13第十三章白云岩讲解
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第十三章岩浆岩的成因由前面的介绍可以看到,岩浆岩种类繁多,性状各异。
现简要介绍形成岩浆岩的岩浆种类及其来源;形成岩浆岩的地质作用和物理化学作用。
这些都是岩浆岩成因方面的重大问题,也是地质科学中的一些重大问题,目前仍在不断地探索和研究中。
一、原始岩浆的种类和起源根据目前研究,岩浆起源于上地幔和地壳底层,并把直接来自地幔或地壳底层的岩浆叫原始岩浆。
岩浆岩种类虽然繁多,但原始岩浆的种类却极其有限,一般认为仅三、四种而已,即只有超基性(橄榄)岩浆、基性(玄武岩浆)、中性(安山)岩浆和酸性(花岗或流纹)岩浆。
当然,对这个问题的认识也经过一个长期历史发展过程。
在十九世纪中叶布恩森(Bonson,1851)曾提出有玄武岩浆和花岗岩浆两种原始岩浆的主张,但关于花岗岩浆的论点一直未受重视,一些学者却坚持认为只有一种玄武岩浆,而所有的岩浆岩都是由玄武岩浆派生出来的。
这就是本世纪初至20年代期间风行一时的岩浆成因一元论。
最早提出一元论者是戴里(Daly)和鲍文。
但一元论不能解释这样一个众所周知的地质事实,即花岗岩在大陆地壳中的分布要比玄武岩广得多,例如据计算,花岗岩的分布面积比玄武岩大五倍,比其他深成岩大二十倍,并且花岗岩几乎不与玄武岩共生。
进入本世纪三十年代,列文生—列森格和肯尼迪(Kenndy,1933)根据花岗岩和玄武岩同为地壳中分布最广的岩浆岩这一事实,又重新昌导花岗岩浆和玄武岩浆两种原始岩浆的论点,即所谓岩浆成因二元论。
本世纪中期前后,有人针对环太平洋“安山岩线”和阿尔卑斯型超基性侵入岩这种地质事实,又提出了安山岩浆和橄榄岩浆的论点。
于是进入了所谓岩浆成因的多元论阶段。
目前认为种类繁多的岩浆岩就是从橄榄岩浆、玄武岩浆、安山岩浆、花岗岩浆通过复杂的演化作用形成的。
这几种原始岩浆是上地幔和地壳底层的固态物质在一定条件下通过局部熔融(重熔)产生的。
局部熔融是现代岩浆成因方面的一个基本概念,大致解释如下:和单种矿物比较起来,岩石在熔化时有下列两个特点:第一,是岩石的熔化温度低于其构成矿物各自单独熔化时的熔点;第二,是岩石从开始熔化到完全熔化有一个温度区间,而矿物在一定的压力下仅有一个熔化温度。
第32讲白云岩的分类与成因(Classification and causes of dolomite)学时:1学时基本内容:白云岩的成因分类:原生白云岩、次生白云岩,白云岩的石化程度分类:有残余结构、无残余结构。
白云岩的生成机理:原生沉淀作用、毛细管浓缩作用——准同生白云化作用、回流渗透白云化作用、混合白云化作用、淡水白云石、调整白云化作用、生物白云化作用、埋藏白云化作用、海水白云化作用等。
教学重点与难点:重点:白云岩的主要生成机理,和白云岩的成因分类。
难点:白云岩的成因问题,是碳酸盐岩石学中最难解决的问题之一,及其不同生成机理所处的沉积环境和背景。
教学思路:重点讲述白云岩的主要生成机理中的毛细管浓缩作用——准同生白云化作用、回流渗透白云化作用、混合白云化作用和埋藏白云化作用,对其他几种机理概述,并根绝不同的成因机理简述如何对白云岩进行精细的分类。
主要参考书:1、冯增昭主编《沉积岩石学》上册第十一、十二、十三、十四、十五章,石油工业出版社,1993.2、曾允孚、夏文杰主编《沉积岩石学》第三、九章,地质出版社,1986.3、冯增昭等主编《中国沉积学》第二、五、六、七、八、九、章,石油工业出版社,1994.4、冯增昭编著《碳酸盐岩石学及岩相古地理学》,石油工业出版社,1989.复习思考题:1、白云岩有哪几种生成方式?它们的形成要理如何?2、原生沉淀作用、毛细管浓缩作用、回流渗透白云化作用与混合白云化作用有什么本质的区别?3、根据白云岩的生成机理,可以把白云岩划分为哪几类?4、原生沉淀作用、毛细管浓缩作用、回流渗透白云化作用有什么共同之处?5、简述不同类型白云岩的生成机理?教学内容提要:白云岩的分类与成因一、白云岩的结构分类白云岩是主要由白云石组成的沉积碳酸盐岩。
在白云岩的结构分类中,应强调以下三点。
