13第十三章白云岩讲解
五、白云岩PPT课件
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6
毛细管浓缩作用模式示意图
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3、回流渗透白云化作用
在蒸发强烈的近岸泻湖，蒸发作用使泻湖盐度 不断增高，向岸越近蒸发作用越强，盐度越高。当 盐度达到72‰时，除CaCO3以文石和高镁方解石方 式沉淀外，开始出现石膏沉积；当盐度达到199‰， 大量出现石膏、石盐。盐水中Ca2+的沉淀，大大提 高了海水中 Mg2+含量，这种重卤水沉降到泻湖底 部并顺着泻湖平缓的斜坡向海洋方向流动，浓度差 使高盐度高密度的重卤水向含低盐度和低密度正常 海水的沉积物中渗透，在流经疏松的钙质沉积物时， Mg2+进入沉积物的CaCO3晶格中，逐渐形成白云石。
点
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3
1.原生沉淀作用
奥尔德曼和斯金纳（Alderman and Skinner，1957),注意到澳大利亚南部考
龙泻湖中存在着白色悬浮物，它们是很细
的高镁方解石和富钙白云石的混合物，方
解石的成分范围为Ca77Mg23到Ca93Mg2， 白云石的成分范围为Ca50Mg50到 Ca56Mg44。但据14C测定，这里的白云石 沉积速度太快,为0.2～05mm/年。
用这种机理可以解释一些既无浓缩海水标志也无混合水标 志的白云岩。
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11
6、调整白云化作用
当海平面下降使沉积物中的高镁方解石暴露于大 气淡水中时，高镁方解石发生溶解，释放出镁离子， 使该处或下伏的碳酸盐沉积物发生白云化作用。这种 白云化作用所需的镁离子来自沉积物本身，所需的条 件是海平面相对下降，使原生沉淀的不稳定的碳酸盐 矿物在大气淡水作用下，发生溶解、重新组合或调整 而发生白云化作用。
②时代越老的地层中白云岩越多,而新生界中白 云岩很少,可能与交代作用的时间有关;
白云岩化成因机理和模式ppt课件
5.埋藏方式
• 埋藏白云石化主要发生在后期埋藏成岩阶段， 构成深度较深。这阐明温度升高有利于白云石的 构成；在地下较深处温度较高，白云石可以构成， 并常作为亮堂的裂痕充填物或砂岩的胶结物出现， 这曾经是不争的现实。
• 普通以为，生成大量白云石所需的Mg离子来自 页岩。随埋藏深度加大，粘土矿物会发生转化， 在这转化的过程中，会释放出Mg离子。压实作用 使Mg离子运移到石灰岩中从而导致白云化。
2.压实导致的横向流动
• 由于岩层本身的非 • 均质性(粒径大小、抗 • 压才干等)，在上覆沉 • 积物的压实作用下， • 更容易被压实的岩层 • 孔隙水就会被排斥到 • 周围的地层当中，形 • 成横向的流动，如图 • 3 (b)。
3.深部热液流体上涌
• 由于深部流体的 • 上涌或热能、岩浆 • 活动以及底辟构造 • 等缘由，使压力较 • 大、温度较高的流 • 体浸透到上覆地层 • 当中或沿断层向上 • 运移，如图3 (c)。
谢 谢！
白云岩化成因机理和方式
张鹏 矿物S131
目录
一、根本概念 二、研讨进程 三、白云岩化成因及动力 四、白云岩化方式 五、总 结
