碳酸盐岩结构构造生物(新)——【沉积学碳酸盐实验】
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沉积学 第六章 碳酸盐岩资料
六、孔隙 碳酸盐岩的孔隙形成特征和发育程度，主要取决于碳酸盐岩的矿物成 分、结构和形成条件、同时碳酸盐岩孔隙也与成岩作用环境和后期改造有重 要关系。前者主要是指原生孔隙，而后者则指次生孔隙。
第三节 碳酸盐岩的构造 一、缝合线构造 缝合线构造占主导地位的成因说是压溶说。它的理论是：在压力作用下， 颗粒接触的化学势（溶度积常数）升高，造成溶液中离子活化度的增大，形 成浓度梯度，于是溶质离子就从浓度高的接触处扩散到浓度低的溶液所占据 的孔隙中去，并使 CaCO3 沉淀在未应变的颗粒表面上。溶质的扩散速度是缓 慢的，所以主要是通过溶解面进行，并为流动的液体所大量搬运。溶质迁移 有二种方式，一是沿缝合线或从平行于线应力轴的面迁移，二是向缝合线周 围的围岩中扩散。因此，造成缝合线周围岩石的孔隙度和渗透率明显降低。 二、帐篷构造 这是一种碳酸盐潮坪环境形成的脊型背斜构造。这种构造具有柱状裂隙 和极大的干裂状 多角形断面，略呈不谐和的褶皱和类似尖顶状的褶皱或倒转岩层。此外， 还有受压变低的 V 字形裂缝和伴生有角砾岩层的出现。 三、鸟眼构造 鸟眼孔或雪花状、窗格状构造，主要产出于低能条件下所形成的泥晶、 团粒、藻团粒等沉积碳酸盐纹层中。 四、叠层石构造 叠层石构造也称叠层构造或叠层藻构造，简称叠层石。叠层石由两种基 本层组成：（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；（2）富碳酸盐纹层，又称亮层，藻类组分含量少， 有机质少，故色浅。这两种基本层交互出现，即成叠层石构造。 五、示顶底构造 在碳酸盐岩的孔隙中，如在鸟眼孔隙、生物体腔孔隙以及其他孔隙中， 常见两种不同特征的充填物。在孔隙底部或下部主要为泥晶或粉晶方解石，
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。 3、曾允孚的分类 曾允孚等（1980）提出的分类方案为一结构—成因分类，在国内有一定 的影响。 二、本书的分类 石灰岩划分为三个大的结构类型即：I.颗粒－灰泥石灰岩；II.晶粒石 灰岩；III.生物格架石灰岩。
《沉积岩与沉积相》实验教学大纲
《沉积岩与沉积相》实验教学大纲
一、教学目标
沉积学实验教学是《沉积岩与沉积相》课程教学中重要实践性教学环节。
通过实验培养学生的实际操作、观察问题和分析问题的能力，巩固和加深理论学习内容。
二、基本要求
本课程的直接基础是《造岩矿物学》、《岩浆岩及变质岩》、《沉积岩石学》，并与《古生物学》等课程有一定联系。
通过本课程的学习，要求掌握沉积岩的观察、描述、鉴定方法和内容，熟悉偏光显微镜的原理的使用方法。
四、实验教材和参考书
《沉积学基础及应用》，袁静主编，中国石油大学出版社，2013。
沉积岩石学 第十一章 碳酸盐岩概论
（6）区域性碳酸盐岩岩相古地理学研究有了重大的发展。
（7）现代和古代岩溶研究为油气水勘探提供了理论依据。 （8）建材及化工系统对碳酸盐的研究取得效益。Biblioteka 二、碳酸盐岩岩石学研究发展趋势
• 1、海相碳酸盐岩岩石学的基础研究有待加强。 • 2、碳酸盐岩成岩作用研究有待深入。 • 3、加强海相碳酸盐岩层序地层学研究。 • 4、针对碳酸盐岩易变性和易溶性进一步开展成岩作用研究。 碳酸盐成岩作用研究从定性向定量发展仍需加强。 • 5、我国海相碳酸盐岩地层找油工作有待突破。 • 6、完善碳酸盐岩测试技术，提高分析化验精度，开展地质 建模和数值模拟。
• 第十一章 碳酸盐岩概论 • 第一节 概述 • 第二节 碳酸盐岩的成分及颜色 • 第三节 碳酸盐岩的结构组分 • 第四节 碳酸盐岩的构造
本章重点
１、各种碳酸盐结构组分的概念、特征及成因意义
２、常见碳酸盐构造的概念、特征及成因意义
第一节 概述
• 一、碳酸盐岩岩石学研究现状
• 1、国外碳酸盐岩岩石学研究现状 （1）非单一的化学成因。结构－成因分类。碳酸盐岩是多 种作用或多种形成机理的综合产物。岩石类型反映沉积相特征和 水动力条件，碳酸盐岩类学和岩相古地理学联系起来 。 （2）能量观点。定量标志的引入。
（3）白云岩及白云岩形成机理，出现许多全新的白云石及 白云岩生成机理的观点或学说。
（4）碳酸盐沉积物的沉积后作用。碳酸盐沉积物（岩）具 有易变易溶和易成岩等特点。
• 一、碳酸盐岩岩石学研究现状 • 1、国外碳酸盐岩岩石学研究现状 （5）现代碳酸盐沉积模式。出现了新的碳酸盐岩的岩 相古地理学。
（6）化石岩石学。化石岩石学推进了碳酸盐岩类学和 古地理学的研究 。
• ２、鲕粒（鲕石）
岩石学课件)沉积岩实验四碳酸盐岩
