碳酸盐岩成岩环境划分及成岩作用特征 ppt课件
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碳酸盐岩的成岩作用课件
碳酸盐岩成岩作用数值模拟的应用前景
探讨数值模拟在碳酸盐岩成岩作用研究中的重要性和应用前景，为未 来的研究提供指导和借鉴。
THANK YOU
感谢各位观看
02
碳酸盐岩的形成通常与生物活动 、化学沉淀和机械沉积等过程有 关。
碳酸盐岩的分布
碳酸盐岩广泛分布于世界各地的海洋 和湖泊环境中。
在一些地区，如北美的大陆架和欧洲 的石灰岩地区，碳酸盐岩的分布尤为 集中。
碳酸盐岩的组成
碳酸盐岩主要由方解石、白云石、泥灰石等碳酸盐矿物组成 。
此外，还可能含有少量的硅酸盐、硫酸盐和氯化物等矿物。
碳酸盐岩成岩作用过程中形成的次生 溶蚀孔隙和裂缝为石油和天然气提供 了储存空间。
烃源岩成熟
圈闭形成
成岩作用造成的地层抬升、剥蚀等可 以形成地形圈闭，有利于油气的聚集 。
成岩作用过程中，有机质成熟转化为 烃类，成为石油和天然气的来源。
对地下水的影响
地下水储层
碳酸盐岩的成岩作用可以形成良好的地下水储层 ，提供人类和动植物的用水需求。
沉积构造特征是碳酸盐岩的重要 特征之一。常见的沉积构造包括
叠层石、鲕粒、生物扰动等。
压实作用
01
02
03
压实机制
压实作用是通过上覆沉积 物的重力作用，使下伏沉 积物中的水分排出，使其 致密化。
压实效果
压实作用可以显著降低孔 隙度和渗透率，从而提高 碳酸盐岩的储油和储气能 力。
影响因素
压实作用受沉积物粒度、 沉积水深、埋藏深度和温 度等多种因素的影响。
通过控制不同的温度、压力、pH值、离子浓度等参数，研究多因素 耦合对碳酸盐岩成岩作用的影响。
探究碳酸盐岩成岩作用的动力学过程
通过实验手段，研究碳酸盐岩成岩作用过程中各种矿物和有机质的形 成与演化机制，揭示其动力学过程。
探讨数值模拟在碳酸盐岩成岩作用研究中的重要性和应用前景，为未 来的研究提供指导和借鉴。
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感谢各位观看
02
碳酸盐岩的形成通常与生物活动 、化学沉淀和机械沉积等过程有 关。
碳酸盐岩的分布
碳酸盐岩广泛分布于世界各地的海洋 和湖泊环境中。
在一些地区，如北美的大陆架和欧洲 的石灰岩地区，碳酸盐岩的分布尤为 集中。
碳酸盐岩的组成
碳酸盐岩主要由方解石、白云石、泥灰石等碳酸盐矿物组成 。
此外，还可能含有少量的硅酸盐、硫酸盐和氯化物等矿物。
碳酸盐岩成岩作用过程中形成的次生 溶蚀孔隙和裂缝为石油和天然气提供 了储存空间。
烃源岩成熟
圈闭形成
成岩作用造成的地层抬升、剥蚀等可 以形成地形圈闭，有利于油气的聚集 。
成岩作用过程中，有机质成熟转化为 烃类，成为石油和天然气的来源。
对地下水的影响
地下水储层
碳酸盐岩的成岩作用可以形成良好的地下水储层 ，提供人类和动植物的用水需求。
沉积构造特征是碳酸盐岩的重要 特征之一。常见的沉积构造包括
叠层石、鲕粒、生物扰动等。
压实作用
01
02
03
压实机制
压实作用是通过上覆沉积 物的重力作用，使下伏沉 积物中的水分排出，使其 致密化。
压实效果
压实作用可以显著降低孔 隙度和渗透率，从而提高 碳酸盐岩的储油和储气能 力。
影响因素
压实作用受沉积物粒度、 沉积水深、埋藏深度和温 度等多种因素的影响。
通过控制不同的温度、压力、pH值、离子浓度等参数，研究多因素 耦合对碳酸盐岩成岩作用的影响。
探究碳酸盐岩成岩作用的动力学过程
通过实验手段，研究碳酸盐岩成岩作用过程中各种矿物和有机质的形 成与演化机制，揭示其动力学过程。
碳酸盐岩成岩环境划分及成岩作用特征详解
• 淡水渗流亚环境位于潜水面以上，根据孔隙水中
的CaCO3饱和情况，分为溶解与沉淀两个带。
• (1) 溶解带:在潮湿气候区，溶有CO2的雨水下渗
可使孔。该带深度一般较浅，但有时也可以延伸到潜 水面。
(2) 沉淀带:出现在渗流带中孔隙水处于饱和状态的
任何地方，因孔隙水的蒸发或CO2脱气而产生沉淀。
主要成岩作用：胶结作用（海滩岩、碳酸盐结壳的形成）、藻钻孔和泥晶化作用、交 代作用等作用。
(1) 胶结作用:主要有碳酸盐滩的胶结作用(海滩岩 的形成)和碳酸盐泥坪的胶结
• 作用(碳酸盐结壳的形成)。
