第四章碳酸盐岩新版
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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
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
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。
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。
第四章 碳酸盐岩
图5-a 负鲕（四川江安，三叠系嘉陵江组，亮晶负鲕粒灰 岩，单偏光，×25）
2.成因 关于鲕粒的成因，有各种各样的学说和观点，但归纳起来不外 两种，即生生物说和无无机说。持生生物说的学者 （ Rothpletz,1982; Drew,1914）认为，鲕粒的形成与藻类以及细菌的作用用有关。无无机沉 淀说主张碳酸盐鲕粒是在碳酸盐过饱和且动荡的水水体环境中由溶液 析出的碳酸钙（主要是文文石石）围绕着被水水扰动浮起的质点为核心心沉
二二、矿物成分
碳酸盐岩主要由方方解石石和白白云石石两种碳酸盐矿物组成，还含有非非碳酸盐自自生生矿物 及陆源碎屑混入入物等。现代碳酸盐沉积物中的主要矿物为文文石石、方方解石石和高高镁方方解石石 和少量白白云石石。 1.文文石石（aragonite） 文文石石又又叫霰石石，是方方解石石的同质异象变体，MgCO3含量小小于2%（摩尔分数），
4. 亮晶胶结物盐岩的结构组分
1.粒度分级 根据内碎屑的直径大大小小，借鉴碎屑颗粒2的几几何级数制分级标 准，可将内碎屑分为砾屑 （ >2mm ） 、砂屑 （ 0.06~2mm ） 、粉屑 （0.06~0.004mm）和泥屑（<0.004mm）四个级别。也有同陆源碎屑 一一样的十十进制粒度分级方方案：砾屑（>2mm）、砂屑（2~0.1mm）、 粉屑（0.1~0.01mm）、泥屑（<0.01mm）。 我国北方方寒武〜～奥陶系中干广广泛分布的竹竹叶状砾屑是砾石石级内碎 屑的最好实例（图1）。这种砾屑多呈扁饼状，分选也较好，其侧 面面呈⻓长条状，似竹竹叶，所以常称其为竹竹叶状砾屑，也可简称为“竹竹 叶”。其扁平面面多与层面面平行行，但也有与层面面斜交，甚至至垂直的； 也有呈叠瓦瓦状排列或旋涡状排列的。有的竹竹叶表面面或表层还常为褐 色色，即所谓氧化圈。砾屑之间多为灰泥，亮晶少⻅见。 当然，碳酸盐岩中非非竹竹叶状的砾屑也是相当常⻅见的。 砂级的内碎屑即砂屑（图2），人人们已经逐渐认识到，砂屑比比 砾屑的分布更干广广泛。砂屑多为泥晶石石灰岩的碎屑，圆度和分选一一般 都较好。粉砂级的内碎屑即粉屑（图2-b），分布也很干广广泛，基本 特征与砂屑相同，仅粒级较小小。 泥级的内碎屑即泥屑。然而而，内碎屑成因的泥屑与化学沉淀成 因的泥晶以及生生物成因的泥级生生物颗粒很难区分。因此，在通常情 况下使用用“碳酸盐泥”或“泥”、“灰泥”、“云泥”等术语统称 这三种成因的碳酸盐泥。
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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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
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。
碳酸盐岩模式PPT课件
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二、碳酸盐岩层序特征及控制因素
Characters & Control Factors of Carbonatite Sequence
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(一)、碳酸盐岩层序控制因素
Control Factors of Carbonatite Sequence
由于碳酸盐岩的进积和加积作用，造成台地或滩边缘相发育，其几何形态是 水深和原地生物生长特征的函数。在低到中等沉降速率、浅到中等深度 (100～600m)的盆地中常见前积作用，面临海的边缘则以加积作用为主。相 反，在逐渐变深、无坡折的海底背景下，发育较宽的、难以区分的相带(如 克拉1/7/15
