第十二章 石灰岩

第十二章石灰岩第一节石灰岩的结构分类第二节石灰岩的主要类型本章重点１、石灰岩的成因－结构分类２、常见石灰岩类型及特征概述一、石灰岩的成分分类１、石灰岩与白云岩的过渡类型及划分岩石类型以95%、75%、50%、25%、5%为界限划分，也可用90%、75%、50%、25%、10%为界限划分。野外工作中用75%、50%、25%三个界限对岩石划分。1、石灰岩与白云岩的过渡类型及划分岩石类型方解石白云石CaO:MgO石灰岩类纯石灰岩100～950～5>50.1含白云的石灰岩95～755～2550.1～9.1白云质灰岩75～5025～509.1～4.0白云岩类灰质白云岩50～2550～754.0～2.2含灰的白云岩25～575～952.2～1.5纯白云岩5～095～1001.5～1.42、石灰岩与粘土岩的过渡类型及划分岩石类型方解石%粘土矿物%石灰岩纯石灰岩100～950～5含泥的石灰岩95～7595～905～255～1090～7510～25泥质石灰岩75～5025～50粘土岩灰质粘土岩50～2550～75含灰的粘土岩25～575～95纯粘土岩5～095～100白云岩-粘土岩系列类似3、碳酸盐岩与砂岩的过渡类型及划分岩石类型方解石砂(或粉砂)石灰岩(或白云岩)纯石灰岩(或白云岩)100～950～5含砂(或粉砂)的石灰岩(或白云岩)95～755～25砂(粉砂)质石灰岩(或白云岩)75～5025～50砂岩(粉砂岩)灰质(或白云质)砂(或粉砂)岩50～2550～75含灰(或白云)的砂(或粉砂)岩25～575～95纯砂(或粉砂)岩5～095～100成分分类二、两级或三级分类命名原则１、两级分类：以大于50%和50%－25%两个含量级进行分类命名。２、三级分类：以大于50%、50%－25%和25%－10%或25%－5%三个含量级进行分类命名。大于50%，定岩石的基本名，“××岩”；50%－25%，主要形容词，“××质”，写在基本名称之前；25%－10%或25%－5%，次要形容词，“含××”，写在最前面。第一节石灰岩结构分类一、有代表性的石灰岩分类方案１、福克的石灰岩分类方案（１）三端元组分

异化颗粒————————颗粒

微晶方解石泥（微晶）——灰泥、泥晶

亮晶方解石胶结物（亮晶）一、有代表性的石灰岩分类方案１、福克的石灰岩分类方案（２）岩石类型亮晶异化石灰岩：主要由异化颗粒组成，粒间主要为亮晶方解石充填，或为孔隙，少量方解石泥，水动力条件强。（砂岩）微晶异化石灰岩：主要由异化颗粒和微晶方解石泥组成，不含或很少含亮晶胶结物，水动力条件弱。（杂砂岩）微晶石灰岩：几乎全由微晶方解石泥组成，水动力条件很弱。（泥岩）礁石灰岩（生物岩）：由生物格架所组成。1、福克（Folk）的分类

三端元：异化颗粒微晶方解石泥亮晶方解石胶结物四类石灰岩：亮晶异化石灰岩微晶异化石灰岩微晶石灰岩生物岩（礁石灰岩）异常化学岩石灰岩的结构分类(据Folk,1962)石灰岩的结构分类(据Folk,1962)一、有代表性的石灰岩分类方案１、福克的石灰岩分类方案（3）优点把碎屑岩的结构观点系统地引入碳酸盐岩分类方案中。首先提出异化颗粒和异常化学岩的观点。打破石灰岩一统的“化学岩”的概念。异常化学岩与碎屑岩类似，也由颗粒（异化颗粒）、杂基（微晶方解石泥）、胶结物（亮晶方解石胶结物）组成。除化学沉淀成因外，还受水动力条件的控制。创建一套全新的石灰岩结构分类和术语系统。一、有代表性的石灰岩分类方案１、福克的石灰岩分类方案（４）缺点三个端元组分中亮晶方解石胶结物不是一个独立的结构组分，把亮晶胶结物相对次要的组分与另两个较主要组分同等对待，使分类系统繁琐化。未考虑重结晶作用的影响。“清规戒律”太多。用“正常化学岩”和“异常化学岩”这些非描述性的成因术语对岩石类型进行概括并不恰当，甚至错误。一、有代表性的石灰岩分类方案２、邓哈姆的石灰岩分类方案（１）二端元：颗粒、泥（２）四类石灰岩泥岩、颗粒质泥岩、泥质颗粒岩、颗粒岩（３）优点：简明扼要，具有高度概括性；奠定了碳酸盐岩的三分格局：颗粒-灰泥碳酸盐岩类、粘结岩（生物格架礁碳酸盐岩）类、结晶碳酸盐岩类（４）缺点：泥岩？、无定量标志、术语系统欠严谨石灰岩的结构分类(据Dunkam,1962)一、有代表性的石灰岩分类方案３、冯增昭的的石灰岩分类方案（１）把石灰岩划分为三个大的结构类型：颗粒－灰泥石灰岩、晶粒石灰岩、生物格架－礁石灰岩。再根据颗粒含量、颗粒－灰泥相对含量、颗粒类型进行细分。（２）特点：把石灰岩三分；在颗粒-灰泥石灰岩类中突出颗粒组分并进行三级命名。3、冯增昭的石灰岩结构分类