• 现代海滩岩大多分布于南北纬35°之间的地带，
低潮时，海滩出露在大气中，热带和亚热带的蒸
发作用使水中CO2迅速逸散，CaCO3过饱和而沉 淀。 • 碳酸盐泥坪的胶结作用可形成碳酸盐胶结物结 壳。在干旱气候地区，这种碳酸盐潮坪结壳十分 发育，可遍布整个潮坪。现代波斯湾南岸广泛发 育此类碳酸盐坪的结壳。
以及文石溶解与局部新生变形。
②积极溶解作用带:方解石溶跃面及其补偿深度间的深海
区，极地为浅水区。全部为生物成因的方解石堆积，
显示有大量侵蚀的证据。
(2)胶结作用:温暖的浅海海底胶结物的成分为文石和
镁方解石，深水中还有方解石胶结物生成。 (3)生物成岩作用—藻钻孔和泥晶化:生物成岩作用主 要包括藻类、真菌和钻孔生物的钻孔与侵蚀以及钻孔生物 死后的孔洞被细粒碳酸盐沉积物充填或胶结物沉淀，最终 将颗粒或岩石的泥晶化。
• 2) 淡水潜流亚环境及其成岩作用
•
淡水潜流亚环境位于潜水面之下，自上而下可
分为3个带：未饱和带、活动饱和带、停滞饱和带。
•
(1)未饱和带:位于潜流带最上部，来自渗流带的
的CaCO3饱和情况，分为溶解与沉淀两个带。
• (1) 溶解带:在潮湿气候区，溶有CO2的雨水下渗
可使孔。该带深度一般较浅，但有时也可以延伸到潜 水面。
(2) 沉淀带:出现在渗流带中孔隙水处于饱和状态的
任何地方，因孔隙水的蒸发或CO2脱气而产生沉淀。
主要成岩作用：胶结作用（海滩岩、碳酸盐结壳的形成）、藻钻孔和泥晶化作用、交 代作用等作用。
(1) 胶结作用:主要有碳酸盐滩的胶结作用(海滩岩 的形成)和碳酸盐泥坪的胶结
• 作用(碳酸盐结壳的形成)。
• 现代海滩岩大多分布于南北纬35°之间的地带，
低潮时，海滩出露在大气中，热带和亚热带的蒸
发作用使水中CO2迅速逸散，CaCO3过饱和而沉 淀。 • 碳酸盐泥坪的胶结作用可形成碳酸盐胶结物结 壳。在干旱气候地区，这种碳酸盐潮坪结壳十分 发育，可遍布整个潮坪。现代波斯湾南岸广泛发 育此类碳酸盐坪的结壳。
以及文石溶解与局部新生变形。
②积极溶解作用带:方解石溶跃面及其补偿深度间的深海
区，极地为浅水区。全部为生物成因的方解石堆积，
显示有大量侵蚀的证据。
(2)胶结作用:温暖的浅海海底胶结物的成分为文石和
镁方解石，深水中还有方解石胶结物生成。 (3)生物成岩作用—藻钻孔和泥晶化:生物成岩作用主 要包括藻类、真菌和钻孔生物的钻孔与侵蚀以及钻孔生物 死后的孔洞被细粒碳酸盐沉积物充填或胶结物沉淀，最终 将颗粒或岩石的泥晶化。
• 2) 淡水潜流亚环境及其成岩作用
•
淡水潜流亚环境位于潜水面之下，自上而下可
分为3个带：未饱和带、活动饱和带、停滞饱和带。
•
(1)未饱和带:位于潜流带最上部，来自渗流带的
第六章碳酸盐岩岩石学nppt课件
★ 砾屑
>2mm
★ ★ 砂屑
2-0.1mm
★ ★ ★ 粉屑 0.1-0.01/0.005mm
★ ★ ★ ★ 泥屑
<0.01/0.005mm
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
1.内碎屑
（1）类型 砾屑（特殊、典型者如竹叶状砾屑） 成因：浅水高能地区，半固结或固结的泥晶石灰岩岩 层被波浪或水流破碎、搬运、再沉积，形成扁平砾石。 砂屑 成分多为泥晶灰岩，分选及磨圆较好，高能环境产物
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
序言
一、碳酸盐岩及碳酸盐岩岩石学 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%）
第一节 碳酸盐岩的成分
一、碳酸盐岩的矿物成分 盆内矿物 碳酸盐矿物 非碳酸盐矿物 盆外矿物 陆源矿物 有机质（混合物）
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
第一节
碳酸盐岩的成分
一、碳酸盐岩的矿物成分
（一）碳酸盐矿物 方解石和白云石——碳酸盐岩最基本的矿物成分 1.方解石矿物体系 文石镁含量极低，主要在温暖浅海灰泥沉积物及碳酸盐颗粒（如鲕粒、球粒及团块）中。现代沉积
纯石灰岩/纯方解石——CaO 56%和CO2 44%； 纯白云岩/纯白云石——CaO 30.4%，MgO 21.7%， CO2 47.9%。 （二）微量元素锶、钡、锰、钴、镍、铅、锌、铜、钒、镓、钛、硼等→地层的划分和对比