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构造沉降作用也会影响碳酸盐台地的暴露。碳酸盐台地出露地表将 会造成碳酸盐停止生长并对暴露的碳酸盐沉积物产生化学侵蚀。碳 酸盐沉积物常是不稳定的，易遭受酸性大气水的改造。不稳定矿物 文石和高镁方解石易转变成更为稳定的低镁方解石。若气候湿润， 出露的碳酸盐台地有时会形成喀斯特地貌以及次生孔隙发育的碳酸 盐岩储层。碳酸盐台地暴露地表(低位期)所发生的大多数风化成岩作 用都是化学性质的，物理作用是不明显的。若有陆源碎屑供给，则 河流可深切碳酸盐台地，将碎屑物质输送到盆地。需指出的是，低 位期原地碳酸盐体积的多少主要取决于碳酸盐斜坡特点。
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1、I型层序界面特征
当海平面迅速下降且速率大于碳酸盐台地或滩边缘盆地沉降速率、海平面位 置低于台地或滩边缘时，形成碳酸盐岩的I型层序界面。I型层序界面以台地 或滩的暴露和侵蚀、斜坡前缘侵蚀、区域性淡水透镜体向海方向的运动以及 上覆地层下超、海岸上超向下迁移为特征。
碳酸盐岩形成及类型ppt课件
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2019/5/6
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％，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”。 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。 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。
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。
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：
它们的磨圆度，分选性等特征。
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、 大于0.03毫米断口粒状，可见到解理面；泥晶基质的粒 度较细小，小于0.03毫米，断口较致密、颜色较深。在 描述时还要注意它们各自的含量。
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
132矿物成分的鉴定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肉眼区分是非常困难的可借助于盐酸5来鉴定方解石遇盐酸强烈起泡白云石遇冷盐看不到起泡但有时可以听到兹兹响声粉沫或加热可以起泡
提纲
碳酸盐岩的结构结晶
粒屑之——团粒: 不具内部结构的碳酸盐球状、椭球
状的颗粒。一般认为是生物的粪便。
粒屑之——团块：由几个碳酸盐颗粒被灰泥或藻类粘
结在一起而形成——也称为葡萄石。
粒屑之——核形石：特殊形状的藻灰岩
图中A、B、C、D、E、F依次为内碎屑、生物碎屑、 团粒、团块、豆粒、核形石
碳酸盐岩的结构
填隙物：泥晶方解石（泥晶基质）和亮晶方解石
第四章 内源沉积岩—碳酸盐岩
一、碳酸盐岩的成分特征
２.同位素： A. 18O/16O：区分海陆相、古海水盐度、水温变化、海陆 变迁 B. 13C/12C 和14C ：区分海陆相、古海水盐度、水温变化、 海陆变迁, 14C定年。
海相：重同位素含量高
第四章 内源沉积岩—碳酸盐岩
3、矿物成分：
碳酸盐矿物：方解石（三方晶系）和文石（与方解石同质二相，斜
碳酸盐岩的结构既可以是机械成因的，又可以是化学、生物化学成 因的，与碎屑岩的结构相比，碳酸盐岩的结构要复杂
碳酸盐岩的结构
二、碳酸盐岩结构特征分述
1、粒屑结构：由颗粒和填隙物组成。
颗粒类型包括：
内碎屑（无内部结构的碳酸盐岩软泥颗粒）
生物碎屑（骨粒） 鲕粒和豆粒
团粒（不具有内部结构的粪团粒）
团块（颗粒集合体） 核形石
第四章 内源沉积岩—碳酸盐岩
一、碳酸盐岩的成分特征
1、化学成分：