一、根本概念
• 白云岩：一种堆积碳酸盐岩。主要由白云 石组成，常混入石英、长石、方解石和粘 土矿物。
• 白云岩化：指灰泥或灰岩中的方解石、文 石、高镁方解石被白云石交代的作用。
• 石化一系列转变也会释放出大量的Mg2+。
3.生物来源的Mg2+
• 一些动植物在本身的新陈代谢或生长过 程中可以富集Mg2+，这些生物的躯体伴随 着碳酸钙一同堆积下来，在埋藏的过程中 释放出Mg2+，使碳酸钙发生白云石化。
• 普通由生物提供Mg2+来源的白云岩会保 管有生物的躯体化石或遗址。
岩浆岩岩石学——岩浆岩的成因
第十三章岩浆岩的成因由前面的介绍可以看到，岩浆岩种类繁多，性状各异。
现简要介绍形成岩浆岩的岩浆种类及其来源；形成岩浆岩的地质作用和物理化学作用。
这些都是岩浆岩成因方面的重大问题，也是地质科学中的一些重大问题，目前仍在不断地探索和研究中。
一、原始岩浆的种类和起源根据目前研究，岩浆起源于上地幔和地壳底层，并把直接来自地幔或地壳底层的岩浆叫原始岩浆。
岩浆岩种类虽然繁多，但原始岩浆的种类却极其有限，一般认为仅三、四种而已，即只有超基性(橄榄)岩浆、基性(玄武岩浆)、中性(安山)岩浆和酸性(花岗或流纹)岩浆。
当然，对这个问题的认识也经过一个长期历史发展过程。
在十九世纪中叶布恩森(Bonson,1851)曾提出有玄武岩浆和花岗岩浆两种原始岩浆的主张，但关于花岗岩浆的论点一直未受重视，一些学者却坚持认为只有一种玄武岩浆，而所有的岩浆岩都是由玄武岩浆派生出来的。
这就是本世纪初至20年代期间风行一时的岩浆成因一元论。
最早提出一元论者是戴里(Daly)和鲍文。
但一元论不能解释这样一个众所周知的地质事实，即花岗岩在大陆地壳中的分布要比玄武岩广得多，例如据计算，花岗岩的分布面积比玄武岩大五倍，比其他深成岩大二十倍，并且花岗岩几乎不与玄武岩共生。
进入本世纪三十年代，列文生—列森格和肯尼迪(Kenndy,1933)根据花岗岩和玄武岩同为地壳中分布最广的岩浆岩这一事实，又重新昌导花岗岩浆和玄武岩浆两种原始岩浆的论点，即所谓岩浆成因二元论。
本世纪中期前后，有人针对环太平洋“安山岩线”和阿尔卑斯型超基性侵入岩这种地质事实，又提出了安山岩浆和橄榄岩浆的论点。
于是进入了所谓岩浆成因的多元论阶段。
目前认为种类繁多的岩浆岩就是从橄榄岩浆、玄武岩浆、安山岩浆、花岗岩浆通过复杂的演化作用形成的。
这几种原始岩浆是上地幔和地壳底层的固态物质在一定条件下通过局部熔融(重熔)产生的。
局部熔融是现代岩浆成因方面的一个基本概念，大致解释如下：和单种矿物比较起来，岩石在熔化时有下列两个特点：第一，是岩石的熔化温度低于其构成矿物各自单独熔化时的熔点；第二，是岩石从开始熔化到完全熔化有一个温度区间，而矿物在一定的压力下仅有一个熔化温度。
第13讲—自生沉积岩
吉林大学地球科学学院 2008年秋季
岩石学(Petrology)
简介 岩浆岩 沉积岩√ 变质岩
第十三章 内源沉积岩
第一节 碳酸盐岩概述 第二节 碳酸盐岩的成分特征 第三节 碳酸盐岩的结构 第四节 碳酸盐岩的构造 第五节 碳酸盐岩的分类 第六节 碳酸盐岩的主要岩石类型 第七节 其他内源沉积岩
第二节 碳酸盐岩的成分特征
二 矿物成分：
1.碳酸盐矿物：方解石和文石、白云石、菱铁 矿、菱锰矿、菱锌矿、铁白云石Ca(Mg,Fe)[CO3]2
