碳酸盐岩形成及类型
碳酸盐岩分类
• 开阔台地位于局限台地的向海一侧,水深一般十几米 至几十米,海水循环基本正常,盐度近于正常或略偏 高,在这种水深环境下,周期性风暴可以波及到海底 沉积物。海水条件尚适合生物繁殖,但一般无狭盐度 生物,可见腹足类、介形虫、腕足类、底栖三叶虫、 棘皮类、苔藓虫、笔石、头足类、海绵、有孔虫、 珊、藻类等。沉积结构变化大,但主要为灰泥沉积, 含底栖类生物屑。开阔台地在新厂期及红花园期均 有发育,其中以红花园期最为发育,以泥晶或者微晶 石灰岩为主_,其次为颗粒石灰岩,岩石颗粒类型较单 一,常见有内碎屑及鮞粒等高能颗粒(图4-5)。多呈灰 色、浅灰色,中厚层至块状,石灰岩中可含生物碎屑、 砂屑、核形石及叠层石等,除石灰岩外,还含有少量 页岩及砂岩。沉积构造可见水平层理,层面上可见波 痕,当石灰岩中含有泥质时可以形成瘤状构造及泥质 条带,偶尔可见大型交错层理及粒序层理等构造。与 局限台地相比, 阔台地附近的生物化石比较丰富。
• 潮坪指位于平均低潮面与最大高潮面之间,地势平坦的环境,以潮沙作用为 • 主。研究区潮坪主要发育于新厂期的台地区,分布于利川、桐梓、贵阳、姊归、 • 余庆、松滋等地。沉积物以浅灰、灰色或杂色薄-厚层灰泥石灰岩和泥-粉晶白云 • 岩为主,水平层理、波状层理、透镜状层理及脉状层理、羽状交错层理、大型板 • 状交错层理、波痕等构造均有发育(图版Vn-5),常见叠层石(图版IV-3?6)、 • 泥裂和鸟眼构造,含三叶虫、双壳类、腕足类及腹足类等,云坪中生物化石稀 • 少。以湖北松滋刘家场剖面(图4-6)为例,南津关组一段下部发育粉晶白云 • 岩、细晶白云岩及砂屑石灰岩,产柱状、波状叠层石,说明处于潮间带中部沉积 • 环境,本组二段与三段为一套灰色砂屑石灰岩、叠层石石灰岩、云质石灰岩、叠 • 层石云岩、泥粉晶云岩等不等厚互层沉积,叠层石为层状、波状,发育水平层 • 理、交错层理,反映出浅滩与潮间带交互的沉积环境。
第五章碳酸盐岩
95～75
25～5
砂质(或粉砂质)石灰岩(或白云岩)
75～50
50～25
灰质(或白云质)砂岩(或粉砂岩)
50～25
75～50
含灰（或含白云）的砂岩（或粉砂岩）
25～5
95～75
砂岩(或粉砂岩)
5～0
100～95
三、碳酸盐岩的结构组分
（textual constituents of carbonate rocks）
碎屑岩
碎屑 杂基 胶结物
孔隙
碳酸盐岩
颗粒 泥
胶结物
晶粒 生物格架
孔隙
四、碳酸盐岩的结构类型
颗粒结构（粒屑结构） ： 与碎屑岩相似， 由颗粒、泥、亮晶、孔隙为主，是经波浪、 流水作用的搬运、沉积而成的碳酸盐岩。
岩石描述方法同碎屑岩 如鲕粒灰岩、竹叶状灰岩、砂屑灰岩等 泥晶结构（相当于碎屑岩中的泥岩）
第五章 碳酸盐岩 （Carbonate Rocks）
第一节 碳酸盐岩概论
（General view of carbonate rocks ）
一、概述
碳酸盐岩：主要由方解石和白云石等碳酸 盐矿物组成的沉积岩。
规模：占沉积岩总量的20％。
平面分布：
我国沉积岩占面积75%，而碳酸盐岩占沉积 岩覆盖面积的55%。
藻灰结核 藻团块
4、球粒与粪球粒
球粒
球粒(pellet)
较细粒的（粉砂或细砂级）、不具特殊
内部结构的、泥晶的、分选较好的颗粒。
粪球粒(fecal pellet)
卵形或椭球形，分选很好，有机质
含量较高。无脊椎动物吃进碳酸盐软泥后
排泄物
并不是所有的球粒都是粪球粒
5.生物碎屑 分级：自形，半自形，砂砾级他形，化石碎片
常见沉积岩的定名及描述
常见沉积岩的定名及描述第一类型碳酸盐类岩石碳酸盐类岩石主要分为三大类，分别是颗粒碳酸盐岩、结晶碳酸盐岩和生物碳酸盐岩。
一、颗粒碳酸盐岩该类岩石由颗粒和填隙物两大部分组成。
颗粒主要包括内碎屑（砾屑、砂屑和粉屑）、鲕粒、生物碎屑、球粒、团块等。
填隙物由泥晶基质和亮晶胶结物组成，有三种情况，一是只有泥晶基质，二是只有亮晶胶结物，三是既有泥晶基质也有亮晶胶结物。
定名颜色+岩石单层厚度+结构+矿物成分。
如：深灰色厚层状鲕粒灰岩。
颜色——深灰色。
岩石单层厚度——厚层状。
结构——鲕粒（鲕状）结构。
矿物成分——方解石，鲕粒和填隙物都是方解石。
描述1、颜色由颜色的色调和深浅组成，符合少前多后的原则，多用色谱表中的单色和双色混合色描述，尽量避免用三色混合色描述，可用生活自然色。
如浅黄绿色，浅—颜色的深浅，黄绿—颜色的色调，绿多黄少。
又如橄榄色（生活自然色）。
先描述岩石新鲜面颜色，再描述风化面颜色。
2、单层厚度的规定块状层 >100cm 厚层 100—50cm 中厚层 50—10cm 薄层 10—1cm 微薄层 <1cm注意测量岩层单层厚度的范围及主要的单层厚度。
3、结构当颗粒的含量大于岩石总量的90%时，填隙物可不参加定名，主要有如下结构：（1）、单颗粒结构砾屑结构、砂屑结构、粉屑结构、鲕粒（或鲕状）结构、生物碎屑结构、球粒结构、团块结构等。
