第十一章 石灰岩

第十一章石灰岩

刘志武

长安大学资源学院

2007年12月

主要内容

一、石灰岩的成分分类

二、石灰岩的结构－成因分类

三、石灰岩的主要类型

一、石灰岩的成分分类

碳酸盐岩按成分划分为石灰岩和白云岩两种基本类型，此外，它们与粘土岩、碎屑岩之间可存在各种过渡类型。

石灰岩、白云岩还可进一步按结构及成因进行类型划分。

碳酸盐岩矿物成分分类包括：

1.按方解石及白云石相对含量的分类；

2.按方解石或白云石与粘土（或砂）相对含量的分类；

3.方解石、白云石及粘土（或砂）的三种成分混合的分类。

石灰岩与白云岩及其过渡岩石的划分灰云岩含灰云岩白云岩灰质白云岩含灰质白云岩白云岩50-7575-9090-10050-25

25-10

10-0白云岩类

灰岩含云灰岩云灰岩石灰岩含白云质石灰岩白云质灰岩0-1010-2525-50100-9090-75

75-50

石灰岩类简称岩石名称白云石%方解石%岩类

白云质微晶灰岩

灰质白云岩：矿物成分以白云石为主，其次为方解石（红色）。单偏光染色片

Biao4-3

注:与砂岩的过渡类型类似

硅质石灰岩

福建永安中石炭统条带状薄层灰岩与泥灰岩互层

钙华

泥灰岩

泥灰岩

泥灰岩

泥灰岩

Biao4-4

1.福克分类

福克的石灰岩分类基本上是一个三端元的分类。这三个端元是：(1)异化颗粒，即颗粒；(2)微晶方解石泥或简称微晶，即灰

泥或泥晶；(3)亮晶方解石胶结物简称亮晶。

福克以这三个主要结构组分当作三角形图解的三个端点，把石灰岩划分为三个主要的类型，即：Ⅰ.亮晶异化石灰岩；Ⅱ.微晶异化石灰岩；Ⅲ.微晶石灰岩。(图4-1)

二、石灰岩的结构-成因分类

福克把亮晶异化石灰岩和微晶异化石灰岩叫做异常化学岩；把微晶石灰岩叫做正常化学岩。此外，还有由生物格架所组成的礁石灰岩，福克把它叫做生物岩。这是福克分类中的第Ⅳ类石灰岩。

在这四个主要石灰岩类型的基础上，福克又根据异化颗粒的类型及其他特征，把石灰岩又细分为11个类型。

图4-2

石灰岩的结构成熟度图示（据福克，1962）

福克分类特点：

把碎屑岩的结构观点系统地引进到碳酸盐岩中来。他首先提出异化颗粒和异常化学岩的观点，从此打破了石灰岩的陈旧的一统的“化学岩”的概念。异常化学岩和碎屑岩一样，由颗粒（异化颗粒）、充填物（微晶方解石泥）和胶结物（亮晶方解石胶结物）组成。它除了是化学沉淀成因以外，同时还受水动力条件的控制。所谓“异常”，就在这里。

2.邓哈姆的分类

邓哈姆（Dunham,1962)分类在欧美最有影响。

碳酸盐岩的结构分类（据邓哈姆，1962）

邓哈姆的分类，对于颗粒-灰泥石灰岩来说，是两端元组分的分类。这两个端元是颗粒和泥。邓哈姆根据颗粒和泥的相对含量，把常见的颗粒-灰泥石灰岩分为四类，即颗粒岩、泥质颗粒岩、颗粒质泥岩、泥岩。

颗粒岩是高能环境的产物，泥岩是低能环境的产物，颗粒质泥岩和泥质颗粒岩介于两者之间。

此外邓哈姆还分出两类特殊的石灰岩类型，即粘结岩和结晶碳酸盐岩。

邓哈姆的分类特点：

简明扼要，概括性强。他把亮晶方解石胶结物这一非独立的结构组分排除在外，在颗粒－灰泥石灰岩大类中，仅仅根据颗粒和泥，把石灰岩划分为四类。

邓哈姆的颗粒岩、泥质颗粒岩、颗粒质泥岩、泥岩，与福克的亮晶异化石灰岩、微晶异化石灰岩、微晶石灰岩，从形式上看互不相同，实质上是一致的。邓哈姆的粘结岩与福克的生物岩或礁石灰岩相当。

另外，邓哈姆增加了一类结晶碳酸盐岩也非常恰当。这样，邓哈姆分类的三分性（即把石灰岩以致整个碳酸盐岩划分了颗粒－泥岩、粘结岩、结晶岩三类）就十分明显了。

恩布里和克洛范(Embry and Klovan，1971)结合加拿大晚泥盆世礁的研究，曾对邓哈姆分类进行补充修正。

表4-7

冯增昭，1993

三、石灰岩的主要类型

1、内碎屑灰岩

2、亮晶生物碎屑灰岩

3、泥晶生物（屑）灰岩

4、藻灰岩

5、白垩

6、抱球虫软泥及石灰岩

7、鲕粒石灰岩

8、团粒石灰岩

9、泥晶或微晶石灰岩

10、结核状（或瘤状）石灰岩

11、生物礁石灰岩

12、非海相碳酸钙沉积

（1）土壤中的钙质层或钙结岩层

（2）钙质砂丘

（3）湖泊碳酸钙沉积

（4）冲积扇或河流碳酸钙沉积

（5）石灰岩洞穴沉积物

1、内碎屑灰岩

填隙物可以是灰泥或亮晶。常具粒序性。

例：竹叶状灰岩。

竹叶状灰岩，山西恒山

竹叶状灰岩

海绿石砂屑灰岩

砂屑灰岩

砂屑灰岩

亮晶鲕粒灰岩：鲕状结构，颗粒支撑，孔隙式胶结。鲕粒具环状同心纹，胶结物为亮晶方解石。产地：新疆，单偏光。

微晶砂屑灰岩：砂屑结构，颗粒支

撑，孔隙式胶结。砂屑由泥晶方解石

组成，填隙物为微晶方解石。单偏

光。

2、生物碎屑灰岩

3、泥晶生物（屑）灰岩

颗粒为生物骨架或碎片。高能环境中形成亮晶胶结物。低能环境中形成灰泥杂基。

生屑泥灰岩标本：生物碎屑结构。生物碎屑由三叶虫骨屑组成，填隙物为泥晶方解石和粘土矿物。产地：山东沂沅

微晶生物碎屑灰岩：生物碎屑结构。生物碎屑由海百合茎和三叶虫骨碎组成，填隙物为微晶方解石。产地：湖南桃沅，

单偏光。