11第十一章碳酸盐岩概论2
第十一章煤的共伴生矿产
第十一章 §2 煤成气及煤层气
通常,煤 的瓦斯吸 附能力可 作为煤化 程度和埋 藏深度的
函数。
吸附瓦斯体积/cm3/g -1
25
1 20
2 15
3 4
10
5
0 100 200 300 400 500 600 700 深度/m
140 280 420 560 700 840 980 压力/psi(磅/平方英寸)
②解吸气是指样品在密封后,在与解吸装置 连通进行解吸测定而得出解吸气量;
③残余气则是指经解吸后残留的部分。
第十一章 §2 煤成气及煤层气
(二)煤层气的形成 煤层气的形成主要决定于煤化作用的过程和 煤的不同显微组分。 1.煤化作用产生气态物质是形成煤层气的基 础:煤化作用中随温度、压力的增加,煤的挥 发分逐渐减少,由褐煤、烟煤到无烟煤,挥发 分大约从50%降至5%左右。这些挥发分主要以 CH4、CO2、H20、N2、NH4等气态产物形式逸出, 形成煤成气的基础。
第十一章 §2 煤成气及煤层气
第三带:为氮气—甲烷带,甲烷含量为50%~70 %,氮气含量相应占50%~30%。
第四带:为甲烷带,甲烷含量大于70%,其余则 为氮和其它气体。
⑦地下水活动强弱往往也使瓦斯含量降低或增高。
第十一章 §2 煤成气及煤层气
(四)煤层气资源的勘探开发 1.勘探开发研究阶段 (1)煤矿瓦斯井下抽放与油效阶段 这一阶段从20世纪50年代开始,到70年代末, 主要目的是为减少煤矿瓦斯灾害而进行的煤矿井下 瓦斯抽放与利用。煤矿瓦斯抽放是减少矿井和采区瓦
第十一章 §2 煤成气及煤层气
吸附
解吸
动态平衡
第十一章 §2 煤成气及煤层气
煤层是典型的裂隙- 孔隙型储层
《沉积岩石学》第十一章 碳酸盐岩概论
两部分:核心、同心层。 核心:可以是内碎屑、化 石(完整的或破碎的)、 球粒、陆源碎屑颗粒等); 同心层:泥晶方解石
鲕粒类型:正常鲕、放射鲕、单晶鲕及多晶鲕、复 鲕、表皮鲕、负鲕
3、球粒(pellet)
粪球粒(fecal pellet)
4、藻粒
核形石或藻灰结核(oncolite)
一、叠层石
• 富藻纹层和富碳酸盐纹层交互出现,呈叠层构 造或叠层藻构造。
• 两种基本层组成:
• 富藻纹层:暗层,藻类(丝状或球状的蓝绿藻) 组分含量多,有机质高,碳酸盐沉积物少,色 暗(非风暴期或白天)
• 富碳酸盐纹层:亮层,藻类组分含量少,有机 质少,色浅(风暴期或高潮期,被水流带来的 碳酸盐颗粒和泥被富含粘液的藻类捕获形成, 或夜间贫藻 )
层 状 叠 层 石
波状叠层石
柱状叠层石
二、鸟眼构造
• 鸟眼构造:在泥晶或粉晶石灰岩中,常见一 种毫米级大小的、多呈定向排列的、多为方 解石或硬石膏充填的孔隙,因其形似鸟眼, 故称为鸟眼构造。
• 窗格构造:形似窗格
• 雪花构造:因充填或半充填的孔隙呈白色, 似雪花。--为潮坪的标志:藻类腐烂或干涸 后,被稍后的亮晶方解石充填形成。
六、缝合线构造
碳酸盐岩中常见的一种裂缝构造,呈锯齿 状。在缝合面上的凹凸幅度-毫米到十几 厘米
柱 状 叠 层 石
(1)提出了全新的碳酸盐岩分类—结构成因分类 (2)提出了全新的白云岩形成机理 (3)对碳酸盐岩成岩作用进行了系统研究 (4)出现了一门专门研究和鉴别碳酸盐岩中的生物化石
碎片的科学一化石岩石学 (5)提出了全新的碳酸盐岩沉积相模式
4、80年代以来 (1)地球物理研究手段广泛应用 到碳酸盐岩研究中 (2)出现了碳酸盐岩层序地层学 这一新学科
碳酸盐岩的分类命名和构造特征解析汇总
(二)碳酸盐岩的结构分类和命名1、结构分类主要以粒屑、胶结物、基质三种组分进行结构分类,按每种组分的相对百分含量,划出岩石类型,再此基础上,再据粒屑类型作进一步细分,并予以综合分类命名。
2、结构命名原则(1)采用<10%、10-25%、25-50%、>50%的几个界线。
(2)若粒屑<10%就不参加定名;粒屑10-25%为含粒屑xx岩;粒屑25-50%,则叫粒屑xx岩;粒屑>50%者叫xx粒屑岩。
(3)命名原则是含量多者在后,少者在前。
以灰岩具体说明(1)粒屑总量>50%时,以粒屑的名称作为主要结构名称,以胶结物(或基质)为次要结构名称。
将“次要”+“主要”结构,二者构成岩石总结构名称。
a、某种粒屑在粒屑总量中占有优势时,可直接以此粒屑名称作为主要结构名称,其它少量粒屑不参加命名。
示例:砂屑51%、生物9%、亮晶8%、泥晶32%,定名—泥晶砂屑灰岩。
b、有两种含量近似的粒屑联合在粒屑总量中,占优势时,则以该两种粒屑联合作为主要结构名称。
采用少者在前,多者在后命名之。
示例:鲕粒30%、生物36% 、砂屑9%、亮晶25%,定名—亮晶鲕粒生物灰岩。