碳酸盐岩沉积相PPT培训课件
指平均海水深度大于200m的碳酸盐沉积环境。
└→包括大陆坡、陆隆、海沟、海底狭谷、海岭、洋中脊和深海平原等
水深大于1500m或2000m的静态下深水碳酸盐沉积起决定性控制 因素的主要是水体深度。海洋水层深度分层（带）、海水柱的密度
分层、滞水无氧深度、碳酸钙沉积补偿深度（CCD）以及硅质沉积物补 偿深度（QCD），都是具有广泛而又有普遍控制意义的深水碳酸盐沉积 作用的平衡面。
地中。具有叠覆递变的角砾化碳酸盐岩、具有鲍玛层序的典型浊 积岩和深水超微化石及遗迹化石的组合层序是鉴别深水碳酸盐岩 的重要相标志。
碳酸盐岩的形成和分布不仅受制于沉积环境，也与成岩环 境和成岩作用密切相关。
碳酸盐岩具有易溶性和易变性。
二、碳酸盐岩沉积过程和沉积作用—6种
● 潮坪碳酸盐岩——缺乏陆源输入物、海浪被阻止、潮汐为主 的碳酸盐岩盆地环境，——古今分布最广的一类碳酸盐岩沉积。 潮汐沉积作用带主要发生在：
好的指相性。 在风暴流控制的浅海碳酸盐台地，分为正常天气和风暴天气，从而
双向或出现由于风暴波能的巨大的风暴潮，一般风暴潮差≥6m。 风暴潮冲刷岸滩或浅滩产生潮水回流，变化于正常浪底之下，形成
风暴沉积物。风暴岩具有类似鲍玛层序的相层序，但底模（钵模）构造、 丘状交错层理和生物逃逸是鉴别风暴沉积物（岩）的重要相标志。
§8-2 碳酸盐岩沉积相模式
● 三种国外常用的浅水碳酸盐岩沉积相模式划分方案。三为重点
一、陆表海沉积相模式
肖（Shaw，1964）首先把碳酸盐的主要沉积场所——
浅海——划为陆表海和陆缘海两个类型 。
● 陆表海(epeiric sea，或内陆海、陆内海、大陆海): 是位于大陆内部或陆棚内部的、低海底坡度(＜1ft／mile，
└→包括大陆坡、陆隆、海沟、海底狭谷、海岭、洋中脊和深海平原等
水深大于1500m或2000m的静态下深水碳酸盐沉积起决定性控制 因素的主要是水体深度。海洋水层深度分层（带）、海水柱的密度
分层、滞水无氧深度、碳酸钙沉积补偿深度（CCD）以及硅质沉积物补 偿深度（QCD），都是具有广泛而又有普遍控制意义的深水碳酸盐沉积 作用的平衡面。
地中。具有叠覆递变的角砾化碳酸盐岩、具有鲍玛层序的典型浊 积岩和深水超微化石及遗迹化石的组合层序是鉴别深水碳酸盐岩 的重要相标志。
碳酸盐岩的形成和分布不仅受制于沉积环境，也与成岩环 境和成岩作用密切相关。
碳酸盐岩具有易溶性和易变性。
二、碳酸盐岩沉积过程和沉积作用—6种
● 潮坪碳酸盐岩——缺乏陆源输入物、海浪被阻止、潮汐为主 的碳酸盐岩盆地环境，——古今分布最广的一类碳酸盐岩沉积。 潮汐沉积作用带主要发生在：
好的指相性。 在风暴流控制的浅海碳酸盐台地，分为正常天气和风暴天气，从而
双向或出现由于风暴波能的巨大的风暴潮，一般风暴潮差≥6m。 风暴潮冲刷岸滩或浅滩产生潮水回流，变化于正常浪底之下，形成
风暴沉积物。风暴岩具有类似鲍玛层序的相层序，但底模（钵模）构造、 丘状交错层理和生物逃逸是鉴别风暴沉积物（岩）的重要相标志。
§8-2 碳酸盐岩沉积相模式
● 三种国外常用的浅水碳酸盐岩沉积相模式划分方案。三为重点
一、陆表海沉积相模式
肖（Shaw，1964）首先把碳酸盐的主要沉积场所——
浅海——划为陆表海和陆缘海两个类型 。
● 陆表海(epeiric sea，或内陆海、陆内海、大陆海): 是位于大陆内部或陆棚内部的、低海底坡度(＜1ft／mile，
碳酸盐岩主要成岩作用类型及其特征
单纯的重结晶作用是指在成岩过程中，矿物的
晶体形状和大小发生变化而主要矿物成分不改
变的作用。
碳酸盐岩主要成岩作用类型及其 特征
• 一般情况下趋向于出现晶体长大的现象， 福克称之为“进变新生变形”作用。 • 特殊情况下也可能发生晶体的缩小，或称 之为“退变新生变形”作用。 这两种重结晶类型主要有微亮晶与微泥晶。
用，交代完全时可形成交代石灰岩。 去白云化主要是在近地表、含石膏的白云
岩或有石膏夹层的白云岩地区发生的，其过程 是在富含硫酸盐的地下水的作用下进行的:
CaMg(CO3)2+CaSO碳酸4·盐2岩H主要2成O岩→作用类2型C及a其特C征O3+MgSO4+2H2O
• (2) 石膏化和硬石膏化作用 石膏和硬石膏交代碳酸盐矿物或组分的现 象叫石膏化和硬石膏化。