2.陆源碎屑混入物：粘土矿物、石英、长石及 微量重矿物。当陆源碎屑混入物>50%则过渡为粘 土岩或粉砂岩/砂岩。
3.非碳酸盐自生矿物：石膏、硬石膏，重晶石、 天青石、K,Na,Mg的卤化物、及蛋白石、自生石英、 黄铁矿、白铁矿、海绿石（K,Fe,Mg的铝硅酸盐矿 物）、鲕绿泥石（ Fe,Mg的铝硅酸盐矿物）、磷酸 盐矿物和有机质。
10~25 10~25 25~50
粘土(砂) （%）
10~25 25~50 10~25
10~25 25~50 10~25
50~75 50~75 50~70
岩石名称
含泥（砂）含云石灰岩 含云泥（砂）灰岩 含泥（砂）云灰岩
含泥（砂）含灰白云岩 含灰（砂）泥云岩 含泥（砂）灰云岩
含灰含云泥（砂）岩 含灰含云泥（砂）岩 含灰云质泥（砂）岩
第三节 碳酸盐岩的结构
1.粒屑结构
(2)鲕粒及鲕粒结构 基本特征：由核心和同心纹层构成的球体或椭
球体。鲕粒直径在2-0.2mm之间，粒度较均匀。 鲕粒分类：真鲕、假鲕、复鲕、薄皮鲕、变形
鲕、变晶鲕。
形成条件：核心、扰动的水体、CaCO3过饱和。 形成环境：水深适宜的潮下浅滩或较封闭的浅 湖环境。
13第十三章白云岩讲解
四、混合水白云石化作用
对于广泛分布的陆表海陆棚或构造高地中共生的白云岩， 其中没有蒸发矿物或蒸发岩，也缺乏潮上标志，用高镁钙比 率的超盐度卤水的白云石化模式不能解释。
巴迪奥扎曼尼〔Badiozamani,1973〕提出了大气淡水 和海水混合的白云石化作用机理。
依据试验〔图16-12〕15%~30%的海水与地下淡水混合， 将会使方解石不饱和，而对白云石则会增加其饱和度，这样 在盐度降低而Mg/Ca比值乃保持不变的状况下也可以——准同生白云化作用
平均高潮面
潮上带蒸发泵 陆源地下水
潮源地下水
图16-10潮上萨布哈蒸发泵白云石化机理
二、毛细管浓缩作用或蒸发泵作用
——准同生白云化作用
毛细管浓缩作用或蒸发泵作用根本特色： 形成条件：潮间及潮上带(近海的暴露的地表)；气
候枯燥、蒸发量大； 镁质来源：经毛细管作用由海水供给 交代特色：高盐度、高镁钙比的孔隙溶液就地交代
第十三章 白云岩
主要由白云石〔含量＞50％〕组成的碳酸盐 岩，称为白云岩。
与石灰岩不同，白云岩不仅有沉积成因的， 更多的是次生交代成因的，因此，白云岩的分 类命名与石灰岩有同也有异。
第一节 白云岩岩类学
一、白云岩的(构造组分)分类
1、沉积成因的白云岩
的白云岩〕
-----〔具粒屑构造或骨架构造
其构造分类系统和命名原则与石灰岩的根本 一样，只要把石灰岩构造分类表中的“石灰岩” 改为“白云岩”、“灰泥”改作“云泥”即可。
1、沉积成因的白云岩
亮晶鲕粒云岩,溶扩剩余粒间孔和粒间溶 孔。柯深103井，6361.5m。
2、交代作用特殊彻底的次生交代(成因的)白云岩， 及重结晶白云岩〔具晶粒构造的白云岩〕
依据晶粒大小进展分类命名，如泥晶白云岩、粉晶 白云岩、细晶白云岩、中晶白云岩、粗晶白云岩等，其 划分标准在不同的分类系统中有常有确定的差异。
白云岩化模式课件
d) 沿断层快速上升的热学水习交溶流PP液T ，流体中的CO2突然释
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1.4 白云化模式分类
微生物白云化模式 浅埋藏白云化模式
中-深埋藏白云化模式 热液白云化模式
萨勃哈白云化模式 回流渗透白云化模式