c、粒屑中没有那一种含量占优势时,则主要结构名称统称为“粒屑”。
示例:生物22%、鲕粒25%、砂屑20%、泥晶25%、亮晶8%,定名—泥晶粒屑灰岩。
(2)粒屑总含量为25-50%,粒屑作为次要结构名称,基质作为主要结构名称以主要在后,次要在前进行命名。
a、粒屑:其中一种含量在25-50%时,便以此为次要结构名称。
示例:砂屑40%、鲕粒5%、粉晶55%,定名—砂屑粉晶灰岩。
b、粒屑中没有那一种含量在25-50%者,而其总含量达到时,采取少者在前,多者在后命名。
示例:鲕粒22%、砂屑20%、泥晶8%、粉晶50%,定名—砂屑鲕粒粉晶灰岩。
(3)粒屑含量为10-25%时作为次要结构名称,以基质作为主要结构名称,二者组合起来,采用少者在前,多者在后,构成岩石的总结构名称,并在次要结构名称之前冠以“含”字表示。
岩石学-第十一章+++变质岩的基本特征
第十一章变质岩的基本特征第一节变质作用和变质岩的基本概念副变质岩:原岩为沉积岩。
二.变质作用因素主要指引起岩石发生变质作用的外部因素,主要是温度、压力、以及具化学活动性的流体。
(一)温度变质作用中,温度是一个很重要的因素。
大部分变质作用是在温度升高的情况下发生。
1.促使矿物重结晶。
从而使原岩的结构和构造发生改变,而岩石矿物组分基本不变,如石灰岩重结晶成大理岩。
2.促进变质反应的进行。
使组分重新组合,致使矿物成分和结构、构造都发生改变。
如:吸热Al4[Si4O10](OH)8 2Al2[SiO4]O+2SiO2+4H2O高岭石放热红柱石石英吸热KAl2[AlSi3O10](OH)2+SiO2 Al[AlSiO5]+K[AlSi3O8]+H2O白云母石英放热矽线石钾长石引起变质作用的热源:1)岩浆熔融体所带来的热。
2)地热。
一般30℃/km3)构造运动所产生的热。
4)岩石中所含放射性元素蜕变放出的热。
5)地幔深部熔融体的重力分异,产生上升的热流。
变质作用温度下限,根据浊沸石等开始出现,大约在180—230℃;上限根据熔融实验确定的温度,约为700—900℃。
(二)压力可分为均向压力(负荷压力)、流体压力和定向压力(应力)。
1.均向压力(静水压力)以P l表示。
一般指地壳一定深处岩石所承受的上覆岩层的重力。
因而均向压力是深度和上覆岩层密度的函数。
平均为0.027GPa(0.27Kb)/km。
在一定温度下,由于均向压力的增加,往往形成密度较大,分子体积较小的矿物,如:1002.流体压力3.定向压力(应力)主要指由构造运动或岩浆活动所引起的侧向挤压力。
1)岩石在定向压力的作用下,当超过其弹性极限时可发生变形。
2)在定向压力的参与下还可引起变质岩中某些定向构造的形成,如片理、线理等。
3)促进粒间流体的活动,从而加速变质作用的进行。
(三)具有化学活动性的流体通常指气态或液态的水溶液。
由于压力差或者溶液中活动组分的浓度差而引起流动。
碳酸盐岩
碳酸盐岩引言:在第二次世界大战以后,由于在西亚地区的石灰岩和白云岩中发现了大量的石油,因而促进了现代碳酸盐沉积物的研究工作。
由于这些发现,石油工业部门感到对浅水碳酸盐的沉积作用、成岩作用和石化作用的基本知识的缺乏,于是展开对现代碳酸盐沉积环境的研究工作。
碳酸盐岩是重要的烃源岩和储集岩,在当前国内外的大油田中,碳酸盐岩占很大比例,据统计,在世界上储量在0.14亿吨以上的546个油田中,就数目而论,以碳酸盐岩为储集层者虽然只占总数的37.9%,但就储量而言,则占57.9%。
碳酸盐岩油气田的平均储量为2亿吨,而砂岩油气田的平均储量仅为0.9亿吨。
碳酸盐岩储集层不仅具有如上所述的高储量,而且往往具有极高的产能。
据统计,目前世界上共有9口日产量达万吨以上的高产井,其中8口属于碳酸盐储集层。
显然,碳酸岩储集层中的石油具有很大的经济价值,激励我们去了解碳酸盐岩作为储油岩所应具有的性质。
我国的碳酸盐岩油气田的勘探与开发有着悠久历史,如四川在碳酸盐岩地层中采气已经有两千多年历史,至今仍为我国重要的碳酸盐岩气田分布区。
此外,近年来在华北盆地老第三系和震旦亚阶至奥陶系中也证实了高产能碳酸盐岩储集层的存在,更进一步开拓了碳酸盐储集层在我国的广阔前景。
随着国内外对碳酸盐岩研究的日益深入,当前已从根本上改变了认为碳酸盐岩是单纯化学沉积的观点,绝大部分的现代海洋碳酸盐都是生物成因的。
与此同时,对碳酸盐岩含油性的研究和认识也获得了新飞跃。
碳酸盐岩孔隙空间特征在碳酸盐岩储集层中常见的和对油气储集作用影响较大的空隙类型,目前已知有以下几种。
①粒间孔隙:是指碎屑碳酸盐岩颗粒之间的孔隙,如内碎屑之间、生物碎屑之间、鲕粒直间的孔隙等。
其特征与碎屑岩的的粒间空隙相似。
碳酸盐岩的粒间孔隙一般是原生的,但也可以是次生的,如大颗粒之间的微晶基质的选择性溶解造成的粒间孔隙。
