第8.3章 白云岩

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1、第8.3章白云岩(dolostones)沉积岩石学SedimentaryPetrologyCONTENTS8.3.1白云岩简介8.3.2白云岩成因机理8.3.3白云岩成因分类8.3.1白云岩简介白云岩除了沉积成因外，更多的是次生交代作用形成的。对于沉积成因的白云岩，其结构分类系统和命名原则与石灰岩的基本相同。对于次生交代成因的白云岩，通常按照晶粒大小对其分类命名，如泥晶白云岩、粉晶白云岩、细晶白云岩、中晶白云岩、粗晶白云岩等。次生白云岩中，常见交代结构。对于次生交代成因的白云岩，通常按晶粒大小对其分类命名:巨晶：晶粒>

2、4mm细晶：0.25～0.05mm极粗晶：4～1mm粉晶：0.05～0.01mm粗晶：1～0.5mm微晶：0.01～0.001mm中晶：0.5～0.25mm隐晶：<0.001mm沉积成因白云岩次生交代成因白云岩8.3.2白云岩成因(1)原生沉淀作用(2)毛细管浓缩说(3)渗透回流说(4)混合白云化(5)埋藏白云化(1)原生沉淀作用指以化学沉淀方式从水体中直接沉淀出白云石模拟自然环境人工合成真正的、化学计量的白云石（Ca:Mg=1:1）至今没有成功，只有在Pco2>4atm条件下人工合成出白云石因此，在正常的沉积环境的海

3、水中，能否直接沉淀出大量白云石是值得怀疑的。认为在近现代碳酸盐沉积中存在原生白云石沉积物的实例澳大利亚南部考龙泻湖水很咸，植物茂盛，光合作用强，CO2↓，pH值增高→有利于白云石沉淀沉积物主要是高镁方解石和原白云石美国加利福尼亚深泉盐湖常年浓盐水约占湖面积2/3，湖底沉积物富含白云石。起源于阿拉伯海湾，意思是“被盐浸透”，原指阿拉伯半岛波斯湾滨岸一片荒芜低平的盐碱地，后来被广泛用于指干旱气候的障壁海岸潮上带有盐壳的盐坪、盐沼和盐碱滩。典型的萨布哈环境是波斯湾的特鲁西尔海岸，气候炎热而干旱，纯蒸发率高，128cm／y，降

4、雨量3.8cm／y。在萨布哈，所形成的蒸发岩矿物是石膏、硬石膏、岩盐、天青石和白云石。(2)毛细管浓缩说—准同生白云岩化作用萨布哈（Sabkha)萨布哈上的强烈蒸发作用将海水从泻湖侧向抽到潮上带，强烈的蒸发作用也提高了MgO／CaO比值，因而引起广泛的白云岩化作用。潮上带表层沉积物—文石，粒间水（正常海水）—蒸发—粒间水盐度增高（毛细管补充）—石膏沉淀—高MgO／CaO（3:1~4:1→20:1）—交代文石形成白云石)Friedmanetal.(1967)称为毛细管浓缩作用Hsuetal.(1969,1971)称为蒸发

5、泵作用(3)渗透回流学说（seepagereflux)潮上带形成的高镁粒间水对表面沉积物的的白云化完成后，若仍有富余，由于比重较大，在重力作用下会向下回流渗透，当其流经下伏的碳酸钙沉积物或石灰岩时，将使它们发伏的碳酸钙沉积物或石灰岩时，将使它们发生白云石化，从而形成白云岩或部分白云化。Deffeyesetal.,(1965)实例：拉丁美洲小安得列斯岛博内尔岛潮上带白云石原生沉淀作用/毛细管浓缩作用/回流渗透白云化作用共同点：蒸发环境高Mg/Ca比率的成因介质白云岩是蒸发岩Badiozamani(1973)提出。当5％的

6、海水与95％的地下水混合时，白云石以及饱和，但方解石不饱和。而且海水含量为5%~30%的混合液中，将发生方解石被白云石的交代作用，即白云岩化作用。它不需要蒸发作用，不需要高Mg／Ca比值，可以解释与陆朋或构造高地广泛分布的白云岩。(5)混合白云岩化作用当温度在100℃以上时，可以从水中直接沉淀白云石。而在地下一定深度，温度可以达到这个值，形成的白云石常含铁，甚至可以是铁白云石。(6)埋藏白云岩化作用8.3.3白云岩成因分类1.准同生（或同生）及早期成岩白云岩（1）与蒸发岩准同生白云岩与蒸发岩共生，微晶，见纹层、鸟眼、干

7、裂等（2）与石灰岩共生的早期成岩白云岩微晶白云岩→豹斑、疙瘩白云岩→生物灰岩（3）与陆源沉积物成互层的同生白云岩无蒸发岩和灰岩：与红层共生的同生白云岩（4）分散在陆源沉积物中的同生白云石晶体蒸发潮坪砂粒间析出的白云石晶体（5）生物作用生成的同生白云岩2.碎屑白云岩白云岩破碎后经搬运再沉积→碎屑岩3.晚期成岩及后生白云岩（1）层内白云岩（2）沿地层不连续面形成的白云岩（3）后生白云岩4、菱镁矿沉积。震旦－寒武纪地层，巢湖白云岩，安徽巢湖震旦纪灯影组葡萄石白云岩，巢湖方解石被染色，白云石菱面体晶体未被染色，P1q－45