混合白云化模式 压实白云化模式 热对流白云化模式 构造挤压白云化模式 地形补给白云化模式
学习交流PPT
• 白云化流体不是直接源于蒸发海水或混合水，可 能来自细粒沉积物的孔隙水和吸附水，地层流体 等。
• 流体驱动力不是简单的学习流交流体PPT 密度差，可能为地层
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2.5 中-深埋藏白云化模式
• 所有的埋藏白云化模式本质上都是水文学模式， 但不同的模式对于流体驱动的驱动力和驱动方向 不同，可以总结为以下四种类型：
① 压实流；
② 热对流；
③ 地形驱动流；
④ 构造驱动流。
学习交流PPT
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2.5.1 压实驱动模式
• 随埋藏深度的增加，松散沉积物中的孔隙流体在上
覆荷载增加的过程中逐渐压实脱水，一些富镁的压
实流体进入到临近渗透性较好的灰岩，发生白云石
化作用。
学习交流PPT
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2.5.2 构造挤压模式
• 富镁的地层流体因构造负荷作用产生的挤压变形 从地层中排出，并被驱动到盆地边缘导致可渗透 灰岩发生白云石化作用。
14
萨勃哈白云岩特征
• 以泥晶-微晶级白云石为主；
• 生物多样性缺乏，尤其缺乏窄盐度生物；
• 较低的δ13C和较高的δ18O值，Sr和Na含量高，Fe 和Mn含量低；
• 常与石膏或硬石膏伴生；
• 分布受沉积环境控制，具有一定的区域性；
• 白云化效率随海进、海学习退交流变PPT 化；
13.第十三章 白云岩
（2）次生交代成因的白云 岩的分类和命名
次生交代成因的白云岩，通 常按照晶粒大小（晶粒界限见表 11－1）对其分类命名，如泥晶白 云岩、粉晶白云岩、细晶白云岩、 中晶白云岩、粗晶白云岩等（图 13－2），其中细晶白云岩、中晶 白云岩、粗晶白云岩等表面常呈 砂糖状，故又称为砂糖状白云岩。
按照晶粒 大小分类是纯 描述性的，不 仅适用于次生 白云岩，也适 用于沉积成因 的白云岩。
考龙潟湖
澳大利亚南部考龙潟湖中的白云石形成条件： 水很咸、pH值很高、植物很茂盛的条件下形成的。通过光合作用，植物 从水中吸取CO2，使水的pH值增高，这就促使白云石沉淀。白云石以化学沉 淀的方式从水体中直接沉淀出来。
奥尔德曼和斯金纳（Aldeman and Skinner，1957）曾注意到，孤立的湖
二、毛细管浓缩作用－准同生白云化作用
在现代热带地区的潮上带，例如在波斯湾南岸的潮上带，在其表层的碳酸 盐沉积物中，现在正在进行着准同生的白云化交代作用。
这些刚沉积不久的表层沉积物，主要是文石。这些沉积物还是疏松的，其 粒间充满着水。这些粒间水，在开始阶段是正常的海水。由于该地区气候干热， 蒸发作用强烈，这些粒间水就不断地向空气中散发。与此同时，海水又通过毛 细管作用，源源不断地补充到这些疏松沉积物的颗粒之间。久而久之，这些粒 间水的含盐度就变大了，正常的海水就变成了盐水。从这种盐水中首先沉淀出 来的是石膏，也可能还有一些其他盐类矿物。在波斯湾南岸的广大潮上地带， 这种膏盐沉积物十分发育。这种潮上带经常是干的，但在低凹地区也可积水成 为盐水沼泽。阿拉伯语“萨布哈”就是指这种潮上的盐沼地。