②粒内孔隙:组成碳酸盐岩的各种颗粒内部的孔隙,如骨屑、团块、内碎屑、鲕粒等颗粒内部的空隙。
11沉积岩沉积相第十一章碳酸盐岩概论2
3、藻粒(藻团块)
泥-亮晶含藻团块砂屑灰岩。照片中部为一藻团块。塔里木盆地解放 127井,上奥陶统吐木休克组,5421.3m,(—)10×2.5。
4、球粒与粪球粒
1)、球粒:通常把较细粒的(粗粉砂级或砂级)、 由灰泥组成的、不具特殊内部结构的、球形或卵形的、 分选较好的颗粒,叫做球粒(pellet)。 成因:球粒的成因主要有两种。一是机械成因, 即是分选和磨圆都较好的粉砂级或砂级的内碎屑;二 是化学凝聚成因。 2)、粪球粒:生物粪便形式排出的、形状近于卵 形和椭球形的富含有机质而大小均匀的颗粒。 即粪球是典型生物成因。粪球粒中有机质含量较 高,在薄片中呈暗色,这是鉴别粪球粒的重要特征。
6、造礁生物(苔藓虫、珊瑚)
藻粘结生物砂砾屑 灰岩,变口目苔藓 虫及扭心珊瑚,藻粘 结现象,塔中16井 4242米,单片光X10
6、造礁生物(海绵)
托盘海绵骨架岩中的托盘海绵,塔中44井4923.26米, 单片光X6
6、造礁生物(群体珊瑚)
珊瑚障积岩,四方管珊瑚, 塔中161井4500.19米,单 片光X6
生物格架
一般认为,生物格架包括生物骨骼格架和生物粘结 格架等类型,而以前者为主。 1、概念:生物骨骼格架是原地生长原地保存的群体 造礁生物如珊瑚、苔薛、海绵、层孔虫等的骼所形成 的坚硬的碳酸盐岩的结构组分。 2、骨骼格架的特征:群体造礁生物的骨骼;原地生 长原地保存,与层面垂直,保持原生长状态。 3、粘结格架:由蓝藻和红藻等藻类的粘液粘结灰泥、 颗粒、生物碎屑等其他碳酸盐组分形成的具有搞浪性 的格架称粘结格架。如各种叠层石。 生物格架和粘结格架均是礁碳酸盐岩的不可缺少的 结构组分,所以也称礁格架。
3、藻粒(藻灰结核)
3、藻粒(藻灰结核)
3、藻粒(藻灰结核)
11 第十一章 碳酸盐岩概论
• 次生色是在后生作用阶段或风化过程中,原生组 分发生次生变化,由新生成的次生矿物所造成的 颜色。
第三节 碳酸盐岩的结构组分
一、颗 粒 二、泥 三、胶结物 四、晶粒 五、生物格架
• 一、颗粒 • 盆内颗粒(内颗粒):主要。在沉积盆地或沉积环境内因
它碳酸盐组分,如灰泥、颗粒、生物碎屑等,从而形成粘 结格架。
生物格架:原地生长的群体生物(如苔藓、珊瑚、海绵、 层孔虫等),以其坚硬的钙质骨骼所形成的骨骼格架。
障积岩:生物 粘结作用形 成,在沉积环 境中又有障 壁作用的石 灰岩地质体。
粘结灰岩:生物粘结作 用形成,有连生的骨骼 物质、与重力作用相 反的纹理、沉积底盆 的孔洞等。
粗砂 中砂 细砂 粗粉砂
细粉砂
砂 粉砂
泥(粘土)
粗屑 中屑 细屑 粗粉屑
细粉屑
砂屑 粉屑
泥屑
碳酸盐岩中 晶粒
砾晶
极粗晶
粗晶 中晶
砂晶
细晶
粗粉晶 细粉晶
粉晶
泥晶
• 五、生物格架 • 生物格架:原地生长的群体生物(如珊瑚、苔藓、海绵、
层孔虫等),以其坚硬的钙质骨骼所形成的骨骼格架。 • 粘结格架:一些藻类,如蓝藻和红藻,其粘液可以粘结其
•
化学成因:热带高盐度海水中沉淀,如针状文石泥
•
机械成因:机械破碎磨蚀
•
生物成因:生物死亡分解,如钙质藻类
• 4、意义
•
代表低能环境,常发生重结晶。
泥晶
泥晶
• 三、胶结物(亮晶方解石、亮晶方解石胶结物、亮晶)
• 1、定义:沉淀于颗粒之间的结晶方解石或其他矿物。化 学沉淀,0.005-0.01mm,清洁明亮,又叫亮晶或淀晶方解 石。
碳酸盐岩基础知识
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。
⼀直以来,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辅助判定岩性。
酸盐岩储集层,由于强烈的次⽣变化,特别是胶结作⽤和溶解作⽤使储集空间具有类型多样、结构复杂和分布不均的特点,因此在碳酸盐岩地质录井中必须把握以下要点:1、在岩性观察和描述时,要特别注意⽩云岩和⽩云⽯化,尤其要注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;潮间⼀潮上带形成的粉晶⽩云岩、⾓砾⽩云岩。
2、注意对粗结构岩⽯的观察和描述。
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、注意对岩⽯缝、洞、孔的观察统计⼀是注意观察统计岩屑中的次⽣矿物,注意研究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,判断缝洞发育层段。
