碳酸盐岩结构构造生物(新)——【沉积学碳酸盐实验】

《沉积岩与沉积相》实验教学大纲
一、教学目标
沉积学实验教学是《沉积岩与沉积相》课程教学中重要实践性教学环节。

通过实验培养学生的实际操作、观察问题和分析问题的能力，巩固和加深理论学习内容。

二、基本要求
本课程的直接基础是《造岩矿物学》、《岩浆岩及变质岩》、《沉积岩石学》，并与《古生物学》等课程有一定联系。

通过本课程的学习，要求掌握沉积岩的观察、描述、鉴定方法和内容，熟悉偏光显微镜的原理的使用方法。

四、实验教材和参考书
《沉积学基础及应用》，袁静主编，中国石油大学出版社，2013。

第六章碳酸盐岩（Carbonate rocks）第一节碳酸盐岩概论（General view of carbonate rocks）学时：7学时（其中理论教学3学时、实验4学时）基本内容：①基本概念：碳酸盐岩、颗粒、内颗粒（异化颗粒）、外颗粒、内碎屑、鲕粒、藻灰结核、球粒、晶粒、生物格架、泥、胶结物、叠层石、鸟眼构造、示底构造、缝合线。

②基本原理：碳酸盐岩的结构组分的类型及其含义、内碎屑的成因、鲕粒的成因、胶结物的特征、灰泥与亮晶方解石的区别、叠层石形态与水动力和关系、碳酸盐岩的研究方法。

重点：碳酸盐岩的主要结构组分的特征、内碎屑的成因、鲕粒的成因、胶结物的特征、灰泥与亮晶方解石的区别。

难点：内碎屑的成因、鲕粒的成因、灰泥与亮晶方解石的区别。

教学思路：首先简要介绍碳酸盐岩的成分特点，并从形成机理上与碎屑岩进行。

然后重点讲解碳酸盐岩的结构组分，特别是颗粒、泥和胶结物，在沉积构造部分主要介绍与碎屑岩中不同的沉积构造，最后介绍碳酸盐岩的研究方法、及碳酸盐岩岩石学的最新研究进展。

主要参考书:①冯增昭主编《沉积岩石学》上册第十一章，石油工业出版社，1993.②曾允孚、夏文杰主编《沉积岩石学》第九章，地质出版社，1986.③冯增昭等主编《中国沉积学》第五、六、七章，石油工业出版社，1994.④贾振远、李之琪编《碳酸盐岩沉积相及沉积环境》，地质大学出版社，1989.⑤何幼斌编《Sedimentary Petrology》（英文辅助教材）第六章，江汉石油学院，2003.⑥Greensmith J T主编《Petrology of the sedimentary rocks》（7th ed.），Unwin Hyman，1989.复习思考题：①碳酸盐岩的矿物成分包括哪些？②碳酸盐岩的主要结构组分有哪些？它们的含义分别是什么？③内碎屑的成因及不同粒级内碎屑的环境意义是什么？④试述鲕粒类型与鲕粒形成的水动力条件的关系。

第九章 碳酸盐岩第一节 概述一、概念碳酸盐岩：主要由方解石、白云石等碳酸盐矿物（含量大于50%）组成的沉积岩。

主要岩石类型：石灰岩（方解石>50%）；白云岩（白云石>50%）。

它们经常还和陆源碎屑及粘土组成各种过渡类型的岩石。

二、研究意义1、分布广：占沉积岩总量的20%，居第三位，仅次于泥质岩和砂岩2、重要的生油岩和储集岩3、蕴藏丰富的矿产，本身就是很有价值的资源蕴含铁、铝、锰、磷、硫、石膏、钾盐等层状矿床；铜、铅、锌、汞、锑、砷、铀等多金属层控矿床4、重要的地下水储集岩石三、现代碳酸盐岩的沉积作用和分布1、赤道两侧的南、北纬30°的范围内2、洁净的浅海水域3、动荡—弱动荡的沉积环境4、生物和生物化学作用的产物5、文石、高镁方解石和低镁方解石第二节 碳酸盐岩的成分碳酸盐岩的成分： 矿物成分、 化学成分、 同位素成分一、 碳酸盐岩的矿物成分⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧有机质盆外矿物：陆源物质非碳酸盐矿物碳酸盐矿物盆内矿物（一）、盆内矿物：碳酸盐矿物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、低镁方解石（一般的方解石，很稳定）文石、高镁方解石白云石矿物体系中：白云石、原白云石（富钙的白云石，向白云石转化）2．次要的碳酸盐矿物：铁方解石、铁白云石、菱铁矿、菱镁矿等。

