碳酸盐岩沉积后作用

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1、第十一章碳酸盐沉积物（岩）的沉积后作用第一节碳酸盐沉积物（岩）沉积后作用的主要类型一、溶解作用1.发生条件CaCO3不饱和，并为弱酸性孔隙水具有流动性2.发生在成岩作用的各个阶段早成岩期（同生期）大气淡水成岩期粒间水（弱酸性）表生期大气淡水（地表水）3.成岩各阶段溶解作用的特点成岩早期选择性溶解不稳定组分（文石、高镁方解石）先被溶解，表现在对碳酸盐组分的溶解有选择性。成岩晚期非选择性溶解溶孔、溶缝、溶洞，不具选择性。碳酸盐岩孔隙的分类选择性溶解形成的孔隙岩溶作用，亮晶负鮞鲕粒灰岩，孔壁充填炭质沥

2、青非选择性溶解形成的孔隙亮晶鲕粒云岩，粒间、粒内溶孔，粒间溶孔为晶粒状白云石胶结二、碳酸盐矿物的转化和重结晶作用矿物的转化作用矿物的同质多象转化晶格和晶形变化，化学成分不变文石→低镁方解石矿物的异质同象转化化学成分变化，晶格和晶形无变化高镁方解石→低镁方解石重结晶作用简单重结晶矿物晶体大小变化成分不变应力重结晶在应力作用下矿物晶格发生变形，包括：晶体长大、缩小。1.矿物的转化作用——方解石化作用现代浅海——文石、高镁方解石、低镁方解石组成古代石灰岩都由低镁方解石组成。文石、高镁方解石→低镁方解石文

3、石、高镁方解石在极小范围内溶解并立即沉淀出方解石亮晶鲕粒灰岩，方解石充填负鲕粒，粒缘为纤维状方解石胶结，纤维长短近似，原为文石或高镁方解石2.重结晶作用晶体长大——进变新生变形作用→微亮晶晶体缩小——退变新生变形作用→微泥晶（1）微亮晶某些古代泥晶石灰岩，泥晶一般为5～10μm（而现代沉积仅为1～3μm），Folk将其称为微亮晶，它是在成岩过程中，通过与镁离子的迁移有关的重结晶作用形成的。微亮晶形成过程（2）微泥晶古代某些石灰岩中，如某些有孔虫、珊瑚藻类、粪球粒等，均由仅1μ±的泥晶方解石组成，福

4、克称其为“微泥晶”，其形成是镁方解石在成岩作用过程中，由于富镁孔隙水产生的镁离子毒害效应，阻碍晶体重结晶长大，最终只能形成极小的微泥晶结构。三、胶结作用充填孔隙,形成胶结物1.胶结物的种类碳酸盐类矿物方解石、文石、高镁方解石、白云石、铁方解石、铁白云石非碳酸盐矿物海绿石、石膏、硬石膏、盐类2.胶结物的形态泥晶文石、高镁方解石纤维晶文石、高镁方解石粒状晶方解石、白云石3.胶结物的结构环边状分布栉壳状分布共轴生长主要见于棘刺、海百合茎板中，沿方解石C轴优先生长新月形晶粒连晶式第一节碳酸盐沉积物沉积后

5、作用的主要类型纤维状晶体的成因（镁离子侧向毒害效应）离子参与晶格构造,离子大小影响晶体构造镁离子进入面网层内部没有影响镁离子进入面网层边缘阻止晶体生长Mg/Ca比值影响方解石结晶习性故：4.碳酸盐胶结物结晶和形态的影响因素（1）溶液离子Mg/Ca高文石、高镁方解石——针状、陡峭的菱面体Mg/Ca低低镁方解石——菱面体、规则或不规则粒状（2）结晶速度结晶缓慢晶体较大，为粒状晶结晶迅速纤维晶（3）底质的影响底质：胶结物赖以沉淀的物质①同质成核A.微粒多晶矿物底质胶结物晶体的最长晶轴与底质表面垂直，呈纤

6、维状、粒状B.大的单晶底质胶结物与单晶底质呈明显的共轴生长同质成核干净的微粒多晶矿物底质大的单晶底质②异质成核晶粒状（微粒、隐粒）与同质成核相比，生长缓慢，体积较小5.胶结物的世代（两个或两个以上的世代）早期纤维状、马牙状方解石（环带结构）后期粒状（含铁）方解石表鲕灰质云岩，连晶方解石胶结，早成岩浅埋藏三、胶结作用--世代胶结亮晶鲕粒灰岩，方解石胶结物细刃状、叶片状—细晶四、交代作用1.去白云化作用（1）机理富含硫酸盐的地表条件下CaMg(CO3)2+CaSO4·2H2O→2CaCO3+MgSO4

7、+2H2O白云石与石膏共生→方解石＋泻利盐去白云化中晶云岩，白云石环带状，内部暗色环边为方解石，晶间为泥晶方解石充填2.石膏化和硬石膏化石膏、硬石膏交代碳酸盐矿物或组分的现象3.去石膏化作用石膏、硬石膏晶体被碳酸盐矿物交代的作用膏化亮晶砂屑含膏云岩，残余砂屑，白云石与硬石膏胶结，无孔隙亮晶砂屑膏质云岩，板状、放射状硬石膏，孔隙全充填去膏化白云岩，刀刃状白云石为去膏化产物，晶粒大小不等亮晶异形粒云岩，石膏假晶内有异形粒残余，染色硅化残余藻团粒硅（化）岩，藻云岩硅化，皮壳状结构，粒间孔玉髓—燧石—石英

8、充填五、压实作用和压溶作用压实作用孔隙流体减少孔隙度降低沉积物密度增大颗粒变形、破裂压溶作用缝合线颗粒间缝合接触物理压实作用物理压实作用伴有压溶作用亮晶鲕粒云岩，压溶作用，鲕粒变形，鲕内溶孔胶结物为白云石五、压实作用和压溶作用压实压溶，泥晶灰岩缝合线内含油，并有高岭石充填第二节碳酸盐沉积物沉积后作用的环境一、海水环境以正常低海平面为界，分为海水渗流和海水潜流两个亚环境。渗流带正常低潮线潜流带碳酸盐沉积后作用环境示意图1.海水潜流环境包括浅水和深水两个碳酸盐沉积区朗曼根据是否发