碳酸盐岩形成及类型复习课程

1、 提提 纲纲碳酸盐岩的一般碳酸盐岩的一般(ybn)(ybn)特征特征 第一页，共40页。碳酸盐岩碳酸盐岩主要由方解石和白云石等碳酸盐矿物主要由方解石和白云石等碳酸盐矿物组成组成(z chn)的沉积岩。的沉积岩。其分布极广，仅次于粘土岩和碎屑其分布极广，仅次于粘土岩和碎屑岩，是重要的油源岩和储集岩。岩，是重要的油源岩和储集岩。 第二页，共40页。一、碳酸盐岩的成分一、碳酸盐岩的成分(chng fn)1 1、碳酸盐岩的主要化学成分是：、碳酸盐岩的主要化学成分是：CaOCaO、MgOMgO和和CO2CO2，其次还含有一些其它氧化物及混合物。纯石灰，其次还含有一些其它氧化物及混合物。纯石灰岩的理论化学

2、成分为岩的理论化学成分为CaO 56%CaO 56%、 CO2 44%CO2 44%。纯白云岩的理论化学成分为。纯白云岩的理论化学成分为CaO 30.4%CaO 30.4%、 CO2 CO2 47.9% 47.9% 、MgO 21.7% MgO 21.7% 。2 2、碳酸盐岩的矿物成分包括三类：、碳酸盐岩的矿物成分包括三类：（1 1）碳酸盐矿物：方解石、白云石、文石、铁矿等。）碳酸盐矿物：方解石、白云石、文石、铁矿等。（2 2）自生矿物非碳酸盐矿物：石膏、石英、黄铁矿、赤铁矿、海绿石等，另外还常含有机质和）自生矿物非碳酸盐矿物：石膏、石英、黄铁矿、赤铁矿、海绿石等，另外还常含有机质和陆源碎屑。

3、陆源碎屑。（3 3）陆源矿物：长石）陆源矿物：长石(chn sh)(chn sh)、石英及粘土矿物。（当陆源矿物含量超过、石英及粘土矿物。（当陆源矿物含量超过50%50%时）过渡为泥时）过渡为泥岩及碳酸盐岩。岩及碳酸盐岩。第三页，共40页。二、碳酸盐岩的结构二、碳酸盐岩的结构(jigu)（一）结构类型：包括（一）结构类型：包括(boku)粒屑结构、晶屑结构、生粒屑结构、晶屑结构、生物屑结构物屑结构交代残余结构。交代残余结构。 1、粒屑结构：粒屑结构是内源沉积物经波浪潮汐和水、粒屑结构：粒屑结构是内源沉积物经波浪潮汐和水流等机械作用的破碎搬运和再沉积而成的。由颗粒、泥流等机械作用的破碎搬运和再沉

4、积而成的。由颗粒、泥晶基质、和亮晶胶结物三部分组成晶基质、和亮晶胶结物三部分组成常见的内颗粒常见的内颗粒(kl)有内碎屑、鲕粒、藻粒、球粒、有内碎屑、鲕粒、藻粒、球粒、生物颗粒生物颗粒(kl)。核形石、团块、。核形石、团块、第四页，共40页。（1 1）内碎屑：内碎屑是盆内弱固结的碳酸岩沉积）内碎屑：内碎屑是盆内弱固结的碳酸岩沉积(chnj)(chnj)物，经岸流潮汐及波浪等物，经岸流潮汐及波浪等作用剥蚀破碎并经过再沉积作用剥蚀破碎并经过再沉积(chnj)(chnj)的碎屑。的碎屑。(2) (2) 鲕粒直径小于鲕粒直径小于2MM2MM的球状椭球状的颗粒，由一圈或多圈规则的同心纹围绕一个的球状椭球