主要化学成分：CaO、 MgO、 CO2 次要化学成分：SiO2、 TiO2 、Al2O3、FeO、 Fe2O3、 K2O、 Na2O、 H2O等 石灰岩的化学成分： CaO占42.61%; MgO占7.9%; CO2占 41.58%; SiO2 占5.91%, (纯)白云岩的化学成分：CaO占30.4%; MgO占21.8%; CO2占47.8%; 极少量的微量元素：Sr、Ba、Rb、V、Ni等，可作为判别环境的标志 A.化学式表示：CaCO3、CaMg(CO3)2、FeCO3、MgCO3 B.氧化物表示：CaO（43%)、MgO(8%)、CO２(42%)及SiO2(5.2%), 其它氧化物(3%):FeO、Fe2O3、K2O、Na2O、H2O C.微量元素：Sr、Ba, Rb, Ni, Zn,
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。
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第四章 内源沉积岩：碳酸盐岩
一、成分 二、结构 三、构造 四、分类 五、主要岩石类型 六、成岩作用
第四章碳酸盐岩新版
第四章 内源沉积岩：碳酸盐岩
一、碳酸盐岩的成分特征 1、矿物成分
主要由方解石和白云石组成。 （1）碳酸盐矿物
文石、方解石、白云石、菱镁矿、菱铁矿和菱锰矿。 现代碳酸钙沉积主要由高镁方解石、文石及少量低镁方 解石组成。 古代岩石中的碳酸盐矿物主要为低镁方解石。 （2）非碳酸盐矿物 石膏、重晶石、岩盐、钾镁盐矿物、蛋白石、自生石英、 海绿石和磷酸盐矿物等。 （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
4、次生结构 次生结构主要为交代结构和重结晶结构 。
第四章碳酸盐岩新版
第四章 内源沉积岩：碳酸盐岩
三、碳酸盐岩的构造
1、缝合线 缝合线是指在垂直碳酸盐岩等岩石层理的切面中发育的锯齿
状缝缝。在三度空间中，实际上它是许多参差不齐的小柱所组成 的复杂曲面。小柱体的柱面上常有明显的滑动擦痕，缝合面上有 薄膜状褐黄色的粘土和铁质充填等。
第四章碳酸盐岩新版
第四章 内源沉积岩：碳酸盐岩
粒屑结构类型（何启祥，1978） 图中A、B、C、D、E、F依次为内碎屑、生物碎屑、团粒、团块、豆粒
第四章碳酸盐岩新版
第四章 内源沉积岩：碳酸盐岩
第四章碳酸盐岩新版
第四章 内源沉积岩：碳酸盐岩
（1）内碎屑 内碎屑由未固结的碳酸盐沉积物经冲刷破碎短距离搬运
第四章碳酸盐岩新版
第四章 内源沉积岩：碳酸盐岩
缝合线构造（刘和甫，1959） a-缝合线被方解石脉切割（鄂西，建始，三叠系）；
b-缝合线切割方解石脉（鄂西，恩施，三叠系）
第四章 内源沉积岩：碳酸盐岩
第四章碳酸盐岩新版
第四章 内源沉积岩：碳酸盐岩
（2）生物碎屑 由盆地内部的生物骨骼原地或异地堆积而成。生物碎屑
一般经过水流破碎、磨蚀或搬运，因而都具有磨圆和分选现 象。
第四章碳酸盐岩新版
第四章 内源沉积岩：碳酸盐岩
（3）团粒 团粒是由泥晶方解石组成的卵圆形或次卵圆形颗粒，无明
显的内部构造，有时含有极细的生物碎屑，粒度一般为粉屑至 砂屑。
第四章碳酸盐岩新版
第四章 内源沉ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ岩：碳酸盐岩
（4）团块 团块是一种外形不规则的复合颗粒，常常由泥晶方解石胶 结几个鲕粒、团粒或粪粒构成。其成因主要有两种，一种为凝 聚作用，另一种为未固结的碳酸盐沉积物的破碎再胶结作用。
第四章碳酸盐岩新版
而形成，由于它形成于盆地内部，因而称为内碎屑。内碎屑可 根据粒度进一步划分为砾屑、砂屑、粉屑和泥屑，其粒度与陆 源碎屑结构的砾、砂、粉砂和粘土的划分一致：
砾屑：＞2mm 砂屑：2-0.06mm 粉屑：0.06mm-0.03mm 微屑：0.03mm-0.004mm 泥屑：＜0.004
第四章碳酸盐岩新版
第四章 内源沉积岩：碳酸盐岩
（5）鲕粒 鲕粒是具有核心和同心层结构的球状颗粒，其粒度为20.25mm，常见的鲕粒为粗砂级（1-0.05mm），大于2mm和小于 0.25mm的鲕粒较少见。 鲕粒的核心可以是内碎屑、生物碎屑、球粒、陆源碎屑颗 粒等。同心层主要由泥晶方解石构成。现代海洋环境中的鲕粒 由文石组成。有的鲕粒具有放射状结构。根据鲕粒的核心与同 心层的大小及鲕粒的形态特征，鲕粒可细分为正常鲕、表皮鲕、 负鲕、复鲕、放射鲕、单晶鲕和多晶鲕。 直径大于2mm的由核心和同心层结构的球状颗粒称为豆石。
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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。
