《碳酸盐岩成岩作用》PPT课件

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1、第四章内源沉积岩—碳酸盐岩一、概述二、碳酸盐岩的成分特征三、碳酸盐岩的结构四、碳酸盐岩的构造五、碳酸盐岩的分类六、碳酸盐岩的主要岩石类型七、碳酸盐岩的成岩作用第七节碳酸盐岩的成岩作用常见成岩作用方式压实作用胶结作用重结晶作用交代作用溶解作用成岩环境简介压实作用包括化学压实作用机械压实作用缝合线构造是溶解压实组构的唯一表现形式。缝合线往往由难溶的黏土矿物构成，溶解的石灰岩数量往往很大，是胶结物（Caco3）的主要物质来源。1、化学压实作用及组构压实作用2、机械压实作用及组构压实作用机械压实作用主要表现为塑性变形和破裂两种类型：（1）塑性变形组构1）颗粒的凹凸接触：一个颗粒变形后形成凹入

2、坑，相邻颗粒的一部分嵌入其中。2）颗粒的线状接触：颗粒变形后以长轴紧密接触。3）单个颗粒变形：如变形鲕粒，变形砂屑等。2、机械压实作用及组构压实作用（2）脆性破裂组构1）放射状破裂：以由颗粒中心向四周辐射的微小破裂为特征。2）断裂：颗粒破裂成几部分，但仍互相接近。3）撕碎破裂：1个颗粒被破碎成大致相等的两部分，可见位移的迹象。4）剥离：颗粒表面发生片状剥离，偶见于变形鲕状石灰岩中。胶结作用胶结作用仅发生于粒屑灰岩中，胶结作用与沉积作用可视为同步（何起祥，1978）。胶结物主要为碳酸盐类矿物，有四种主要类型，即方解石（低镁方解石）、文石、镁方解石（高镁方解石）和白云石。主要内容1、常见

3、的胶结组构2、碳酸钙胶结物的沉淀作用3、胶结物的世代一、常见的胶结组构胶结作用（1）针状：胶结作用早期，砂屑灰岩被纤维状文石晶体部分胶结，文石从碎屑颗粒的表面向外生长。（2）粒状：砂屑灰岩中腕足类介壳碎屑及内碎屑被等粒状方解石胶结。（3）等轴生长：在砂屑灰岩中海百合为干净的方解石所环绕，形成共轴生长边。（4）嵌晶：包含数个颗粒的粗晶或连片胶结物。二、碳酸钙胶结物的沉淀作用胶结作用影响因素：溶解离子、结晶速度底质的矿物成分与晶体结构二、碳酸钙胶结物的沉淀作用胶结作用1、溶解离子在碳酸钙胶结物的沉淀环境中存在的溶解离子主要为：镁离子和钙离子。碳酸钙沉淀时受Mg/Ca比值影响。Mg/Ca比

4、值不同，形成的矿物及组构也不同（1）对矿物成分的影响：在富镁离子的条件下，形成文石和高镁方解石。正常情况下，形成方解石。二、碳酸钙胶结物的沉淀作用胶结作用1、溶解离子（2）对组构（矿物习性）的影响：镁离子的侧向“毒害”效应（Folk,1974）方解石晶体是由CO32-离子和Ca2＋离子层交替组成，结晶C轴与离子交替层垂直。CO32-Ca2+CO32-Ca2CO32-二、碳酸钙胶结物的沉淀作用胶结作用1、溶解离子（2）对组构（矿物习性）的影响：对组构（矿物习性）的影响分二种情况（a）溶液中的Mg2＋进入正在生长的晶体顶端的Ca2＋层内部占据了某一钙离子的位置。当晶体继续生长，其上很快被

5、1个新的Ca2＋生长层覆盖。晶体沿着被掩埋的C轴方向继续生长，会把晶体构造中的缺陷隐藏下来，以这种方式进入方解石晶格的少数镁离子对晶体的生长并无影响。二、碳酸钙胶结物的沉淀作用胶结作用1、溶解离子（2）对组构（矿物习性）的影响：（b）镁离子进入Ca2＋层裸露边缘位置，由于镁的离子半径较小，当晶体继续生长时，其上下层的CO32-层将向Mg2＋方向收敛并把它包围起来，导致晶体构造发生变形。当晶体进一步生长时，离子半径较大的Ca2＋再也不能进入这一Ca2＋层。由于这一原因，晶体的侧向生长受到了限制，但这时沿C轴方向的生长并受到镁离子的毒害，因而生长迅速。这样便形成了数微米宽的纤维状或泥晶陡

6、斜菱面体高镁方解石二、碳酸钙胶结物的沉淀作用胶结作用1、溶解离子（2）对组构（矿物习性）的影响：镁方解石成为平行于C轴的纤维状或陡斜面体示意图二、碳酸钙胶结物的沉淀作用胶结作用1、溶解离子（2）对组构（矿物习性）的影响：Mg/Ca比值影响方解石晶体习性示意图二、碳酸钙胶结物的沉淀作用胶结作用2、结晶速度胶结物的结晶速度控制着晶体的大小和形态。结晶作用和成核作用速度缓慢，有利于较大晶体如纤维晶和粒状晶体的形成。结晶速度快，往往形成泥晶结构。在极度低镁的环境中，如在淡水中，快速的沉淀作用使方解石形成六边形的板状晶体或矮胖六方柱晶体。三、胶结物的世代胶结作用充填孔隙的胶结物有世代关系。早期

7、胶结物一般垂直于粒屑的边部生长，具有栉状组构特征。晚期胶结物多为具镶嵌组构的粒状方解石。一般认为早期方解石胶结物可能系海水成因的文石或高镁方解石经成岩变化而成，晚期的胶结物可能为淡水（Lindholm，1974）或可能为深埋的地下水或原生水（Folk,1974）所形成。三、胶结物的世代胶结作用亮晶鲕粒灰岩，早期：纤状等厚环边胶结物晚期：粒状胶结物具两世代胶结作用，单偏光，（10×10）四、碳酸钙胶结物的来源胶结作用（1）海水来源：沉积物中的孔隙水通过海水的