5、状的颗粒，由一圈或多圈规则的同心纹围绕一个核心组成。核心组成。(3) (3) 团粒是次球状，椭球状和杆状的颗粒，由泥晶碳酸盐组成，不具内部构团粒是次球状，椭球状和杆状的颗粒，由泥晶碳酸盐组成，不具内部构 造。造。 (4) (4) 团块是由几个碳酸盐颗粒被灰泥粘结在一起，或被藻类粘结在一起形成的颗粒。团块是由几个碳酸盐颗粒被灰泥粘结在一起，或被藻类粘结在一起形成的颗粒。 (5) (5) 骨粒是无脊椎动物分泌的碳酸盐骨骼组份，一般具有完整的形态。破碎的生物骨骼骨粒是无脊椎动物分泌的碳酸盐骨骼组份，一般具有完整的形态。破碎的生物骨骼碎屑。碎屑。 (6) (6) 生物骨架结构是原地生长的造礁生物构成岩

6、石的骨架常具有生物骨架结构。生物骨架结构是原地生长的造礁生物构成岩石的骨架常具有生物骨架结构。 第五页，共40页。碳酸盐岩中的颗粒与碎屑岩中的碎屑颗粒相似。按其是否形成于沉积区内(q ni)可分为内颗粒和外颗粒两大类。外颗粒外颗粒(kl)（盆外颗粒（盆外颗粒(kl)） 即陆源碎屑颗粒即陆源碎屑颗粒(kl)，按粒度可分为砾、砂、粉砂和泥四级。，按粒度可分为砾、砂、粉砂和泥四级。内颗粒：指沉积内颗粒：指沉积(chnj)区内形成的各种碳酸盐颗粒，区内形成的各种碳酸盐颗粒，是碳酸盐岩的主要结构组分。是碳酸盐岩的主要结构组分。第六页，共40页。沉积岩的碎屑颗粒沉积岩的碎屑颗粒(kl)粒级划分及定名粒级划

7、分及定名第七页，共40页。鲕粒鲕粒第八页，共40页。第九页，共40页。（2 2）泥晶基质）泥晶基质(j (j zh)zh)泥晶基质又称微晶基质、微晶杂基或灰泥。泥晶基质又称微晶基质、微晶杂基或灰泥。成因有化学沉淀、生物作用和机械破碎作用三种。成因有化学沉淀、生物作用和机械破碎作用三种。由化学沉淀及生物作用生成的灰泥称为泥晶，由化学沉淀及生物作用生成的灰泥称为泥晶，由机械破碎作用生成的灰泥称为泥屑。由机械破碎作用生成的灰泥称为泥屑。云泥云泥(yn n)：成因较复杂，是：成因较复杂，是“准同生准同生”交代作用的产物。交代作用的产物。（3 3）亮晶胶结）亮晶胶结(jioji)(jioji)物物 指充

8、填于颗粒之间的结晶方解石或其他矿物，如白云指充填于颗粒之间的结晶方解石或其他矿物，如白云石、石膏等。石、石膏等。第十页，共40页。2 2晶粒结构晶粒结构(jigu)(jigu)第十一页，共40页。3 3生物生物(shngw)(shngw)格架（生物格架（生物(shngw)(shngw)骨架）骨架） 生物(shngw)骨架是礁碳酸盐岩不可缺少的组分，它主要由原地生长的造礁群体生物(shngw)（如珊瑚、苔藓虫、层孔虫、藻类等）的坚硬骨骼组成的碳酸盐格架。第十二页，共40页。观察描述内容观察描述内容 1 1、颜色的观察与描述、颜色的观察与描述 描述石灰岩的颜色与碎屑岩一样，既要注意岩石新鲜描述石灰

