碳酸盐岩基本特征与分类命名课件

主要内容一、碳酸盐岩的成分特征二、碳酸盐岩的结构三、碳酸盐岩的构造四、碳酸盐岩的分类五、碳酸盐岩的主要岩石类型碳酸盐岩主要内容碳酸盐岩

碳酸盐岩主要由沉积的碳酸盐矿物（方解石和白云石）组成，岩石类型有石灰岩（方解石含量大于50%）和白云岩（白云石含量大50%）。碳酸盐岩中的矿产资源丰富;多种金属矿产，建筑材料、古潜山储层，生烃层系。与碳酸盐有关油气储量占世界50％，产量占世界油气总产量的60％；岩溶地貌及其旅游资源、水资源和土壤等等。沉积相标志、古地理再造、古环境恢复、古气候变迁。碳酸盐岩主要形成于海相环境中，有少量的陆相沉积。碳酸盐岩的形成即可以是化学成因的，也可以是机械作用形成的。碳酸盐岩占沉积岩体积20%,在我国沉积岩占全国总面积75%，其中55%为碳酸盐岩。碳酸盐岩一般概况碳酸盐岩主要由沉积的碳酸盐矿物（方解石和白云石（一）化学成分：主要化学成分：CaO、MgO、CO2次要化学成分：SiO2、TiO2

、Al2O3、FeO、Fe2O3、K2O、

Na2O、H2O等石灰岩的化学成分：CaO占42.61%;MgO占7.9%;CO2占41.58%;SiO2

占5.91%,(纯)白云岩的化学成分：CaO占30.4%;MgO占21.8%;CO2占47.8%;

方解石白云石菱铁矿菱镁矿A.化学式表示：CaCO3、CaMg(CO3)2、FeCO3、MgCO3B.氧化物表示：CaO（43%)、MgO(8%)、CO２(42%)及SiO2(5.2%),

其它氧化物(3%):FeO、Fe2O3、K2O、Na2O、H2OC.微量元素：Sr,Ba,Rb,Ni,Zn,V等，可作为判别环境的标志一、碳酸盐岩的成分特征（一）化学成分：一、碳酸盐岩的成分特征（二）同位素：A.18O/16O：区分海陆相、古海水盐度、水温变化、海陆变迁B.13C/12C和14C：区分海陆相、古海水盐度、水温变化、海陆变迁,14C定年。海相：重同位素含量高一、碳酸盐岩的成分特征（二）同位素：一、碳酸盐岩的成分特征（三）矿物成分：碳酸盐矿物：方解石（三方晶系）和文石（与方解石同质二相，斜方晶系）、白云石、菱铁矿、菱锰矿、菱锌矿、铁白云石Ca(Mg,Fe)(CO3)2陆源碎屑混入物：粘土矿物、石英、长石及微量重矿物。当陆源碎屑混入物>50%则过渡为粘土岩或粉砂岩／砂岩。非碳酸盐自生矿物：石膏Ca(SO4)2H2O、硬石膏Ca(SO4)，重晶石Ba(SO4)、天青石Sr(SO4)、K,Na,Mg卤化物、及蛋白石、自生石英、黄铁矿（FeS2,等轴晶系)、白铁矿（FeS2,斜方晶系，同质多相)、海绿石（K,Fe,Mg的铝硅酸盐矿物）、鲕绿泥石（Fe,Mg的铝硅酸盐矿物）、磷酸盐矿物和有机质。碳酸盐岩最主要的矿物成分是碳酸盐矿物，有少量的陆源混入物和自生非碳酸盐矿物。一、碳酸盐岩的成分特征（三）矿物成分：碳酸盐岩最主要的矿物成分是碳酸盐矿物，有少量（一）碳酸盐岩结构分类1、粒屑结构：经波浪或流水搬运、沉积而成的碳酸盐岩；是由颗粒（内碎屑、生物碎屑、包粒、团粒、团块）和填隙物（泥晶基质或灰泥杂基、亮晶胶结物）、孔隙构成。2、生物骨架结构：由原地固着生长的生物骨架构成。3、结晶结构／重结晶结构：有化学或生物化学作用而成。4、次生结构：交代作用和重结晶作用形成。碳酸盐岩的结构既可以是机械成因的，又可以是化学、生物化学成因的，与碎屑岩的结构相比，碳酸盐岩的结构要复杂。二、碳酸盐岩的结构特征（一）碳酸盐岩结构分类碳酸盐岩的结构既可以是机械成因的，又可（二）碳酸盐岩结构特征分述1、粒屑结构：由颗粒、泥晶基质或灰泥杂基、亮晶胶结物、孔隙四种结构组分组成。颗粒类型包括：内碎屑（无内部结构的碳酸盐岩软泥颗粒）生物碎屑（骨粒）