• (3) 去石膏化作用 石膏和硬石膏晶体被碳酸盐矿物交代的现 象叫去石膏化。
• 去石膏化常与地表淡水和细菌的作用有关。
• 在地下，还原硫细菌与硫酸盐产生下列反 应：
6CaSO4+4H2O+6CO2→6CaCO3+4H2S+11O2+2S
5.压实和压溶作用 (Compaction and Pressure Dissolution)
·
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碳酸盐岩主要成岩作用类型及其 特征
• 碳酸盐沉积物在上覆层的负荷压力下，发生孔 隙流体的减少、孔隙度降低、沉积物密度增加 、体积减小、颗粒变形破裂、甚至引起颗粒和 岩石局部溶解的作用。
(1)物理压实作用(Compaction)
物理压实作用是指碳酸盐沉积物在上覆岩层的 负荷压力下，发生水分减少、孔隙度降低、体 积缩小、晶体和颗粒趋向紧密排列的作用。
碳酸盐岩模式PPT课件
2021/7/15
第11页/共61页
二、碳酸盐岩层序特征及控制因素
Characters & Control Factors of Carbonatite Sequence
2021/7/15
第12页/共61页
(一)、碳酸盐岩层序控制因素
Control Factors of Carbonatite Sequence
由于碳酸盐岩的进积和加积作用，造成台地或滩边缘相发育，其几何形态是 水深和原地生物生长特征的函数。在低到中等沉降速率、浅到中等深度 (100～600m)的盆地中常见前积作用，面临海的边缘则以加积作用为主。相 反，在逐渐变深、无坡折的海底背景下，发育较宽的、难以区分的相带(如 克拉1/7/15
第17页/共61页
构造沉降作用也会影响碳酸盐台地的暴露。碳酸盐台地出露地表将 会造成碳酸盐停止生长并对暴露的碳酸盐沉积物产生化学侵蚀。碳 酸盐沉积物常是不稳定的，易遭受酸性大气水的改造。不稳定矿物 文石和高镁方解石易转变成更为稳定的低镁方解石。若气候湿润， 出露的碳酸盐台地有时会形成喀斯特地貌以及次生孔隙发育的碳酸 盐岩储层。碳酸盐台地暴露地表(低位期)所发生的大多数风化成岩作 用都是化学性质的，物理作用是不明显的。若有陆源碎屑供给，则 河流可深切碳酸盐台地，将碎屑物质输送到盆地。需指出的是，低 位期原地碳酸盐体积的多少主要取决于碳酸盐斜坡特点。
2021/7/15
第22页/共61页
1、I型层序界面特征
当海平面迅速下降且速率大于碳酸盐台地或滩边缘盆地沉降速率、海平面位 置低于台地或滩边缘时，形成碳酸盐岩的I型层序界面。I型层序界面以台地 或滩的暴露和侵蚀、斜坡前缘侵蚀、区域性淡水透镜体向海方向的运动以及 上覆地层下超、海岸上超向下迁移为特征。
碳酸盐岩概论PPT课件
上峰型
尖峰型
缝合型 下峰型
地震波型
缝合线被方解 石脉切割
缝合线切割方 解石脉
三、现代碳酸盐沉积规律
（一）海洋沉积为主 （二）暖、清、浅的水体条件有利于CaCO3沉淀 （三）水动力条件
对碳酸盐组分的生成和分布起重要的控制作用
镶嵌的粒状结构） （6）岩石形成时的能量：
亮晶含量高，反映高能环境； 灰泥含量高，反映低能环境
4.胶结类型
栉壳状结构
晶粒结构（重结晶产物）
嵌晶结构（似花岗胶结）
连晶结构（成岩期产物）
重力胶结、新月形胶结（渗流带产物）
四、晶粒
是晶粒碳酸盐岩或结晶碳酸盐岩的主要结构组分 成较粗大的碳酸盐矿物晶体。原生结构完全被破坏。
重结晶作用或早期淋滤再充填，只保留了鲕的轮廓。
负鲕（空心鲕）
内部大部或全部被溶蚀，只剩外壳层
具缝合线边 缘的压溶鲕
鲕内溶孔
鲕内溶孔
（3）形成机理
无机沉淀说： 饱和碳酸钙的水中，碳酸钙将在核心表面发生沉淀作用。在动荡水体 搅动下，不断悬起，接受碳酸盐沉淀,一直大到悬不起来为止。
3、藻粒
（二）非碳酸盐的自生矿物
硫酸盐：石膏、硬石膏、重晶石、天青石 盐类：盐岩、钾镁盐 氧化物：赤铁矿、蛋白石、自生石英 硅酸盐：海绿石、长石 其它：黄铁矿、白铁矿、磷酸盐矿物
（三）陆源矿物：粘土矿物、陆源碎屑矿物
（四）有机质（混合物）
二、碳酸盐岩的化学成分
（一）主要化学成分
主要是CaO、MgO、CO2 纯石灰岩（纯方解石）——CaO：56%、CO2：44%； 纯白云岩（纯白云石）——CaO：30.4%、MgO：21.7%、CO2：47.9%。
第九章 碳酸盐岩概论
尖峰型