（2）复合颗粒结构A、以两种颗粒为主的结构少前多后复合定名，如砂屑鲕粒结构，砂屑少鲕粒多，并且二者的含量都大于5%。
B、三种（含三种）以上颗粒的结构，同A，如生物碎屑砂屑鲕粒结构；但是如果三种颗粒的含量相当，就可称为颗粒结构。
当颗粒的含量占岩石总量的50—90%时，填隙物要参加定名。
以泥晶为主时，为泥晶某某颗粒结构，如泥晶砾屑结构；以亮晶为主时，亮晶某某颗粒结构，如亮晶鲕粒结构等。
当颗粒的含量为岩石总量的25—50%时，颗粒在前泥晶在后，为颗粒泥晶结构。
某某颗粒泥晶结构，如鲕粒泥晶结构。
岩石学102自生沉积岩类分解
内碎屑——盆内弱固结或半固结的碳酸盐沉 积物被剥蚀破碎，经过再次沉积形成的碎屑。 例竹叶状灰岩。
鲕粒—呈球—椭球状的颗粒，由一圈或数圈规则的同 心纹层围绕一个核心组成，其核心常是一个碳 酸盐颗粒或陆源碎屑。
鲕粒直径小于2mm，大于2mm称为豆粒。 鲕粒与豆粒形成于动荡的波浪、潮汐作用环境。
在碳酸盐岩、硅质岩、磷质岩、铁质岩、铝质岩和锰质岩 中，鲕粒结构都很常见。
成因：（Ⅰ）化学沉积；（Ⅱ）灰泥重结晶。
②泥晶结构
泥晶结构—化学或生物化学作 用沉淀形成的碳酸盐岩，形成 于低能环境。
注意： “泥”指粒度，而非成分！
③生物骨架结构
生物骨架结构——由原地造礁生物、粘结生物与充填 孔隙的颗粒、灰泥与亮晶胶结物构成。
具有生物骨架结构的岩石有： Ⅰ、骨架岩——灰泥杂基、胶结物、生物碎屑等充填
①化学成分
碳酸盐岩的化学成分主要有CaO、MgO和CO2，其 次有Si、Ti、Al、Fe、K、Na等的氧化物。
②矿物成分
主要矿物为碳酸盐矿物，其次为陆源碎屑和其 它自生矿物。
现代碳酸盐沉积物主要为文石、方解石、少量 白云石。其中文石为准稳定矿物，在成岩中逐 渐变为方解石
原生或准同生白云石属准稳定矿物，也逐渐变 为有序性良好的白云石。
（OH）3、一水铝石AlO（OH）。此外有粘土、 石英、玉髓、重矿物及自生方解石、沸石、铁 质矿物。 三水铝石呈结核状、豆状、鲕状集合体。 一水铁铝石呈隐晶质或胶状，一水硬铝石呈结核 状、鳞片状块体。 ③成因—风化成因（红土型）与沉积成因。
2、铁质岩
①富Fe，此外有Mn、V、Ni等。 ②矿物成分有铁的氧化物（如褐铁矿）、硫化物（
SiO2、粘土、方解石、白云石、海绿石等。 ③沉积环境主要为局限浅海、潮间带、滨海带等
碳酸盐岩基础知识
四川盆地川东北地区二叠系至中三叠统为碳酸盐岩台地相沉积，沉积了以石灰岩、白云岩、膏盐岩为主的岩类。
始终以来，该区是四川盆地油气开发的主要层系，并以中下三叠统、二叠系、石炭系海相碳酸盐岩为主要目的层。
在碳酸盐岩岩类中，对于石灰岩、白云岩及二者的过渡型岩石，现场肉眼不易区分，常使用化学鉴定法，如稀盐酸法、三氯化铁染色法、硝酸银和铬酸钾染色法来加以鉴定。
同时还可结合录井参数如钻时相对变化量、扭矩相对变化量等来关心判定岩性。
酸盐岩储集层，由于猛烈的次生变化，特别是胶结作用和溶解作用使储集空间具有类型多样、构造简单和分布不均的特点，因此在碳酸盐岩地质录井中必需把握以下要点：1、在岩性观看和描述时，要特别留意白云岩和白云石化，尤其要留意由潮间和浅滩环境形成的粉晶白云岩或粒屑白云岩；大气淡水与海水混合作用形成的中-细晶白云岩、礁块白云岩；潮间－潮上带形成的粉晶白云岩、角砾白云岩。
2、留意对粗构造岩石的观看和描述。
主要为发育滩相带及斜坡相带，在纵向上发育于沉积旋回中部的水退阶段的岩石，如粗粒和粗晶鲕状灰岩、介屑灰岩、碎屑灰岩、生物碎屑灰岩和礁灰岩等。
3、留意对岩石缝、洞、孔的观看统计一是留意观看统计岩屑中的次生矿物，留意争论统计次生矿物的总量和自形晶含量，求出它所占次生矿物的百分比，绘制出自形晶次生矿物百分比曲线，再结合钻时曲线，推断缝洞发育层段。
二是留意对储层岩心孔、洞、缝的观看统计，留意统计张开缝、未充填缝-半充填缝、洞的数量，留意观看裂缝与裂缝、孔洞与孔洞、裂缝与孔、洞的相互关系；留意统计分析缝洞层的孔、渗性。
三是留意对钻进中钻井参数特别状况的把握与分析，当发生钻具放空、钻时降低、泥浆漏失或跳钻、蹩钻等现象时，为钻遇洞缝层的标志，常有井漏、井喷或流体产出。
四是留意对岩石薄片显微孔、缝的统计分析。
鉴于碳酸盐岩组构的简单性，在现场录井工作中仅凭肉眼及放大镜观看，已不有满足需要，承受薄片鉴定技术已成为必不行少的重要手段。
碳酸盐岩地层划分及类型识别方法
碳酸盐岩地层划分及类型识别方法碳酸盐岩是一种重要的沉积岩，能够记录地球历史以及古生物演化等相关信息。
因此，对碳酸盐岩地层的划分及类型识别是地质学研究中一项基础性工作。
下面将介绍碳酸盐岩地层划分和类型识别的方法。
碳酸盐岩地层划分主要依据沉积环境和地层特征，常采用塌陷盆地、隆升盆地和台地等划分体制。
对于古海平面变化较小的塌陷盆地，可以根据不同古水深条件下沉积体系特征进行地层划分。
例如，浅水碳酸盐岩沉积以滩洲、珊瑚礁、浅滩等为主，水深逐渐增加时，相应的沉积环境也会从浅水雲洲过渡到深水灰汤盆地。