第十三章 晚古生代的古生物、古地理和古构造史
华 南 地 区 茅 口 期 古 地 理 图
华南地区龙潭期古地理图
华 南 地 区 大 隆 期 古 地 理 图
干旱气候条件下的内陆河湖沉积
P3
河湖沉积环境
P2
海退背景下的三角洲平原泥炭沼泽环境
P1
山 西 太 原 二 叠 纪 地 层 剖 面
华北板块二叠纪地层序列
时代 P2 组 石千峰组 上石盒子组 下石盒子组 P1 山西组 太原组中上部 C 太原组下部 岩 性 红色砂泥岩，含石膏，干旱气候条件 杂色砂页岩，少量植物化石，半干旱气候 黄绿、灰绿色砂页岩，下部含不规则煤层， 植物化石丰富 黑色砂页岩含煤沉积及钙质页岩，近海平原 泥炭沼泽
D1莲花山组/Cam3,广西金秀河口美村
交错层理，D1 莲花山组, 广西横县六景
Rusophycus Cruziana D1莲花山组, 广西 横县 六景
泥质砂岩, D1那高岭组, 广西横县六景
砂岩, 黑色页岩, D1郁江组, 广西北流大风门
D2 东 岗 领 组 贵 州 独 山 ,
珊瑚礁,D2东岗领组,贵州独山
蜥螈(P1)—原始爬行类
大异齿龙(P)—背部具帆状构造
爬行类 reptile
中龙的分布与大陆漂移
两栖类一直在减少
以前人们对世界上两栖类动物数量的减少 的印象，主要是来自口耳相传的说道，并 没有多少确切的依据。现在，通过对从 1950年到1997年多达900种以上的两栖类 动物数量的时间序列研究，这些印象得到 了证实。在过去的40多年里，两栖类动物 数量的以每年平均4－5％的速度减少，并 且在1960年代有某些突然的下降。 [Nature, 2000/4/14, p. 752]；
华北板块石炭纪地层序列
时代 C2—P1 C2 组名 太原组 本溪组 O1
第十二章 石灰岩 十三 白云岩
第一节 白云岩的分类
●按照晶粒大小分类 ●按照结构组分分类 ●按照残余结构组分分类
一、按照晶粒大小分类
泥晶白云岩（晶粒<0.005mm) 粉晶白云岩 细晶白云岩 中晶白云岩 粗晶白云岩
二、按照结构组分分类 --对沉积成因的白云岩
只是把石灰岩分类命名中的石灰 岩”变为“白云岩”，“灰泥”变为 “云泥”即可，如：云泥白云岩、颗 粒质云泥白云岩、云泥颗粒白云岩、 亮晶颗粒白云岩等
白云岩化模式图
蒸发泵白云化作用 回流渗透白云化作用 混合水白云化作用 深埋藏白云化作用 调整白云化作用 玄武岩淋滤白云化
第三节 白云岩的成因分类
• 原生白云岩:由从水体中直接沉淀出的 白云石组成的岩石。
• 次生白云岩：一切由交代作用或白云 化作用而形成的白云岩。
白云岩成因分类及其相应的生成机理
5cm
填隙物为灰色灰泥，含量40%。 砾屑石灰岩呈中层状，与下覆砂屑石灰岩和上覆具氧化圈的砾屑石灰 岩均呈突变接触。接触面为凹凸不平的冲刷面。（宏观构造等特征） 岩石发生选择性白云（石）化，部分灰泥基质被选择性交代。白云石 含量7%，呈斑状富集，风化后呈黄褐色。此外，还见一些缝合线构造。 （成岩现象） 储集特征：孔隙类型和含量，裂缝（长度、密度、组数、走向等）
灰泥 石灰岩
四、推荐的石灰岩分类
基质支撑 (颗粒<50%)
颗粒支撑 (颗粒>50%)
颗粒<10% 颗粒10%- 颗粒25%- 灰泥充填 亮晶充填
25%
50%
为主
为主
灰泥石灰岩 含颗粒灰 颗粒质灰 灰泥颗粒 亮晶颗粒
泥石灰岩 泥石灰岩 石灰岩