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（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
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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%。
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第四章 内源沉积岩：碳酸盐岩
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2、化学结构 按照结晶程度可分为非晶质结构、隐晶质结构和显晶质 结构。 非晶质结构见于一些化学或胶体化学成因的岩石类型中 ，如硅质岩、磷灰岩等。 隐晶质结构由微晶矿物集合体组成。 显晶质结构按照结晶颗粒的大小分为粗晶（大于2mm）、中 晶（2-0.062mm）、细晶(0.062-0.004mm)和微晶(0.0040.001mm)
生物结构一般由造礁生物骨骼、附生生物遗体、造礁 生物碎屑和化学沉淀物质构成。
主要的造礁生物为珊瑚、藻类、层孔虫、软体动物及 苔藓虫。
附生生物为棘皮动物和有孔虫等。 化学沉淀物质主要为纤维状方解石。
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缝合线形态多样，可呈微波状、锯齿状、陡峰状等。其起伏 幅度小者低于1mm，大者高于l0厘米，甚至达1米。
近于平行层理分布的多见，但也有新交或垂宜层理的。它既 可以切穿化石、鲕粒等，又可以绕过它们。
一般认为是固结的岩石在负荷压力作用下发生差异溶解而形 成。缝合线和缝合面上充填的粘土物质和铁质是压溶后留下的不 镕残余物。
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第四章 内源沉积岩：碳酸盐岩
化学结构（何起祥，1978） 图中A、B、C依次为半自第四形章碳结酸盐构岩、新版自形结构、他形结构
第四章 内源沉积岩：碳酸盐岩
3、生物结构 由原地生长的底栖固着生物通过生命活动，由生物骨架 和伴生的生物化学组分构成的结构，也称生物骨架结构。 常见于礁灰岩中。
一、成分 二、结构 三、构造 四、分类 五、主要岩石类型 六、成岩作用
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一、碳酸盐岩的成分特征 1、矿物成分
主要由方解石和白云石组成。 （1）碳酸盐矿物
文石、方解石、白云石、菱镁矿、菱铁矿和菱锰矿。 现代碳酸钙沉积主要由高镁方解石、文石及少量低镁方 解石组成。 古代岩石中的碳酸盐矿物主要为低镁方解石。 （2）非碳酸盐矿物 石膏、重晶石、岩盐、钾镁盐矿物、蛋白石、自生石英、 海绿石和磷酸盐矿物等。 （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
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4、次生结构 次生结构主要为交代结构和重结晶结构 。
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三、碳酸盐岩的构造
1、缝合线 缝合线是指在垂直碳酸盐岩等岩石层理的切面中发育的锯齿
状缝缝。在三度空间中，实际上它是许多参差不齐的小柱所组成 的复杂曲面。小柱体的柱面上常有明显的滑动擦痕，缝合面上有 薄膜状褐黄色的粘土和铁质充填等。
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第四章 内源沉积岩：碳酸盐岩
粒屑结构类型（何启祥，1978） 图中A、B、C、D、E、F依次为内碎屑、生物碎屑、团粒、团块、豆粒
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第四章 内源沉积岩：碳酸盐岩
（1）内碎屑 内碎屑由未固结的碳酸盐沉积物经冲刷破碎短距离搬运
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第四章 内源沉积岩：碳酸盐岩
缝合线构造（刘和甫，1959） a-缝合线被方解石脉切割（鄂西，建始，三叠系）；