而隆升盆地的地层划分则更多地依赖于构造运动，以构造隆升和侵蚀剥蚀为特征。
除了沉积环境和地层特征外，根据岩石组分和岩性特征也能够对碳酸盐岩地层进行划分。
根据碳酸盐岩中的不同成分比例，可以分为石灰岩、白云岩和长石石英砂岩等不同类别。
石灰岩主要由方解石和/或矿物质组成，通常呈灰色、白色或黄色，质地较硬。
白云岩则主要由高晶度的白云石组成，通常呈白色或灰色，纹理较细腻。
而长石石英砂岩则主要由长石和石英组成，通常呈白色或粉红色，质地稍软。
此外，根据溶蚀作用的程度，碳酸盐岩地层还可以分为台地与溶洞地形。
台地是由于溶蚀作用的不均一程度造成的，通常呈现为平坦的地形，地表上分布着溶洞、塌陷和溶洞堆积物等地貌特征。
而溶洞地形是由于溶蚀作用形成的地下空洞，通常呈现为洞穴和洞室，地表上则没有明显的地形特征。
碳酸盐岩地层类型的识别方法主要包括岩性特征分析、岩层测井和岩芯描述等。
岩性特征分析是通过对岩石中显微组分、颗粒组成和结构特征等进行观察和分析，从而确定岩石类型。
岩层测井则是通过测井曲线的分析，包括自然伽马测井、声波测井和电阻率测井等，来获得碳酸盐岩地层的物性参数，并进一步推断岩石类型。
岩芯描述则是通过对岩芯的取样分析，观察岩芯的颜色、结构、颗粒组成等特征，来确定岩石类型。
综上所述，碳酸盐岩地层划分和类型识别方法主要包括沉积环境和地层特征、岩石组分和岩性特征分析、岩层测井和岩芯描述等。
碳酸盐岩的成因与演化
碳酸盐岩的成因与演化碳酸盐岩是一种由碳酸钙主要组成的沉积岩，它在地质历史上起着重要的作用。
碳酸盐岩的成因与演化涉及到多种地质过程和环境条件。
本文将从碳酸盐岩的形成机制、主要类型和演化过程进行论述，旨在全面解析碳酸盐岩的成因与演化。
一、碳酸盐岩的形成机制碳酸盐岩的主要成分是碳酸钙（CaCO3），它的形成机制与生物作用、化学沉淀和物理作用密切相关。
1. 生物作用：生物活动是碳酸盐岩形成的重要机制之一。
海洋中存在着丰富的生物，如藻类、珊瑚和贝类等，它们通过吸收溶解在水中的二氧化碳进行光合作用，使得海水中的碳酸钙浓度增加，进而促进了碳酸盐岩的形成。
2. 化学沉淀：在一些特殊的环境条件下，溶解在水中的碳酸钙会发生化学反应，形成固体的沉淀物质，最终形成碳酸盐岩。
例如，在湖泊或洞穴中，通过水中物质的饱和度降低，碳酸钙沉淀形成石笋、石钟乳等。
3. 物理作用：碳酸盐岩的物理作用主要包括风化、侵蚀和沉积等。
例如，当河流或湖泊流经含有大量碳酸钙的地层时，会将这些物质搬运到新的地方，沉积形成碳酸盐岩。
二、碳酸盐岩的主要类型碳酸盐岩包括石灰岩、白云石、大理石等多种类型，它们的形成机制和物理特征有所不同。
1. 石灰岩：石灰岩是最常见的碳酸盐岩之一，它由大量碳酸钙沉积而成，通常呈灰白色或黄白色。
石灰岩可以根据成岩环境的不同分为珊瑚石灰岩、生物碎屑石灰岩和化学沉积石灰岩等。
2. 白云石：白云石是一种由纯度较高的碳酸钙组成的碳酸盐岩，呈白色或浅灰色。
白云石常见于热液沉积、岩洞和喀斯特地貌等特殊环境中。
3. 大理石：大理石是由石灰岩等碳酸盐岩经过高温和高压作用转化而成的岩石。
它通常呈现出丰富的颜色和纹理，是一种常用的建筑材料。
三、碳酸盐岩的演化过程碳酸盐岩在演化过程中受到多种地质作用的影响，包括压实、溶蚀、抬升和再沉积等。
1. 压实作用：碳酸盐岩在沉积过程中会受到压实作用，即沉积物中的颗粒在重力的作用下逐渐紧密并形成岩石。
压实作用会增加碳酸盐岩的密度和强度。
碳酸盐岩地质演化与储层特征
碳酸盐岩地质演化与储层特征碳酸盐岩是一种由碳酸钙及其它成分组成的岩石，广泛分布于地球的陆地和海洋中。
它们经历了漫长的地质历史，经过了多种地质过程的作用，形成了丰富的储层特征。
一、碳酸盐岩地质演化过程碳酸盐岩的形成过程经历了沉积、压实、溶解、重结晶和再沉积等多个阶段。
首先是沉积阶段，碳酸盐岩在浅海环境中大量沉积形成。
这些浅海环境包括温暖的海湾、礁湖和浅海隆起。
随后是压实阶段，随着沉积物的堆积和压力的增大，碳酸盐岩中的孔隙被逐渐压缩，岩石变得更加致密。
然后是溶解阶段，碳酸盐岩中的钙质成分容易溶解与腐蚀，形成洞穴和溶洞等地貌。
接着是重结晶阶段，由于地壳运动和地热作用，碳酸盐岩经历了再结晶和重晶粒的形成，使岩石发生变质，产生新的储层特征。
最后是再沉积阶段，碳酸盐岩在构造运动或气候变化的影响下，再次沉积，形成新的碳酸盐岩层。
二、碳酸盐岩的储层特征碳酸盐岩具有多种独特的储层特征，包括孔隙类型、孔隙度、渗透性和储层构建等方面。
首先是孔隙类型，碳酸盐岩中主要存在溶洞孔隙、间隙孔隙和晶间孔隙。
其中，溶洞孔隙是最主要的孔隙类型，由于钙质成分溶解而形成。
其次是孔隙度，碳酸盐岩中的孔隙度一般较低，常常在1%-10%之间。
碳酸盐岩的孔隙度与成岩作用、沉积环境以及现今地壳运动有关。
再次是渗透性，碳酸盐岩的渗透性较低，常常需要利用溶洞型孔隙进行油气的富集。