搬运作用是指风化作用的产 物被流水、风、冰川和波浪 等外力搬运到沉积盆地的过 程。搬运作用的强度和方式 决定了沉积物的类型和分布 。
沉积作用则是指搬运的物质 在盆地或湖泊等沉积环境中 逐渐沉积下来的过程。沉积 作用可以形成各种类型的沉 积岩，如砾岩、砂岩和泥岩 等。
化学沉积作用
化学沉积作用是指化学反应在沉积岩形成过程中 起主导作用的沉积作用。例如，蒸发作用、沉淀 作用和结晶作用等。
非生物沉积作用
非生物沉积作用是指非生物 因素在沉积岩形成过程中起 主导作用的沉积作用。例如 ，风化作用、搬运作用和沉 积作用等。
风化作用是指岩石在地表或 近地表环境下，受到温度变 化、水、氧气和生物等因素 的影响而发生物理和化学变 化的过程。风化作用可以形 成各种类型的土壤和岩石， 如黄土、红土和页岩等。
03
碳酸盐岩的分类与特征
石灰岩
总结词
石灰岩是沉积碳酸盐岩中分布最广的一类岩石，主要由方解石矿物组成，通常 呈现灰白色或灰色。
详细描述
石灰岩的矿物成分主要是方解石，含量通常在95%以上。石灰岩的结构多样， 常见的有结晶状、鲕状、竹叶状和生物骨架状等。石灰岩的硬度较大，不易被 风化侵蚀，因此常常形成陡峭的岩壁和溶洞等地质景观。
在碳酸盐岩中，常见的重结晶作用包括方解石、白云石等矿物的重结晶。 这些矿物在高温高压条件下溶解，然后在较低压力下重新结晶，形成新 的晶体结构。
重结晶作用可以改变岩石的结构和矿物组成，使其变得更加紧密和坚硬。
交代作用
01
交代作用是指一种矿物被另一种 矿物所取代的过程。在碳酸盐岩 中，常见的交代作用包括方解石 被白云石、绿泥石等矿物取代。碳酸盐岩概述 Nhomakorabea01
02
03
碳酸盐岩沉积相PPT课件
ppt课件34停滞缺氧盆地潮汐陆棚斜坡脚irwin的x带前斜坡开阔海陆棚浅滩水开阔台地局限台地潮间潮上带irwin的y带irwin的z带ppt课件352威尔逊wilson1975的模式wilson的模式与armstrong十分相似也划分为ppt课件36盆地深水盆地开阔陆棚碳酸盐斜坡脚较深水的碳酸盐陆棚远海低能带irwin暗色泥晶灰岩和页岩为主前斜坡生物生态礁台地边缘砂高能环境irwin开阔台地局限台地台地蒸发岩近岸低能带或潮坪地带irwin泥晶石灰岩白云质灰岩白云岩蒸发岩等ppt课件37wilson的中还提出了24个微相从而使应用这一模式提供了方便
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二、陆表海清水沉积作用及其能量带
欧文(Irwin,1965)继承了Shaw的陆表海的水能 量及沉积相的观点，提出了陆表海清水沉积作用的概 念及相带模式。
清水沉积作用——是指在没有或很少有陆源物 质流入的陆表海环境中的碳酸盐沉积作用。
Irwin根据陆表海的水动力条件，主要是潮汐 和波浪作用的能量，也划分出三个能量带。
④开阔陆棚及台地
⑤礁及碳酸盐岩隆
⑥礁前塌砾及泥丘 ⑦远洋碳酸盐泥及浊积盆地 盆地—较深水斜坡区
在Tucker的模式中将开阔陆棚与台地放在一起， 在碳酸盐台地中将泻湖(局限台地)与潮坪分开，开阔 台地内又分出浅水碳酸盐砂滩，局部出现斑(点)礁及 泥丘。比较切合陆表海碳盐的沉积模式。
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六、深水碳酸盐沉积相模式
前述诸模式基本上都是浅水海洋的甚至滨海的 碳酸盐相的模式，只有少数模式涉及到了深水相(但 较笼统)。
随着深水碳酸盐岩研究不断深入，逐渐总结出 一些深水碳酸盐相的模式，如多特(Dott,1963)的海下 重力流沉积类型、麦克尔里斯和詹姆斯(Mcllreath and James,1979)的四种不同的陆棚边缘的深水海洋 沉积模式。
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二、陆表海清水沉积作用及其能量带
欧文(Irwin,1965)继承了Shaw的陆表海的水能 量及沉积相的观点，提出了陆表海清水沉积作用的概 念及相带模式。
清水沉积作用——是指在没有或很少有陆源物 质流入的陆表海环境中的碳酸盐沉积作用。
Irwin根据陆表海的水动力条件，主要是潮汐 和波浪作用的能量，也划分出三个能量带。
④开阔陆棚及台地
⑤礁及碳酸盐岩隆
⑥礁前塌砾及泥丘 ⑦远洋碳酸盐泥及浊积盆地 盆地—较深水斜坡区
在Tucker的模式中将开阔陆棚与台地放在一起， 在碳酸盐台地中将泻湖(局限台地)与潮坪分开，开阔 台地内又分出浅水碳酸盐砂滩，局部出现斑(点)礁及 泥丘。比较切合陆表海碳盐的沉积模式。
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六、深水碳酸盐沉积相模式