鲕粒和豆粒

团粒（不具有内部结构的粪团粒）

团块（颗粒集合体）核形石

注意：碎屑结构与粒屑结构的异同二、碳酸盐岩的结构特征（二）碳酸盐岩结构特征分述注意：碎屑结构与粒屑（二）碳酸盐岩结构特征分述粒屑类型——内碎屑由盆地内部弱固结的碳酸盐沉积物经岸流、潮汐或波浪作用破碎、搬运、沉积的碎屑。（没有内部结构）内碎屑按直径大小分为：

对应陆源碎屑曾允孚（1984）砾屑：＞2mm砾屑：＞2mm

砂屑：2－0.1mm砂屑：2－0.06mm

粉屑：0.1－0.01mm粉屑：0.06－0.03mm

泥屑：＜0.01mm微屑：0.03－0.004mm

泥屑：＜0.004mm微屑和泥屑充填于颗粒之间时称为泥晶基质（相当于杂基）二、碳酸盐岩的结构特征1、粒屑结构：（二）碳酸盐岩结构特征分述二、碳酸盐岩的结构特征1、粒屑结构内碎屑—砾屑1、粒屑结构：内碎屑—砾屑1、粒屑结构：（二）碳酸盐岩结构特征分述内碎屑——鲕粒（豆粒）由核心和同心纹层构成的球体或椭球体。鲕粒直径在2－0.2mm之间，大于2mm称为豆粒。（有内部结构）鲕粒的分类：真鲕：假鲕：复鲕：薄皮鲕；变形鲕：变晶鲕：二、碳酸盐岩的结构特征1、粒屑结构：（二）碳酸盐岩结构特征分述二、碳酸盐岩的结构特征1、粒屑结构真鲕,亮晶方解石胶结1、粒屑结构：真鲕,亮晶方解石胶结1、粒屑结构：变晶鲕1、粒屑结构：变晶鲕1、粒屑结构：薄皮鲕1、粒屑结构：薄皮鲕1、粒屑结构：粒屑——生物碎屑（骨屑）破碎的生物骨骼碎屑。骨骼的组分指示水深、水温、盐度和水流特征等；骨骼的门类、生态类型、分选和磨园，可提供环境标志。粒屑——团粒:

不具内部结构的碳酸盐球状、椭球状的颗粒。一般认为是生物的粪便。粒屑——团块：由几个碳酸盐颗粒被灰泥或藻类粘结在一起而形成——也称为葡萄石。粒屑——核形石：特殊形状的藻灰岩二、碳酸盐岩的结构特征1、粒屑结构：粒屑——生物碎屑（骨屑）二、碳酸盐岩的结构特征1、粒屑结构：图中A、B、C、D、E、F依次为内碎屑、生物碎屑、团粒、团块、豆粒、核形石图中A、B、C、D、E、F依次为内碎屑、生物碎屑、团粒、团块2、生物骨架结构

原地生长的底栖固着生物通过生命活动，由生物骨架和伴生的生物化学组分构成的结构，也称生物结构。常见于礁灰岩中。二、碳酸盐岩结构特征二、碳酸盐岩3、结晶结构（化学结构）按照结晶程度可分为非晶质结构：非晶质结构见于一些化学或胶体化学成因的岩石类型中，如硅质岩、磷灰岩等。隐晶质结构：隐晶质结构由微晶矿物集合体组成显晶质结构：显晶质结构按照结晶颗粒的大小分为：粗晶：(大于2mm）中晶：(2-0.062mm）细晶：(0.062-0.004mm)