9、岩的颜色与碎屑岩一样，既要注意岩石新鲜面的颜色，又要注意岩石风化面的特征。在描述时，我面的颜色，又要注意岩石风化面的特征。在描述时，我们可以应用七大基本色，还可应用它们的复合色。必要们可以应用七大基本色，还可应用它们的复合色。必要时要加深或浅词来修饰。有时可按实物形容颜色，如猪时要加深或浅词来修饰。有时可按实物形容颜色，如猪肝色等。石灰岩一般为浅灰色、灰色和灰白色。由于肝色等。石灰岩一般为浅灰色、灰色和灰白色。由于(yuy)(yuy)混入不同成分的杂质，岩石可称不同的颜色，如混入不同成分的杂质，岩石可称不同的颜色，如深灰色为富含有机质深灰色为富含有机质( (炭质或沥青炭质或沥青) )所引起。所

10、引起。 第十三页，共40页。2 2、矿物成分的鉴定、矿物成分的鉴定(jindng) (jindng) 碳酸盐岩中的矿物成分颗粒细小，再加上方解石与白云石等碳碳酸盐岩中的矿物成分颗粒细小，再加上方解石与白云石等碳酸盐矿物的形态、解理极相似或相同，所以，肉眼区分是非常困难酸盐矿物的形态、解理极相似或相同，所以，肉眼区分是非常困难的，可借助于盐酸的，可借助于盐酸(5%)(5%)来鉴定来鉴定(jindng)(jindng)，方解石遇盐酸强烈起泡，方解石遇盐酸强烈起泡， 白云石遇冷盐看不到起泡，但有时可以听到兹兹响声，粉沫或加热白云石遇冷盐看不到起泡，但有时可以听到兹兹响声，粉沫或加热可以起泡。所以，加

11、盐酸剧烈起泡者为灰岩类厂不起泡或粉沫起泡可以起泡。所以，加盐酸剧烈起泡者为灰岩类厂不起泡或粉沫起泡者为白云岩类，灰质含量大于者为白云岩类，灰质含量大于50%50%的泥灰岩或泥质灰岩，加盐酸后的泥灰岩或泥质灰岩，加盐酸后起泡，但有泥质残余。另外白云岩的风化面上常见溶沟现象起泡，但有泥质残余。另外白云岩的风化面上常见溶沟现象( (刀砍刀砍状构造状构造) )，而灰岩中很少见到这种特征。，而灰岩中很少见到这种特征。 第十四页，共40页。3 3、结构的观察描述、结构的观察描述 碳酸盐岩粒屑结构和砂岩碎屑结构一样，也是由颗粒和填隙碳酸盐岩粒屑结构和砂岩碎屑结构一样，也是由颗粒和填隙物组成，在描述颗粒物组成

12、，在描述颗粒( (内碎屑内碎屑) )时，注意它的颗粒大小，最大、时，注意它的颗粒大小，最大、最小、一般粒度，内碎屑的分选性，磨圆度。它的物质组成。最小、一般粒度，内碎屑的分选性，磨圆度。它的物质组成。内碎屑内部的层理与砾屑长轴的关系。内碎屑的表面特征及红内碎屑内部的层理与砾屑长轴的关系。内碎屑的表面特征及红色氧化环的特点。描述内碎屑的组构特点，有无定向排列，叠色氧化环的特点。描述内碎屑的组构特点，有无定向排列，叠互状排列。还要注意内碎屑的百分含量。碳酸盐岩中常互状排列。还要注意内碎屑的百分含量。碳酸盐岩中常(zhngchng)(zhngchng)见到：无脊椎动物，如三叶虫、介形虫、腕足类、见到

13、：无脊椎动物，如三叶虫、介形虫、腕足类、腹足类、头足类、瓣鳃类、珊瑚、棘皮动物等，在观察和描述腹足类、头足类、瓣鳃类、珊瑚、棘皮动物等，在观察和描述时，首先鉴别骨屑的各种种属，及各种生物门类的含量及它们时，首先鉴别骨屑的各种种属，及各种生物门类的含量及它们的磨圆度，分选性等特征。的磨圆度，分选性等特征。 第十五页，共40页。充填在颗粒之间的物质为亮晶胶结物和泥晶基质。亮晶胶结充填在颗粒之间的物质为亮晶胶结物和泥晶基质。亮晶胶结物一般较明亮透明，亮白色、玻璃光泽物一般较明亮透明，亮白色、玻璃光泽(gungz)(gungz)、粒径较、粒径较粗、大于粗、大于0.030.03毫米断口粒状，可见到解理面