石灰岩
第三节 主要的石灰岩类型
一、颗粒石灰岩 二、灰泥石灰岩 三、生物礁石灰岩
白云岩的分类与成因
第32讲白云岩的分类与成因(Classification and causes of dolomite)学时：1学时基本内容：白云岩的成因分类：原生白云岩、次生白云岩，白云岩的石化程度分类：有残余结构、无残余结构。
白云岩的生成机理：原生沉淀作用、毛细管浓缩作用——准同生白云化作用、回流渗透白云化作用、混合白云化作用、淡水白云石、调整白云化作用、生物白云化作用、埋藏白云化作用、海水白云化作用等。
教学重点与难点：重点：白云岩的主要生成机理，和白云岩的成因分类。
难点：白云岩的成因问题，是碳酸盐岩石学中最难解决的问题之一，及其不同生成机理所处的沉积环境和背景。
教学思路：重点讲述白云岩的主要生成机理中的毛细管浓缩作用——准同生白云化作用、回流渗透白云化作用、混合白云化作用和埋藏白云化作用，对其他几种机理概述，并根绝不同的成因机理简述如何对白云岩进行精细的分类。
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、白云岩有哪几种生成方式？它们的形成要理如何？2、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？3、根据白云岩的生成机理，可以把白云岩划分为哪几类？4、原生沉淀作用、毛细管浓缩作用、回流渗透白云化作用有什么共同之处？5、简述不同类型白云岩的生成机理？教学内容提要：白云岩的分类与成因一、白云岩的结构分类白云岩是主要由白云石组成的沉积碳酸盐岩。
在白云岩的结构分类中，应强调以下三点。
第一，石灰岩的结构分类系统和命名原则，基本上也适用白云岩。
第二，在白云岩中，晶粒结构发育，除泥晶结构外，粉晶、细晶、中晶以至粗晶结构都相当常见。
13.第十三章 白云岩
在加勒比海巴哈马群岛安德鲁斯岛西岸的潮上带，当地 称做棕桐树小丘，也发育着白云石壳，如图13－4所示。此白 云石壳的年龄最老不过 2200年。它也是现代潮上带“蒸发泵、 白云化作用”的产物。但在这个潮上带中，却没有石膏，很 可能是由于这里气候潮湿，沉淀出的石膏又被溶解掉了。 古代“蒸发泵白 云化作用”形成的白 云岩十分常见，如华 北地台的奥陶系（金 振 奎 、 冯 增 昭 ， 1993 ； Feng Zengzhao ， Jin Zhenkui ， 1994 ）、加 拿大西部的泥盆系 （金振奎 、 Spencer ， 1993 ） 、 美 国 西 部 的 寒武系。
这两种白云化作用，其驱动原理、运动方向、白云化的时间、 所生成的白云岩的岩性特征等，虽各不相同，但都离不开高镁钙 比率的盐水。高镁钙比率的盐水是这两种白云化作用的共同基础。
白云岩的成因类型：白云岩不仅有沉积成因的，更多的是次生交代成因的。
（ 1 ）沉积成因的白云 岩的分类和命名：
对于沉积成因的白云岩， 其结构分类系统和命名原则 与石灰岩的基本相同，因为 这些白云岩也主要由颗粒、 泥、胶结物、生物格架及晶 粒等五种结构组分组成的； 所不同的，仅是成分，即石 灰岩的成分主要是方解石， 而白云岩的成分主要是白云 石。因此，只要把石灰岩结 构分类表中的“石灰岩”改 为“白云岩”、“灰泥”改 作 “ 云 泥 ” 即 可 （ 图 13 －
第二节 白云岩的生成机理
