白云岩的成岩作用

白云岩的形态学和地理分布白云岩是一种独特而美丽的石灰石，其形态学和地理分布呈现出令人惊叹的多样性。

本文将探讨白云岩的形态学特征以及其在世界各地的地理分布。

首先，让我们来了解一下白云岩的形态学特征。

白云岩是一种沉积岩，主要由石灰质沉积物组成，其颜色通常为白色或灰色。

其独特之处在于其表面覆盖着细小的结晶，使其看起来像是一片片飘浮的白云，因此得名白云岩。

这些结晶主要是由方解石或石膏等矿物组成，赋予了白云岩其独特的外观。

白云岩的形成过程主要涉及到两个方面：源矿物的沉积和生物作用。

首先，石灰岩沉积过程中，海洋中的矿物颗粒逐渐沉积形成床层。

随着时间的推移，这些床层逐渐固化并形成石灰岩。

其次，生物作用也对白云岩的形成起到了重要的作用。

在白云岩形成的过程中，某些有机生物如珊瑚、藻类等通过吸收海水中的钙离子分泌出了大量的石灰质，这些石灰质在不断沉积的过程中最终形成了白云岩。

白云岩的地理分布非常广泛，可以在世界各地找到。

在中国，白云岩主要分布在广东、广西、贵州等南方省份。

其中，广西桂林的白云岩景区被誉为“神奇石“的代表，其以奇峰怪石和独特的白云岩地貌闻名于世。

而在贵州的黔东南地区，也有许多以白云岩为主要景观的风景名胜区，如荔波白云洞等。

此外，世界各地也有许多其他著名的白云岩景区，如美国的大峡谷、巴西的伊瓜苏瀑布等。

白云岩的地理分布与地质构造密切相关。

在地质上，白云岩主要形成于海洋沉积地层中。

由于地壳的运动和板块构造的影响，一些深埋在地下的白云岩可能会随着地壳的抬升而暴露在地表，形成壮观的白云岩地貌。

在一些有河流冲蚀和风化作用的地方，白云岩可能会被侵蚀成奇特的形状，形成独特的地貌景观。

白云岩的地质分布对于人类的生活有着重要的意义。

首先，白云岩作为一种常见的建筑材料，被广泛应用于建筑、雕塑和装饰等领域。

其美丽的外观和出色的耐久性使其成为许多历史建筑和名胜古迹的重要构成部分。

其次，白云岩所含的矿物质也被广泛应用于工业生产中，如制造石膏、石灰等。

基本信息中文名：竹叶状石灰岩简称：竹叶状灰岩属：寒武系碳酸盐类的沉积岩一般长：0．3cm～10cm分布广泛分布于华北及东北南部诸省，包括：吉林、辽宁、河北、山东、江苏、安徽等共十三个省、市和自治区[4] 。

著名的如山东苍山、平邑一带的竹叶状石灰岩；山东济南张夏馒头山的竹叶状石灰岩。

在四川西南部的寒武系地层中都能找到它们。

形成竹叶状石灰岩常简称竹叶状灰岩，属寒武系碳酸盐类的沉积岩。

它的形成是由碎石集散于海里，经海水长年冲击、侵蚀，慢慢变成类似橄榄状碎石块，一般长0．3cm～10cm，后又经地壳运动、沧海变迁，渐渐被一种钙质胶接、粘合、挤压在一起。

沧海变为陆地后，这些合成石块在地壳的变化中露出地面，受雨水冲刷、风化等外力作用而变成今天的模样。

成因竹叶状灰岩（白云岩）的成因可解释为：在正常的浅水海洋中形成的薄层石灰岩，在其刚形成后不久，有的可能尚处于半固结状态，被强烈的水动力破碎，搬运和磨蚀，并在搬运不太远的地方，在水动力条件相对较弱的环境下堆积下来，再经成岩作用，从而形成竹叶状灰岩（白云岩）。

中科院南京地质古生物研究所科研人员对竹叶状灰岩成因进行了概述，认为泄水过程并非源于灰岩砾屑层之下沉积物的液化作用，而是来源于条带灰岩层中的含黏土矿物沉积物的液化／流化作用。

相关成果近期发表于《中国科学·地球科学》及《沉积学》杂志。

据了解，竹叶状灰岩广泛发育于寒武—奥陶系地层中，它们多被解释为风暴流侵蚀改造已固结灰岩而成。

但很多竹叶状灰岩的砾屑呈竖直状排列，岩层厚度横向变化较大，并且渐变为正常沉积层理或其他软沉积物变形构造。

这一特征很难用风暴流侵蚀改造进行简单的解释，因此研究人员提出了很多竹叶状灰岩是在成岩过程早期由软沉积变形而成的模式。

不过，也有一些学者提出了不同的解释。

例如，沉积学家vanloon等提出这些竹叶状灰岩是由海底“喷泉”式泄水过程形成的，并认为这些“喷泉”的源泉来自于灰岩砾屑层之下。

中科院南京古生物所助理研究员陈吉涛则提出，泄水过程并非源于灰岩砾屑层之下沉积物的液化作用，而是来源于条带灰岩层中的含黏土矿物沉积物的液化／流化作用。

她指出：自从35亿年前生命出现以来，微生物无疑已经改 变了地球上部岩石圈、水圈和大气圈。随着新的分子生物学 方法引入和显微技术的进步，沉积学家可在纳米级尺度上直 观地分析微生物作用和过程，这就使得从微生物窗口探索碳 酸盐岩世界和关注生物圈－沉积圈相互作用成为可能。甚至 预言：“一个新的碳酸盐岩沉积学的科学研究趋向已经开始”
（Davies，2006）
地球化学特征
3. 白云石化流体氧同位素值高: 西加拿大盆地泥盆系中交代白云石与孔
洞充填鞍状白云石的均一温度与氧同位素值交会图，表明鞍状白云石形成于 富含 18O 的流体中（+5‰~+16 ‰ ），这也是热液系统的典型特征。
据Davis，2006
地球化学特征
4. 锶同位素值高
热液白云岩成因模式
灰岩中发育热液白云岩储层，其顶部的构造洼陷形成机制：多种，与走 滑断层相关机制更为可信
（Davies，2006）
3.6 优质的热 液白云岩储 层实例
桂林石炭系热 液白云岩
桂林石炭系热 液白云岩
桂林石炭系优 质的热液白云 岩储层实例
3.7 热液白云岩的主要成因特点
①导致HTD广泛侵位的热液流体系统可能出现在拉张而 非强烈的收缩构造环境中，这种选择性可能扩展到汇聚盆 地演化的早期阶段；
3.1 热液白云岩成因观点的提出 加拿大西部沉积盆地泥盆系和密西西比系、加
拿大东部和美国东北部密执安和阿帕拉契盆地奥陶 系Ellenburgerh 和Arbuckle油田,南北大西洋边缘 裂谷中中生代碳酸盐岩、以及西班牙滨线和远滨白 垩系，阿拉伯湾地区的二叠-三叠系及侏罗-白垩 系，包括世界最大油田阿拉伯湾的北部气油田田中 的白云岩储层,以及其他地方的许多油田的白云岩 储层都被重新识别为构造控制的热液白云岩储层, 而这些储层以前都被解释为混合水成因的。

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。