碳酸盐岩沉积学.ppt

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1、碳酸盐岩岩石学CarbonatePetrology碳酸盐岩是大于50％的碳酸盐沉积物经成岩固结而成的岩石，在地表的分布仅次于陆源碎屑沉积岩。长期以来，人们对碳酸盐岩地层主要偏重于生物化石的采集和鉴定，对其沉积作用、沉积环境的知识极其贫乏。在上世纪50年代中期以前，人们认为碳酸盐岩主要都是以无机方式从海水中沉淀的纯化学产物，尽管也区分了某些生物成因的碳酸盐岩（如礁灰岩、介壳岩等）。二战之后，由于在中东以及中美、北美、加拿大、北海等地的碳酸盐岩中发现了许多高质量、高产量的油气藏，从而引起了人们对碳酸盐沉积学的极大关注，导致了碳酸盐沉积学领域中的许多理论的发展和观念的更新。（高镁方解

2、石、方解石、文石、白云石）1、高镁方解石（High-MagnesianCalcite）含MgCO3：12～17mol%，不稳定，易转化为方解石和白云石。因此，古代沉积物中少见。现代或原生高镁方解石主要产于红藻和无脊椎动物的骨骼中。形成条件：富镁海水，Mg/Ca>2:12、方解石（Calcite）MgCO3为2～3mol%，古代碳酸盐岩的主要成分。形成条件：Mg/Ca<2:1；温度<16oC；PH值：7～8，盐度<3.5%。第一节碳酸盐岩的矿物成分CompositionofCarbonate3、文石（Aragonite）MgCO3<2mol%，极不稳定，易转化为方解石形成条

3、件：Mg/Ca>2:1；温度>15oC；PH值>8，盐度高。4、白云石（Dolomite）Mg/Ca=1，Mg2+和Ca2+交替与CO32-排列，古代碳酸盐岩的主要成分。颗粒、基质、胶结物与孔隙一、颗粒（Grain）生物碎屑、内碎屑、鲕粒、团粒和藻粒（1）生物碎屑（Bioclast）：不同程度搬运与磨蚀的生物硬体（壳体）。（2）内碎屑（Intraclast）：是早已沉积于海底的、弱固结的碳酸盐岩沉积物，经岸流、波浪或潮汐等作用剥蚀出来并再沉积的碎屑。表示在同一沉积盆地“之内”或同一地层“之内”形成的碎屑，不是从沉积盆地之外搬运而来的碎屑。由沉积盆地之外古石灰岩受风化剥蚀而

4、来的碎屑则不属内碎屑，应叫外碎屑或路屑，即沉积岩的碎屑或岩屑。砾屑：>2mm，竹叶状，波浪与风暴成因；砂屑：2～0.05mm；粉屑：0.05～0.005mm，低能环境；泥屑：<0.005mm，与泥晶基质不易区分；第二节碳酸盐的结构组成钙质动物化石形态分类示意图（据余素玉，1978）自形沙砾级它形粉沙级它形半自形化石自形程度示意图（据余素玉，1982）自形：具有生物的总体形态特征；半自形：保存有生物的特殊形态；沙砾级它形：壳体破碎强烈，但可鉴定出大门类；粉沙级它形：壳体破碎强烈，难以识别生物门类。风暴砾屑内碎屑灰岩的产状（据孟祥化，1988素描于北京西山中寒武统）风暴挤压褶皱掀起

5、、破碎就地推积，片状岩屑呈放射状排列。风暴挤压褶皱破碎磨蚀就近推积，片状砾屑呈到“小字形”砥柱构造风暴流呈漩涡状，掀起并破碎的片状碎屑多呈不规则状直立，并且底界面平坦而顶界面呈云朵状外貌。（3）鲕粒（Ooid）核心：生物碎屑、石英、长石等同心层：方解石、文石真鲕：同心层多，且其厚度大于核心半径薄皮鲕：同心层厚度小于核心半径复鲕：包含两个以上的小鲕粒的复合鲕负鲕：无核鲕假鲕：外形与鲕粒相似，但无同心层和核心放射状鲕：具放射状结构鲕粒成因：核心扰动进入表层海水（饱和CaCO3）核心表面发生沉淀，形成同心层再沉入海底再进入表层海水，形成同心层。鲕粒类型示意图（4）团粒（Pel

6、let）：由泥晶碳酸盐矿物组成的颗粒，一般呈球形或卵形，内部结构均匀，大小约0.03-0.2mm之间，常成群出现。团粒是由微晶骨屑、藻类、粪粒或泥晶碳酸盐矿物发生凝聚作用而成，有时可经流水搬运、滚动，有时就地堆积。总之，球粒形成的能量不高，具有均一的形状、有时分选较好、富含有机质而色暗。一般多为藻成因的藻球粒和生物粪便堆积。（5）藻粒（AlgalGrain）：与藻类有成因联系的碳酸盐岩颗粒，其内可包裹小生物、小球粒等，常由蓝藻粘结这些颗粒，外形不规则。核形石（Oconlite）：核心＋藻菌类形成的同心层。凝块石（Clot）：藻凝聚的颗粒。二、泥晶基质与亮晶胶结物（Matrixa

7、ndCement）泥晶：小于0.005mm，泥屑、微晶。亮晶：淀晶方解石，晶体较大，光学显微镜下形态可辩。三、孔隙（Pore）：与碎屑岩相似碳酸盐岩中的颗粒相当于砂岩中的砂粒，但不是外碎屑，而是在盆地内产生的碎屑。泥晶基质相当于砂岩中的杂基，但不是陆源的，而是盆地内形成的灰泥。亮晶胶结物相当于砂岩中化学胶结物。第三节碳酸盐岩的分类与主要岩石类型CarbonateClassificationandTypicalTypes一、石灰岩分类（Limestone）1、二矿物成分分类2、结构－成因分类（