文石(又名霰石)文石是方解石的同质异象变体,含 Mg[CO3]少于 2mol ％,属斜方晶系,在现代沉积中常呈针状,有时也呈泥状。

{010}解理不完全,硬度3.5,比重2.9。

基本特征：(1)在现代沉积物中常呈现针状，有时也呈现泥状。

(2)形成有利条件为：温度较高（＞15 ℃ ），温暖浅海沉积物以文石为主；pH值> 8；盐度高，超盐条件有利于形成文石；Mg／Ca＞2：1(3)海水中文石较方解石易沉淀的原因，李普曼（Lippman）认为与文石成核速度和结晶速度比方解石更快有关。

(4)稳定性较差(介于高镁方解石和方解石间)，易于转变为方解石，在古老的碳酸岩中不存在。

沉积岩之碳酸盐岩碳酸盐岩是沉积岩的重要组成部分，属于化学岩及生物化学岩类。

主要在海洋中形成，少数在陆地环境中形成。

古代广阔海洋中形成的碳酸盐岩，约占地表沉积岩分布面积的20%。

那么碳酸盐岩有哪些种类？又具有什么特征？与碎屑岩相比，碳酸盐岩颜色以灰色、灰黑色为主，也含有白色、灰绿色、黄褐色、紫红色等。

碳酸盐岩基本组分主要由颗粒、泥、胶结物、晶粒、生物格架等五类结构类型组成。

此外，还有一些次要的结构组分，如陆源物质、其他化学沉淀物质、有机质等；也有一些派生的结构，如孔隙等。

颗粒：碳酸盐岩中的颗粒，按其是否在沉积盆地中形成，可分内颗粒和外颗粒两类。

外颗粒指来自沉积地区以外的较老的碳酸盐岩碎屑，是陆源碎屑颗粒。

内颗粒指在沉积盆地或沉积环境内形成的碳酸盐颗粒。

这种颗粒可以是化学沉积作用、机械破碎作用或生物作用形成的，也可以是这些作用的综合产物。

内颗粒的类型主要包括内碎屑、鲕粒、藻粒等。

内碎屑主要是沉积盆地中沉积不久的、半固结或固结的各种碳酸盐沉积物，受波浪等的作用，破碎、搬运、磨蚀、再沉积而成的。

鲕粒是具有核心和同心层结构的球状颗粒，通常由核心和同心层组成。

核心可以是内碎屑、化石、球粒、陆源碎屑颗粒等；同心层主要由泥晶方解石组成。

藻粒是与藻类有成因联系的颗粒，包括藻鲕、藻灰结核以及藻团块。

泥：泥是指泥级的碳酸盐质点，是与颗粒相对应的另一种结构组分。

根据其成分，可分为灰泥和云泥。

灰泥是方解石成分的泥，也称微晶方解石泥；云泥是白云石成分的泥。

在现代碳酸盐沉积物中，灰泥大都由针状文石组成。

这种针状文石晶体的平均长度接近0.003mm，宽度约为长度的1/10。

灰泥存在3种成因类型：化学沉淀作用生成的灰泥；机械破碎、磨蚀作用生成的灰泥；生物作用生成的灰泥。

胶结物：胶结物主要是指沉淀于颗粒之间的结晶方解石或其他矿物，与砂岩中胶结物相似。

方解石胶结物晶体较清洁明亮，因此常被称为亮晶方解石、亮晶方解石胶结物或亮晶。

而泥晶级胶结物较少见。