14、；泥晶基质的粒毫米断口粒状，可见到解理面；泥晶基质的粒度较细小，小于度较细小，小于0.030.03毫米，断口较致密、颜色较深。在描述毫米，断口较致密、颜色较深。在描述时还要注意它们各自的含量。时还要注意它们各自的含量。 第十六页，共40页。4、碳酸盐岩与碎屑岩一样，颗粒(kl)与填隙物之间的关系可呈观基底式、孔隙式与接触式胶结类型。可称颗粒(kl)支撑，杂基支撑等o 5、碳酸盐岩的构造的观察描述 注意描述碳酸盐岩的层理、缝合线，叠层构造、鸟眼构造、示底构造，虫孔构造及岩石中的次生方解石脉等特征。碳酸盐岩的层理由于物质成分和颜色较均一，所以层理不易辩认，所以观察时要细心观察，并分出其类型。 第十

15、七页，共40页。6、碳酸盐岩的命名原则 颜色十填隙物(微晶基质和亮晶胶结物)十结构(次要(cyo)颗粒十主要颗粒) 十基本名称(石灰岩)。如：红色泥晶亮晶含骨屑缅粒灰岩。 第十八页，共40页。 1、按化学成分分类 ：根据(gnj)方解石和白云石的相对含量，碳酸盐岩可分为两大类：石灰岩类：方解石含量大于50%，白云岩类：白云石含量大于50%泥灰岩：二者之间过渡类型。 在碳酸盐岩与粘土岩、砂岩或粉砂岩之间也都存在一些过渡类型的岩石。其分类命名原则类似于碎屑岩的粒度分类定名原则。 三、碳酸盐岩的主要三、碳酸盐岩的主要(zhyo)类类型型第十九页，共40页。 在野外工作中，通常把石灰岩在野外工作中，通

16、常把石灰岩白云岩系列白云岩系列(xli)(xli)划分为以下四个类型，划分为以下四个类型，即：即： 1 1）（纯）石灰岩：方解石大于）（纯）石灰岩：方解石大于7575； 2 2）白云质石灰岩：方解石占）白云质石灰岩：方解石占75755050，白云石占，白云石占25255050； 3 3）灰质白云岩：白云石占）灰质白云岩：白云石占75755050，方解石占，方解石占25255050； 4)4)（纯）白云岩：白云石大于（纯）白云岩：白云石大于7575。 就是说，在野外工作中，用就是说，在野外工作中，用7575，5050，2525三个界限就可以进行岩石划三个界限就可以进行岩石划分了。分了。第二十页，

17、共40页。 1） 如某一岩石，含白云石如某一岩石，含白云石70，方解石，方解石30，则该岩石属白云岩范畴，可称为，则该岩石属白云岩范畴，可称为“灰质灰质(huzh)白云岩白云岩”。又如某一岩石，含白云石。又如某一岩石，含白云石60，方解石，方解石30，粘土，粘土10，则该岩石仍属，则该岩石仍属白云岩范畴，可称为白云岩范畴，可称为“含泥的灰质含泥的灰质(huzh)白云岩白云岩”。2）如岩石中没有含量大于）如岩石中没有含量大于50的成分，则采用复名原则，即把含量的成分，则采用复名原则，即把含量5025的成分联合的成分联合起来定岩石的基本名称；含量小于起来定岩石的基本名称；含量小于25的原则同上。的

