石灰岩、白云岩复习纲要
2014-04-06 12:22阅读：
石灰岩、白云岩复习纲要
（整理：走神）
1.概述
（1）碳酸盐岩（carbonate
rock）：自生碳酸盐矿物含量超过50%的沉积岩。
（2）成分：碳酸盐矿物：方解石（CaCO3）、文石（CaCO3）、白云石（CaMg(CO3)2）、菱铁矿（FeCO3）、菱锰矿（MnCO3）、菱镁矿（MgCO3）；
1方解石（calcite）
<1>
>
低镁方解石（low-magnesian
calcite）：MgCO3摩尔分数＜4%，深海有孔虫及深海碳酸盐沉积物；即方解石；
<2>高镁方解石（high-magnesian
calcite）：MgCO3摩尔分数打印4%，温暖浅海钙质红藻及许多无脊椎动物外骨骼沉积物。
2文石/霰石（aragonite）：浅海灰泥沉积物、自生碳酸盐颗粒。
3白云石（dolomite）：交代方解石形成。
（3）结构
1粒屑结构：由自生颗粒（生物碎屑、内碎屑、鲕粒、球粒、团粒等）、泥晶基质（或灰泥杂基）、亮晶胶结物、空隙组成，与波浪和流水作用有关。
2生物骨架结构：原地生长的底栖生物和造礁生物所具有的结构，由生物骨架和生物化学组分构成，包括造架生物、附架生物、泥晶基质、亮晶胶结物。
3晶粒结构：化学沉淀方式所形成的碳酸盐矿物和上述原生结构的石灰岩经过强烈重结晶作用形成的碳酸盐矿物；按粒度可分为：
<1>砾晶：d＞2mm；
<2>砂晶：d=2~0.05mm；
<3>粉晶：d=0.05~0.005mm；
<4>泥晶：d＜0.005mm。
4钙质生物化石显微结构：隐（微）粒结构、玻纤结构、层纤结构、柱状结构、平行片状结构、单晶结构、多晶结构。
5残余结构：灰岩不彻底的白云岩化或重结晶所保留下来的结构。
（4）构造
1物理成因构造：层理、波痕、冲刷痕、缝合线。
2生物成因构造
<1>藻叠层构造：蓝绿藻形成的藻纹层与富碳酸盐纹层交互叠置，指示水动力条件的变化；
<2>虫孔及虫迹构造：生物活动形成，指示生物特征和活动情况；
<3>生物礁构造：主要由造礁生物原地增殖而建造起来的丘状、穹窿状、透镜状、层状碳酸盐岩体。
3化学成因构造
<1>鸟眼构造：方解石或硬石膏充填藻腐孔形成的形似鸟眼的构造，指示潮上环境；
<2>结核构造。
（5）成因：自然界中重碳酸钙溶液发生过饱和从水体中沉淀形成，现代和古代碳酸盐沉积主要分布于低纬无河流注入的清澈温暖浅海陆棚环境及滨岸地区。
（6）分类
1成分分类
<1>基本类型
a.灰岩（limestone）：自生碳酸盐矿物中的方解石含量＞50%；
b.白云岩（dolostone）：自生碳酸盐矿物中的白云石含量＞50%。
<2>过渡类型：碳酸盐岩内部过渡，碳酸盐岩与硅质岩、粘土岩、砂岩过渡；
a.含X质XX岩：过渡端矿物含量5%~25%；
b.X质XX岩：过渡端矿物含量25%~50%。
|
0~5%
|
5~25%
|
25~50%
|
XX岩
|
含X质XX岩
|
X质XX岩
|
方解石
|
灰岩
|
含白云质灰岩
|
白云质灰岩
|
白云石
|
白云岩
|
含灰质白云岩
|
灰质白云岩
|
硅质
|
灰岩
|
含硅质灰岩
|
硅质灰岩
|
白云岩
|
含硅质白云岩
|
硅质白云岩
|
泥质
（粘土质）
|
灰岩
|
含泥质灰岩
|
泥质灰岩
|
白云岩
|
含泥质白云岩
|
泥质白云岩
|
砂质
|
灰岩
|
含砂质灰岩
|
砂质灰岩
|
白云岩
|
含砂质白云岩
|
砂质白云岩
|
2结构分类
<1>Folk划分方案：根据异化粒（allochem）特征分类：
a.亮晶异化岩；
b.微晶异化岩；
c.微晶岩；
d.未受扰动的生物礁岩；
e.交代白云岩。
<2>Dunham划分方案
沉积结构能辨认
|
沉积成分未粘结（复合成因）
|
泥晶
|
基质支撑
|
颗粒＜10%
|
泥晶岩（mudstone）
|
颗粒＞10%
|
颗粒泥晶岩（wackestone）
|
颗粒支撑
|
泥晶颗粒岩（packstone）
|
亮晶
|
颗粒岩（grainstone）
|
沉积成分被粘结（生物成因）
|
障积结构
|
粘结岩（boundstone）
|
障积岩（bafflestone）
|
粘结结构
|
粘结岩（bindstone）
|
生物骨架结构
|
骨架岩（framestone）