灰泥含量颗粒含量(%)颗粒晶粒生物格架内碎屑生物颗粒鲕粒球粒石灰岩藻粒Ⅰ颗粒︱灰泥石灰岩Ⅰ(1颗粒石灰岩Ⅰ(2)颗粒石灰岩10902575

5050

7525

9010内碎屑石灰岩生粒石灰岩鲕粒石灰岩球粒石灰岩藻粒石灰岩Ⅱ晶粒石灰岩Ⅲ

生物格架︱礁石灰岩含灰泥颗粒石灰岩含灰泥内碎屑石灰岩含灰泥生粒石灰岩含灰泥鲕粒石灰岩含灰泥球粒石灰岩含灰泥藻粒石灰岩灰泥质颗粒石灰岩灰泥质内碎屑石灰岩灰泥质生粒石灰岩灰泥质鲕粒石灰岩灰泥质球粒石灰岩灰泥质藻粒石灰岩颗粒质石灰岩颗粒质灰泥石灰岩内碎屑质灰泥石灰岩生粒质灰泥石灰岩鲕粒质灰泥石灰岩球粒质灰泥石灰岩藻粒质灰泥石灰岩含颗粒石灰岩含颗粒灰泥石灰岩含内碎屑灰泥石灰岩含生粒灰泥石灰岩含鲕粒灰泥石灰岩含球粒灰泥石灰岩含藻粒灰泥石灰岩无颗粒石灰岩灰泥石灰岩灰泥石灰岩灰泥石灰岩灰泥石灰岩灰泥石灰岩灰泥石灰岩二、石灰岩结构分类１、分类必须反映碳酸盐岩类学的最新成果。２、分类必须首先是描述性的，即必须把第一性的、可观察到的、可以计量的各种结构组分放在第一位并反映到岩石的名称中去。３、分类必须有定量的标志，而反映沉积环境水动力条件或能量的颗粒与灰泥的相对含量以及生物格架的相对含量尤为重要。４、分类必须有较广泛的实用性，即必须是在野外、井队、实验室等均能应用。５、分类必须简明扼要，并有一定的灵活性。二、推荐的石灰岩分类颗粒含量

