生物骨骼的鑒別標(biāo)志是什么？構(gòu)有何演化規(guī)律？④試區(qū)別下列各組中生物骨骼的鑒別標(biāo)志：介形蟲、瓣鰓類、腕足類；棘屑：海百合、海膽；藻屑：紅藻、傘藻、松藻；教學(xué)內(nèi)容提要：一、碳酸鹽巖中生物骨骼的主要礦物成分（一）鈣質(zhì)（二）磷質(zhì)（三）硅質(zhì)二、鈣質(zhì)生物骨骼的結(jié)構(gòu)分類（一）原生結(jié)構(gòu)1．2．纖（柱）狀結(jié)構(gòu)①纖狀結(jié)構(gòu)：層（正）纖結(jié)構(gòu)、柱纖結(jié)構(gòu)、球纖結(jié)構(gòu)、玻纖結(jié)構(gòu)、柱層纖結(jié)構(gòu)②柱狀結(jié)構(gòu)③片狀結(jié)構(gòu)：平行片狀結(jié)構(gòu)、傾斜片狀結(jié)構(gòu)、交錯片狀結(jié)構(gòu)、復(fù)雜交錯片狀結(jié)構(gòu)④單晶結(jié)構(gòu)：連生單晶結(jié)構(gòu)、網(wǎng)格單晶結(jié)構(gòu)、薄壁單晶結(jié)構(gòu)各種纖狀結(jié)構(gòu)立體示意圖 柱層纖狀結(jié)構(gòu)立體示意圖葉片結(jié)構(gòu)立體示意圖 連生單晶和網(wǎng)格單晶結(jié)構(gòu)示意圖（二）次生結(jié)構(gòu)1．次生多晶結(jié)構(gòu)2．次生單晶結(jié)構(gòu)（三）顯微結(jié)構(gòu)的演化規(guī)律1．在不同門類中的演化在同一門類中的演化同一生物個體中的演化三、碳酸鹽巖中常見生物門類骨骼鑒定特征（一）鈣質(zhì)藻類1．綠藻門：粗枝藻科、松藻科紅藻門：裸松藻科、珊瑚藻科、管孔藻科、翁格達(dá)藻（二）原生動物門（主要講解骨骼形態(tài)和結(jié)構(gòu)特征）1．有孔蟲2．蜓類含生屑泥晶灰?guī)r，蜓類，川東北二疊系，4×10單偏光（三）海綿動物門（四）古杯動物門（五）腔腸動物門（六）苔蘚動物門（七）腕足動物門（八）軟體動物門1．軟舌螺綱竹節(jié)石綱腹足綱瓣鰓綱頭足綱（九）節(jié)肢動物門1．三葉蟲綱2．甲殼綱（十）棘皮動物門1．海百合綱海膽綱第三節(jié)石灰?guī)r（Limestones）學(xué)時：4（22基本內(nèi)容：石灰?guī)r的成分分類、石灰?guī)r的結(jié)構(gòu)分類、石灰?guī)r的主要類型重點：石灰?guī)r的結(jié)構(gòu)分類及綜合命名難點：石灰?guī)r的命名教學(xué)思路FolkDunham類型及其特征。主要參考書:①馮增昭主編《沉積巖石學(xué)》上冊第十三章，石油工業(yè)出版社，1993.②曾允孚、夏文杰主編《沉積巖石學(xué)》第九章，地質(zhì)出版社，1986.③WW.196198④馮增昭編著《碳酸鹽巖石學(xué)及巖相古地理學(xué)》，石油工業(yè)出版社，1989.SedimentaryPetroly英文輔助教材）復(fù)習(xí)思考題：①按下列要求闡述?？耸愋偷拿Q及存在的主要優(yōu)點；存在的問題。②試將具顆粒結(jié)構(gòu)的石灰?guī)r陸源碎屑巖的結(jié)構(gòu)組分進(jìn)行對比的相似性舉出三種以上相當(dāng)?shù)膸r石類型。③試分析亮晶砂屑灰?guī)r、泥晶鮞?；?guī)r、泥晶球?；?guī)r、亮晶生物屑灰?guī)r以及泥晶灰?guī)r的形成環(huán)境。教學(xué)內(nèi)容提要：一、石灰?guī)r的成分分類（一）成分分類根據(jù)碳酸鹽巖中的方解石和白云石的相對含量巖兩大類，其次，在這兩大類中，還可劃分出一系列的過渡類型。野外常用的四種類型：（1（純）>75%（2）白云質(zhì)石灰?guī)r：方解石75～50%，白云石25～50%（3）灰質(zhì)白云巖：白云石75～50%，方解石25～50%（4（純）2．3．石灰?guī)r、含粉砂石灰?guī)r、粉砂質(zhì)石灰?guī)r、灰質(zhì)粉砂巖，含灰粉砂巖，粉砂巖4．