|
沉积结构不能辨认（化学成因）
|
结晶岩（crystalline
carbonate）
|
2.石灰岩
（1）石灰岩（limestone）：自生碳酸盐矿物中的方解石含量＞50%。
（2）一般特征
1产状：区域性的稳定层状；
2颜色：灰白、灰、灰黑、紫红；
3成分：主要由方解石构成，其他成分＜5%；
4结构：泥晶结构及各种颗粒结构为主，生物骨架结构、粘结结构、障积结构、结晶结构等；
5构造：块状、水平层理为主，叠层构造、鸟眼构造、生痕构造等；
6成岩方式：压实、胶结为主，溶蚀、交代、重结晶等。
（3）成因：自然界中重碳酸钙溶液发生过饱和从水体中沉淀形成；
1高能环境：亮晶较多，高能环境的颗粒（鲕粒）；
2低能环境：泥晶较多；
<1>水深过大的环境：浪基面以下的陆架、陆坡、海盆内部；
<2>水深过小的滨海环境：潮坪；
<3>背风、低凹、澙湖、滞留环境。
（4）常见岩石
|
颗粒（生屑）
|
基质&支撑
|
胶结物
|
环境
|
类型
|
粒级
|
磨蚀
|
分选
|
1泥晶灰岩
|
零星
|
泥晶
|
无
|
低能环境
|
2生屑泥晶灰岩
|
腕足
介形虫
海百合
|
中-细砂
|
半自形-他形
|
好
|
泥晶支撑
|
少
|
低能环境
|
3泥晶生屑颗粒灰岩
|
头足
海百合
|
细-粗砂
|
自形-半自形
|
中-差
|
含泥颗粒支撑
|
少
|
较低能环境
|
4生屑颗粒灰岩
|
有孔虫
粗枝藻
|
中-细砂
|
自形-半自形
|
好
|
无泥颗粒支撑
|
亮晶
|
高能环境
|
3.白云岩
（1）白云岩（dolostone）：自生碳酸盐矿物中的白云石含量＞50%。
（2）一般特征
1产状：单独产出，或与灰岩、砂岩共生，或在灰岩中以斑块、条带出现；风化面布满杂乱的刀砍纹；
2成分：主要由白云石构成，灰岩和白云岩之间构成连续的过渡岩石系列；
3结构：结晶结构为主，鲕粒、内碎屑、藻粘结结构等；
4构造：与灰岩相仿，块状构造为主；
5成岩方式：交代作用为主。
（3）成因：“白云岩问题”（dolomite
problem）；
1沉淀/原生白云岩：直接化学沉淀作用形成的白云岩，目前尚未得到确凿证据。
2交代白云岩：碳酸盐沉积物被白云石次生交代（白云石化作用）形成的白云岩；
<1>浓缩海水/萨布哈模式
a.过程：高温干燥气候下，潮上带表层CaCO3沉积物急剧蒸发而脱水，紧邻的海水通过松散沉积物的毛细作用向该处运移补充并被浓缩，文石和石膏先后析出，Ca2+被大量消耗，剩余孔隙水的Mg/Ca随之增高，表层沉积物被白云石化。
b.产物：萨布哈白云岩（Sabkha
dolostone）：薄层，分布稳定；具浅红、浅黄等氧化色；颗粒小；中-细晶结构；干裂、含石膏假晶。
c.环境：萨布哈（Sabkha）：干热气候下的潮上盐坪环境，常出现在台地边缘及台地内碳酸盐岩、蒸发岩环境中。
<2>混合水模式
a.过程：含5%~30%海水的混合水对白云石极度过饱和而对方解石不饱和，当这种混合水作用于方解石时就会引起白云石化。
b.产物：混合水白云岩（dorag
dolostone）：厚-薄层，分布不稳定；不具氧化色；颗粒小；细-极细晶结构、雾心结构、环带结构。
c.环境：海平面下降期的台缘建隆（滩相、丘相、礁相）、潮间带或潮上带；淡化（半咸水）澙湖。
<3>渗透回流模式：高浓缩的澙湖还是顺底部松散沉积物相广海渗透回流使途径的沉积物白云石化。
<4>调整模式：上层镁方解石被淡水溶解后提高孔隙水的Mg/Ca使下层白云石化。
<5>埋藏压实模式：富Mg交代水溶液来自泥质沉积物的压实排水。
<6>海水白云石化模式：交代水溶液为较冷的或稍咸化的海水。
（4）分类命名
1沉积/原生白云岩：与灰岩一致；
2交代白云岩：按交代程度划分：
白云石含量
|
50~75%
|
75~95%
|
95~99%
|
100%
|
完全交代
|
—
|
—
|
—
|
结晶白云岩
|
颗粒负残余
|
阴影状
|
—
|
阴影状含灰白云岩
|
阴影状白云岩
|
—
|
残余颗粒状
|
残余颗粒状灰质白云岩
|
残余颗粒状含灰白云岩
|
残余颗粒状白云岩
|
—
|
颗粒正残余
|
残余颗粒灰质白云岩
|
残余颗粒含灰白云岩
|
—
|
—
|
含方解石质斑块
|
灰斑白云岩
|
|
—
|
—
|