溶洞型孔隙的连通性和渗透性强，能够储存较大量的油气。
最后是储层构建，碳酸盐岩具有层理性和层序性的特点。
层理性意味着碳酸盐岩层具有一定的水平层面，方便油气的运移。
而层序性则暗示了碳酸盐岩在地层演化过程中存在着逐渐改变的特点。
总之，碳酸盐岩经历了多个地质过程的作用，形成了多样化的储层特征。
这些特征是否适合油气的富集和储存，与沉积环境、成岩作用和现今地质条件密切相关。
通过对碳酸盐岩地质演化和储层特征的深入研究，可以为油气勘探与开发提供重要的依据。
碳酸盐岩的形成和特性
碳酸盐岩的形成和特性碳酸盐岩是一种广泛分布于地球表面的沉积岩，它由碳酸盐类物质在地质历程中形成，在不同的环境条件下具有不同的特性和构造特征。
碳酸盐岩的形成过程和特性因地质环境以及化学特性的不同而不同，下面就碳酸盐岩的形成和特性进行较详细的阐述。
一、碳酸盐岩的形成碳酸盐岩主要是由碳酸盐类物质在各种海陆环境中逐步沉积形成的，主要包括两种类型：一种是生物沉积，例如珊瑚礁、蓝藻池、海洋有孔虫等;另一种是非生物沉积，在海平面上升或萎缩、大气二氧化碳浓度变化、气温等自然因素影响下沉积形成。
碳酸盐岩形成的地理条件主要包括低纬度和浅水沉积，而碳酸盐岩的形成过程主要由三个阶段构成：1、原地沉积：碳酸盐岩是由最初的碎屑岩、红泥岩等沉积岩类物质，通过物理和化学作用沉积在低纬度浅海海底上，形成初始碳酸盐物质。
2、变成碳酸盐：在海洋流水的作用下，钙离子和碳酸根离子经过化学作用结合形成碳酸盐，例如方解石（CaCO3）或白云石（CaMg(CO3)2），这是产生碳酸盐矿物的依据。
3、成岩作用：经过上述两个过程后，碳酸盐岩同样会经历基质硬化过程。
例如在成岩作用过程中，物质和温度压力的变化、水、液体和气体等供体的作用下，基质可形成各种构造特点的碳酸盐岩。
二、碳酸盐岩的特性1、特殊化学组成：碳酸盐岩中的化学组成主要是碳酸盐类，包括方解石、白云石、蜡石、菱镁石等。
碳酸盐岩的化学分子式为CaCO3或CaMg(CO3)2，是由钙离子或镁离子与碳酸根离子结合而成。
2、矿物特性：碳酸盐岩的矿物成分主要是方解石和白云石，在不同的环境和化学条件下会形成不同的矿物特征和纹理，如晶灰石、莫龙斯粘土、灰泥等。
3、岩石纹理：碳酸盐岩的生成过程中，由于现代岩体的化学和物质特性不同，因此在形成后多种不同的岩石纹理。
例如在海洋环境下，具有不同的沉积结构，包括泥灰岩、生物碎屑岩、鸟粪岩等。
在陆地环境下，碳酸盐岩具有不同的岩石纹理，包括坑道结构、溶洞系统、角砾岩等。
碳酸盐岩主要成岩作用类型及其特征
单纯的重结晶作用是指在成岩过程中，矿物的
晶体形状和大小发生变化而主要矿物成分不改
变的作用。
碳酸盐岩主要成岩作用类型及其 特征
• 一般情况下趋向于出现晶体长大的现象， 福克称之为“进变新生变形”作用。 • 特殊情况下也可能发生晶体的缩小，或称 之为“退变新生变形”作用。 这两种重结晶类型主要有微亮晶与微泥晶。
用，交代完全时可形成交代石灰岩。 去白云化主要是在近地表、含石膏的白云
岩或有石膏夹层的白云岩地区发生的，其过程 是在富含硫酸盐的地下水的作用下进行的:
CaMg(CO3)2+CaSO碳酸4·盐2岩H主要2成O岩→作用类2型C及a其特C征O3+MgSO4+2H2O
• (2) 石膏化和硬石膏化作用 石膏和硬石膏交代碳酸盐矿物或组分的现 象叫石膏化和硬石膏化。
• (3) 去石膏化作用 石膏和硬石膏晶体被碳酸盐矿物交代的现 象叫去石膏化。
• 去石膏化常与地表淡水和细菌的作用有关。
• 在地下，还原硫细菌与硫酸盐产生下列反 应：
6CaSO4+4H2O+6CO2→6CaCO3+4H2S+11O2+2S
5.压实和压溶作用 (Compaction and Pressure Dissolution)
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谢谢大家！
碳酸盐岩主要成岩作用类型及其 特征
• 碳酸盐沉积物在上覆层的负荷压力下，发生孔 隙流体的减少、孔隙度降低、沉积物密度增加 、体积减小、颗粒变形破裂、甚至引起颗粒和 岩石局部溶解的作用。
(1)物理压实作用(Compaction)
物理压实作用是指碳酸盐沉积物在上覆岩层的 负荷压力下，发生水分减少、孔隙度降低、体 积缩小、晶体和颗粒趋向紧密排列的作用。
碳酸盐岩(carbonate rock)
碳酸盐岩（carbonate rock）主要由碳酸盐矿物（大于50％）组成的沉积岩。
主要矿物成分是方解石、白云石、铁白云石、菱镁矿等，其次为石英、云母、长石和粘土矿物等；化学成分主要为CaO、MgO和CO2，其次为SiO2 、TiO2 、FeO、Fe2O3、Al2O3、K2O、Na2O、H2O以及某些微量元素。
通常为灰色、灰白色。
性脆。
具粒屑（如岩屑、生物碎屑等）、生物骨架（如珊瑚、层孔虫等）、晶粒（粗晶、中晶、细晶、微晶等）和残余（残余生物、残余鲕状）结构。
构造类型复杂、多样，有叠层构造（如常见于潮坪地区的叠层石）、乌眼构造和缝合线构造。
