【沉积学】碳酸盐岩各论
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第八章碳酸盐岩各论第一节碳酸盐岩的分类一、碳酸盐岩的分类碳酸盐岩首先可按成分划分为石灰岩和白云岩两种基本类型,此外还有若干过渡类型,它们与粘土岩、碎屑岩之间也常存在过渡。
石灰岩—白云岩系列的各类岩石划分如表所示:表1 根据方解石和白云石的相对含量划分的岩石类型碳酸盐岩中常混入粘土物质,它与粘土岩之间存在一系列过渡岩石类型,其分类见下表:表2 石灰岩-粘土岩系列的岩石类型注意,这里的“泥”是指粘土成分的泥,也可用“粘土”代替。
碳酸盐岩中还可混入其它陆源碎屑物质和硅质成分,同样可组成碳酸盐岩与碎屑岩或硅质岩之间的一系列的过渡岩石类型。
二、碳酸盐岩的结构—成因分类从五十年代末期以来,以结构—成因观点提出了许多碳酸盐岩分类方案。
其中最有突破性方案要数福克(1959,1962)以具有成因意义的结构为依据的分类。
它的分类引入了碎屑岩成因观点,认为碳酸盐岩各类岩石的形成,除生物、化学作用外,重要因素是水介质的机械动力作用。
除福克的分类外,邓哈姆(1962)从强调结构的角度来划分碳酸盐岩的结构类型也值得注意。
(一)福克的分类福克的碳酸盐岩分类方案是以石灰岩为主体,考虑到白云岩的成因特点,把碳酸盐岩分为五个类型。
石灰岩的分类基础是以石灰岩中三个主要结构组分端元为依据,把石灰岩划分为三个基本类型,并用三角图图解表示。
1.三个端元(1)异化颗粒:相当于盆内颗粒或颗粒(2)微晶方解石或简称微晶,相当于灰泥或泥晶(3)亮晶方解石胶结物2.三个主要类型Ⅰ亮晶异化石灰岩主要由异化颗粒组成,其粒间空隙主要为亮晶方解石充填或空着,很少含微晶方解石泥。
这种石灰岩是在水动力条件很强的环境中生成的。
强烈和持续的水流使异化颗粒得到很好的淘洗,把微晶方解石从颗粒间冲洗干净,因此,沉积下来的主要是分选很好的异化颗粒。
这些异化颗粒沉积后,粒间水发生化学沉淀,形成亮晶方解石胶结物。
这样,就生成了亮晶异化石灰岩。
这种石灰岩与粘土杂基含量很少的砂岩很相似。
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。
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。