主要填隙物

颗

粒

石

灰

岩

类

生物礁灰岩

内碎屑生物屑鲕（豆）粒

藻粒

球粒

颗粒混合

大于50%

亮晶亮晶内碎屑灰岩

亮晶生物灰岩

亮晶鲕粒灰岩

亮晶藻粒灰岩

亮晶球粒灰岩

亮晶颗粒灰岩障积岩骨架岩粘结岩（漂砾岩、砾屑岩）

灰泥微晶内碎屑灰岩

微晶生物灰岩

微晶鲕粒灰岩

微晶藻粒灰岩

微晶球粒灰岩

微晶颗粒灰岩

50-25%

灰泥

内碎屑微晶灰岩

生物微晶灰岩

鲕粒微晶灰岩

藻粒微晶灰岩

球粒微晶灰岩

颗粒微晶灰岩

25-10%

灰泥含内碎屑微晶灰岩

含生物微晶灰岩

含鲕粒微晶灰岩

含藻粒微晶灰岩

含球粒微晶灰岩

含颗粒微晶灰岩

小于10%

灰泥

微晶或泥晶石灰岩类

晶粒石灰岩类

具残余结构的巨晶、中晶、细晶灰岩

第二节主要的石灰岩类型一、颗粒石灰岩二、泥晶石灰岩三、生物礁石灰岩四、晶粒石灰岩一、颗粒石灰岩１、颗粒含量>50%,浅灰色-灰色,中厚层-厚层或块状；２、颗粒类型及粒级：一种或几种，砾至粉屑级。３、颗粒的分选和磨圆：因搬运磨蚀程度而明显不同：潮上或礁前环境-棱角状；浅水波浪环境-分选圆度良好；风成沙丘或海滩颗粒石灰岩分选磨圆特别好。４、环境意义：冲洗干净、分选磨圆好的颗粒石灰岩通常代表水浅、波浪和流水作用较强的环境，颗粒被亮晶方解石胶结，常见波痕、交错层理、冲刷构造。竹叶石灰岩竹叶状灰岩生物(纺锤虫)石灰岩鲕状石灰岩亮晶砂屑石灰岩生物屑灰岩，货币虫、有孔虫、棘皮碎屑，

粒间溶孔，虫体内孔为原生孔亮晶鲕粒灰岩方解石充填负鲕粒，粒缘为纤维状方解石胶结二、泥晶石灰岩１、颗粒含量<10%,灰色-深灰色,薄-中层；２、构造：水平层理,层面水平虫迹,层内生物扰动构造,纯泥晶石灰岩常具光滑的贝壳状断口３、环境意义：含生物碎屑-判断沉积环境的重要标志。底栖双壳类、有孔虫、绿藻等局限环境生物-浅水环境浮游生物-深水环境泥晶石灰岩中如有藻类活动及随后发育的鸟眼构造-潮间或潮上环境４、形成环境：低能环境-浅水泻湖、局限台地或较深水的斜坡和盆地环境三、生物礁石灰岩１、概念：由造礁生物骨架及造礁生物粘结的灰泥沉积物等组成。２、分类：据生物骨架及其粘结物的相对含量：原地沉积的障积岩（bafflestone)、骨架岩(framestone)、粘结岩(bindstone)及有成因联系的异地沉积的漂砾岩(floatstone)和砾屑岩(rudstone)３、主要造礁生物：钙藻、珊瑚、海绵动物、苔藓虫、层孔虫、厚壳哈等海绵骨架礁灰岩，孔隙被方解石充填四、晶粒石灰岩１、概念：主要由方解石晶粒组成２、成因：较粗大的晶粒石灰岩大都是重结晶作用或交代作用的产物３、识别方法：原始沉积结构和构造，可用阴极发光法等方法识别泥粉晶灰岩

缝合线充填铁泥质思考题1、碳酸盐岩有哪些分类方法？试述福克、顿哈姆、莱顿等学者的分类基本点？有何异同？2、颗粒、亮晶、碳酸盐泥在结构成因分类和成因解释中有何意义？福克的碳酸盐岩结构成熟度和结构退变的含义是什么？3、顿哈姆提出的颗粒支撑、泥支撑与莱顿提出的颗粒/灰泥比值二者相比，从碳酸盐岩成因的角度如何进行评价？4、试评论教材（第三版）中两端元（石灰岩）和三端元（石灰岩）分类的优缺点及它们的应用范围？5、试从三端元组分、主要岩石类型、形成的水动力条件，对比砂岩和石灰岩的三端元分类？6、试总结碳酸盐岩结构——成因分类的共同性。7、我们是根据哪些原则对石灰岩进行分类的？其岩石命名的方法如何？8、石灰岩有哪几种基本类型？试分别说明内碎屑灰岩（砾屑、砂屑、粉屑）、鲕粒灰岩、生物碎屑灰岩、球粒灰岩、泥晶灰岩、生物格架灰岩的主要特征，并说明它们形成于何种环境？根据是什么？9、碳酸盐岩有哪些分类方法？试述福克、顿哈姆、莱顿等学者的分类基本点？有何异同？10、颗粒、亮晶、碳酸盐泥在结构成因分类和成因解释中有何意义？福克的碳酸盐岩结构成熟度和结构退变的含义是什么？11、顿哈姆提出的颗粒支撑、泥支撑与莱顿提出的颗粒/灰泥比值二者相比，从碳酸盐岩成因的角度如何进行评价？12、试评论教材（第三版）中两端元（石灰岩）和三端元（石灰岩）分类的优缺点及它们