多呈厚层或薄层状产出。
可分为石灰岩和白云岩两大岩石类型。
①石灰岩类。
主要矿物为方解石（＞50％），其次为白云石、菱镁矿、石英、长石和粘土矿物等。
常见岩石类型有内碎屑灰岩，生物碎屑灰岩、鲕粒灰岩、球粒灰岩、泥晶灰岩、石灰华和泉华等。
②白云岩类。
主要由白云石(＞50％)组成，其次为方解石、菱镁矿、石英、长石、粘土矿物等。
常见岩石类型有同生白云岩、碎屑白云岩、成岩白云岩和后生白云岩等。
因受物理化学条件变化的影响，常发生白云岩化、膏化、硅化、重结晶及溶蚀等后生作用。
岩性较脆弱，易遭风化溶蚀，在碳酸盐岩发育地区常形成石林、溶洞、地下暗河等地貌景观，通称喀斯特地形。
碳酸盐岩在地壳中分布仅次于泥质岩和砂岩，约占沉积岩总面积的20％，几乎在各个地史时期都有形成。
中国各地，特别是西南地区，也广泛分布有碳酸盐岩，其成岩时代主要为震旦纪、寒武纪、奥陶纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪。
许多金属矿产（如铜、铅、锌、汞、锑、钼、钴、银等）和非金属矿产（如重晶石、天青石、石棉、自然硫、水晶、萤石、冰洲石等）在成因上都与碳酸盐岩有关。
世界上与碳酸盐岩有关的石油和天然气储量占总储量的50％，产量约占总产量的60％。
流纹岩（rhyolite）一种酸性喷出岩。
成分与花岗岩相当。
灰白色或浅粉红色。
常见有流纹构造和斑状玻璃质、球粒、霏细、显微文象等结构。
第9章 碳酸盐岩类
第九章 碳酸盐岩类
第一节 石灰岩、白云岩
五、工业应用及技术要求 (三)熔剂原料 在黑色和有色金属冶炼中，石灰岩作为熔剂直接参与熔炼过程。它既可降低体系的熔融 温度，又可与矿石中的杂质、燃料中的灰分等有害组分形成炉渣而排除。熔剂用石灰岩和白 云岩的工业要求分别见表2-9-6一表2-9-8
第九章 碳酸盐岩类
第九章 碳酸盐岩类
第二节 大理岩
四、工业应用与技术要求 表2-9-11电气材料大理岩的机械性能和电性能
第九章 碳酸盐岩类
第一节 石灰岩、白云岩
五、工业应用及技术要求 生石灰和熟石灰的物理性质见表2_9_3
第九章 碳酸盐岩类
第一节 石灰岩、白云岩
五、工业应用及技术要求 石灰岩、生石灰及熟石灰的生产过程如图2-9-2所示。
第九章 碳酸盐岩类
第一节 石灰岩、白云岩
五、工业应用及技术要求 由回转窑生产石灰，原料的化学成分应符合表2-9-4的质量要求。
第九章 碳酸盐岩类
第一节 石灰岩、白云岩
五、工业应用及技术要求 水泥用石灰石原料的质量要求见表2_9_5
第九章 碳酸盐岩类
第一节 石灰岩、白云岩
五、工业应用及技术要求 (三)熔剂原料 在黑色和有色金属冶炼中，石灰岩作为熔剂直接参与熔炼过程。它既可降低体系的熔融 温度，又可与矿石中的杂质、燃料中的灰分等有害组分形成炉渣而排除。熔剂用石灰岩和白 云岩的工业要求分别见表2-9-6一表2-9-8
五、工业应用及技术要求 (四)化工原料 纯质白云岩可用作生产高纯度氧化镁和轻质碳酸钙的原料。主要工艺过程化学反应为：
第九章 碳酸盐岩类
第一节 石灰岩、白云岩
五、工业应用及技术要求 (五)建筑及工程材料 石灰岩作为建筑砌块、装饰材料、混凝土骨料、沥青骨料以及铁路道渣等基本材料，应用历史 悠久，使用量也最大。这些领域主要利用其硬度和密度适中、柔韧性良好、可加工性及机械强 度较好等物理性能。
碳酸盐岩
碳酸盐岩第一节碳酸盐岩的成分 (1)第二节碳酸盐岩的结构组分及其组成特征 (2)第三节碳酸盐岩的构造 (18)第四节石灰岩的结构分类 (22)第五节白云岩 (25)第六节碳酸盐岩的主要类型 (32)第七节碳酸盐沉积物(岩)的沉积后作用 (38)碳酸盐岩是指主要由沉积的碳酸盐矿物（方解石、白云石等）组成的沉积岩，主要的岩石类型为石灰岩（方解石含量大于50%）和白云岩（白云石含量大于50%）。
它们经常还和陆源碎屑及粘土组成各种过渡类型的岩石。
据统计研究，碳酸盐岩约占沉积岩总量的20%，它在地壳中的分布仅次于泥质岩和砂岩。
在我国，沉积岩占全国总面积的75%，而碳酸盐岩占沉积岩覆盖面积的55%。
南方的震旦系、古生界及三叠系，北方的元古界及古生界，都是以碳酸盐岩为主，分布比较广泛。
碳酸盐岩中的矿产非常丰富，其中层状矿床有铁、铝、锰、磷、硫、石膏及硬石膏、岩盐、钾盐等；而且碳酸盐岩本身包括石灰岩、白云岩、菱镁岩等也是很有价值的资源，广泛用于冶金、建筑、化工、农业等各方面。
碳酸盐岩中蕴藏的石油及天然气资源也很丰富，世界上与碳酸盐岩有关的油气藏储量约占世界总储量的50%，产量占世界总产量的60%。
总之，碳酸盐的研究与许多矿产，特别是与能源的开发和利用有着密切的关系。
绝大部分的碳酸盐岩都是在海洋中沉积的，而且主要的是浅海环境的产物。
在深海环境中，虽然局部有珊瑚环礁提供碳酸钙的堆积，但其规模远不足以和浅水台地及陆棚相比拟。
古生代和前寒武纪的深海沉积物中普遍缺乏碳酸钙，很可能是那时分泌石灰质的浮游生物和自游生物很少，甚至不存在所致。
