白云岩成因研究
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白云岩成因研究新认识及新方法作者:冯诗海来源:《科技创新与应用》2014年第33期摘要:沉积学领域中白云岩成因问题已成为研究热点,但至今悬而未决。
在综述白云岩成因及研究动向的基础上,概述了白云岩成因研究的进展:硫酸盐及硫化物对白云石形成的影响受到重视;溶洞白云岩的研究为解释白云岩成因带来了新的认识;相对常规同位素分析,δ26Mg和δ44Ca值在反映白云岩成岩流体性质方面也具有一定价值;白云石晶体结构分析从新的角度解释了白云岩成因。
关键词:白云岩;成因研究;新认识;新方法白云岩成因已成为沉积学领域中长期存在的研究热点和主题。
作为一种重要的沉积岩,白云岩是构成世界上大部分常规石油和天然气储层的储集岩。
自1791年法国自然学家Deodalt de Dolemieu 对白云石首次描述后,学者对其进行了广泛的研究[1]。
从前寒武纪到新生代岩层它是普遍存在的一种沉积岩,但是很少出现在较年轻的地层中。
尽管有报道称在巴哈马群岛和澳大利亚库隆泻湖中发现了“原生白云石”,但白云岩形成机理主要不明确的一点在于未发现近代形成的白云石。
至今未在常温常压的实验条件下合成化学计量的白云石,同时在现代湖泊中也未发现白云石沉淀。
究竟所有的白云岩是次生交代形成的,还是其中一部分为原生,这个问题仍未得到解决。
传统的白云岩成因研究多是对已有成因模式的套用,或是根据白云石的形成环境建立新的成因模式,这都会使白云岩成因分析产生多解性。
因此文章通过国内外文献的调研,概述了一些白云岩成因研究的新观点和新方法,从而为研究白云岩成因提供一些参考。
1 白云岩成因研究动向白云石最初是由N·T·Saussare这位学者在1792年向法国地质学家Deodat Guy de Dolomieu 致敬而命名的,随后首次将该矿物应用于阿尔卑斯山岩石研究中[2]。
白云岩中白云石矿物占大部分比例,理想的白云石晶格是由Ca2+和Mg2+的互层组成,中间由碳酸盐层隔开,通常是由CaMg(CO3)2化学分子式来表示,其中Mg/Ca比相等。
白云岩成因机理白云岩的成因机理是一个复杂的地质学问题,涉及到多种因素和作用力的共同作用。
以下是对白云岩成因机理的详细解释:1、环境因素:在特定的古地理和古气候条件下,沉积环境对于白云岩的形成起到了至关重要的作用。
例如,在广阔的陆地或浅海环境中,由于缺乏碳酸盐岩形成所需的生物和有机物质,白云岩的形成变得更为重要。
2、化学作用:白云岩主要由白云石组成,其化学成分是CaMg(CO3)2。
这种矿物在压力和温度的作用下,通过重结晶作用逐渐形成。
此外,溶解和沉淀的化学过程也参与了白云岩的形成。
3、生物作用:尽管生物在石灰岩的形成中起到了关键作用,但它们在白云岩的形成过程中也具有一定的贡献。
例如,某些藻类和微生物可以分泌有机酸,这些有机酸能够溶解石灰岩中的方解石,从而促进白云石的形成。
4、埋藏作用:当含有大量白云石的岩石被埋藏到地下深处时,由于受到温度和压力的影响,岩石会发生变质作用。
在这个过程中,原始的矿物会被破坏并被新的矿物替代,从而形成白云岩。
5、构造作用:地壳的运动和板块的构造也对白云岩的形成产生了影响。
例如,地壳的升降运动会导致沉积物的堆积和剥蚀,从而影响白云岩的分布和特征。
6、时间因素:白云岩的形成需要漫长的时间过程。
在沉积过程中,随着时间的推移,岩石中的矿物成分会发生变化,逐渐形成白云石。
因此,时间是白云岩形成的重要因素之一。
7、成岩作用:成岩作用是沉积物固结成岩石后发生的一系列物理、化学和生物化学变化。
在成岩过程中,矿物成分、结构和构造等都会发生变化,这些变化对于白云岩的形成和演化具有重要意义。
8、后生作用:后生作用是指在岩石形成后发生的各种地质作用。
这些作用包括侵蚀、搬运、再沉积等,它们可以改变岩石的结构和特征,从而影响白云岩的形成和分布。
综上所述,白云岩的成因机理是一个复杂的地质过程,涉及多种因素和作用力的共同作用。
了解白云岩的成因机理有助于更好地认识地质历史和地球科学领域的相关知识。