化石微相2014 第1章 绪论

1、千锤万凿出深山，千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲。烈火焚烧若等闲。粉骨碎身浑不怕，粉骨碎身浑不怕，要留清白在人间。要留清白在人间。石灰吟石灰吟 明明于谦于谦按照古人的说法，灰岩按照古人的说法，灰岩就是能烧石灰的石头，就是能烧石灰的石头，这首古诗对石灰给与了这首古诗对石灰给与了高度的赞誉。高度的赞誉。欢迎选修欢迎选修化石碳酸盐岩微相化石碳酸盐岩微相任课教师：任课教师： 张海军张海军化石碳酸盐岩微相化石碳酸盐岩微相32学时学时（其中讲课（其中讲课2222学时，实习学时，实习1010学时）学时）化石碳酸盐岩微相化石碳酸盐岩微相32学时学时（其中讲课（其中讲课2020学时，实习学时，实习1212学时）学

2、时）第一章第一章 绪论绪论 课程性质、研究内容、研究意义、学科发课程性质、研究内容、研究意义、学科发展简史。展简史。1. 微相的概念及其演化微相的概念及其演化2. 化石岩石学化石岩石学微相的概念及其演化微相的概念及其演化 自自1838年瑞士学者年瑞士学者Gressly将将“相相”的概念的概念引入沉积岩的研究中并建立起沉积相的概引入沉积岩的研究中并建立起沉积相的概念以来，有关沉积环境和沉积相的研究就念以来，有关沉积环境和沉积相的研究就已成为沉积学研究的重要领域。已成为沉积学研究的重要领域。 由于碳酸盐岩成因和结构的特殊性，使微由于碳酸盐岩成因和结构的特殊性，使微相分析方法在碳酸盐岩沉积学的研究中

3、显相分析方法在碳酸盐岩沉积学的研究中显得尤为重要，成为碳酸盐岩沉积环境分析、得尤为重要，成为碳酸盐岩沉积环境分析、岩石成因研究、相带划分以及岩相古地理岩石成因研究、相带划分以及岩相古地理研究中不可或缺的沉积学研究方法和手段。研究中不可或缺的沉积学研究方法和手段。 英国地质学家英国地质学家Sorby(1879)是碳酸盐岩岩石是碳酸盐岩岩石学的主要奠基人，是最早进行碳酸盐岩薄学的主要奠基人，是最早进行碳酸盐岩薄片研究的学者之一。而最早进行微相研究片研究的学者之一。而最早进行微相研究工作的人或许要算是奥地利格拉茨大学的工作的人或许要算是奥地利格拉茨大学的Peters。他于。他于1863年发表题为年发

4、表题为“达斯坦石达斯坦石灰岩中的有孔虫灰岩中的有孔虫”一文，并在文中评价了一文，并在文中评价了薄片在阐明古生态和古地理问题方面的作薄片在阐明古生态和古地理问题方面的作用。随后，用。随后，Sander(1936)和和Pia(1933)在在20世纪世纪30年代的工作使碳酸盐岩的显微镜研年代的工作使碳酸盐岩的显微镜研究取得了突破性进展。究取得了突破性进展。微相的概念及其演化微相的概念及其演化 “微相微相”(microfacies)这一术语最早是由这一术语最早是由Brown (1943)提出来的。他认为提出来的。他认为“在薄片中岩石被看成在薄片中岩石被看成是由是由微相组成的微相组成的”，换言之，微相就

5、是指在，换言之，微相就是指在显微镜下薄片中所呈现的鉴别特征。当时对微相显微镜下薄片中所呈现的鉴别特征。当时对微相这一术语的使用有很大争议。这一术语的使用有很大争议。Calkins（1943）认为认为“微相微相”一定要与一定要与“宏观相宏观相”对应共同使用对应共同使用才有意义；才有意义；Campbell（1944）则提出）则提出“微相微相”一词没有必要，简单的以一词没有必要，简单的以“显微镜下的研究显微镜下的研究”代代替替“微相微相”；而；而Alling（1945）以为）以为“微相微相”是是难以定义的，不如把显微镜下定量的岩石学研究难以定义的，不如把显微镜下定量的岩石学研究直接称作直接称作“显微