白垩纪以后，海水地球化学条件改变，远洋的灰质浮游生物和自游生物大量繁殖，深海碳酸盐堆积有大面积分布。
现代深海沉积物中，碳酸钙沉积物约占32.2%（平均含量），主要是抱球虫和翼足类软泥，也有珊瑚泥和砂。
碳酸盐岩的形成作用随着地质历史演变也有不同。
在前寒武纪的海水中，Mg/Ca比值可能较高，pH值可能较低，这就阻止了钙质骨骼生物的形成。
碳酸盐沉积的水文地质特性分析
碳酸盐沉积的水文地质特性分析碳酸盐沉积是指由碳酸钙、碳酸镁等化合物沉积而形成的岩石。
这种岩石极为常见，世界上约有60%的岩石都是由碳酸盐沉积而成的。
碳酸盐沉积的水文地质特性分析对于探明地下水资源的分布和储量以及预防地质灾害具有重要意义。
碳酸盐岩分为石灰岩和白云岩两类。
石灰岩是由钙、镁离子在生物或非生物条件下形成的岩石，一般分为晶体石灰岩、砂石石灰岩、泥质石灰岩等。
白云岩是由氧化亚铜原生状或爆破状多晶石灰石分散在深海水或湖泊沉积物中形成的岩石，因其含铜，呈蓝色或绿色，又称为蓝铜矿石。
碳酸盐岩的水文地质特性主要有以下几个方面：1. 孔隙度和渗透性碳酸盐岩的孔隙度一般较低，可作为紧密储层。
受地球对流等地质作用影响，碳酸盐岩中形成了多种不同类型的孔隙和裂缝，如原生孔隙、介孔、裂缝孔隙和溶洞等。
其中，溶洞是最常见的孔洞类型，由于其具有很高的渗透能力，被认为是控制着地下水的运动和分布。
2. 吸附性碳酸盐岩具有很强的吸附作用，能够吸附多种离子，如钙、镁、铁、锰、铅、铜、锌等，其中特别是对放射性核素的吸附能力较强。
这些吸附性质会对地下水质量产生影响。
3. 风化程度碳酸盐岩具有很强的可风化性，会受到自然界的化学风化和物理风化的影响，使孔隙度增大、孔隙类型变化、渗透性提高。
风化程度不同的碳酸盐岩对地下水的质量和数量的影响也会不同。
4. 延展性碳酸盐岩具有很强的延展性，能够承受较大的侧向应力，但易于发生拉裂、萎缩、塌陷等变形。
这些变形会对地下水的分布和流动产生影响。
在进行碳酸盐岩水文地质调查时，需要结合地质地貌、气候、地下水运动等因素综合分析，以了解水文地质条件和水资源的分布、储量及水质情况。
此外，还需要制定相应的管理规划，预防和控制碳酸盐岩地区可能发生的地质灾害，保障地下水资源的可持续利用。
总之，碳酸盐沉积的水文地质特性分析对于地下水资源的合理利用和地质环境的保护至关重要。
在碳酸盐岩水文地质调查和管理中，需要综合考虑各方面的因素，以制定有效的管理措施。
石油地质第二十四章 碳酸盐岩沉积
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❖ 二、混积型沉积相模式
❖ 阿姆斯特朗（Armstrong，1974）据北美阿 拉斯加北极地区石炭系两种不同的沉积组合， 拟定了两个沉积模式：
❖ 即碎屑岩—碳酸盐岩沉积模式 ❖ 碳酸盐岩沉积模式
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❖ 1、陆相——主要为滨海的咸水至淡水沼泽沉 积。
❖ 黑色碳质页岩、粉砂岩及砂岩，夹薄煤 层，含大量植物化石，具冲刷－充填构造。
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大陆坡碳酸盐沉积
❖ ——其主要由正常的远洋超微化石（翼足类、 海绵骨针、放射虫等）的软泥相组成，间夹 有来自大陆架浅水环境的重力流角砾岩和有 递变—无递变的石灰质浊积岩相组成。根据 大陆坡上的相对位置、边缘性质（沉积的还 是叠积的）以及它们的构造背景，可划分不 同类型的大陆坡碳酸盐岩沉积序列。
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❖ 深海碳酸盐岩盆地沉积
❖ 指平均海水深度大于200m的碳酸盐沉积环境。
❖
└→包括大陆坡、陆隆、海沟、海底狭谷、
海岭、洋中脊和深海平原等
❖ 水深大于1500m或2000m的静态下深水碳酸盐沉积 起决定性控制因素的主要是水体深度。海洋水层深 度分层（带）、海水柱的密度分层、滞水无氧深度、 碳酸钙沉积补偿深度（CCD）以及硅质沉积物补偿 深度（QCD），都是具有广泛而又有普遍控制意义 的深水碳酸盐沉积作用的平衡面。
❖ 5、台地边缘的生物礁相
生物建造可分为三种类型：
❖ ① 灰泥丘或生物碎屑丘： ❖ ② 圆丘礁台或斜坡； ❖ ③ 格架建筑的环礁。
❖ 主要由块状石灰岩和白云岩组成，几乎全由 生物组成，也有许多生物碎屑。
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如某一岩石，含方解石45 45％ 白云石35 35％ 粘土20 20％ 3 ） 如某一岩石 ，含方解石 45 ％， 白云石35 ％，粘土20 ％，则该岩石可称 为“含粘土的云－灰岩”或“含粘土的白云－石灰岩。 含粘土的云－灰岩” 含粘土的白云－石灰岩。