前述诸模式基本上都是浅水海洋的甚至滨海的 碳酸盐相的模式，只有少数模式涉及到了深水相(但 较笼统)。
随着深水碳酸盐岩研究不断深入，逐渐总结出 一些深水碳酸盐相的模式，如多特(Dott,1963)的海下 重力流沉积类型、麦克尔里斯和詹姆斯(Mcllreath and James,1979)的四种不同的陆棚边缘的深水海洋 沉积模式。
沉积学 第六章 碳酸盐岩资料
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。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。 1、内碎屑
六、孔隙 碳酸盐岩的孔隙形成特征和发育程度，主要取决于碳酸盐岩的矿物成 分、结构和形成条件、同时碳酸盐岩孔隙也与成岩作用环境和后期改造有重 要关系。前者主要是指原生孔隙，而后者则指次生孔隙。
第三节 碳酸盐岩的构造 一、缝合线构造 缝合线构造占主导地位的成因说是压溶说。它的理论是：在压力作用下， 颗粒接触的化学势（溶度积常数）升高，造成溶液中离子活化度的增大，形 成浓度梯度，于是溶质离子就从浓度高的接触处扩散到浓度低的溶液所占据 的孔隙中去，并使 CaCO3 沉淀在未应变的颗粒表面上。溶质的扩散速度是缓 慢的，所以主要是通过溶解面进行，并为流动的液体所大量搬运。溶质迁移 有二种方式，一是沿缝合线或从平行于线应力轴的面迁移，二是向缝合线周 围的围岩中扩散。因此，造成缝合线周围岩石的孔隙度和渗透率明显降低。 二、帐篷构造 这是一种碳酸盐潮坪环境形成的脊型背斜构造。这种构造具有柱状裂隙 和极大的干裂状 多角形断面，略呈不谐和的褶皱和类似尖顶状的褶皱或倒转岩层。此外， 还有受压变低的 V 字形裂缝和伴生有角砾岩层的出现。 三、鸟眼构造 鸟眼孔或雪花状、窗格状构造，主要产出于低能条件下所形成的泥晶、 团粒、藻团粒等沉积碳酸盐纹层中。 四、叠层石构造 叠层石构造也称叠层构造或叠层藻构造，简称叠层石。叠层石由两种基 本层组成：（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；（2）富碳酸盐纹层，又称亮层，藻类组分含量少， 有机质少，故色浅。这两种基本层交互出现，即成叠层石构造。 五、示顶底构造 在碳酸盐岩的孔隙中，如在鸟眼孔隙、生物体腔孔隙以及其他孔隙中， 常见两种不同特征的充填物。在孔隙底部或下部主要为泥晶或粉晶方解石，
沉积相- 碳酸盐岩概论
方解石胶结物马牙状—细晶、中晶结构
（7）等厚环边片状：纤片晶体等厚环边。
四、晶粒
晶粒碳酸盐岩或结晶碳酸盐岩的主要结构组分。
原生结构完全被破坏。
包括：泥晶、粉晶、砂晶、砾晶 泥晶、细粉晶——原生、准同生； 粗粉晶以上——次生或重结晶
细晶白云岩
五、生物格架
原地生长的群体生物，如：珊瑚、苔藓、海绵、层孔 虫等，以坚硬的钙质骨骼所形成的骨骼格架。
二、矿物成分
（一）碳酸盐矿物
1.方解石（ CaCO3 ）矿物体系 文石 ：现代沉积 高镁方解石 ：红藻、生物外壳、早期胶结物 文石、高镁方解石 低镁方解石 低镁方解石：最稳定
2.白云石矿物体系 白云石（CaMg[CO3]2） Ca:Mg=1:1 原白云石 富钙的原生无序白云石，自然界中很少。 3.铁方解石、铁白云石、菱铁矿、菱镁矿
第六章 碳酸盐岩—内源岩
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%）
第一节
一、化学成分
主要是CaO、MgO、CO2
碳酸盐岩的成分
纯石灰岩——CaO：56%、 CO2：44%； 纯白云岩——CaO：30.4%、 MgO：21.8%、 CO2：47.8%。
六、硬底构造（硬地面构造？） 海底碳酸盐沉积物表面发生固结，形成同沉积的硬化层。 与固着底栖生物的钙化有关。 包括：浅海被侵蚀（光滑）、深海被溶蚀（不光滑） 的两种面。
七、古岩溶 碳酸盐沉积物暴露地表溶解、风化形成的不规则表面。
二、泥（泥晶、泥屑、灰泥）
包括： 灰泥—方解石 云泥—白云石
成因
波浪、生物机械破碎： 化学沉淀： 现代海洋中的泥状文石针 生物成因：：生物死亡分解
第六章 碳酸盐岩概论
称为“异化颗粒”（allochem）或“异化组
分”。
1．内碎屑（intraclast） 主要是沉积盆地中沉积不久的、半固结
或固结的碳酸盐岩岩层，受波浪、潮汐水流、 风暴等的作用，破碎、搬运、磨蚀、再沉积 而成的，也可以是其他作用形成的。 ▪ 根据直径大小，可把内碎屑划分为砾屑、 砂屑、粉屑和泥屑四个级别。
红色类——高价铁氧化物引起的。
第六节 碳酸盐岩的研究方法 Research methods of carbonate rocks
▪ 一、野外研究方法
▪ 1．岩类学的研究 ▪ 用稀盐酸（1:7或5%）对碳酸盐岩进行鉴
别. ▪ 酸蚀法，观察岩石的结构.
