碳酸盐岩

第六章碳酸盐岩

(Carbonate Rocks)

学时：

6学时

基本内容：

1、相关概念：碳酸盐岩、颗粒、内颗粒（异化颗粒）、外颗粒、内碎屑、鲕粒、藻灰结核、球粒、晶粒、生物格架、泥、胶结物、亮晶、叠层石、鸟眼构造、示底构造、缝合线。沉积后作用、溶解作用、矿物的转化与重结晶作用、胶结作用、世代胶结、交代作用、压实作用、渗流粉砂、触点-新月型胶结、重力-悬挂胶结、贴面结合。

2、基本原理：碳酸盐岩的结构组分的类型及其含义、内碎屑的成因、鲕粒的成因、胶结物的特征、灰泥与亮晶方解石的区别、叠层石形态与水动力和关系、碳酸盐岩的研究方法。

3、基本内容：生物骨骼的主要矿物成分、生物骨骼的主要结构类型、常见生物门类骨骼的鉴定特征。石灰岩的成分分类、石灰岩的结构分类、石灰岩的主要类型。白云岩岩类学，几种主要白云石化的作用机理，白云岩的成因分类。碳酸盐沉积物沉积后作用的主要类型及其特征，碳酸盐沉积物沉积后作用环境的成岩作用特征；碳酸盐岩成岩阶段及成岩环境的划分及其主要标志。

教学重点与难点：

重点：碳酸盐岩的主要结构组分的特征、内碎屑的成因、鲕粒的成因、胶结物的特征、灰泥与亮晶方解石的区别。石灰岩的结构分类及综合命名。

难点：内碎屑的成因、鲕粒的成因、灰泥与亮晶方解石的区别。石灰岩的命名。白云岩的生成机理。碳酸盐沉积物沉积后作用的主要类型及特征、不同碳酸盐沉积物沉积后作用环境的成岩作用特征

教学思路：

从碳酸盐岩成分出发，先后介绍碳酸盐岩的结构组分（重点）和构造特征，重点讲解石灰岩的结构分类和白云岩的成因机理，继而介绍碳酸盐岩的主要类型，最后详细解释其沉积后作用的类型和作用方式（重点）。

主要参考书:

1、冯增昭主编《沉积岩石学》上册第十一、十二、十三、十四、十五章，石油工业出版社，1993.

2、曾允孚、夏文杰主编《沉积岩石学》第三、九章，地质出版社，1986.

3、冯增昭等主编《中国沉积学》第二、五、六、七、八、九、章，石油工业出版社，1994.

4、冯增昭编著《碳酸盐岩石学及岩相古地理学》，石油工业出版社，1989.

复习思考题：

1、简述碳酸盐岩的化学成分和矿物成分？

2、碳酸盐岩的主要结构组分有哪些？它们各自有什么含义？

3、内碎屑有几种成因？不同粒级内碎屑的环境意义是什么？

4、鲕粒有几种类型？它们形成需要什么样的水动力条件？

5、说明碳酸盐岩中灰泥和亮晶方解石胶结物是怎样形成的？对比二者的异同。

6、叠层石是怎样形成的？其形态与形成时水动力条件关系如何？

7、碳酸盐岩都有哪些主要构造？

8、试述近几十年来碳酸盐岩岩石学研究所取得显著进展。

9、研究和鉴别碳酸盐岩中生物结构组分有何地质意义？

10、在碳酸盐岩薄片中各门类生物骨骼的鉴别标志是什么？

11、试述钙质生物骨骼显微结构四种类型的特征。钙质生物由低至高级，其骨骼的显微结构有何演化规律？

12、简述福克（1962）的石灰岩分类：三端元组分的名称及含义；四种主要岩石类型的名称及存在的主要优点；所存在的问题。

13、简述邓哈姆（1962）石灰岩分类的优缺点。

14、试将具颗粒结构的石灰岩陆源碎屑岩的结构组分进行对比，并按沉积时的水动力条件的相似性举出三种以上相当的岩石类型。

15、试分析亮晶砂屑灰岩、泥晶鲕粒灰岩、泥晶球粒灰岩、亮晶生物屑灰岩以及泥晶灰岩的形成环境。

16、具交代结构的白云石、白云岩有哪些鉴别标志？

17、白云岩有哪几种生成方式？它们的形成要理如何？

18、原生沉淀作用、毛细管浓缩作用、回流渗透白云化作用与混合白云化作用有什么本质的区别？

19、石灰岩和白云岩各有什么类型，详述之。

20、简述碳酸盐岩的研究方法。

21、影响碳酸盐沉积物沉积后变化的因素有哪些？

22、简述碳酸盐沉积物沉积后作用的研究意义？

23、试述碳酸盐沉积物沉积后作用主要类型。每种作用发生在沉积后的哪些阶段？其鉴别标志是什么？

24、具颗粒结构的石灰岩中，其胶结物的矿物成分和晶体形态受到哪些因素的影响？

25、在碳酸盐岩中，文石向低镁方解石转化的机理是什么？重结晶作用的机理又是什么？

26、试述去白云化作用岩石的鉴别标志。在碳酸盐岩中膏化作用的机理是什么？

27、试比较共轴生长边和共轴交代边的成因特点及其鉴别标。

28、碳酸盐沉积物沉积后作用的五种环境分别可能出现哪些成岩后生变化的类型？

教学内容提要：

第一节碳酸盐岩的成分

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%）。

一、化学成分

碳酸盐岩的主要化学成分有：CaO、MgO及CO2，其余氧化物有SiO2、TiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、K2O、Na2O、H2O等。

二、矿物成分

碳酸盐岩主要由碳酸盐矿物（白云石、方解石等）组成，还含有非碳酸盐自生矿物及陆源矿物混入物等。

第二节碳酸盐岩的结构组分及其组成特征

一般经过波浪和流水作用的搬运、沉积而成的碳酸盐岩，常常具有颗粒（粒屑）结构，即由颗粒、泥晶基质（或灰泥杂基）、亮晶胶结物、孔隙等四种结构组分构成。

由原地生长的生物构成岩石骨架的生物岩或礁灰岩，常具有生物骨架结构，即由造架的生物和粘结的生物与填隙的颗粒或泥晶基质及亮晶胶结物构成。

由化学或生物化学作用沉淀成的石灰岩或白云岩，常具有泥晶或微晶结构，一般属于低能环境的沉积。

上面的几种结构类型的岩石经过重结晶作用，或者石灰岩经过白云岩化作用形成的白云质岩石，常具有大小不同的晶粒结构和各种残余结构（据曾允孚等，1986）。

下面介绍碳酸盐岩的各种结构组分及主要结构类型。

一、碳酸盐颗粒组分

相当于陆源碎屑岩的碎屑颗粒组分，但是碳酸盐颗粒内容和函义较为复杂，泛指盆地内化学、生物化学碳酸盐沉积物在波浪、潮汐等水流作用下就地或经短距离搬运而形成的一系列碳酸盐颗粒，或叫异化粒。

按碳酸盐颗粒的组成特征和成因分为：内碎屑、鲕粒、球粒、生物颗粒和藻粒等。