第一,石灰岩的结构分类系统和命名原则,基本上也适用白云岩。
第二,在白云岩中,晶粒结构发育,除泥晶结构外,粉晶、细晶、中晶以至粗晶结构都相当常见。
白云岩简介及详细资料基本性质性质白云岩白云岩(dolomitite;dolostone)常混入方解石、黏土矿物、菱镁矿、石膏等杂质。
矿石一般呈细粒或中粒结构,呈层状、块状、角砾状或砾状构造。
白云石属三方晶系,晶体常呈马鞍状菱面体, ... 体常为粒状或块状。
颜色为无色、白色或浅褐至深褐色。
玻璃光泽。
煅烧至700~900℃时失去二氧化碳,成为氧化钙和氧化镁的混合物,称为苛性白云石;当煅烧温度达到1500℃时,氧化镁变为方镁石,氧化钙变为结晶α-CaO,白云石是沉积岩中广泛分布的矿物之一。
主要成分主要由白云石(50%以上)构成的岩石,但常常混有方解石及粘土矿。
CaMg(CO3 )2 (白云石),含CaO 30.41%、MgO 21.86%、CO247.73%,常含铁、锰的类质同象混入物。
属碳酸盐类岩石,外形似石灰岩,以加盐酸起泡微弱区别于石灰岩。
主要成分为钙、镁、矽三种元素。
白云岩常呈浅黄色、浅黄灰色、灰白色、灰褐色、淡肉红色等,具晶粒结构、残余结构、碎屑结构或生物结构。
外观特征白云岩外观与石灰岩非常相似,但是风化面上常有白云石粉及纵横交错的刀砍状溶沟。
这是野外肉眼识别把白云岩最重要特征。
常见类别①泥晶白云岩:由小于0.005毫米的泥晶白云石组成,结构均匀,具显微层理,生物残体很少,有时可见介形类化石,多为原生白云岩。
②微- 细晶白云岩:晶体大小不一,晶形颇佳,外貌颇似砂糖,野外可用砂糖状白云岩称之,往往由其他类型的白云岩重结晶而成。
③藻白云岩:与藻灰岩相似,即由藻类化石组成的白云岩,我国元古代和震旦纪地层中的白云岩大多属于此类,可能是原生白云岩类型。
④生物白云岩及生物碎屑白云岩:可见其中的化石残体,多由生物碎屑灰岩经白云岩化交代作用而成。
⑤内碎屑白云岩:根据其中的碎屑大小又可分为砾屑、砂屑、粉屑白云岩。
它们常以夹层的形态见于一般白云岩层中。
形成于浅海上部或潮间带以上的环境中,其碎屑即由波浪或水流冲击而成。
白云岩[编辑本段]⒈矿物:白云岩一种沉积碳酸岩。
主要由白云石组成,常混入石英、长石、方解石和粘土矿物。
呈灰白色,性脆,硬度小,用铁器易划出擦痕。
遇稀盐酸缓慢起泡或不起泡,外貌与石灰岩很相似。
按成因可分为原生白云岩、成岩白云岩和后生白云岩;按结构可分为结晶白云岩、残余异化粒子白云岩、碎屑白云岩、微晶白云岩等。
白云岩含镁较高,风化后形成白色石粉。
较石灰岩坚韧。
在冶金工业中可作熔剂和耐火材料,在化学工业中可制造钙镁磷肥、粒状化肥等。
此外,也用作陶瓷、玻璃配料和建筑石材主要由白云石(50%以上)构成的岩石。
属碳酸盐类岩石,外形似石灰岩,以加盐酸起泡微弱区别于石灰岩。
可用作耐火材料及其它工业原料。
在野外常用的名称有下列几种:①泥晶白云岩:由小于0.005 毫米的泥晶白云石组成,结构均匀,具显微层理,生物残体很少,有时可见介形类化石,多为原生白云岩。
②微- 细晶白云岩:晶体大小不一,晶形颇佳,外貌颇似砂糖,野外可用砂糖状白云岩称之,往往由其他类型的白云岩重结晶而成。
③藻白云岩:与藻灰岩相似,即由藻类化石组成的白云岩,我国元古代和震旦纪地层中的白云岩大多属于此类,可能是原生白云岩类型。
④生物白云岩及生物碎屑白云岩:可见其中的化石残体,多由生物碎屑灰岩经白云岩化交代作用而成。
⑤内碎屑白云岩:根据其中的碎属大小又可分为砾屑、砂屑、粉屑白云岩。
它们常以夹层的形态见于一般白云岩层中。
形成于浅海上部或潮间带以上的环境中,其碎屑即由波浪或水流冲击而成。
⑥鲕状白云岩:这是一类次生的白云岩,即由鲕粒石灰岩经白云岩化作用而成。
由于其孔隙度较大,常为石油或地下水的理想储藏层。
就白云岩的成因而言。
从其形成条件而言,可将白云岩分为三类:原生白云岩:原地沉积的白云岩,是在干燥炎热的气候(28℃~35℃)下蒸发作用而成。
盐度高,水浅(0 ~3 米深的潮汐带上),PH值高于8.3 的咸化潟湖或海湾中形成,也可在陆上咸湖中形成,并常伴生有膏盐层。