6、岩石学显微岩石学”。微相的概念及其演化微相的概念及其演化 微体古生物学家微体古生物学家Cuvillier（1952，1958，1961）似乎未了解到似乎未了解到Brown的建议，又重新倡导微相这的建议，又重新倡导微相这一名称用以表示薄片中呈现的古生物学和岩石学一名称用以表示薄片中呈现的古生物学和岩石学特征。特征。1951年在巴黎召开的第三届国际石油会议年在巴黎召开的第三届国际石油会议上，根据上，根据Cuvillier的提议首次出版的国际沉积岩的提议首次出版的国际沉积岩石学丛书，实际上加快了人们对微相这一术语的石学丛书，实际上加快了人们对微相这一术语的接受，此后微相研究就迅速的开展起来。而接受，

7、此后微相研究就迅速的开展起来。而Fairbridge（1954）所称的岩石微相和生物微相）所称的岩石微相和生物微相之间的区别，只得到很少数人的支持。之间的区别，只得到很少数人的支持。微相的概念及其演化微相的概念及其演化 Folk（1959，1962）和）和Dunham（1962）基于颗粒类型与泥晶亮晶颗粒相对含基于颗粒类型与泥晶亮晶颗粒相对含量对沉积环境能量的分析及分类方法标志量对沉积环境能量的分析及分类方法标志着现代碳酸盐岩沉积学的开始，也代表了着现代碳酸盐岩沉积学的开始，也代表了20世纪世纪60年代碳酸盐岩微相研究的水平。年代碳酸盐岩微相研究的水平。微相的概念及其演化微相的概念及其演化微相

8、的概念及其演化微相的概念及其演化 Wi1son（1975）根据地质历史时期碳酸盐沉积）根据地质历史时期碳酸盐沉积的资料，把碳酸盐岩按显微（微相）特征的不同的资料，把碳酸盐岩按显微（微相）特征的不同分为分为24个标准的微相类型（简称标准微相），其个标准的微相类型（简称标准微相），其微相是指具特征显微结构的岩石类型。微相是指具特征显微结构的岩石类型。1978年，年，德国学者德国学者Flgel著的著的石灰岩微相分析石灰岩微相分析一书较一书较全面地叙述了微相的概念和微相分析的方法，这全面地叙述了微相的概念和微相分析的方法，这标志着微相分析已成为地质学科中的一门重要的标志着微相分析已成为地质学科中的一门

9、重要的分支学科。分支学科。Flgel（1978，1982）将）将“微相微相”定定义为在薄片、揭片和光片中能够被分类的所有古义为在薄片、揭片和光片中能够被分类的所有古生物学和沉积学标志的总和。生物学和沉积学标志的总和。因此，从因此，从“标志标志”的意义上讲，的意义上讲，“微相微相”主要是指一种微观（显微）主要是指一种微观（显微）特征的总和，也含有一种分析方法的含意。特征的总和，也含有一种分析方法的含意。微相的概念及其演化微相的概念及其演化 Maliva et al.（1992）把由于颗粒组分和结构特）把由于颗粒组分和结构特征的不同而使它与别的碳酸盐岩区别开来的碳酸征的不同而使它与别的碳酸盐岩区别

10、开来的碳酸盐岩沉积体定义为微相（定义这一概念的主要目盐岩沉积体定义为微相（定义这一概念的主要目的在于将宏观观察中不易相互区别，而实际上又的在于将宏观观察中不易相互区别，而实际上又形成了不同沉积环境的沉积体，利用微相结构特形成了不同沉积环境的沉积体，利用微相结构特征的不同将之区别开来，并以微相特征将之命征的不同将之区别开来，并以微相特征将之命名）。名）。因而从特殊地质体的因而从特殊地质体的“指代指代”意义上来说，意义上来说，微相除具有微观（显微）特征的总和的含义外，微相除具有微观（显微）特征的总和的含义外，也指某一具体的沉积物（岩）类型或沉积实体，也指某一具体的沉积物（岩）类型或沉积实体，可以把