缝合型 下峰型
地震波型
缝合线被方解 石脉切割
缝合线切割方 解石脉
三、现代碳酸盐沉积规律
（一）海洋沉积为主 （二）暖、清、浅的水体条件有利于CaCO3沉淀 （三）水动力条件
对碳酸盐组分的生成和分布起重要的控制作用
镶嵌的粒状结构） （6）岩石形成时的能量：
亮晶含量高，反映高能环境； 灰泥含量高，反映低能环境
4.胶结类型
栉壳状结构
晶粒结构（重结晶产物）
嵌晶结构（似花岗胶结）
连晶结构（成岩期产物）
重力胶结、新月形胶结（渗流带产物）
四、晶粒
是晶粒碳酸盐岩或结晶碳酸盐岩的主要结构组分 成较粗大的碳酸盐矿物晶体。原生结构完全被破坏。
重结晶作用或早期淋滤再充填，只保留了鲕的轮廓。
负鲕（空心鲕）
内部大部或全部被溶蚀，只剩外壳层
具缝合线边 缘的压溶鲕
鲕内溶孔
鲕内溶孔
（3）形成机理
无机沉淀说： 饱和碳酸钙的水中，碳酸钙将在核心表面发生沉淀作用。在动荡水体 搅动下，不断悬起，接受碳酸盐沉淀,一直大到悬不起来为止。
3、藻粒
（二）非碳酸盐的自生矿物
硫酸盐：石膏、硬石膏、重晶石、天青石 盐类：盐岩、钾镁盐 氧化物：赤铁矿、蛋白石、自生石英 硅酸盐：海绿石、长石 其它：黄铁矿、白铁矿、磷酸盐矿物
（三）陆源矿物：粘土矿物、陆源碎屑矿物
（四）有机质（混合物）
二、碳酸盐岩的化学成分
（一）主要化学成分
主要是CaO、MgO、CO2 纯石灰岩（纯方解石）——CaO：56%、CO2：44%； 纯白云岩（纯白云石）——CaO：30.4%、MgO：21.7%、CO2：47.9%。
第九章 碳酸盐岩概论
碳酸盐岩形成及类型ppt课件
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2019/5/6
1） 如某一岩石，含白云石70％，方解石30％，则该岩石属白云岩范 畴，可称为“灰质白云岩”。又如某一岩石，含白云石60％，方解石30％， 粘土10％，则该岩石仍属白云岩范畴，可称为“含泥的灰质白云岩”。 2）如岩石中没有含量大于50％的成分，则采用复名原则，即把含量50 ％～25％的成分联合起来定岩石的基本名称；含量小于25％的原则同上。 3）如某一岩石，含方解石45％，白云石35％，粘土20％，则该岩石可称 为“含粘土的云－灰岩”或“含粘土的白云－石灰岩。
基支撑等o 5、碳酸盐岩的构造的观察描述 注意描述碳酸盐岩的层理、缝合线，叠层构造、鸟眼构造、 示底构造，虫孔构造及岩石中的次生方解石脉等特征。碳酸 盐岩的层理由于物质成分和颜色较均一，所以层理不易辩认， 所以观察时要细心观察，并分出其类型。
6、碳酸盐岩的命名原则 颜色十填隙物(微晶基质和亮晶胶结物)十结构 (次要颗粒十主要颗粒) 十基本名称(石灰岩)。如：
它们的磨圆度，分选性等特征。
充填在颗粒之间的物质为亮晶胶结物和泥晶基质。亮晶 胶结物一般较明亮透明，亮白色、玻璃光泽、粒径较粗、 大于0.03毫米断口粒状，可见到解理面；泥晶基质的粒 度较细小，小于0.03毫米，断口较致密、颜色较深。在 描述时还要注意它们各自的含量。
4、碳酸盐岩与碎屑岩一样，颗粒与填隙物之间的关系可 呈观基底式、孔隙式与接触式胶结类型。可称颗粒支撑，杂
132矿物成分的鉴定碳酸盐岩中的矿物成分颗粒细小再加上方解石与白云石等碳酸盐矿物的形态解理极相似或相同所以肉眼区分是非常困难的可借助于盐酸5来鉴定方解石遇盐酸强烈起泡白云石遇冷盐看不到起泡但有时可以听到兹兹响声粉沫或加热可以起泡
提纲
碳酸盐岩成岩环境划分及成岩作用特征
环碳 境酸
盐 岩 成 岩 作 用
海水潜流环境 海水环境
海水渗流环境 淡水潜流环境
大气淡水环境 淡水渗流环境
海水一淡水混合环境
浅埋环境 埋藏环境
深埋环境 表生环境
• 海洋碳酸盐沉积物沉积后经历的环境演化 视埋藏条件或暴露条件的不同，表现为不 同的演化系列（图1），主要是由海水环境 到埋藏环境的演化系列(由于埋藏变深)、由 埋藏环境到表生环境的演化系列(由于构造 抬升使埋藏变浅)，以及由海水环境到淡水 环境的演化系列(由于埋藏变浅)。
(3)停滞饱和带:该带位于淡水潜流环境的较 深部位，水的运动很缓慢。主要发生的是 新生变形作用。
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3、海水—淡水混合环境 mixed environments of seawater and freshwater