▪ 2．古生物学的研究 ▪ 3．地层学的研究 ▪ 4．沉积环境及岩相古地理学的研究 ▪ 5．油气生储盖有利层段及地区的判断 ▪ 6．采样
灰泥 泥
云泥
▪ 现代碳酸盐沉积物中，灰泥大多由针状 文石组成，针状文石晶体平均长度近于 0.03mm，宽度约为长度的1/10。 化学沉淀作用生成的—针状文石
灰泥的成因 机械破碎作用生成的—泥屑
生物作用生成的：在活的钙质
藻中含大量针状文石。
云泥的成因更加复杂。
三、胶结物（cements）
胶结物——沉淀于颗粒之间的结晶方解 石或其他矿物
第六章 碳酸盐岩
（General view of carbonate rocks）
第一节 概（Introduction）
▪
碳酸盐岩（carbonate rocks）——主要由方解
石和白云石等碳酸盐矿物组成的沉积岩，如石灰岩、
白云岩。
▪ 碳酸盐岩占沉积岩总量的20%，仅次于粘土岩和 砂岩。
▪ 碳酸盐岩占沉积岩覆盖面积的55%，如南方Z、 Pz1、T、北方Pt、Pz1。
碳酸盐岩沉积学
核形石泥粒灰岩
核形石灰岩
核形石泥粒灰岩
层孔虫
床板珊瑚
砂屑灰岩
含腹足砂屑灰岩
球状层孔虫白云岩 枝状层孔虫白云岩
“雾心状”白云岩
桂阳则板岭，棋子桥组，细晶白云岩（左）、白云岩 化灰岩（右），白云石负晶形晶间孔
海平面变化与混和水白云石化作用模式
混和水白云石化的水文模式
马田土桥，石炭系石磴子组，生屑 泥粒灰岩，缝合线两侧白云石化， 白云石晶体细小、干净、自形
钙质动物化石形态分类示意图（据余素玉，1978）
自形：具有生物的总体形态特征； 半自形：保存有生物的特殊形态； 沙砾级它形：壳体破碎强烈，但可鉴定出大门类； 粉沙级它形：壳体破碎强烈，难以识别生物门类。
自形
半自形
沙砾级它形
粉沙级它形
化石自形程度示意图
（据余素玉，1982）
风暴挤压褶皱掀起、破碎就地推 积，片状岩屑呈放射状排列。
泥粒灰岩
粒状灰岩
粘结岩 （沉积过 程中原始 组分、生 物颗粒被 粘结在一 起
结晶碳酸盐岩
3、现今分类
现今流行的碳酸盐岩分类都是建立在福克分类的基础之上， 基本上采用了颗粒－基质－胶结物三组分。它的量比关系，能反映 沉积物沉积时的水动力条件及沉积环境：如岩石的颗粒＋淀晶多、 基质少、颗粒的分选好，则沉积时的水动力强，相当于砂岩中的杂 基少，则砂岩形成时的水动力强；相反，若灰岩中颗粒少、杂基多， 水动力则弱。
风暴挤压褶皱破碎磨蚀就近推积， 片状砾屑呈到“小字形”砥柱构造
风暴流呈漩涡状，掀起并破碎的片状碎屑多呈不规则状直立，并且 底界面平坦而顶界面呈云朵状外貌。
风暴砾屑内碎屑灰岩的产状
（据孟祥化，1988 素描于北京西山中寒武统）
地质大沉积学课件08碳酸盐沉积学
海水成岩作用
海水渗流带、海水潜流带、混合带
深埋藏成岩作用
碳酸盐主要成岩环境
海 相 胶 结 物 矿 物 及 类 型
胶结物矿物形貌
西沙群岛碳酸盐胶结物
文石
高镁方解石
碳酸盐矿物与成岩环境
外
套
膜
流
HMC
体 浓
度
渗流带
海水潜 流带
压实、 压溶 作用
埋藏 成岩 作用
碳酸盐岩成岩作用序列
成岩期次和成岩阶段
粗砾岩
4 生物礁的相带划分
横剖面模式: 礁核相、礁翼相、礁间
相(平行海岸线)
纵剖面模式: 礁后相、礁坪相、礁顶
相、礁前相、前礁相(垂直海岸线)
横剖面模式
礁岩分布
生物礁相模式
全球大洋CCD分布图
5 碳酸盐沉积与纬度、 光照和水体混浊度
碳酸盐沉积的纬度分布
5 碳酸盐沉积 与纬度、光照 和水体混浊度
6 碳酸盐沉积与海水化学成分演化
蒸发盐、碳酸盐、流体包裹体
7 碳酸盐沉积速度
沉积环境 成岩压实作用 沉积间断
8 现代碳酸盐沉积环境主要特征
温暖：纬度和洋流控制 清澈：陆源物影响 浅水：CCD(Carbonate or Calcite Compensation Depth)之上 富氧—动荡—有利于钙质生物生长 盐度正常—开放水体 pH值弱碱性—解除有机物对碳酸钙生长的抑制
第8章 碳酸盐沉积学
8.1碳酸盐岩石学基本知识 8.2碳酸盐沉积学基本知识 8.3 浅水碳酸盐沉积环境和沉积相 8.4 生物礁及碳酸盐斜坡相 8.5 浅水碳酸盐沉积相模式
一、生物礁
生物礁的概念及分类 造礁生物和附礁生物 造礁方式和礁岩类型 生物礁的相带划分 生物礁的发育与死亡 地史时期的生物礁
海水渗流带、海水潜流带、混合带
深埋藏成岩作用
碳酸盐主要成岩环境
海 相 胶 结 物 矿 物 及 类 型
胶结物矿物形貌
西沙群岛碳酸盐胶结物
文石
高镁方解石
碳酸盐矿物与成岩环境
外
套
膜
流
HMC
体 浓
度
渗流带
海水潜 流带
压实、 压溶 作用
埋藏 成岩 作用
碳酸盐岩成岩作用序列
成岩期次和成岩阶段
粗砾岩
4 生物礁的相带划分
横剖面模式: 礁核相、礁翼相、礁间