11、它姑且称之为可以把它姑且称之为“微相实体微相实体”以示区别以示区别。微相的概念及其演化微相的概念及其演化 总之，总之，在碳酸盐岩沉积学研究中所说的在碳酸盐岩沉积学研究中所说的“微相微相”一般指微相特征和微相实体这两方面的含意。一般指微相特征和微相实体这两方面的含意。微微相分析相分析泛指对岩石的微相特征和微相实体的研究泛指对岩石的微相特征和微相实体的研究工作。而工作。而微相方法微相方法是指除常规的野外直接观察以是指除常规的野外直接观察以外的、主要借助显微镜等对岩石进行观察分析，外的、主要借助显微镜等对岩石进行观察分析，以确定岩石成因机理和形成环境及沉积作用过程以确定岩石成因机理和形成环境及沉积作

12、用过程信息的一种综合的沉积学分析方法和手段，其中信息的一种综合的沉积学分析方法和手段，其中最基本也是最传统的是对岩石组成、结构及形貌最基本也是最传统的是对岩石组成、结构及形貌特征的分析（如颗粒组成、胶结结构、分选、磨特征的分析（如颗粒组成、胶结结构、分选、磨圆及显微构造等）。圆及显微构造等）。化石岩石学化石岩石学 由于生物对环境的依赖性以及碳酸盐岩中由于生物对环境的依赖性以及碳酸盐岩中生物化石及化石碎片的普遍存在，使化石生物化石及化石碎片的普遍存在，使化石及其碎片成为微相研究中重要的岩石成因及其碎片成为微相研究中重要的岩石成因标志，也使化石岩石学方法成为薄片研究标志，也使化石岩石学方法成为薄片

13、研究中确定碳酸盐岩古沉积环境的最好方法之中确定碳酸盐岩古沉积环境的最好方法之一。一。化石岩石学化石岩石学 化石岩石学化石岩石学就是利用残存的化石碎片或碎就是利用残存的化石碎片或碎屑去还原化石的本来面貌的一门科学，确屑去还原化石的本来面貌的一门科学，确切地说，切地说，化石岩石学是介于古生物学和沉化石岩石学是介于古生物学和沉积岩石学之间的一门边缘科学积岩石学之间的一门边缘科学，是用岩石，是用岩石学方法研究生物化石及其集合体学方法研究生物化石及其集合体生物生物岩。岩。 学科位置学科位置古生态学古生态学生物化学生物化学沉积岩石学沉积岩石学生物矿物学生物矿物学石油地质学石油地质学矿床学矿床学岩相古地理学

14、岩相古地理学古生物学古生物学地球化学地球化学化石岩石学化石岩石学应用应用源出源出依据依据方法方法化石岩石学与其他学科的关系示意图（据王英华等，化石岩石学与其他学科的关系示意图（据王英华等，1990）化石岩石学化石岩石学 其研究内容包括生物化石的矿物成分和显其研究内容包括生物化石的矿物成分和显微结构构造、化石碎片镜下鉴定，以及生微结构构造、化石碎片镜下鉴定，以及生物岩的化石组合和生物相环境。物岩的化石组合和生物相环境。 其研究目的是为了对矿化实体化石正确鉴其研究目的是为了对矿化实体化石正确鉴定和合理分类，探索古生物之间的演化关定和合理分类，探索古生物之间的演化关系；鉴定沉积岩中生物化石碎片以确定