⼆是注意对储层岩⼼孔、洞、缝的观察统计,注意统计张开缝、未充填缝-半充填缝、洞的数量,注意观察裂缝与裂缝、孔洞与孔洞、裂缝与孔、洞的相互关系;注意统计分析缝洞层的孔、渗性。
三是注意对钻进中钻井参数异常情况的掌握与分析,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。
四是注意对岩⽯薄⽚显微孔、缝的统计分析。
鉴于碳酸盐岩组构的复杂性,在现场录井⼯作中仅凭⾁眼及放⼤镜观察,已不有满⾜需要,采⽤薄⽚鉴定技术已成为必不可少的重要⼿段。
碳酸盐岩
鲕粒
鲕粒是具有核心和包壳结构的球状一椭球形颗粒,可以简称为“鲕”。鲕粒是碳酸盐中最特征最易于识别的 的颗粒之一。鲕粒还常出现在铝质岩、硅质岩和铁质岩等化学沉积岩石类型中。鲕粒的粒径大小,一般在0.25mm 至2mm,尤其以0.5mm至1mm居多,大于2mm和小于0.25mm的鲕粒较少见。鲕粒形态多呈圆球形、椭球形,在尚未 固结时受应力作用可呈塑变形态。鲕粒的核心可以是内碎屑、化石(完整的或破碎的)、球粒、陆源碎屑颗粒,还 可以是先期的鲕粒等;包壳常为同心层状的泥晶方解石(现代海洋环境中的鲕粒主要由文石组成),还可以是泥晶 门云石。有的鲕粒包壳具有放射状结构,此放射结构可以穿过整个同心层,也可只限于几个同心层中。
碳酸盐岩中混入的非碳酸盐成分有:石膏、重晶石、岩盐及钾镁盐矿物等,此外还有少量蛋白石、自生石英、 海绿石、磷酸盐矿物和有机质。常见的陆源混入物有粘土、碎屑石英和长石及微量重矿物。陆源矿物含量超过 50%时,则碳酸盐岩过渡为粘土或碎屑岩。
包括下列几种。
①粒屑结构,按粒径大小分为:砾屑(粒径>2毫米)、砂屑(粒径2~0.062毫米)、粉屑(粒径0.062~ 0.032毫米)、微屑(粒径0.032~0.004毫米)和泥屑(粒径<0.004毫米)。砾屑的排列方位、粒度组成和分选性 是分析碳酸盐沉积物沉积环境的重要标志。由核心和包壳组成的粒径小于2毫米的球形或椭球形的颗粒为鲕粒。由 富藻纹层组成的球形包粒为藻包粒。由微晶碳酸盐矿物组成的不具内部构造的、表面光滑的球形或卵形颗粒称球 粒或团粒。外形不规则的复合颗粒集合体为团块及凝聚颗粒等。
碳酸盐岩是重要的储油岩。全世界50%的石油和天然气储存于碳酸盐岩中。碳酸盐岩还常与许多固体沉积矿 藏共生,如铁矿、铝土矿、锰矿、石膏、岩盐、钾盐、磷矿等,而且是许多金属层控矿床的储矿层,如汞、锑、 铅、锌、铜、银、镍、钴、铀、钒等。碳酸盐岩本身亦是一种很有价值的矿产,广泛用于建筑、化工、冶金等方 面。
碳酸盐岩资料
目录一、碳酸盐岩的孔隙类型 (1)二、碳酸盐岩类描述 (2)2.1灰岩 (2)2.2白云岩 (8)三、碳酸盐岩储层与碎屑岩储层对比 (11)一、碳酸盐岩的孔隙类型碳酸盐岩孔隙的分类及命名,乔奎特等按受组构控制及不受组构控制将碳酸盐岩孔隙划分为三大类十五种基本类型,如图1-1-4所示。
(1)原生孔隙这是沉积时形成的孔隙,成岩过程中可能产生一定的变化。
这种孔隙主.要受碳酸盐岩的结构组分所控制,其中颗粒因素是主要的。
原生孔隙可分为粒间孔隙、粒内孔隙、晶间孔隙、壳体掩蔽孔隙和生物骨架孔隙等五种。
(2)溶蚀孔隙指沉积过程及成岩后由于溶解作用所形成的孔隙。
地下水的溶解作用往往在沉积过程中就已开始进行,并延续到成岩作用结束。
在这个阶段,地层中原生孔隙发育时,地下水大都比较活跃,并通过溶蚀而使孔隙进一步增加。
成岩作用结束后,溶蚀孔隙仍可继续发育。
尤其在不整合侵蚀面附近,由于处于渗流带及潜流带上部水文条件下,使得地下水在原生的孔隙发育带更为活跃。
加上地表水的不断补充,因而在不整合面附近往往形成极为发育的溶烛孔隙,有时可具有极高的产能。
(3)生物钻孔和潜孔孔隙这种孔隙多在沉积及成岩过程中形成。
(4)收缩孔隙由于沉积物的收缩作用而形成的孔隙。
(5)裂缝裂缝一般是由于构造作用或成岩作用而形成的。
裂缝的长度可以由几厘米到几公里不等。
宽度也可由几毫米到几十厘米,但微裂缝的宽度仅数十微米。
一般说来,大裂缝延伸远,方向稳定,与油气储集关系更为密切。
二、碳酸盐岩类描述1、观察碳酸盐岩主要结构特征(包括晶粒结构、粒屑结构、生物骨架结构和交代结构)、胶结类型,注意泥晶基质与亮晶胶结物的区别。
2、学会对碳酸盐岩标本及薄片的描述方法。
3、掌握碳酸盐岩岩石分类命名原则和最基本的岩石类型。
4、碳酸盐岩主要由自生的碳酸盐矿物方解石和白云石组成。
自生的碳酸盐矿物方解石含量>50%时称为石灰岩;若一半以上为白云石时为白云岩。
它们经常还和陆源碎屑及粘土矿物组成过渡类型岩石。
11碳酸盐岩概论
碳酸盐岩概论(一)
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