相(平行海岸线)
纵剖面模式: 礁后相、礁坪相、礁顶
相、礁前相、前礁相(垂直海岸线)
横剖面模式
礁岩分布
生物礁相模式
全球大洋CCD分布图
5 碳酸盐沉积与纬度、 光照和水体混浊度
碳酸盐沉积的纬度分布
5 碳酸盐沉积 与纬度、光照 和水体混浊度
6 碳酸盐沉积与海水化学成分演化
蒸发盐、碳酸盐、流体包裹体
7 碳酸盐沉积速度
沉积环境 成岩压实作用 沉积间断
8 现代碳酸盐沉积环境主要特征
温暖：纬度和洋流控制 清澈：陆源物影响 浅水：CCD(Carbonate or Calcite Compensation Depth)之上 富氧—动荡—有利于钙质生物生长 盐度正常—开放水体 pH值弱碱性—解除有机物对碳酸钙生长的抑制
第8章 碳酸盐沉积学
8.1碳酸盐岩石学基本知识 8.2碳酸盐沉积学基本知识 8.3 浅水碳酸盐沉积环境和沉积相 8.4 生物礁及碳酸盐斜坡相 8.5 浅水碳酸盐沉积相模式
一、生物礁
生物礁的概念及分类 造礁生物和附礁生物 造礁方式和礁岩类型 生物礁的相带划分 生物礁的发育与死亡 地史时期的生物礁
实验八 碳酸盐岩结构
一、实验目的与要求 1、通过碳酸盐岩生物颗粒结构、球粒结 构、藻粒结构、残余结构的观察描述，要 求掌握这些结构的鉴别特征； 2、通过实验，重点掌握常见生物颗粒的 形态、生物骨骼的显微结构特征和主要鉴 别标志。
二、实验内容 1、生物颗粒结构： 观察生物骨骼的形态特点、完整程度、大小、 在颗粒中的百 分含量。重点观察生物颗粒的显微结构特征。 样号： C—Ⅲ—64泥晶蜓灰岩。C—Ⅲ—50亮晶生物屑灰岩。 C—Ⅲ—30泥晶介壳灰岩。C—Ⅲ—34含沥青亮晶珊瑚灰岩 2．球粒结构 观察球粒的形状、大小、矿物成分、内部结构、分布特征、 在 岩石中的含量。 样号： C—Ⅲ—63泥晶骨针球粒灰岩 3、藻粒结构：观察藻粒类型、形状、大小、矿物成分、内部特征、 在岩石中的含量。样号：C—Ⅲ—88 4．残余结构: 观察岩石残余结构的特征，分析产生残余结构的原因。 样号：C—Ⅲ—66残余泥晶生物屑灰岩
实验八 碳酸盐岩的结构组分观察、描述（二）
一、实验目的与要求 1、通过碳酸盐岩生物颗粒结构、球粒结构、藻粒结构、残余结构的观察描 述，要求掌握这些结构的鉴别特征； 2、通过实验，重点掌握常见生物颗粒的形态、生物骨骼的显微结构特征和 主要鉴别标志。 二、实验内容 1、生物颗粒结构：观察生物骨骼的形态特点、完整程度、大小、在颗粒中的 百分含量。重点观察生物颗粒的显微结构特征。 样号： C—Ⅲ—64泥晶蜓灰岩。C—Ⅲ—50亮晶生物屑灰岩。 C—Ⅲ—30泥晶介壳灰岩。C—Ⅲ—34含沥青珊瑚障积灰岩 2．球粒结构 观察球粒的形状、大小、矿物成分、内部结构、分布特征、在岩石中的含量。 样号： C—Ⅲ—63泥晶骨针球粒灰岩 3．藻粒结构：观察藻粒类型、形状、大小、矿物成分、内部特征、在岩石中 的含量。样号：C—Ⅲ—88 4．残余结构:观察岩石残余结构的特征，分析产生残余结构的原因。 样号：C—Ⅲ—66残余泥晶生物屑灰岩 三、实验报告要求 在全面观察的基础上，在生物颗粒（绿藻、有孔虫、蜓、珊瑚、苔藓虫、腕 足类、双壳类、腹足类、三叶虫、介形虫、海百合、海绵等）中选择不少于五 种类型进行素描，并配以文字说明生物颗粒的显微结构特征。
碳酸盐岩沉积相可编辑全文
1. 实际材料图 常用简化后的地质图为底图。图面主要内容包括：
(1)研究层位的露头分布情况。 (2)注明编图使用的露头剖面和钻井剖面的位置。 (3)所有剖面点统一编号，以便查阅。
2. 沉积相柱状剖面图：是根据野外和室内的成果，综合分析后 编制而成。既是描述性的，也是解释性的。包括地层单位系统、 实际材料（层号、厚度、样品等）、相标志（岩性、成分、颜 色、层理、结构构造、生物类型、生态特征、成岩后生变化等） 和沉积相类型四个方面。
潮上带－蒸发、交代
潮间带－交代、沉积 潮下带－沉积
潮上带沉积（蒸发作用）
潮间带波状叠层石－交代、沉积作用
第一节 碳酸盐岩沉积环境和沉积作用
二、碳酸盐岩沉积过程和沉积作用 2、海滩、浅海碳酸盐岩沉积－波浪作用 在不同古地形、古物源和水动力作用下，形成 不同沉积类型的颗粒碳酸盐浅滩。
鲕滩
第一节 碳酸盐岩沉积环境和沉积积特征
第一节 碳酸盐岩沉积环境和沉积作用
一、碳酸盐岩沉积环境和沉积特征
1、碳酸盐岩主要形成于温暖气候条件的浅海环境。 S30°、 N30 °之间是碳酸盐岩沉积的有利环境
30° 30°
二叠纪古地理
特提斯多岛洋
30度
30度
第一节 碳酸盐岩沉积环境和沉积作用
第二节 碳酸盐岩沉积相模式 一、陆表海沉积相模式
2、陆表海清水沉积作用（Irwin,1965） 清水沉积作用是指没有或几乎没有陆源 物质流入陆表海沉积环境的碳酸盐沉积 作用。