石灰?guī)r-砂巖系列石灰?guī)r、含砂石灰?guī)r、砂質(zhì)石灰?guī)r、灰質(zhì)砂巖、含灰砂巖、砂巖5．三組分或多組分的分類用三端元或多端元的圖解分類，如石灰?guī)r-白云巖-粘土巖系列（二）兩級或三級分類命名原則（重點）1．>50%和50～252．三級，以>50%，50～25%、25～10%三個含量級別進(jìn)行分類命名凡含量>50%的，用它定巖石的基本名稱以“XX巖”表示之凡含量50～25%的，用它定巖石基本名稱的主要形容詞，以“XX質(zhì)”表示之凡含量25～10%的，用它定巖石基本名稱的次要形容詞，以“含XX”表示之5050～25巖石的基本名稱。二、石灰?guī)r的結(jié)構(gòu)分類（一）代表性的分類簡介?？耍‵olk,1959,192的石灰?guī)r分類（重點）異化顆粒AlochemGrains(allochems)三個端元 微晶方解石泥（微晶）MicrocrystallineCalciteMatrix亮晶方解石膠結(jié)物（亮晶calcitecementI：亮晶異化石灰?guī)r——水動條件很三個主要巖類 Ⅱ：微晶異化石灰?guī)r——水動力條件弱Ⅲ：微晶石灰?guī)r——水動力條件很弱把由生物格架所組成的礁石灰?guī)r叫做生物巖——Ⅳ類。在這四個主要石灰?guī)r類型的基礎(chǔ)上，F(xiàn)olk又根據(jù)異化顆粒的類型及其他特征，把石灰?guī)r又細(xì)分為11種類型。此外，F(xiàn)olk還根據(jù)異化顆粒的粒度特征、各種異化顆粒的相對含量以及其他成因特點，又制定了一個綜合性的碳酸鹽巖分類表。優(yōu)點：的觀點，從而打破了石灰?guī)r的陳舊一統(tǒng)的“化學(xué)巖”的概念。缺點：三端元中“亮晶”不是獨立的組分，實際上是兩端元組分。分類中未考慮重結(jié)晶作用的影響綜合分類表中“清規(guī)戒律”太多，制造了不必要的人為的麻煩?！罢；瘜W(xué)巖”和“異?；瘜W(xué)巖”為非描述性的成因術(shù)語，用它對巖石類型進(jìn)行鄧哈姆（Dunham,的分類（重點）兩個端元顆粒：grain～異化顆粒、mud～灰泥/微晶方解石泥顆粒巖Grainstone 高能環(huán)巖石類型泥質(zhì)顆粒巖Packstone顆粒質(zhì)泥巖Wackstone泥巖Mudstone 低能環(huán)境特殊類型粘結(jié)巖Boundstone結(jié)晶碳酸鹽巖Crystallinecarbonate3．其他分類恩布里和克洛范EmbryandKlovan,191萊頓及潘德克斯特LeightonandPendexter,1962（二）本教材的分類（重點）原則分類必須反映碳酸鹽巖巖類學(xué)的最新進(jìn)展分類必須首先是描述性的分類必須有定量的標(biāo)志分類必須有廣泛的實用性分類必須簡明扼要，并且一定的靈活性2．分類第Ⅰ大類：顆粒-灰泥石灰?guī)r（分布最廣）灰泥顆粒（內(nèi)碎屑、生物顆粒、鮞粒、球粒）第Ⅱ大類：晶粒石灰?guī)r，可據(jù)晶粒粗細(xì)進(jìn)一步劃分第Ⅲ大類：生物格架-礁石灰?guī)r命名實例：306010%，灰泥質(zhì)海百合屑灰?guī)r22708%，含灰泥砂屑灰?guī)r7525%，亮晶鮞?；?guī)r85157030%，亮晶砂屑含云灰?guī)r三、石灰?guī)r的主要類型（一）顆粒石灰?guī)r50%。顆粒礫級，最小到粉屑級；它們的填隙物可以是灰泥雜基或亮晶膠結(jié)物，或兩者均有。顆粒的分選和圓度可以因搬運磨蝕程度而明顯不同灰泥被簸選走，顆粒被亮晶方解石膠結(jié)，波痕、交錯層理及沖刷構(gòu)造常見。（二）泥晶石灰?guī)r10常發(fā)育水平蟲跡，層內(nèi)可見生物擾動構(gòu)造。純泥晶石灰?guī)r常具光滑的貝殼狀斷口。