1
第一节
绪
言
碳酸盐岩是主要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%。
2
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: 非单一的化学成因;能量观点 ;白云石及白云 岩生成机理;碳酸盐沉积物的沉积后作用。 在碳酸盐岩特征与分类方面: 化石岩石学;结构一成因分类。 在各类碳酸盐岩的分布与组合方面: 现代碳酸盐沉积模式。 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。
16
二、碳酸盐岩化学成分
碳酸盐岩的化学成分与其矿物组成及形成环境有关:
纯石灰岩(纯方解石)的理论化学成分为CaO(56%)和 CO2(44%);纯白云岩(纯白云石)的理论化学成分为 CaO(30.4%),MgO(21.7%),CO2(47.9%)。但是,实际 上自然界中的碳酸盐岩总是或多或少地含有其他的化 学成分。 碳酸盐岩的化学成分对碳酸盐岩的各种工业用途来说 是很重要的。例如水泥用的石灰岩,MgO的含量需小 于3%~5%,K2O+Na2O的含量需小于1%,SO3含量需小 于3%,SiO2含量需小于3%~4%;冶金熔剂用的白云 岩,MgO需大于16%,SiO2需小于7%;
粒 径 一 般 为 : 2~0.25mm , 大 于 2mm 和 小 于 0.25mm均较少见。
33
一、颗粒
碳酸盐岩
另外,一些藻类(如蓝藻、红藻)的粘液可以 粘结其它碳酸盐组分(如泥晶、颗粒、生物碎 屑等),形成粘结格架。
骨骼格架和粘结格架都是生物格架。
五、残余结构
经重结晶或交代作用后,仍保留部分原 生结构特征的痕迹。岩石的原生结构被 重结晶或交代作用形成的晶粒破坏。
2.4.6碳酸盐岩的分类
碳酸盐岩首先可按成分划分为石灰岩和白云 岩两种基本类型。石灰岩、白云岩的进一步划分 应按结构及成因。
在碳酸盐岩中,还常含有一些微量元素或痕 量元素,如Sr、Ba、Mn、Co、Ni、Pb、Zn、Cu、 Cr、V、Ti、B等。开展碳酸盐岩中微量及痕量元 素的研究,对于判别古沉积环境有着重要的意义。 如碳酸盐岩中的硼含量可作为古沉积环境水体含 盐度的良好标志。 在碳酸盐岩中,氧和碳的稳定同位素,尤其 是碳的稳定同位素,对于沉积环境的恢复,尤其 是对古沉积环境水体含盐度的确定,很有实用意 义。
三、石灰岩的命名原则 颜色+孔隙类型+成岩后生变化+ 构造+结构+成分
如:灰色粒内孔白云化亮晶鲕粒含云灰岩
四、白云岩的分类
1.
一般指准同生(或同生)的交代白云岩(交代证据不明显)及 原生沉淀的白云岩。一般是潮坪毛细管作用(蒸发泵)形成的, 具有以下特征:结晶均一,细粉晶至泥晶;纹层发育,具有干 裂、鸟眼、膏盐假晶、低矮的叠层构造;生物化石稀少;常与
由原地固着生长的群体生物造成骨架(又称 格架)之间被附礁生物和其它颗粒、基质及亮 晶胶结物充填和胶结,构成坚固的、能抗浪的 生态礁,称为骨架岩。
若为原地茎状或树枝状生物(如珊瑚、海绵、海百合等) 对灰泥起障碍和遮挡作用,从而使灰泥堆积作用,构成生 物丘或灰泥丘,一般抗浪能力差,称为障积岩。
碳酸盐岩沉积学
(3)流体中Mg2+离子浓度与碳酸盐矿物晶体形态的关系
流体中Mg2+浓度增加(或称为Mg2+的毒化作用)限制碳酸盐晶体的侧向生 长,因而海相碳酸盐沉积物或海相碳酸盐胶结物常具有一向延长的晶体形 态,而淡水胶结物则有等轴(粒状)的晶体形态 流体中Mg2+浓度 增加
(4)成岩过程中碳酸盐矿物的转变
LMC HMC A DLMC & D
1.3 陆源碎屑矿物
碳酸盐岩中的陆源碎屑矿物包括石英、长石、岩屑碎 屑粘土矿物以及云母等,其研究方法与碎屑岩的研究方法 是类似的。
自 生 二 氧 化 硅 矿 物 , 残 余 体 腔 孔
1.4 沉积成岩过程中碳酸盐矿物的转变和 微量元素的迁移
1.4 .1 碳酸盐矿物的转变
(1)沉积碳酸盐矿物的晶体化学习性 碳酸盐矿物的结晶类型与其阳离子半径的关系
Ba
1 .2 5 1. 34
6
菱镁 矿
பைடு நூலகம்
6
菱锌 矿
6
菱铁 矿
6
菱锰 矿
6
菱镉 矿
6 9
方 解 石
9
9
白铅 矿物
9
毒重 石
文 天青 石 石
三 方 晶 系 方解 石 型 晶 格
斜 方 晶系 文 型 晶 格
因此,判断原始胶结物应是镁方解石,而还是文石,应依据以下两点: 1)矿物中Sr的含量 2)矿物中是否残留有文石晶体 3) 如果不具有阴极发光且铁、锰含量低则其原始矿物可能是方解石 return
104 (3.402A)