第二节 碳酸盐岩沉积相模式
一、陆表海沉积相模式
3、陆表海沉积相模式（Irwin,1965） 依据陆表海能量特征，划分出三个能量带。
2、相带沉积特征
1）盆地相
位于浪底（或波基面）和氧化界面以下， 水深超过几十米至几百米，为静水还原环境。 主要为深海沉积物和浊积岩沉积
沉积岩石学—— 碳酸盐岩
第六章碳酸盐岩（Carbonate rocks）第一节碳酸盐岩概论（General view of carbonate rocks）学时：7学时（其中理论教学3学时、实验4学时）基本内容：①基本概念：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、叠层石、鸟眼构造、示底构造、缝合线。
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。
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。
难点：内碎屑的成因、鲕粒的成因、灰泥与亮晶方解石的区别。
教学思路：首先简要介绍碳酸盐岩的成分特点，并从形成机理上与碎屑岩进行。
然后重点讲解碳酸盐岩的结构组分，特别是颗粒、泥和胶结物，在沉积构造部分主要介绍与碎屑岩中不同的沉积构造，最后介绍碳酸盐岩的研究方法、及碳酸盐岩岩石学的最新研究进展。
主要参考书:①冯增昭主编《沉积岩石学》上册第十一章，石油工业出版社，1993.②曾允孚、夏文杰主编《沉积岩石学》第九章，地质出版社，1986.③冯增昭等主编《中国沉积学》第五、六、七章，石油工业出版社，1994.④贾振远、李之琪编《碳酸盐岩沉积相及沉积环境》，地质大学出版社，1989.⑤何幼斌编《Sedimentary Petrology》（英文辅助教材）第六章，江汉石油学院，2003.⑥Greensmith J T主编《Petrology of the sedimentary rocks》（7th ed.），Unwin Hyman，1989.复习思考题：①碳酸盐岩的矿物成分包括哪些？②碳酸盐岩的主要结构组分有哪些？它们的含义分别是什么？③内碎屑的成因及不同粒级内碎屑的环境意义是什么？④试述鲕粒类型与鲕粒形成的水动力条件的关系。
沉积学_碳酸盐岩2
• 层状、波状能量低 层状、
–潮间上、潮上。 潮间上、潮上。 潮间上
沉积学_ 沉积学_碳酸盐岩
四、叠层石构造
中国前寒武纪地层分布广泛。 世纪70 70- 年代, 中国前寒武纪地层分布广泛。在20 世纪70- 80 年代, 中国学者对 晚前寒武纪的叠层石进行了系统的研究, 晚前寒武纪的叠层石进行了系统的研究,描述了类型众多的叠层 石属种, 并把叠层石组合应用于地层的划分和对比。近年来, 石属种, 并把叠层石组合应用于地层的划分和对比。近年来, 为 了揭示叠层石的形态发生, 了揭示叠层石的形态发生,中国学者正在探讨硅质叠层石的生物 组构模式和叠层石微层理的成因, 以及叠层石中微生物生长、 组构模式和叠层石微层理的成因, 以及叠层石中微生物生长、运 动和造席过程。 动和造席过程。
有孔虫体腔内 示顶底构造
沉积学_ 沉积学_碳酸盐岩
五、示顶底构造
沉积学_ 沉积学_碳酸盐岩
五、示顶底构造
沉积学_ 沉积学_碳酸盐岩
五、示顶底构造
沉积学_ 沉积学_碳酸盐岩
五、示顶底构造
沉积学_ 沉积学_碳酸盐岩
第三节 碳酸盐岩的构造和颜色
六、硬地面构造 – 硬地面构造是同沉积的粘 结层 七、古岩溶面 – 是碳酸盐沉积物与大气降水相接触溶解产生的不规 则钵穴面
沉积学_ 沉积学_碳酸盐岩
第三节 碳酸盐岩的构造和颜色
八、虫孔及虫迹构造 –遗体化石 遗体化石 –遗迹化石：生物穿孔、生物潜穴、生物爬行 遗迹化石： 遗迹化石 生物穿孔、生物潜穴、 痕迹
• 古生态学
–生物群、死亡群、遗体群、埋藏群、化石群 生物群、死亡群、遗体群、埋藏群、 生物群
和碎屑岩中的一样丰富
–又因其形似窗格，故也称窗格构造； 又因其形似窗格，故也称窗格构造； 又因其形似窗格 –又因这样充填或半充填的孔隙呈白色，似雪花，故也称雪花构造。 又因这样充填或半充填的孔隙呈白色，似雪花，故也称雪花构造。 又因这样充填或半充填的孔隙呈白色
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。
沉积岩之碳酸盐岩的形成、分类、结构及鉴别
沉积岩之碳酸盐岩碳酸盐岩是沉积岩的重要组成部分，属于化学岩及生物化学岩类。
主要在海洋中形成，少数在陆地环境中形成。
古代广阔海洋中形成的碳酸盐岩，约占地表沉积岩分布面积的20%。
那么碳酸盐岩有哪些种类？又具有什么特征？与碎屑岩相比，碳酸盐岩颜色以灰色、灰黑色为主，也含有白色、灰绿色、黄褐色、紫红色等。