b-缝合线切割方解石脉（鄂西，恩施，三叠系）
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第四章 内源沉积岩：碳酸盐岩
（2）生物碎屑 由盆地内部的生物骨骼原地或异地堆积而成。生物碎屑
一般经过水流破碎、磨蚀或搬运，因而都具有磨圆和分选现 象。
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第四章 内源沉积岩：碳酸盐岩
（3）团粒 团粒是由泥晶方解石组成的卵圆形或次卵圆形颗粒，无明
显的内部构造，有时含有极细的生物碎屑，粒度一般为粉屑至 砂屑。
第四章碳酸盐岩新版
第四章 内源沉ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ岩：碳酸盐岩
（4）团块 团块是一种外形不规则的复合颗粒，常常由泥晶方解石胶 结几个鲕粒、团粒或粪粒构成。其成因主要有两种，一种为凝 聚作用，另一种为未固结的碳酸盐沉积物的破碎再胶结作用。
第四章碳酸盐岩新版
而形成，由于它形成于盆地内部，因而称为内碎屑。内碎屑可 根据粒度进一步划分为砾屑、砂屑、粉屑和泥屑，其粒度与陆 源碎屑结构的砾、砂、粉砂和粘土的划分一致：
砾屑：＞2mm 砂屑：2-0.06mm 粉屑：0.06mm-0.03mm 微屑：0.03mm-0.004mm 泥屑：＜0.004
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（5）鲕粒 鲕粒是具有核心和同心层结构的球状颗粒，其粒度为20.25mm，常见的鲕粒为粗砂级（1-0.05mm），大于2mm和小于 0.25mm的鲕粒较少见。 鲕粒的核心可以是内碎屑、生物碎屑、球粒、陆源碎屑颗 粒等。同心层主要由泥晶方解石构成。现代海洋环境中的鲕粒 由文石组成。有的鲕粒具有放射状结构。根据鲕粒的核心与同 心层的大小及鲕粒的形态特征，鲕粒可细分为正常鲕、表皮鲕、 负鲕、复鲕、放射鲕、单晶鲕和多晶鲕。 直径大于2mm的由核心和同心层结构的球状颗粒称为豆石。
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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。
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（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
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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%。
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第四章 内源沉积岩：碳酸盐岩
2、化学结构 按照结晶程度可分为非晶质结构、隐晶质结构和显晶质 结构。 非晶质结构见于一些化学或胶体化学成因的岩石类型中 ，如硅质岩、磷灰岩等。 隐晶质结构由微晶矿物集合体组成。 显晶质结构按照结晶颗粒的大小分为粗晶（大于2mm）、中 晶（2-0.062mm）、细晶(0.062-0.004mm)和微晶(0.0040.001mm)
生物结构一般由造礁生物骨骼、附生生物遗体、造礁 生物碎屑和化学沉淀物质构成。
主要的造礁生物为珊瑚、藻类、层孔虫、软体动物及 苔藓虫。
附生生物为棘皮动物和有孔虫等。 化学沉淀物质主要为纤维状方解石。
第四章碳酸盐岩新版
第四章 内源沉积岩：碳酸盐岩
第四章碳酸盐岩新版
第四章 内源沉积岩：碳酸盐岩
第四章碳酸盐岩新版
缝合线形态多样，可呈微波状、锯齿状、陡峰状等。其起伏 幅度小者低于1mm，大者高于l0厘米，甚至达1米。
近于平行层理分布的多见，但也有新交或垂宜层理的。它既 可以切穿化石、鲕粒等，又可以绕过它们。
一般认为是固结的岩石在负荷压力作用下发生差异溶解而形 成。缝合线和缝合面上充填的粘土物质和铁质是压溶后留下的不 镕残余物。
第四章碳酸盐岩新版
第四章 内源沉积岩：碳酸盐岩
化学结构（何起祥，1978） 图中A、B、C依次为半自第四形章碳结酸盐构岩、新版自形结构、他形结构
第四章 内源沉积岩：碳酸盐岩
3、生物结构 由原地生长的底栖固着生物通过生命活动，由生物骨架 和伴生的生物化学组分构成的结构，也称生物骨架结构。 常见于礁灰岩中。