文石属斜方双锥晶类,晶体常为柱 状,集合体多呈纤维状或柱状。在碳酸 盐岩中,文石主要有两种成因: ①海水中的化学沉淀物; ②生物成因,如构成软体类动物的壳。
碳酸盐岩
第九章 碳酸盐岩第一节 概述一、概念碳酸盐岩:主要由方解石、白云石等碳酸盐矿物(含量大于50%)组成的沉积岩。
主要岩石类型:石灰岩(方解石>50%);白云岩(白云石>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。
二、研究意义1、分布广:占沉积岩总量的20%,居第三位,仅次于泥质岩和砂岩2、重要的生油岩和储集岩3、蕴藏丰富的矿产,本身就是很有价值的资源蕴含铁、铝、锰、磷、硫、石膏、钾盐等层状矿床;铜、铅、锌、汞、锑、砷、铀等多金属层控矿床4、重要的地下水储集岩石三、现代碳酸盐岩的沉积作用和分布1、赤道两侧的南、北纬30°的范围内2、洁净的浅海水域3、动荡—弱动荡的沉积环境4、生物和生物化学作用的产物5、文石、高镁方解石和低镁方解石第二节 碳酸盐岩的成分碳酸盐岩的成分: 矿物成分、 化学成分、 同位素成分一、 碳酸盐岩的矿物成分⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧有机质盆外矿物:陆源物质非碳酸盐矿物碳酸盐矿物盆内矿物(一)、盆内矿物:碳酸盐矿物1.主要的碳酸盐矿物为方解石和白云石方解石矿物体系中:方解石、低镁方解石(一般的方解石,很稳定)文石、高镁方解石白云石矿物体系中:白云石、原白云石(富钙的白云石,向白云石转化)2.次要的碳酸盐矿物:铁方解石、铁白云石、菱铁矿、菱镁矿等。
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,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。
《沉积岩石学》课程教学大纲
《沉积岩石学》课程教学大纲一、课程目的与任务《沉积岩石学》课程共104学时,包括《沉积岩》部分64学时(含20学时实验课),《岩相古地理》部分40学时。
《沉积岩石学》是地质工程专业(石油地质专业)重要的专业基础课之一。
通过系统学习,使学生掌握沉积岩形成演化和分布特征以及识别方法、使学生掌握主要沉积类型的沉积特征(相标志)、沉积序列和沉积模式以及沉积体与油气成藏要素之间的关系。
同时,为地层学、层序地层学、地球化学、石油地质学、储层地质学以及测井地质学、地震地层学学习和研究提供沉积学基础。
《沉积岩石学》课程的教学任务是,全面了解沉积岩的物质成分、结构、构造、岩石产状和岩层之间的关系,根据沉积岩的原生沉积特点和时空分布规律,阐明沉积岩的物源、沉积岩的成分、沉积岩的结构和构造、沉积相的概念和分类;总结沉积岩形成的理论,包括风化、搬运、沉积及沉积后变化的理论,特别是研究沉积作用及沉积后作用所形成的物质组分和结构、构造特点,不同碎屑岩和碳酸盐岩沉积相的基本特征、沉积相模式、主要识别标志和与油气分布之间的关系、沉积岩形成的沉积环境、沉积砂体的时空分布,恢复沉积古地理面貌,预测沉积矿产的有利分布地区,搞清沉积物(岩)的成因与油气成藏要素之间的关系。
同时,掌握沉积岩和沉积相的综合研究方法。
二、课程基本要求(包括与相关课程之间的联系与分工)1、掌握沉积岩的形成理论及其分布规律理论知识。
2、掌握主要类型沉积岩的岩性特征,观察和描述方法,分类和命名原则,并初步掌握沉积岩的机械分析,染色分析,普通薄片等常规测试鉴定办法。
了解部分先进测试鉴定方法。
要求学生有矿物学、岩浆岩、变质岩基础知识,熟练掌握矿物、岩石的描述和鉴定方法。
3、掌握沉积相概念、不同沉积相类型沉积特征和沉积相模式以及不同沉积相类型的识别方法。
了解不同沉积相类型与油气富集之间的关系。
《沉积岩》部分共64学时,4学分,其中实验课占20学时。
通过学习,要求掌握沉积岩的物质成分、结构、构造、岩石产状和岩层之间的关系,为阐明沉积岩成因及分布规律提供依据;总结沉积岩形成的理论,包括风化、搬运、沉积及沉积后变化的理论,特别是研究沉积作用及沉积后作用所形成的物质组分和结构、构造特点,搞清沉积物(岩)的成因和油气生成及储集的关系,并兼顾某些沉积矿床的成岩和成矿机理;掌握主要类型沉积岩的岩性特征,观察和描述方法,分类和命名原则,并初步掌握沉积岩的机械分析,染色分析,油浸法等常规测试鉴定办法。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
3、藻粒(藻团块)
泥-亮晶含藻团块砂屑灰岩。照片中部为一藻团块。塔里木盆地解放 127井,上奥陶统吐木休克组,5421.3m,(—)10×2.5。
4、球粒与粪球粒