该环境处于淡水潜流带之下与海水潜流带 之上的过渡位置，以形成半咸水为特征。
在潮湿气候区，海滨、岛屿以及海退的礁 、滩环境，都可能出现海水—淡水混合成岩 环境。混合带的位置与季节降雨量的位置相 适应，随时间而变动。
淡水渗流成岩作用主要有溶解作用及胶结作用 。
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17
• (1)溶解作用:文石质生物骨壳、鲡粒或晶体溶蚀后 形成溶模孔隙，或形成组构选择性溶孔。
(2)胶结作用:大气淡水大多含镁量低，形成的胶结 物主要是低镁方解石。由于晶体生长只能达到水 一空气的界面，所以胶结物常以等粒状晶体居多 ，胶结物厚度不均，孔隙被胶结物填满时，具有 孔隙充填组构。富镁方解石沉积物被淡水溶解， 有可能形成文石甚至含镁方解石的胶结物。
• 主要成岩作用：溶解作用、胶结作用、生物成
岩作用(即藻钻孔和泥晶化作用)和新生变形等
作用。
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碳酸盐岩成岩环境划分及成岩作用特征
• (1)溶解作用:文石质生物骨壳、鲡粒或晶体溶蚀后 形成溶模孔隙，或形成组构选择性溶孔。 (2)胶结作用:大气淡水大多含镁量低，形成的胶结 物主要是低镁方解石。由于晶体生长只能达到水 一空气的界面，所以胶结物常以等粒状晶体居多 ，胶结物厚度不均，孔隙被胶结物填满时，具有 孔隙充填组构。富镁方解石沉积物被淡水溶解， 有可能形成文石甚至含镁方解石的胶结物。
• 淡水渗流亚环境位于潜水面以上，根据孔隙水中 的CaCO3饱和情况，分为溶解与沉淀两个带。
• (1) 溶解带:在潮湿气候区，溶有CO2的雨水下渗 可使孔隙水的酸性增加，成岩作用主要为溶解作 用。该带深度一般较浅，但有时也可以延伸到潜 水面。
(2) 沉淀带:出现在渗流带中孔隙水处于饱和状态的 任何地方，因孔隙水的蒸发或CO2脱气而产生沉淀 。在潮湿气候区，有利于下部发生沉淀和胶结作 用;在较干燥气候区，地表形成钙结层;在过渡气候 区和地形起伏的地区，于泉边形成石灰华，在石 灰岩洞穴中形成洞穴胶结。 淡水渗流成岩作用主要有溶解作用及胶结作用 。
2、大气淡水环境 (aerial freshwater environments)
现代海洋沉积的研究表明：碳酸盐沉积物的成 岩并不需要高温高压和埋藏的地下环境，它们可 以在地表环境中，在常温常压条件下，依靠淡水 的胶结作用即可完成。
具体可分渗流与潜流两个亚环境。
• 1)淡水渗流亚环境及其成岩作用
碳酸盐岩成岩环境划分及成岩作用 特征
• 2) 淡水潜流亚环境及其成岩作用 • 淡水潜流亚环境位于潜水面之下，自上而下可
分为3个带：未饱和带、活动饱和带、停滞饱和带 。 • (1)未饱和带:位于潜流带最上部，来自渗流带的 酸性水使该带处于不饱和碳酸盐状态，成岩作用 主要是溶解作用。
碳酸盐岩成岩环境划分及成岩作用特征
• (4)新生变形作用:在热带浅海环 境，已发现少数镁方解石质有孔 虫和珊瑚藻转化为文石，以及部 分文石胶结物和生物骨壳变为镁 方解石。在深水环境，也见有文 石和镁方解石转变为方解石的。
碳酸盐岩成岩环境划分及成岩作用 特征
2）、海水渗流亚环境及其成岩作用
沿滨线分布的碳酸盐沉积地带，其位置相 当于潮间和潮上带，是岩石—水—空气接 触的三相环境。
主要成岩作用：胶结作用（海滩岩、碳酸 盐结壳的形成）、藻钻孔和泥晶化作用、 交代作用等作用。
(1) 胶结作用:主要有碳酸盐滩的胶结作用(海滩岩 的形成)和碳酸盐泥坪的胶结
• 作用(碳酸盐结壳的形成)。
• 现代海滩岩大多分布于南北纬35°之间的地带， 低潮时，海滩出露在大气中，热带和亚热带的蒸 发作用使水中CO2迅速逸散，CaCO3过饱和而沉 淀。
碳酸盐岩成岩环境划分及成岩作用特征
张鹏 矿物S131
碳酸盐岩成岩环境划分及成岩作用 特征
目录 一、基本概念 二、成岩环境划分及成岩作用特征 三、成岩作用的阶段划分
碳酸盐岩成岩环境划分及成岩作用特征
精品资料
一、基本概念
• 成岩环境：与成岩作用关系密切的环境称 之为成岩环境 。
• 根据水的特征及其是否充满孔隙，可将碳 酸盐的沉积后环境划分为五种基本类型：