15、沉系；鉴定沉积岩中生物化石碎片以确定沉积环境和时代；研究生物沉积岩以推测其积环境和时代；研究生物沉积岩以推测其含矿远景或开发前景。含矿远景或开发前景。化石岩石学化石岩石学 化石岩石学的研究对碳酸盐岩微相的研究也起了化石岩石学的研究对碳酸盐岩微相的研究也起了很大的促进作用。很大的促进作用。Majewske（1969）和）和Horowitz et al（1971）的著作是颇有影响并具）的著作是颇有影响并具有开拓意义的成果；中国科学院地质所主编的有开拓意义的成果；中国科学院地质所主编的化石岩石学图版化石岩石学图版（1981）和戴永定的）和戴永定的生物生物矿物学矿物学（1994），在国内具有重要影响。

16、余素），在国内具有重要影响。余素玉的玉的化石碳酸盐岩微相化石碳酸盐岩微相（1982，1989）和王）和王英华等的英华等的化石岩石学化石岩石学（1990）则系统又简练）则系统又简练地对此领域的概念进行了总结。这些对于岩相古地对此领域的概念进行了总结。这些对于岩相古地理学的研究和实践也具有很大意义，使碳酸盐地理学的研究和实践也具有很大意义，使碳酸盐岩的多成因观点和其形成对生物的依赖性逐渐为岩的多成因观点和其形成对生物的依赖性逐渐为人们所认识。人们所认识。 化石碳酸盐岩微相化石碳酸盐岩微相 第一章第一章 绪论绪论 第二章第二章 现代碳酸盐岩沉积学简介现代碳酸盐岩沉积学简介 第三章第三章 化石及化石碎

17、片的薄片鉴定方法化石及化石碎片的薄片鉴定方法 第四章第四章 造岩钙质藻类化石的薄片鉴定特征造岩钙质藻类化石的薄片鉴定特征 第五章第五章 钙质动物化石的薄片鉴定特征钙质动物化石的薄片鉴定特征 第六章第六章 化石组合及其生态环境意义化石组合及其生态环境意义 第七章第七章 碳酸盐岩微相研究碳酸盐岩微相研究 实实 习习 实习一实习一 造岩钙质藻类化石的薄片鉴定造岩钙质藻类化石的薄片鉴定 实习二实习二 单壳类和针刺类动物化石的薄片鉴定单壳类和针刺类动物化石的薄片鉴定 实习三实习三 支架类及其它类动物化石的薄片鉴定支架类及其它类动物化石的薄片鉴定 实习四实习四 化石组合分析及成岩变化观察化石组合分析及成岩

18、变化观察 实习五实习五 化石碳酸盐岩微相综合分析化石碳酸盐岩微相综合分析主要参考资料主要参考资料入门级教材：入门级教材：余素玉，余素玉，1989化石碳酸盐岩微相北京：地质出版社，化石碳酸盐岩微相北京：地质出版社，1-167.王英华，张秀莲，迟元苓，王英华，张秀莲，迟元苓，1990化石岩石学徐州：中国矿业大学出版社，化石岩石学徐州：中国矿业大学出版社，1-123.管守锐编管守锐编 化石岩石学化石岩石学 , 石油大学出版社石油大学出版社 , 1989. 冯增昭主编冯增昭主编沉积岩石学沉积岩石学上册第十二章，石油工业出版社，上册第十二章，石油工业出版社，1993. 综合性专著：综合性专著：戴永定，李

19、菊英，蒋光协等，戴永定，李菊英，蒋光协等，1994生物矿物学北京：石油工业出版社，生物矿物学北京：石油工业出版社，1-572.Horowitz, A. S., Potter, P. E., 1971. Introductory petrography of fossils. New York: Springer-Verlag, 1-302.Majewske, O. P., 1969. Recognition of invertebrate fossil fragments in rock and thin sections, Leidon, E. J. Brill, 1-347.最新的相关专著或图册：最新的相关专著或图册：Flgel, E., 2004, Microfacies of Carbonate Rocks: analysis, interpretation and applicat