碳酸盐岩基本组分主要由颗粒、泥、胶结物、晶粒、生物格架等五类结构类型组成。
此外，还有一些次要的结构组分，如陆源物质、其他化学沉淀物质、有机质等；也有一些派生的结构，如孔隙等。
颗粒：碳酸盐岩中的颗粒，按其是否在沉积盆地中形成，可分内颗粒和外颗粒两类。
外颗粒指来自沉积地区以外的较老的碳酸盐岩碎屑，是陆源碎屑颗粒。
内颗粒指在沉积盆地或沉积环境内形成的碳酸盐颗粒。
这种颗粒可以是化学沉积作用、机械破碎作用或生物作用形成的，也可以是这些作用的综合产物。
内颗粒的类型主要包括内碎屑、鲕粒、藻粒等。
内碎屑主要是沉积盆地中沉积不久的、半固结或固结的各种碳酸盐沉积物，受波浪等的作用，破碎、搬运、磨蚀、再沉积而成的。
鲕粒是具有核心和同心层结构的球状颗粒，通常由核心和同心层组成。
核心可以是内碎屑、化石、球粒、陆源碎屑颗粒等；同心层主要由泥晶方解石组成。
藻粒是与藻类有成因联系的颗粒，包括藻鲕、藻灰结核以及藻团块。
泥：泥是指泥级的碳酸盐质点，是与颗粒相对应的另一种结构组分。
根据其成分，可分为灰泥和云泥。
灰泥是方解石成分的泥，也称微晶方解石泥；云泥是白云石成分的泥。
在现代碳酸盐沉积物中，灰泥大都由针状文石组成。
这种针状文石晶体的平均长度接近0.003mm，宽度约为长度的1/10。
灰泥存在3种成因类型：化学沉淀作用生成的灰泥；机械破碎、磨蚀作用生成的灰泥；生物作用生成的灰泥。
胶结物：胶结物主要是指沉淀于颗粒之间的结晶方解石或其他矿物，与砂岩中胶结物相似。
方解石胶结物晶体较清洁明亮，因此常被称为亮晶方解石、亮晶方解石胶结物或亮晶。
而泥晶级胶结物较少见。
第四章 碳酸盐岩新版
第四章 内源沉积岩：碳酸盐岩
（3）陆源混入物 粘土、碎屑石英和长石及微量重矿物。 （4）有机质
第四章 内源沉积岩：碳酸盐岩
2、化学成分 主要化学成分为CaO、MgO、CO2、SiO2、TiO2、 Al2O3、FeO、Fe2O3、K2O、Na2O、H2O。 在石灰岩中，CaO占42.6%，MgO占7.9%，CO2 占41.58%，SiO2占5.19%，其他氧化物占2.72。 在白云岩中，CaO占30.4%，MgO占21.8%,CO2 占47.8%。
第四章 内源沉积岩：碳酸盐岩
二、碳酸盐岩的结构 包括粒屑结构，化学结构、生物结构和次生 结构。 1、粒屑结构 由粒屑和填隙物两部分组成。 粒屑包括内碎屑、生物碎屑、鲕粒、团粒和 团块。 填隙物可分为两类，一类为粒度为0.001— 0.004mm（石化后的粒度为0.001-0.035mm）的 泥晶方解石，另一类为粒度通常大于0.01mm的、 干净透明的亮晶方解石。
白云岩
泥（砂）岩类
第四章 内源沉积岩：碳酸盐岩
2、结构一成因分类 按照结构—成因，石灰岩可划分为微晶或泥晶灰岩、颗粒石灰岩或粒屑石灰 岩、原地固着生物灰岩和重结晶石灰岩四类。
主 要 颗粒百分量 添 隙 物 亮 晶 大于 50% 灰 泥 亮晶内 碎屑灰 岩 微晶内 碎屑灰 岩 内碎屑 微晶灰 岩 灰 泥 灰 泥 含内碎 屑微晶 灰岩 <10% 含生物（屑） 含 鲕 （ 豆 ） 微晶灰岩 粒微晶灰岩 含团粒 微晶灰 岩 微晶或泥晶灰岩类 具残余结构（各种颗粒、或生物礁）晶粒（粗晶、细晶）灰岩、如具残余结构的巨晶、中晶、 细晶灰岩 含团块 微晶灰 岩 含颗粒微晶 灰岩 生 物 （ 屑） 微晶灰岩 鲕（豆）粒 微晶灰岩 团粒微 晶灰岩 团块微 晶灰岩 颗粒微晶灰 岩 微 晶 生 物 （屑）灰岩 微晶鲕（豆） 微 晶 团 粒灰岩 粒灰岩 微晶团 块灰岩 微晶颗粒灰 岩 亮 晶 生 物 （屑）灰岩 亮晶鲕（豆） 亮 晶 团 粒灰岩 粒灰岩 亮晶团 块灰岩 内碎屑 生物（屑） 鲕（豆）粒 团粒 团块 颗 粒 石 灰 岩 类 原地固着 生物灰岩类 三种以上颗 粒混合 亮晶颗粒灰 岩 1. 生物 （珊瑚、 红藻、苔藓虫、 海绵动物、 层控 虫等）礁灰岩 2. 生 物 （ 海 百 合、层孔虫、藻 类）层灰岩 3.生物 （枝状珊 瑚、海绵动物、 苔藓虫、藻类 等）丘灰岩
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凡含量为25％～10％（或25％～5％）的，用它定岩石基本 名称的次要形容词，以“含×× （的）”表示之，写在最前面；
含量小于10％（或小于5％）的，一般不反映在岩石名称中。
碳酸盐岩的结构
砾 屑 结 构
碳酸盐岩的结构
砾 屑 结 构
碳酸盐岩的结构
砂 屑 结 构
碳酸盐岩的结构
粉 屑 结 构
碳酸盐岩的结构
二、成分分类
1．石灰岩与白云岩过渡类型的划分
根据碳酸盐岩中方解石和白云石的相对含量，可首先把碳酸 盐岩划分为石灰岩和白云岩两大类；其次，在此两大类中还可 划分出一系列的过渡类型，