18、原则同上。3）如某一岩石，含方解石）如某一岩石，含方解石45，白云石，白云石35，粘土，粘土20，则该岩石可称为，则该岩石可称为“含粘土的云含粘土的云灰岩灰岩”或或“含粘土的白云石灰岩。含粘土的白云石灰岩。第二十一页，共40页。2 2、石灰岩的结构分类、石灰岩的结构分类 1 1）颗粒，相当于通常）颗粒，相当于通常(tngchng)(tngchng)所说的颗粒；所说的颗粒；2 2）微晶方解石泥或简称为微晶，相当于通常）微晶方解石泥或简称为微晶，相当于通常(tngchng)(tngchng)所说的所说的灰泥或泥晶；灰泥或泥晶；3 3）亮晶方解石胶结物或简称为亮晶。）亮晶方解石胶结物或简称为亮晶。

19、第二十二页，共40页。 亮晶石灰岩：主要由颗粒组成，其粒间孔隙主要为亮晶方解石充填亮晶石灰岩：主要由颗粒组成，其粒间孔隙主要为亮晶方解石充填(chn tin)，或者为孔隙，仅含很少量的微晶方解石泥。这种石灰岩是在水动力条件很，或者为孔隙，仅含很少量的微晶方解石泥。这种石灰岩是在水动力条件很强的沉积环境中形成的。强大的和持续的水流或波浪使颗粒得到很好淘洗，并把强的沉积环境中形成的。强大的和持续的水流或波浪使颗粒得到很好淘洗，并把微晶方解石泥从沉积环境中冲洗走，因此沉积下来的主要是分选很好的颗粒。在微晶方解石泥从沉积环境中冲洗走，因此沉积下来的主要是分选很好的颗粒。在颗粒沉积以后，从粒间水中沉淀出

20、亮晶方解石，就成了颗粒间的胶结物。这样，颗粒沉积以后，从粒间水中沉淀出亮晶方解石，就成了颗粒间的胶结物。这样，就形成了亮晶石灰岩。这种石灰岩和碎屑岩中粘土含量很少的砂岩很相似。就形成了亮晶石灰岩。这种石灰岩和碎屑岩中粘土含量很少的砂岩很相似。 第二十三页，共40页。微晶颗粒石灰岩：主要由颗粒和微晶方解石泥组成，不含或很少含亮晶方解石胶结微晶颗粒石灰岩：主要由颗粒和微晶方解石泥组成，不含或很少含亮晶方解石胶结物。形成这种石灰岩的水动力物。形成这种石灰岩的水动力(dngl)条件比亮晶石灰岩弱得多，因此微晶方解石条件比亮晶石灰岩弱得多，因此微晶方解石泥很难被冲洗走，所以颗粒和微晶方解石泥一起沉积下来

21、，形成这种石灰岩。这种泥很难被冲洗走，所以颗粒和微晶方解石泥一起沉积下来，形成这种石灰岩。这种石灰岩与碎屑岩中粘土质砂岩很相似。石灰岩与碎屑岩中粘土质砂岩很相似。微晶石灰岩：几乎全由微晶方解石泥组成，这是水动力微晶石灰岩：几乎全由微晶方解石泥组成，这是水动力(dngl)条件很弱的沉积环条件很弱的沉积环境的产物。这种石灰岩与碎屑岩中粘土岩很相似。境的产物。这种石灰岩与碎屑岩中粘土岩很相似。 第二十四页，共40页。第二十五页，共40页。第二十六页，共40页。第二十七页，共40页。四、石灰岩的主要四、石灰岩的主要(zhyo)类型类型（一）粒屑灰岩（一）粒屑灰岩1内碎屑（颗粒内碎屑（颗粒(kl)）灰岩类）灰岩类生物颗粒生物颗粒(kl)石灰岩石灰岩3. 鲕粒石灰岩鲕粒石灰岩4. 球粒石灰岩球粒石灰岩5. 团块灰岩团块灰岩6. 藻粒石灰岩藻粒石灰岩 7.微晶灰岩、泥晶灰岩（或称灰泥石灰岩）微晶灰岩、泥晶灰岩（或称灰泥石灰岩）第二十八页，共40页。（二）晶粒石灰岩类（二）晶粒石灰岩类 又称结晶灰岩