沉积岩与沉积相第十一章课件

第十一章碳酸盐岩概论Generalviewofcarbonaterocks第十一章碳酸盐岩概论Chapter6carbonaterocks思考题：《沉积岩实验指导书》

P81~82第126~149题第一节绪言（Introduction）

碳酸盐岩(carbonaterocks)——主要由方解石和白云石等碳酸盐矿物组成的沉积岩，如石灰岩、白云岩。 碳酸盐岩占沉积岩总量的20%，仅次于粘土岩和砂岩。 我国沉积岩占面积75%，碳酸盐岩占沉积岩覆盖面积的55%，如南方Z、Pz1、T、北方Pt、Pz1。第二节碳酸盐岩的成分Compositionofcarbonaterocks

一、碳酸盐岩的矿物成分1．主要的碳酸盐矿物为方解石和白云石 方解石矿物体系中：方解石、文石、高镁方解石、低镁方解石 白云石矿物体系中：白云石、原白云石。

2．次要的碳酸盐矿物：铁白云石、菱铁矿、菱镁矿等。 3．非碳酸盐的自生矿物：石膏、天青石、重晶石、萤石、石盐等。

4．陆源矿物：粘土矿物、石英、长石、云母、绿泥石、重矿物等。 5．还常含有机质。二、碳酸盐岩的化学成分 1．主要的化学成分：CaO、MgO、CO2

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

纯石灰岩中：CaO占56%、CO2占44%。

纯白云岩中：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：判断古温度、古盐度、C14可以确定在2万年以内碳酸盐岩的年龄。次要结构组分

陆源物质其它化学沉淀物质有机质派生结构组分

孔隙

内颗粒——是指在沉积地区或沉积环境以内形成的碳酸盐成分颗粒。

成因：可以是化学沉积作用形成的，也可以是机械破碎作用形成的，也可以是生物作用形成的，或者是这些作用的综合产物。 福克（Folk,1959,1962）将这种颗粒称为“异化颗粒”（allochem）或“异化组分”。竹叶状砾屑砾屑砂屑粉屑泥屑的成因

机械破碎成因的泥屑化学沉淀成因的泥晶或微晶泥级的生物碎屑泥级的内碎屑——泥屑

2．鲕粒（ooid）

鲕粒——具有核心和同心层结构的球状颗粒，很象鱼子，大小2～0.25mm，常见的为1～0.5mm（粗砂级）。

核心—内碎屑、化石、陆源碎屑等。

同心层—主要是泥晶方解石，现代主要是文石。鲕粒的成因

生物说（藻成因）无机说：将鲕粒的形成与它的结构特征、生成环境联系起来 卡耶（Cayeux,1935）提出鲕粒生长的必要条件：CaCO3供应丰富且达到饱和，有充分的核心来源，水要受到搅动。 韦尔（Wwyl,1967）在巴哈马地区进行的实验观察，对鲕粒的同心层结构的生成有较好的说明。 卡罗兹（Carozzi,1960）对鲕粒的成因也有较具体的论述。两个控制因素：搬运水流的强度，或鲕环境中的水的动荡程度。 水动荡强度>搬运水流的强度，都可以成鲕。 水动荡强度介于最大和最小颗粒的搬运水流的强度，形成鲕+非鲕粒。 水动荡强度<搬运水流的强度，无鲕粒。

藻灰结核——>2mm的鲕粒称作藻灰结核（豆粒、核形石）。

藻团块——藻类粘结增长而成的颗粒，但它不具同心层结构。

藻碎屑——较大的藻粘结颗粒（包括藻团块）或藻粘结格架被破碎和磨蚀而成的藻颗粒，其形态似砾屑或砂屑。二、泥（muds）

泥——指泥级的碳酸盐质点，“微晶碳酸盐泥”、“微晶”、“泥晶”、“泥屑”。泥灰泥

云泥 现代碳酸盐沉积物中，灰泥大多由针状文石组成，针状文石晶体平均长度近于0.03mm，宽度约为长度的1/10。灰泥的成因

化学沉淀作用生成的—针状文石机械破碎作用生成的—泥屑生物作用生成的：在活的钙质藻中含大量针状文石 云泥的成因更复杂。三、胶结物（cements）

胶结物——沉淀于颗粒之间的结晶方解石或其他矿物。

特点：晶粒一般比灰泥粗大，>0.005mm或>0.01mm。常具世代结构第一世代：马牙状、栉壳状第二世代：嵌晶粒状 其他成分的胶结物：白云石、石膏。 其他胶结类型：晶粒胶结、嵌晶胶结（似花岗胶结）、连晶胶结、新月型重力胶结。四、晶粒（crystallinegrains）

晶粒——晶粒碳酸盐岩（结晶碳酸盐岩）的主要结构组分。中-粗晶细晶粉晶

按粒度分：砾晶、砂晶、粉晶、泥晶。 砂晶分为极粗晶、粗晶、中晶、细晶、极细晶

按晶形分：自形晶、半自形晶、他形晶

按相对大小分：斑晶、包含晶五、生物格架（organicframework）

生物格架——主要是指原地生长的群体生物如珊瑚、苔藓、海绵、层孔虫等，以其坚硬的钙质骨骼所形成的骨骼格架。 一些藻类，如蓝绿藻和红藻，其粘液可以粘结其他碳酸盐组分，如灰泥、颗粒、生物碎屑等，从而形成粘结格架，如各种叠层石、其他粘结格架。 骨骼格架和粘结格架是礁碳酸盐岩必不可少的组分。六、主要结构类型

颗粒(或粒屑)结构——颗粒+碳酸盐泥(+或胶结物)

生物骨架(格架)结构——由造架的生物和粘结的生物与填隙的颗粒或泥晶基质及亮晶胶结物构成

泥晶结构或微晶结构——由泥晶方解石组成

晶粒结构及残余结构——经过强烈重结晶作用或白云化作用第四节碳酸盐岩的构造Structuresofcarbonaterocks详见第五章

碳酸盐岩的构造十分多样，几乎具有全部沉积的构造类型。 此外，碳酸盐岩还有一些独有的构造类型，如叠层构造、鸟眼构造、示底构造、缝合线构造等。第五节碳酸盐岩的颜色Colorsofcarbonaterocks详见第五章

颜色类型浅色类：白色、灰白色、浅灰色等暗色类：灰色、深灰色、灰黑色等红色类：黄色、褐色、红色、紫红色决定因素主要矿物及次要矿物的相对含量颗粒、晶粒以及基质的粒度色素及有机碳的影响风化作用与沉积环境的关系 浅水低能环境中生成的碳酸盐岩，多呈中灰色。 停滞缺氧的深水盆地—出现暗灰、灰黑色、黑色的碳酸盐岩。 红色类—高价铁氧化物引起的，氧化环境。第六节碳酸盐岩的研究方法Researchmethodsofcarbonaterocks

一、野外研究方法1．岩类学的研究用稀盐酸（1:7或5%）对碳酸盐岩进行鉴别酸蚀法，观察岩石的结构2．古生物学的研究3．地层学的研究4．沉积环境及岩相古地理学的研究5．油气生储盖有利层段及地区的判断6．采样二、室内研究方法1．薄片法2．揭片法（揭片法，印膜法）3．酸蚀法4．染色法茜素红+