2019年第十一章碳酸盐岩概论ppt课件.ppt

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1、第十一章碳酸盐岩概论第十一章碳酸盐岩概论主要研究讨论碳酸盐岩的矿物成分、化学成分、结构组分、碳酸盐岩的构造和颜色及其成因灰岩类白云岩类第一节绪言碳酸盐岩：碳酸盐岩主要是由方解石和白云石等碳酸盐矿物组成的沉积岩。石灰岩和白云岩是碳酸盐岩的主要岩石类型。碳酸盐岩分布很广，在沉积岩中居第三位；重要的生油岩和储油岩。在当前国内外的大油气田中，碳酸盐岩产层占50％，产量占60％。1．国外碳酸盐岩岩石学研究现状在碳酸盐岩成因方面的成果：1、非单一的化学成因；2、能量观点；3、白云石及白云岩生成机理；4、碳酸盐沉积物的沉积后作用；5、结构一

2、成因分类。1．国外碳酸盐岩岩石学研究现状现代碳酸盐沉积模式的建立。肖（Shaw，1964）、欧文（Irwin，1965）、阿姆斯特朗（Armstrong，1974）、威尔逊（Wilson）等。在研究方法方面：碳酸盐岩的研究方法；深水海洋碳酸盐沉积的研究。2．我国的碳酸盐岩岩石学研究现状在成因研究方面：碳酸盐沉积后作用的研究取得了重要成果。在特征和分类方面：现代碳酸盐研究取得了可喜的进展；发展了我国自己的化石岩石学或化石碎片岩石学；建立了具有我国特点的碳酸盐岩分类方案。在沉积环境和沉积相研究方面：古代碳酸盐岩的沉积环境及沉积相的

3、研究也日益深入了；区域性的碳酸盐岩岩相古地理学研究也有了重大的发展。在研究手段方面：碳酸盐岩研究手段日趋完善。在矿产资源勘探方面：在油气勘探中得到广泛应用；在许多金属与非金属矿产勘探中日益受到重视；在建材及化工勘探方面也取得了显著效益。第二节碳酸盐岩的物质成分一、碳酸盐岩的矿物成分（一）碳酸盐矿物主要由方解石及白云石两种碳酸盐矿物组成。现代的碳酸盐沉积物中还常见高镁方解石、文石。此外在一定的环境条件下还可有铁白云石、菱镁矿、菱锰矿、菱铁矿等碳酸盐矿物。以方解石为主的碳酸盐岩称石灰岩，以白云石为主的碳酸盐岩称白云岩。（一）碳酸盐

4、矿物方解石(Ca[CO3]),[CO3]2-络阴离子和Ca2+组成，常含少量Mg[CO3],一般<4mol％。三方晶系，常见棱面体、复三方偏三角面体及微晶、隐晶质集合体。三组菱面体解理完全，硬度为3，相对密度为2.71。显微镜下具极明显的闪突起、三组完全解理，双晶纹常见且平行于菱形解理的长对角线，高级白干涉色。方解石是Ca[CO3]最稳定的最终保存下来的矿物相之一，在古老的碳酸盐岩中广泛分布。广泛存在于介形虫、三叶虫、有孔虫、层孔虫以及某些腕足动物和苔藓动物原始骨骼之中。1、方解石(或低镁方解石)其化学成分和晶体结构与方解石相

5、似，唯MgCO3含量一般大于10mol％，有时可达30mol％。其特点：①镁含量虽高，方解石的晶格并未破坏。②溶解度较大，稳定性远较方解石为差；③容易向低镁方解石或白云石转化，所以只能存在于现代碳酸盐沉积物中。④福克（1976）曾指出，高镁方解石形成于富镁的海水中（Mg／Ca的比值大于2：1）。如果有细菌作用参于，多形成晶面弯曲的晶体。2、高镁方解石(或称镁方解石)（一）碳酸盐矿物3、文石(又名霰石)文石是方解石的同质异象变体,含Mg[CO3]少于2mol％,属斜方晶系,在现代沉积中常呈针状,有时也呈泥状。{010}解理不完全

6、,硬度3.5,比重2.9。基本特征：(1)在现代沉积物中常呈现针状，有时也呈现泥状。(2)形成有利条件为：温度较高（＞15℃），温暖浅海沉积物以文石为主；pH值>8；盐度高，超盐条件有利于形成文石；Mg／Ca＞2：1(3)海水中文石较方解石易沉淀的原因，李普曼（Lippman）认为与文石成核速度和结晶速度比方解石更快有关。(4)稳定性较差(介于高镁方解石和方解石间)，易于转变为方解石，在古老的碳酸岩中不存在。（一）碳酸盐矿物4、白云石化学式为CaMg[CO3]2，理想白云石是Mg2+：Ca2+=1∶1；且高度有序，即络阴离子[

7、CO3]22-、镁离子Mg2+和钙离子Ca2+均分别成层沿c轴方向彼此相间排布。属三方晶系，常见的晶形为菱面体,菱形晶面常弯曲,硬度为3.5～4，相对密度为2.87。显微镜下具极明显的闪突起、三组完全解理，双晶纹平行于菱形解理的短对角线，高级白干涉色。凭光学性质与方解石极难区别，常用染色法及衍射分析鉴别在自然界中，这种理想的白云石是很少的。碳酸盐岩中的白云石通常都是富钙的，一般说来，白云石形成时间愈长，即其时代愈老就愈接近理想白云石晶体构造和化学式。（一）碳酸盐矿物（一）碳酸盐矿物（一）碳酸盐矿物5、原白云石是一种富钙的白云石

8、，其化学式大体变化在CaMg[CO3]2~Ca(Mg0.84Ca0.16)[CO3]2之间，当然其晶体构造也就不是最理想有序了，但仍保持白云石的晶体构及相关性质。原白云石主要分布在现代沉积物中，这种富钙的白云石在自然界中是欠稳定的，在埋藏成岩过程中它们都有向更稳定的（更加化学