5.表生阶段
淡水的古喀斯特作用 最重要
地下深埋的岩石经过地壳构造运动被抬升到地表附近 的淡水淋滤带,可在古侵蚀面之下数十米内发生大规模的 岩溶现象。如遇到夹有膏盐层的岩层或含膏盐层的岩层, 由于淡水淋滤溶解膏盐发生去膏盐化作用,产生次生溶蚀 孔洞及膏溶垮塌角砾岩层,与膏盐伴生的白云岩常发生去 白云石化。碳酸盐岩层处在古侵蚀面的构造裂缝发育带及 地下水泄水区,淡水循环良好,岩溶作用发育,可以形成 大量溶洞、溶缝及岩溶角砾岩等。表生阶段的古淋滤溶蚀 孔洞缝,是油气储集及固体矿产聚集的有利场所,我国已 有大量的实例。 同时,表生阶段也有深部地下水的交代作用及后生 矿物的生成,也可能被地下咸水沉淀的矿物充填(如白云 石、天青石、萤石等)。岩石进一步重结晶形成较粗大的 晶粒结构,可使原始沉积结构和构造遭到进一步的破坏。
碳酸盐的成岩作用远比其沉积过程复杂 碳酸盐沉积物在一定环境中形成以后,即进入成岩阶 段。沉积物开始尽量适应新的各种物理、化学条件, 并与周围环境达到相对的平衡状态。但是沉积物中的 微观和宏观条件都在不断地、迅速地发生变化。在成 岩早期阶段,沉积物孔隙度很高,孔隙水运动很强, 生物作用较活跃,昼夜温差也大。所以相对平衡是短 暂的,错综复杂的成岩变化则在广泛地不断地进行着。 Larsen等(1979)总结出影响碳酸盐沉积物成岩变化 的有一系列因素,包括:地理,大地构造、地貌、区 域地球化学、沉积物聚集速率、沉积物初始组分、粒 度、沉积物纯度、灰岩与地表的联系程度、孔隙水和 气体、物理化学条件、前期成岩历史(如原先排出的 微量元素将决定以后的成岩作用)等。
浅成与深成胶结物的比较(Loucks,1983)
特征 晶体大小 晶体形态 晶粒分布 晶粒界线 Mg2+含量 Fe2+含量 Sr2+含量 早期浅埋胶结物 岩石学特征 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ细晶至中晶 等轴状、次为片状 极细至细晶在颗粒边缘分 布,向孔隙中心逐渐变粗 晚期深埋胶结物