2、石灰岩的结构分类 1）颗粒，相当于通常所说的颗粒； 颗粒，相当于通常所说的颗粒； 2）微晶方解石泥或简称为微晶，相当于通常所说的灰泥或泥晶； 微晶方解石泥或简称为微晶，相当于通常所说的灰泥或泥晶； 3）亮晶方解石胶结物或简称为亮晶。 亮晶方解石胶结物或简称为亮晶。
3、结构的观察描述 碳酸盐岩粒屑结构和砂岩碎屑结构一样， 碳酸盐岩粒屑结构和砂岩碎屑结构一样，也是由颗粒和 填隙物组成，在描述颗粒(内碎屑) 填隙物组成，在描述颗粒(内碎屑)时，注意它的颗粒大小， 注意它的颗粒大小， 最大、最小、一般粒度，内碎屑的分选性，磨圆度。 最大、最小、一般粒度，内碎屑的分选性，磨圆度。它的物 质组成。内碎屑内部的层理与砾屑长轴的关系。 质组成。内碎屑内部的层理与砾屑长轴的关系。内碎屑的表 面特征及红色氧化环的特点。描述内碎屑的组构特点，有无 面特征及红色氧化环的特点。描述内碎屑的组构特点， 定向排列，叠互状排列。还要注意内碎屑的百分含量。 定向排列，叠互状排列。还要注意内碎屑的百分含量。碳酸 盐岩中常见到：无脊椎动物，如三叶虫、介形虫、腕足类、 盐岩中常见到：无脊椎动物，如三叶虫、介形虫、腕足类、 腹足类、头足类、瓣鳃类、珊瑚、棘皮动物等， 腹足类、头足类、瓣鳃类、珊瑚、棘皮动物等，在观察和描 述时，首先鉴别骨屑的各种种属， 述时，首先鉴别骨屑的各种种属，及各种生物门类的含量及 它们的磨圆度，分选性等特征。 它们的磨圆度，分选性等特征。
响声，粉沫或加热可以起泡。所以， 响声，粉沫或加热可以起泡。所以，加盐酸剧烈起泡者为灰 岩类厂不起泡或粉沫起泡者为白云岩类，灰质含量大于50%的 岩类厂不起泡或粉沫起泡者为白云岩类，灰质含量大于50%的 50% 泥灰岩或泥质灰岩，加盐酸后起泡，但有泥质残余。另外白 泥灰岩或泥质灰岩，加盐酸后起泡，但有泥质残余。 云岩的风化面上常见溶沟现象(刀砍状构造) 云岩的风化面上常见溶沟现象(刀砍状构造)，而灰岩中很少 见到这种特征。 见到这种特征。
亮晶石灰岩：主要由颗粒组成， 亮晶石灰岩：主要由颗粒组成，其粒间孔隙主要为亮晶方 解石充填，或者为孔隙，仅含很少量的微晶方解石泥。 解石充填 ， 或者为孔隙 ， 仅含很少量的微晶方解石泥 。 这种 石灰岩是在水动力条件很强的沉积环境中形成的。强大的和 石灰岩是在水动力条件很强的沉积环境中形成的。 持续的水流或波浪使颗粒得到很好淘洗， 持续的水流或波浪使颗粒得到很好淘洗 ， 并把微晶方解石泥 从沉积环境中冲洗走，因此沉积下来的主要是分选很好的颗 从沉积环境中冲洗走， 在颗粒沉积以后，从粒间水中沉淀出亮晶方解石， 粒 。 在颗粒沉积以后 ， 从粒间水中沉淀出亮晶方解石 ， 就成 了颗粒间的胶结物。这样，就形成了亮晶石灰岩。 了颗粒间的胶结物 。 这样 ， 就形成了亮晶石灰岩 。 这种石灰 岩和碎屑岩中粘土含量很少的砂岩很相似。 岩和碎屑岩中粘土含量很少的砂岩很相似。
2．晶粒结构
3．生物格架（生物骨架） 生物格架（生物骨架）
生物骨架是礁碳酸盐岩不可缺少的组分，它主要由 原地生长的造礁群体生物（如珊瑚、苔藓虫、层孔 虫、藻类等）的坚硬骨骼组成的碳酸盐格架。
观察描述内容 1、颜色的观察与描述 描述石灰岩的颜色与碎屑岩一样， 描述石灰岩的颜色与碎屑岩一样，既要注意岩石新鲜 面的颜色，又要注意岩石风化面的特征。在描述时， 面的颜色，又要注意岩石风化面的特征。在描述时，我 们可以应用七大基本色，还可应用它们的复合色。必要 们可以应用七大基本色，还可应用它们的复合色。 时要加深或浅词来修饰。有时可按实物形容颜色， 时要加深或浅词来修饰。有时可按实物形容颜色，如猪 肝色等。石灰岩一般为浅灰色、灰色和灰白色。 肝色等。石灰岩一般为浅灰色、灰色和灰白色。由于混 入不同成分的杂质，岩石可称不同的颜色， 入不同成分的杂质，岩石可称不同的颜色，如深灰色为 富含有机质(炭质或沥青)所引起。 富含有机质(炭质或沥青)所引起。
常见的内颗粒有内碎屑、鲕粒、藻粒、 常见的内颗粒有内碎屑、鲕粒、藻粒、球 粒、生物颗粒。核形石、团块、 生物颗粒。核形石、团块、
（1）内碎屑：内碎屑是盆内弱固结的碳酸岩沉积物，经岸流．潮汐及波浪 内碎屑：内碎屑是盆内弱固结的碳酸岩沉积物，经岸流． 等作用剥蚀破碎并经过再沉积的碎屑。 等作用剥蚀破碎并经过再沉积的碎屑。 鲕粒直径小于2MM的球状－椭球状的颗粒， 2MM的球状 (2) 鲕粒直径小于2MM的球状－椭球状的颗粒，由一圈或多圈规则的同心 纹．围绕一个核心组成。 围绕一个核心组成。 团粒是次球状，椭球状和杆状的颗粒，由泥晶碳酸盐组成， (3) 团粒是次球状，椭球状和杆状的颗粒，由泥晶碳酸盐组成，不具内部 构 造。 团块是由几个碳酸盐颗粒被灰泥粘结在一起， (4) 团块是由几个碳酸盐颗粒被灰泥粘结在一起，或被藻类粘结在一起形 成的颗粒。 成的颗粒。 骨粒是无脊椎动物分泌的碳酸盐骨骼组份，一般具有完整的形态。 (5) 骨粒是无脊椎动物分泌的碳酸盐骨骼组份，一般具有完整的形态。破 碎的生物骨骼碎屑。 碎的生物骨骼碎屑。 (6) 生物骨架结构是原地生长的造礁生物构成岩石的骨架常具有生物骨架 结构。 结构。