1)、球粒:通常把较细粒的(粗粉砂级或砂级)、 由灰泥组成的、不具特殊内部结构的、球形或卵形的、 分选较好的颗粒,叫做球粒(pellet)。 成因:球粒的成因主要有两种。一是机械成因, 即是分选和磨圆都较好的粉砂级或砂级的内碎屑;二 是化学凝聚成因。 2)、粪球粒:生物粪便形式排出的、形状近于卵 形和椭球形的富含有机质而大小均匀的颗粒。Faecal pellet 即粪球是典型生物成因。粪球粒中有机质含量较 高,在薄片中呈暗色,这是鉴别粪球粒的重要特征。
5、葡萄石
5、葡萄石
5、葡萄石、豆粒和团块 3)团块:是指通过胶结、凝聚或蓝藻粘液粘结碳 酸盐沉积物而形成的无特殊(规则的)内部结构的复合 颗粒,它既包括葡萄石、藻团块,也包括灰泥相互粘 结凝聚形成的颗粒。 与内碎屑不同,团块是通过胶结或粘结作用原地 形成的,是凝聚成因的,其边缘一般不切割所含的颗 粒(如鲕粒、球粒等)。
三、胶结物基本特征
亮晶方解石胶结物与粒间灰泥的区别: 亮晶晶粒较大,灰泥则较小; 亮晶方解石清洁明亮,灰泥则较污浊; 亮晶胶结物常呈现特征的结构并常有世代和期 次,一世代胶结物常为栉壳状,第二世代多为叶 片状或粒状;灰泥则没有; 亮晶胶结物主要形成有孔隙发育而灰泥很少颗 粒灰岩中,这种颗粒灰岩一般是高能环境下的产 物,灰泥一般为低能或快速堆积。 灰泥重结晶方解石晶体与亮晶方解石区分开, 就有一定困难。
碳酸盐岩的构造
碳酸盐岩构造十分多样,碎屑岩中的构造几乎 都可以出现在碳酸盐岩中;此外,碳酸盐岩还常有 一些自己独有的构造类型,如 叠层石、
鸟眼构造、
示顶底孔隙充填构造、
虫孔及虫迹构造、
缝合线构造等。
一、叠层石 stromatolite
叠层石由两种基本纹层组成:
(1)富藻纹层,又称暗层,藻类组分含量多, 有机质高,碳酸盐沉积物少,故色暗。
6、造礁生物(珊瑚)
珊瑚藻灰岩,孔隙被方解石半充填,正交光×25
6、生物颗粒
生物颗粒是碳酸盐岩重要的组成部分,生物化石 具有重要的指相意义。 藻类由于需要阳光进行光合作用,其生活的水深不 超过100m,一般在十几米以内,尤其是蓝藻。腕足类、 有孔虫、棘皮类、三叶虫、海绵类、珊瑚、苔藓虫、层 孔虫等是厌盐性生物,通常生活于盐度正常的浅海环境。 其中海绵类、珊瑚、苔藓虫、层孔虫是造礁生物,对水 深、盐度、温度、水体清洁度、水体能量等要求都很严 格。 但应记住,只有原地堆积的生物颗粒有指相意义。
6、生物颗粒(瓣鳃)
6、生物颗粒(瓣鳃)
介壳灰岩,介壳主为瓣鳃类,多裂隙,少孔隙,正交光×60
6、生物颗粒(三叶虫)
6、生物颗粒(三叶虫)
6、生物颗粒(三叶虫)
6、生物颗粒(藻类)
6、生物颗粒(藻类)
6、生物颗粒(藻类)
6、生物颗粒(藻类)
6、生物颗粒(藻类)
6、生物颗粒(藻类)
亮晶方解石胶结物与粒间灰泥的区别:
亮晶方解石胶结物与粒间灰泥的区别:
亮晶方解石胶结物与粒间灰泥的区别:
泥晶灰岩,溶洞中有粒状方解石胶结物充填,有解理,正 交光×50,奥陶系马家沟组,
亮晶方解石胶结物与粒间灰泥的区别:
四、晶粒
晶粒是晶粒碳酸盐岩(也称结晶碳酸盐岩)的主要
结构组分。
晶粒可首先根据其粒度划分为砾晶、砂晶、粉晶、
6、造礁生物(苔藓虫、珊瑚)
藻粘结生物砂砾屑 灰岩,变口目苔藓 虫及扭心珊瑚,藻粘 结现象,塔中16井 4242米,单片光X10
6、造礁生物(海绵)
托盘海绵骨架岩中的托盘海绵,塔中44井4923.26米, 单片光X6
6、造礁生物(群体珊瑚)
珊瑚障积岩,四方管珊瑚, 塔中161井4500.19米,单 片光X6
3、藻粒(藻灰结核)
3、藻粒(藻灰结核)
3、藻粒(藻灰结核)
核形石层网状裂缝:核形石白云岩, 核形石被层层皮壳状白云石包饶。 受压实作用,沿皮壳层破裂
3、藻粒(藻灰结核)
藻灰结核外部隐藻类的粘结和柱状生长现象, 塔中201井,4839.50米,单片光X10
3、藻粒(藻灰结核)
灰色核形石砂砾屑灰岩,孔洞发育,TZ54, 5357.20m
亮晶鲕粒灰岩
亮晶砂屑灰岩
三、胶结物
基本特征:
(1)这种方解石胶结物的晶粒,一般比灰泥的晶粒大,通常 >0.003mm或>0.01mm。由于其晶体较清洁明亮,故常称做 “亮晶方解石sparry calcite”、“亮晶方解石胶结物“或“亮 晶”。 (2)第一世代的胶结物一般呈栉状,第二世代多呈嵌晶粒状 ( 3 )在碳酸盐岩中 , 胶结物的矿物成分常有方解石、白云 石、石膏等,与孔隙溶液的性质有关。 (4)在碳酸盐岩中,常见的胶结类型有栉壳状胶结(也称 晶簇状胶结)、粒状嵌晶胶结、连晶胶结。
3、藻粒(藻鲕)
3、藻粒(藻鲕)
3、藻粒