三、结构分类
教材分类
石油行业标准SY/5368.5-1995分类方案
石油行业标准SY/5368.5-1995分类方案
碳酸盐岩 结构、构造、生物碎屑
分类、命名
பைடு நூலகம்
碳酸盐岩：由化学沉积的碳酸盐矿物（方解石、 白云石）组成的岩石。主要的岩石类型为石灰岩 和白云岩。
古老的石灰岩经机械风化剥蚀下来的碳酸盐岩碎 屑经搬运再沉积形成的岩石不属于碳酸盐岩。
一、 碳酸盐岩的成分
1． 矿物成分和化学成分 组成碳酸盐岩的矿物主要为方解石和白云石，
两级或三级分类命名原则
所谓两级分类，即以大于50％和50％～25％的两个含量级 进行分类命名；所谓三级分类，即再加上25％～10％或25％～5 ％的一个含量级，以此三个含量级进行分类命名。
凡含量大于50％的，即用它定岩石的基本名称，以“×× 岩”表示之；
凡含量为50％～25％的，用它定岩石基本名称的主要形容 词，以“××质”表示之，写在基本名称之前；
生 屑 结 构
碳酸盐岩的结构
鲕 粒 结 构
亮晶鲕粒灰岩，具典型的复鲕和二世代胶结结构
真鲕
复鲕
表鲕
豆 粒 结 构
安徽宿县
核 形 石 结 构
四川.马脚坝
核 形 石 结 构
安徽宿县
团 块 结 构
凝 块 石 结 构
碳酸盐岩的构造
生 物 扰 动 构 造
碳酸盐岩的构造
示 顶 底 构 造
碳酸盐岩的构造
前者化学成分为CaCO3，后者化学成分为 CaMg(CO3)2，如果以氧化物表示，组成碳酸盐岩的 化学成分主要有：CaO、MgO、CO2。
2． 结构组分 (1) 颗粒
a 内碎屑： 内碎屑按粒径大小可分
为
砾屑：>2mm 砂屑：0.05～2mm 粉屑：0.05～0.005mm b 鲕粒 c 生物碎屑 d 球粒 (2) 泥晶 (3) 胶结物 (4) 晶粒
缝 合 线 构 造
藻 类肾
形 藻
绿 藻
碳酸盐岩的生物碎屑
红藻
碳酸盐岩的生物碎屑
腹足类
碳酸盐岩的生物碎屑
有孔虫类
蜓
碳酸盐岩的生物碎屑
海百合
介形虫
三叶虫
碳酸盐岩的生物碎屑
珊瑚
碳酸盐岩的生物碎屑
苔藓虫
海绵骨针
碳酸盐岩的生物碎屑
层孔虫
碳酸盐岩的生物碎屑
本节内容结束
含量小于10％（或小于5％）的，一般不反映在岩石名称中。
碳酸盐岩的结构
砾 屑 结 构
碳酸盐岩的结构
砾 屑 结 构
碳酸盐岩的结构
砂 屑 结 构
碳酸盐岩的结构
粉 屑 结 构
碳酸盐岩的结构
二、成分分类
1．石灰岩与白云岩过渡类型的划分
根据碳酸盐岩中方解石和白云石的相对含量，可首先把碳酸 盐岩划分为石灰岩和白云岩两大类；其次，在此两大类中还可 划分出一系列的过渡类型，
三、结构分类
教材分类
石油行业标准SY/5368.5-1995分类方案
石油行业标准SY/5368.5-1995分类方案
碳酸盐岩 结构、构造、生物碎屑
分类、命名
பைடு நூலகம்
碳酸盐岩：由化学沉积的碳酸盐矿物（方解石、 白云石）组成的岩石。主要的岩石类型为石灰岩 和白云岩。
古老的石灰岩经机械风化剥蚀下来的碳酸盐岩碎 屑经搬运再沉积形成的岩石不属于碳酸盐岩。
一、 碳酸盐岩的成分
1． 矿物成分和化学成分 组成碳酸盐岩的矿物主要为方解石和白云石，
两级或三级分类命名原则
所谓两级分类，即以大于50％和50％～25％的两个含量级 进行分类命名；所谓三级分类，即再加上25％～10％或25％～5 ％的一个含量级，以此三个含量级进行分类命名。
凡含量大于50％的，即用它定岩石的基本名称，以“×× 岩”表示之；
凡含量为50％～25％的，用它定岩石基本名称的主要形容 词，以“××质”表示之，写在基本名称之前；
生 屑 结 构
碳酸盐岩的结构
鲕 粒 结 构
亮晶鲕粒灰岩，具典型的复鲕和二世代胶结结构
真鲕
复鲕
表鲕
豆 粒 结 构
安徽宿县
核 形 石 结 构
四川.马脚坝
核 形 石 结 构
安徽宿县
团 块 结 构
凝 块 石 结 构
碳酸盐岩的构造
生 物 扰 动 构 造
碳酸盐岩的构造
示 顶 底 构 造
碳酸盐岩的构造
前者化学成分为CaCO3，后者化学成分为 CaMg(CO3)2，如果以氧化物表示，组成碳酸盐岩的 化学成分主要有：CaO、MgO、CO2。
2． 结构组分 (1) 颗粒
a 内碎屑： 内碎屑按粒径大小可分
为
砾屑：>2mm 砂屑：0.05～2mm 粉屑：0.05～0.005mm b 鲕粒 c 生物碎屑 d 球粒 (2) 泥晶 (3) 胶结物 (4) 晶粒
缝 合 线 构 造
藻 类肾
形 藻
绿 藻
碳酸盐岩的生物碎屑
红藻
碳酸盐岩的生物碎屑
腹足类
碳酸盐岩的生物碎屑
有孔虫类
蜓
碳酸盐岩的生物碎屑
海百合
介形虫
三叶虫
碳酸盐岩的生物碎屑
珊瑚
碳酸盐岩的生物碎屑
苔藓虫
海绵骨针
碳酸盐岩的生物碎屑
层孔虫
碳酸盐岩的生物碎屑
本节内容结束