4、碳酸盐岩与碎屑岩一样，颗粒与填隙物之间的关系可 呈观基底式、孔隙式与接触式胶结类型。可称颗粒支撑，杂 基支撑等o 5、碳酸盐岩的构造的观察描述 注意描述碳酸盐岩的层理、缝合线，叠层构造、鸟眼构造、 示底构造，虫孔构造及岩石中的次生方解石脉等特征。碳酸 盐岩的层理由于物质成分和颜色较均一，所以层理不易辩认， 所以观察时要细心观察，并分出其类型。
充填在颗粒之间的物质为亮晶胶结物和泥晶基质。 充填在颗粒之间的物质为亮晶胶结物和泥晶基质。亮晶 胶结物一般较明亮透明，亮白色、玻璃光泽、粒径较粗、 胶结物一般较明亮透明，亮白色、玻璃光泽、粒径较粗、 大于0.03毫米断口粒状，可见到解理面；泥晶基质的粒 大于0.03毫米断口粒状，可见到解理面； 0.03毫米断口粒状 度较细小，小于0.03毫米，断口较致密、颜色较深。 度较细小，小于0.03毫米，断口较致密、颜色较深。在 0.03毫米 描述时还要注意它们各自的含量。 描述时还要注意它们各自的含量。
在野外工作中，通常把石灰岩—白云岩系列划分为以下四个类型， 在野外工作中，通常把石灰岩—白云岩系列划分为以下四个类型，即： 1）（纯）石灰岩：方解石大于75％； ）（纯 石灰岩：方解石大于75％； 75 2）白云质石灰岩：方解石占75％～50％，白云石占25％～50％； 白云质石灰岩：方解石占75％～50％，白云石占25％～50％； 75％～50％，白云石占25％～50 3）灰质白云岩：白云石占75％～50％，方解石占25％～50％； 灰质白云岩：白云石占75％～50％，方解石占25％～50％； 75％～50％，方解石占25％～50 4)（纯）白云岩：白云石大于75％。 4)（ 白云岩：白云石大于75％。 75 就是说，在野外工作中，用75％，50％，25％三个界限就可以进行岩 就是说，在野外工作中， 75％，50％，25％ ％，50％，25 石划分了。 石划分了。
2、矿物成分的鉴定 碳酸盐岩中的矿物成分颗粒细小， 碳酸盐岩中的矿物成分颗粒细小，再加上方解石与白云石 等碳酸盐矿物的形态、解理极相似或相同，所以， 等碳酸盐矿物的形态、解理极相似或相同，所以，肉眼区分 是非常困难的，可借助于盐酸(5%)来鉴定， 是非常困难的，可借助于盐酸(5%)来鉴定，方解石遇盐酸强 (5%)来鉴定 烈起泡， 烈起泡， 白云石遇冷盐看不到起泡， 白云石遇冷盐看不到起泡，但有时可以听到兹兹
如岩石中没有含量大于50 的成分， 则采用复名原则， 即把含量50 50％ 2 ） 如岩石中没有含量大于 50 ％ 的成分 ， 则采用复名原则 ， 即把含量 50 ％～25％的成分联合起来定岩石的基本名称；含量小于25％的原则同上。 25％的成分联合起来定岩石的基本名称；含量小于25％的原则同上。 25
二、碳酸盐岩的结构
（一）结构类型：包括粒屑结构、晶屑结构、生物屑结构 结构类型：包括粒屑结构、晶屑结构、 交代残余结构。 交代残余结构。
1、粒屑结构：粒屑结构是内源沉积物经波浪．潮汐和水流等机械作 、粒屑结构：粒屑结构是内源沉积物经波浪． 用的破碎．搬运和再沉积而成的。由颗粒、泥晶基质、 用的破碎．搬运和再沉积而成的。由颗粒、泥晶基质、和亮晶胶结 物三部分组成
6、碳酸盐岩的命名原则 颜色十填隙物(微晶基质和亮晶胶结物)十结构 (次要颗粒十主要颗粒) 十基本名称(石灰岩)。如： 红色泥晶亮晶含骨屑缅粒灰岩。
三、碳酸盐岩的主要类型
根据方解石和白云石的相对含量， 1、按化学成分分类 ：根据方解石和白云石的相对含量，碳酸盐岩 可分为两大类： 可分为两大类： 石灰岩类：方解石含量大于50%， 石灰岩类：方解石含量大于50%， 50% 白云岩类：白云石含量大于50% 白云岩类：白云石含量大于50% 泥灰岩：二者之间过渡类型。 泥灰岩：二者之间过渡类型。 在碳酸盐岩与粘土岩、 在碳酸盐岩与粘土岩、砂岩或粉砂岩之间也都存在一些过渡类型的 岩石。其分类命名原则类似于碎屑岩的粒度分类定名原则。 岩石。其分类命名原则类似于碎屑岩的粒度分类定名原则。
如某一岩石，含白云石70 70％ 方解石30 30％ 则该岩石属白云岩范畴， 1 ） 如某一岩石，含白云石70％，方解石30％，则该岩石属白云岩范畴， 可称为“灰质白云岩” 又如某一岩石，含白云石60 60％ 方解石30 30％ 可称为“灰质白云岩”。又如某一岩石，含白云石60％，方解石30％，粘 土10％，则该岩石仍属白云岩范畴，可称为“含泥的灰质白云岩”。 10％ 则该岩石仍属白云岩范畴，可称为“含泥的灰质白云岩”
提
纲
碳酸盐岩的一般特征
碳酸盐岩
主要由方解石和白云石等碳酸盐矿物 组成的沉积岩。 组成的沉积岩。 其分布极广， 其分布极广，仅次于粘土岩和碎屑 是重要的油源岩和储集岩。 岩，是重要的油源岩和储集岩。