②积极溶解作用带:方解石溶跃面及其堆积， 显示有大量侵蚀的证据。
碳酸盐岩成岩环境划分及成岩作用特征
(2)胶结作用:温暖的浅海海底胶结物的 成分为文石和镁方解石，深水中还有方解 石胶结物生成。
(3)生物成岩作用—藻钻孔和泥晶化:生 物成岩作用主要包括藻类、真菌和钻孔生 物的钻孔与侵蚀以及钻孔生物死后的孔洞 被细粒碳酸盐沉积物充填或胶结物沉淀， 最终将颗粒或岩石的泥晶化。
• 每种沉积环境会发生不同类型的成岩作用
图1 碳酸盐岩沉积物沉积后作用环境示意图
碳酸盐岩成岩环境划分及成岩作用 特征
二、成岩环境划分及成岩作用特征
1、海水环境(seawater environments)
以正常低海平面为界，海水(海底)沉积后作 用环境发为海水渗流和海水潜流两个亚环境。
1)、海水潜流亚环境及其成岩作用 处于正常低潮线以下的海底。
• (2)活动饱和带:孔隙被 饱和碳酸钙的孔隙水充满， 活跃的水循环有利于发生 广泛的胶结作用，次为新 生变形和重结晶作用。
(3)停滞饱和带:该带位于淡水潜流环境的较 深部位，水的运动很缓慢。主要发生的是 新生变形作用。
3、海水—淡水混合环境 mixed environments of seawater and freshwater
• 碳酸盐泥坪的胶结作用可形成碳酸盐胶结物结 壳。在干旱气候地区，这种碳酸盐潮坪结壳十分 发育，可遍布整个潮坪。现代波斯湾南岸广泛发 育此类碳酸盐坪的结壳。
(2) 藻钻孔和泥晶化作用:在潮间带，藻钻孔和泥 晶化比较常见，其特征与海水潜流亚环境相同。
(3) 交代作用:在潮间上带，干热气候区的浪花飞 溅带和潮上带，高Mg/Ca比率的孔隙水可以使碳 酸钙沉积物发生白云石化作用。此外，藻类诱发 沉淀作用造成的局部强碱性环境，有可能引起碳 酸钙矿物交代二氧化硅矿物或长石。
海水环境 海水潜流环境
碳
海水渗流环境
酸 盐
淡水潜流环境 大气淡水环境
岩
淡水渗流环境
成
岩 海水一淡水混合环境
作
用
浅埋环境
环 埋藏环境
境
深埋环境
表生环境
• 海洋碳酸盐沉积物沉积后经历的环境演化 视埋藏条件或暴露条件的不同，表现为不 同的演化系列（图1），主要是由海水环境 到埋藏环境的演化系列(由于埋藏变深)、由 埋藏环境到表生环境的演化系列(由于构造 抬升使埋藏变浅)，以及由海水环境到淡水 环境的演化系列(由于埋藏变浅)。
• 主要成岩作用：溶解作用、胶结作用、生物成
岩作用(即藻钻孔和泥晶化作用)和新生变形等
作用。
碳酸盐岩成岩环境划分及成岩作用 特征
(1) 溶解作用:主要发生在深海文石和方解石类各自 溶跃面和补偿深度之间的范围内。按照深度，溶解作 用可分为两个带:
①部分溶解作用带:沉淀作用带底界至方解石溶跃面的深 海环境，主要为生物成因的镁方解石和方解石堆积， 以及文石溶解与局部新生变形。
• (1)溶解作用:文石质生物骨壳、鲡粒或晶体溶蚀后 形成溶模孔隙，或形成组构选择性溶孔。 (2)胶结作用:大气淡水大多含镁量低，形成的胶结 物主要是低镁方解石。由于晶体生长只能达到水 一空气的界面，所以胶结物常以等粒状晶体居多 ，胶结物厚度不均，孔隙被胶结物填满时，具有 孔隙充填组构。富镁方解石沉积物被淡水溶解， 有可能形成文石甚至含镁方解石的胶结物。
• 淡水渗流亚环境位于潜水面以上，根据孔隙水中 的CaCO3饱和情况，分为溶解与沉淀两个带。
• (1) 溶解带:在潮湿气候区，溶有CO2的雨水下渗 可使孔隙水的酸性增加，成岩作用主要为溶解作 用。该带深度一般较浅，但有时也可以延伸到潜 水面。
(2) 沉淀带:出现在渗流带中孔隙水处于饱和状态的 任何地方，因孔隙水的蒸发或CO2脱气而产生沉淀 。在潮湿气候区，有利于下部发生沉淀和胶结作 用;在较干燥气候区，地表形成钙结层;在过渡气候 区和地形起伏的地区，于泉边形成石灰华，在石 灰岩洞穴中形成洞穴胶结。 淡水渗流成岩作用主要有溶解作用及胶结作用 。
2、大气淡水环境 (aerial freshwater environments)
现代海洋沉积的研究表明：碳酸盐沉积物的成 岩并不需要高温高压和埋藏的地下环境，它们可 以在地表环境中，在常温常压条件下，依靠淡水 的胶结作用即可完成。
具体可分渗流与潜流两个亚环境。
• 1)淡水渗流亚环境及其成岩作用
碳酸盐岩成岩环境划分及成岩作用 特征
• 2) 淡水潜流亚环境及其成岩作用 • 淡水潜流亚环境位于潜水面之下，自上而下可