（三）生物礁石灰?guī)r生物礁灰?guī)r主要是由造礁生物骨架及造礁生物粘結(jié)的灰泥沉積物等組成的石灰?guī)r(bindstone)及與這三類巖石具有成因(floatstone(rudstone生物礁石灰?guī)r在地貌上高于同期沉積物的石灰?guī)r而呈塊狀巖隆。主要的造礁生物有鈣礁生物種類的不同，生物礁石灰?guī)r可進(jìn)一步命名為藻礁石灰?guī)r、珊瑚礁石灰?guī)r等。（四）晶粒石灰?guī)r識別。第四節(jié)白云巖(Dolostones)學(xué)時：3（21基本內(nèi)容：白云巖巖類學(xué)，幾種主要白云石化的作用機理，白云巖的成因分類重點與難點：白云巖的生成機理教學(xué)思路如蒸發(fā)泵作用、回流滲透作用、混合白云化作用等，最后簡要介紹白云巖的成因分類。主要參考書:①馮增昭主編《沉積巖石學(xué)》上冊第十四章，石油工業(yè)出版社，1993.②曾允孚、夏文杰主編《沉積巖石學(xué)》第九章，地質(zhì)出版社，1986.③馮增昭編著《碳酸鹽巖石學(xué)及巖相古地理學(xué)》，石油工業(yè)出版社，1989.SedimentaryPetrology（英文輔助教材復(fù)習(xí)思考題：①具交代結(jié)構(gòu)的白云石、白云巖有哪些鑒別標(biāo)志？②白云巖有哪幾種生成方式？它們的形成要理如何？的區(qū)別？教學(xué)內(nèi)容提要：（一）概念（二）白云巖的結(jié)構(gòu)分類（重點）石灰?guī)r的結(jié)構(gòu)分類系統(tǒng)和命名原則，基本上也適用于白云巖，因為白云巖也主要主要是白云石。晶粒較粗的，晶形常較好且多呈自形或半自形晶，其集合體常呈砂糖狀在白云巖中，交代結(jié)構(gòu)發(fā)育，如晶粒較粗的白云石菱形體交代各種顆粒及化石等。晶形較好的白云石菱形體，常具環(huán)帶或污濁核心等—交代殘余現(xiàn)象。石灰?guī)r中的云斑，白云巖中的石灰?guī)r殘余體等—交代作用現(xiàn)象。根據(jù)交代結(jié)構(gòu)與其伴生的其他交代現(xiàn)象的有無，可把白云巖劃分為兩個類型：具交代結(jié)構(gòu)的白云巖（包括含白云石的石灰?guī)r交代成因，次生的，非原生化學(xué)沉淀成因的次生交代成因？二、白云巖的生成機理（一）原生沉淀作用原理以化學(xué)沉淀的方式從水體中直接沉淀出來的白云石現(xiàn)在，在常溫常壓條件下，在實驗室中沿未合成出真正的、化學(xué)計量的白云石。2．實例（二）毛細(xì)管濃縮作用——準(zhǔn)同生白云化作用（重點）1．原理石膏的沉淀使粒間水或表層積水的Mg/Ca比率大大提高。正常海水的Mg/Ca約為3:1~4:1，而干熱地區(qū)潮上地帶表層沉積物的粒間水或表層積水，其Mg/Ca可達(dá)20:1，甚至更高。這種高鎂的粒間鹽水或表層水經(jīng)常與文石顆粒相接觸，將不可避免地使文石被交代，被白云化，即使文石轉(zhuǎn)化為白云石?，F(xiàn)代潮上地帶的白云石殼就是這樣形成的。準(zhǔn)同生——距沉積期很近，剛沉積不久沿未脫離沉積環(huán)境就被交代。費里德曼和桑德斯FriedmanandSander196）把這一作用叫做“毛細(xì)管濃縮作用許靖華和西根撒勒（HsuandSiegenthaler1969）把這一作用叫做“蒸發(fā)泵作用”evaporativepumpingdolomitizatio。特征泥晶、粉晶具潮上環(huán)境特征，如蒸發(fā)礦物（石膏、石鹽等）黃色、土黃色含泥質(zhì)薄層為主瀉湖瀉湖潮坪薩布哈（潮上鹽坪）陸地費哈薩布哈坑號①⑥⒀N費哈瀉湖喉賽因角1m圖14-4波斯灣南岸卡塔爾西部費哈波斯灣塔境分布圖（據(jù)伊林等，1965）（據(jù)伊林等，1965）圖西部的侯賽因瀉湖與波斯灣相連（三）回流滲透白云化作用（重點）原理而形成白云巖或部分白云化的石灰?guī)r。戴菲斯等（Deffeyesetal.，1965）曾以拉丁美洲小安的列斯群島博內(nèi)爾島的潮上地區(qū)及瀉湖為例，對這一作用進(jìn)行了詳細(xì)的論述。白云巖的特征形成