微晶：(0.004-0.001mm)二、碳酸盐岩的结构特征4、次生结构:为交代结构和重结晶结构3、结晶结构（化学结构）二、碳酸盐岩的结构特征4、次生结构:结晶（化学）结构（何启祥，1978）图中A、B、C依次为半自形结构、自形结构、他形结构结晶（化学）结构（何启祥，1978）填隙物：泥晶方解石（泥晶基质）和亮晶方解石泥晶方解石：为粒度为0.001—0.004mm（石化后的粒度为0.001-0.035mm）的泥晶方解石，机械作用形成；泥晶方解石常为泥晶结构。亮晶方解石：为粒度通常大于0.01mm的、干净透明的亮晶方解石，化学结晶作用形成。亮晶方解石常发育栉状结构、连生结构。二、碳酸盐岩的结构特征注意：粒屑结构的填隙物与碎屑结构填隙物的异同填隙物：泥晶方解石（泥晶基质）和亮晶方解石二、碳酸盐岩的结构悬挂式胶结物（针状方解石）（视域直径为2.5mm）（路凤香等，2002）悬挂式胶结物（针状方解石）（视域直径为2.5mm）（路凤香矿物成分分类和结构成因分类矿物成分分类（方解石或白云石）＞50％为基本名50－25％××质（白云质灰岩）25－10％含××质（含白云质灰岩）＜10％不参加命名三、碳酸盐岩的分类矿物成分分类和结构成因分类三、碳酸盐岩的分类岩类方解石%白云石%岩石名称岩石简称石灰岩类100-9090-7575-500-1010-2525-50石灰岩含白云质石灰岩白云质石灰岩灰岩含云灰岩云灰岩白云岩类50-2525-1010-050-7575-9090-100灰质白云岩含灰质白云岩白云岩灰云岩含灰云岩白云岩（一）碳酸盐岩矿物成分分类根据方解石和白云石相对含量划分的岩石类型三、碳酸盐岩的分类岩类方解石%白云石%岩石名称岩石简称石灰岩类100-900-岩类方解石（%）1或白云石（%）2粘土岩石名称1

岩石名称2

石灰岩（或白云岩）100~9090~7575~500~1010~2525~50石灰岩含泥石灰岩泥灰岩白云岩含泥白云岩泥云岩泥岩50~2525~1010~050~7575~9090~100灰质泥岩含灰泥岩泥岩白云质泥岩含云泥岩泥岩根据方解石（或白云石）与粘土相对含量划分岩石类型三、碳酸盐岩的分类岩类方解石（%）1粘土岩石名称1岩石名称2石灰岩100岩类方解石（%）白云石（%）粘土（砂）%岩石名称石灰岩50~7050~7550~7510~2525~1050~2510~2525~5010~25含泥（砂）含云石灰岩含云泥（砂）质灰岩含泥（砂）云质灰岩白云岩10~2510~2525~5050~7550~7550~7510~2525~5010~25含泥（砂）含灰白云岩含灰（砂）泥质云岩含泥（砂）灰质云岩泥（砂）岩类10~2525~5010~2510~2510~2525~5050~7550~7550~70含灰含云泥（砂）岩含云灰质泥（砂）岩含灰云质泥（砂）岩根据方解石、白云石、粘土（或砂）相对含量划分的岩石类型三、碳酸盐岩的分类岩类方解石（%）白云石（%）粘土（砂）%岩石名称石灰岩5利用此分类前应了解的四个基本概念：（1）原地灰岩／白云岩：未经搬运的灰岩，指微晶灰岩和生物礁灰岩。（2）异地灰岩／白云岩：经过搬运的灰岩，指粒屑灰岩。（3）泥晶：原地机械沉积的、粒度＜0.0039mm的灰泥。（4）亮晶／淀晶：化学沉淀的、粒度＞0.0039mm的、较为洁净的方解石（胶结物）。三、碳酸盐岩的分类（福克的分类，1959年）利用此分类前应了解的四个基本概念：三、碳酸盐岩的分类（福克的石灰岩分类（Folk，1959）福克的分类，1959年三碳酸盐岩的分类石灰岩分类（Folk，1959）福克的分类，1959年三（一）石灰岩类1、内碎屑灰岩：（1）亮晶内碎屑灰岩

成因：高能、稳定环境，如滨浅海；特征：颗粒支撑、具波痕、交错层理（2）泥晶内碎屑灰岩

成因：高能、不稳定环境，如浊流；特征－基质支撑、具粒序层理。四、碳酸盐岩的岩石类型（一）石灰岩类四、碳酸盐岩的岩石类型四、碳酸盐岩的岩石类型1、内碎屑灰岩：内碎屑：大到砾屑级，小到粉屑级。圆度因搬运磨蚀程度而有所差别填隙物：灰泥基质，或亮晶胶结物或者两者均有。形成环境：高能浅滩环境，磨圆好、分选较好、亮晶方解石胶结，常伴生波痕和交错层理以及冲刷充填构造等。高能量环境形成内碎屑而沉积于低能环境时内碎屑含量少并含有大量的灰泥基质的泥晶砾（砂）屑灰岩和粉屑灰岩。四、碳酸盐岩的岩石类型1、内碎屑灰岩：亮晶内碎屑灰岩亮晶内碎屑灰岩粒屑灰岩素描图（何起祥，1978）粒屑灰岩素描图（何起祥，1978）2、生物碎屑灰岩（1）亮晶生物碎屑灰岩

成因：高能、稳定环境，如滨浅海；特征：颗粒支撑、具波痕、交错层（