2)藻灰结核(或称核形石):通过蓝绿藻粘液捕 捉碳酸盐沉积物而形成的具有同心层结构的颗粒。 特征:具同心层结构;个体一般较大,其直径大 于2mm,一般为10~20mm;同心层粘结物较多、较模糊 而且厚度变化更明显, 成因:与藻鲕相同,核形石处于静止状态时,同 心层在其与海底接触的部分基本停止生长,而面向上 的部分则继续生长。由于核形石在生长过程中受水动 力作用而间歇性滚动,从而形成不规则的同心增长层。 鲕粒、藻鲕粒、藻灰结核等均具有核心及同心层 包壳,可统称为“包粒” 。 3) 藻团块也是藻类粘结增长而成的不规则的复合 颗粒,但它常不具有同心层结构。
关于灰泥的三种成因: (1)化学沉淀作用生成的灰泥; (2)机械破碎作用生成的灰泥; (3)生物作用生成的灰泥。 区分三种成因的灰泥不是任何时候都可以做到的。
三、胶结物 cement
是指沉淀于颗粒之间的结晶方解石或其他自生矿 物。它与砂岩中胶结物相似,是在成岩作用阶段从孔 隙溶液中以化学方式沉淀形成,受化学因素控制。
含藻灰结核的粘结岩,葛万藻(X6.3
6、生物颗粒(藻类)
礁粘结岩中的葛万藻(Girvanells)残余藻丝体, 塔中44井,4884.40米,单片光10X6.3
生物格架
一般认为,生物格架包括生物骨骼格架和生物粘结 格架等类型,而以前者为主。 1、概念:生物骨骼格架是原地生长原地保存的群体 造礁生物如珊瑚、苔薛、海绵、层孔虫等的骨骼所形 成的坚硬的碳酸盐岩的结构组分。 2、骨骼格架的特征:群体造礁生物的骨骼;原地生 长原地保存,与层面垂直,保持原生长状态。 3、粘结格架:由蓝藻和红藻等藻类的粘液粘结灰泥、 颗粒、生物碎屑等其他碳酸盐组分形成的具有搞浪性 的格架称粘结格架。如各种叠层石。 骨骼格架和粘结格架均是礁碳酸盐岩的不可缺少的 结构组分,所以也称礁格架。
泥晶等;砂晶和粉晶还可再细分。但划分标准有差异。 泥晶和细粉晶的方解石和白云石,主要是原生或 准同生的;粗粉晶以上的方解石和白云石,主要是次 生的,即重结晶或交代作用的产物
四、晶粒
教材159页
四、晶粒
四、晶粒
粉晶白云岩,溶孔洞中自形白云石,有少量柱状 石英,电镜照片,马家沟组,
四、晶粒
第四节
6、生物颗粒(棘皮类)
6、生物颗粒(棘皮类)
棘屑共轴增生胶结物。 塔中401井,3626.9m,
悬垂型方解石胶结物,
玛 3井
6、生物颗粒(棘皮类)
6、生物颗粒(腹足类)
6、生物颗粒(腹足类)
生物(螺)云岩,螺壳及腔内溶孔,有蓝藻生长,单偏光×25
6、生物颗粒(介形虫)
介形虫
6、生物颗粒(介形虫)
因此,许多团块实际上是胶结成岩作用的产物, 其形成不需要高能水流。与内碎屑相比,在古代碳酸 盐岩中,团块很少见。
5、藻团块
叠层石
6、生物颗粒skeletal grain
1)概念
生物颗粒兼指经过搬运和磨蚀的和没有经过搬运 和磨蚀的生物化石碎屑和完整的生物化石个体。 同 义 术语 很 多 , 如 “化 石 fossil” 、 “ 化 石 颗 粒”、“生物碎屑”、“生屑”、“生物骨骼”、 “骨骼”、“骨骼颗粒”、“骨粒”、“骨屑”、 “骨片”、“骨壳”等。 2)生物化石的原始形态、矿物成分和内部微细结 构与生物的门类和种属有关,其差异十分巨大; 近年 发展起来的新学科“化石岩石学”,就详细介绍了各 种生物颗粒的鉴定特征。生物粒种属的鉴别,主要是 依据化石的矿物成分、形态特征和微细结构鉴别。如:
4、球粒与粪球粒
4、球粒与粪球粒
5、葡萄石、豆粒和团块
1)葡萄石:由几个或多个相互接触的颗粒(鲕粒、 球粒、生物颗粒等)胶结在一起形成一个复合颗粒,其 外形像葡萄串,伊林(Illins,1954)称其为“葡萄石” (grapestone),也有人称这种颗粒为复合颗粒 (coplex grain)或集合粒(aggreqate)。
珊瑚骨架岩,四方管珊瑚, 塔中30井5045.8米,单片 光X6
6、造礁生物(群体珊瑚)
藻粘结生物礁灰岩,日 射珊瑚,塔中15井 4584.37米,单片光X6
藻粘结生物礁灰岩,原地生 长的喇叭孔珊瑚,塔中44井 4948.10米,单片光X15
6、造礁生物(珊瑚)
珊瑚藻灰岩,孔隙被亮晶方解石充填,正交光×25
4、球粒与粪球粒
球粒与细小圆度高的内碎屑常难区分,而粪球粒的
鉴别标志十分明显,因此有文献认为,在岩层中能鉴别 出的球粒均是粪球粒。
粪球粒可形成于多种环境,如潮坪、潮下带、深水
盆地等,但由于粪球粒刚形成时是松软的,极容易破碎 或压实变形,因此只有在石化较快且能量低的环境(如 潮坪)中才能保存下来,而在能量较高的环境中,粪球 粒是少见的。
6、生物颗粒
生物化石的原始形态
还与生物的生存环境条件有关,生物化石是该生物生存 条件和环境条件的直接反映,具有极重要的指示环境条 件的意义。完好较完好生物一般是原地或就近堆积的。