分为3个带：未饱和带、活动饱和带、停滞饱和带 。 • (1)未饱和带:位于潜流带最上部，来自渗流带的 酸性水使该带处于不饱和碳酸盐状态，成岩作用 主要是溶解作用。
碳酸盐岩成岩环境划分及成岩作用特征
• (4)新生变形作用:在热带浅海环 境，已发现少数镁方解石质有孔 虫和珊瑚藻转化为文石，以及部 分文石胶结物和生物骨壳变为镁 方解石。在深水环境，也见有文 石和镁方解石转变为方解石的。
碳酸盐岩成岩环境划分及成岩作用 特征
2）、海水渗流亚环境及其成岩作用
沿滨线分布的碳酸盐沉积地带，其位置相 当于潮间和潮上带，是岩石—水—空气接 触的三相环境。
主要成岩作用：胶结作用（海滩岩、碳酸 盐结壳的形成）、藻钻孔和泥晶化作用、 交代作用等作用。
(1) 胶结作用:主要有碳酸盐滩的胶结作用(海滩岩 的形成)和碳酸盐泥坪的胶结
• 作用(碳酸盐结壳的形成)。
• 现代海滩岩大多分布于南北纬35°之间的地带， 低潮时，海滩出露在大气中，热带和亚热带的蒸 发作用使水中CO2迅速逸散，CaCO3过饱和而沉 淀。
碳酸盐岩成岩环境划分及成岩作用特征
张鹏 矿物S131
碳酸盐岩成岩环境划分及成岩作用 特征
目录 一、基本概念 二、成岩环境划分及成岩作用特征 三、成岩作用的阶段划分
碳酸盐岩成岩环境划分及成岩作用特征
精品资料
一、基本概念
• 成岩环境：与成岩作用关系密切的环境称 之为成岩环境 。
• 根据水的特征及其是否充满孔隙，可将碳 酸盐的沉积后环境划分为五种基本类型：
②积极溶解作用带:方解石溶跃面及其堆积， 显示有大量侵蚀的证据。
碳酸盐岩成岩环境划分及成岩作用特征
(2)胶结作用:温暖的浅海海底胶结物的 成分为文石和镁方解石，深水中还有方解 石胶结物生成。
(3)生物成岩作用—藻钻孔和泥晶化:生 物成岩作用主要包括藻类、真菌和钻孔生 物的钻孔与侵蚀以及钻孔生物死后的孔洞 被细粒碳酸盐沉积物充填或胶结物沉淀， 最终将颗粒或岩石的泥晶化。
• 每种沉积环境会发生不同类型的成岩作用
图1 碳酸盐岩沉积物沉积后作用环境示意图
碳酸盐岩成岩环境划分及成岩作用 特征
二、成岩环境划分及成岩作用特征
1、海水环境(seawater environments)
以正常低海平面为界，海水(海底)沉积后作 用环境发为海水渗流和海水潜流两个亚环境。
1)、海水潜流亚环境及其成岩作用 处于正常低潮线以下的海底。
• (2)活动饱和带:孔隙被 饱和碳酸钙的孔隙水充满， 活跃的水循环有利于发生 广泛的胶结作用，次为新 生变形和重结晶作用。
(3)停滞饱和带:该带位于淡水潜流环境的较 深部位，水的运动很缓慢。主要发生的是 新生变形作用。
3、海水—淡水混合环境 mixed environments of seawater and freshwater
• 碳酸盐泥坪的胶结作用可形成碳酸盐胶结物结 壳。在干旱气候地区，这种碳酸盐潮坪结壳十分 发育，可遍布整个潮坪。现代波斯湾南岸广泛发 育此类碳酸盐坪的结壳。
(2) 藻钻孔和泥晶化作用:在潮间带，藻钻孔和泥 晶化比较常见，其特征与海水潜流亚环境相同。
(3) 交代作用:在潮间上带，干热气候区的浪花飞 溅带和潮上带，高Mg/Ca比率的孔隙水可以使碳 酸钙沉积物发生白云石化作用。此外，藻类诱发 沉淀作用造成的局部强碱性环境，有可能引起碳 酸钙矿物交代二氧化硅矿物或长石。
海水环境 海水潜流环境
碳
海水渗流环境
酸 盐
淡水潜流环境 大气淡水环境
岩
淡水渗流环境
成
岩 海水一淡水混合环境
作
用
浅埋环境
环 埋藏环境
境
深埋环境
表生环境
• 海洋碳酸盐沉积物沉积后经历的环境演化 视埋藏条件或暴露条件的不同，表现为不 同的演化系列（图1），主要是由海水环境 到埋藏环境的演化系列(由于埋藏变深)、由 埋藏环境到表生环境的演化系列(由于构造 抬升使埋藏变浅)，以及由海水环境到淡水 环境的演化系列(由于埋藏变浅)。
• 主要成岩作用：溶解作用、胶结作用、生物成
岩作用(即藻钻孔和泥晶化作用)和新生变形等
作用。
碳酸盐岩成岩环境划分及成岩作用 特征
(1) 溶解作用:主要发生在深海文石和方解石类各自 溶跃面和补偿深度之间的范围内。按照深度，溶解作 用可分为两个带:
①部分溶解作用带:沉淀作用带底界至方解石溶跃面的深 海环境，主要为生物成因的镁方解石和方解石堆积， 以及文石溶解与局部新生变形。