二十世纪五、六十年代以来，人们通过对巴晗马台地、波斯湾地区 及其他一些地区现代白云岩的研究和对古代白云岩的研究，相继提出了 一系列白云化学说，这就为解决白云岩成因问题提供了前提。
一、原生沉淀作用 二、毛细管浓缩作用－准同生白云化作用 三、回流渗透白云化作用 四、混合白云化作用
13第十三章白云岩-文档资料
粒间水盐度增大（海水→盐水）
石 膏 等 沉 淀 （ Ca离 子 浓 度 减 小 ）
Mg/Ca比 值 增 大 （ 由 正 常 海 水 3： 1→40： 1） 与 文 石 接 触 ， Mg离 子 将 代 替 Ca离 子
白云石
粒间水
疏松的 表层沉 积物文石为 主
• 盐度很高、Mg/Ca比率也很高，形成富钙的原白云石。
• 淡水白云石：结晶速度慢、 Mg/Ca比率近于1:1，成分较纯、 几乎不含杂质、清洁、透明、晶形良好、晶面平整而光滑、 抗酸蚀能力强。（混合白云化机理实质一致）
第三节
白云岩的成因分类
• 原生白云岩:以化学沉淀方式从水体中直接沉淀出的、化学计 量的白云石而组成的岩石。 • 次生白云岩：一切由交代作用或白云化作用而形成的白云岩。 • 同生白云岩：沉积期生成的白云岩。刚沉积的碳酸盐沉积物 在沉积物与水的交界处，通过交代作用形成的白云石。 • 准同生白云石：同沉积环境条件下，沉积不久的碳酸盐沉积 物基本脱离沉积水体，但不受其影响，通过交代作用形成的 白云石。 • 成岩白云岩：是指碳酸钙沉积物在其成岩作用过程中由交代 作用生成的白云岩。 • 后生白云岩：是指在石灰岩形成以后，由交代作用生成的白 云岩。 • 准同生后白云岩: 泛指准同生期以后生成的白云岩。
粗粉晶白云岩
晶粒白云岩
粗— 中晶
细晶
粗 粉晶
细 粉晶
• 3、按照残余结构组分分类
• --对交代后原始结构仍能辨认的白云岩
•
残余鲕粒白云岩、残余砂屑白云岩等。
•
交代成因白云石的特点
１、具交代结构：白云石晶体交代各种颗粒及化石等
２、晶粒较粗，多在粉晶以上； ３、晶形较好，多呈半自形或自形； ４、晶体较污浊，有较污浊的核心，有时具环带 ５、清洁的白云石菱形晶体常出现在岩石的孔隙中或裂 隙中 ６、部分白云化石灰岩中，白云石呈斑状→云斑石灰岩
白云岩简介及详细资料
白云岩简介及详细资料基本性质性质白云岩白云岩（dolomitite；dolostone）常混入方解石、黏土矿物、菱镁矿、石膏等杂质。
矿石一般呈细粒或中粒结构，呈层状、块状、角砾状或砾状构造。
白云石属三方晶系，晶体常呈马鞍状菱面体， ... 体常为粒状或块状。
颜色为无色、白色或浅褐至深褐色。
玻璃光泽。
煅烧至700~900℃时失去二氧化碳，成为氧化钙和氧化镁的混合物，称为苛性白云石；当煅烧温度达到1500℃时，氧化镁变为方镁石，氧化钙变为结晶α-CaO，白云石是沉积岩中广泛分布的矿物之一。
主要成分主要由白云石(50%以上)构成的岩石，但常常混有方解石及粘土矿。
CaMg(CO3 )2 (白云石)，含CaO 30.41%、MgO 21.86%、CO247.73%，常含铁、锰的类质同象混入物。
属碳酸盐类岩石，外形似石灰岩，以加盐酸起泡微弱区别于石灰岩。
主要成分为钙、镁、矽三种元素。
白云岩常呈浅黄色、浅黄灰色、灰白色、灰褐色、淡肉红色等，具晶粒结构、残余结构、碎屑结构或生物结构。
外观特征白云岩外观与石灰岩非常相似，但是风化面上常有白云石粉及纵横交错的刀砍状溶沟。
这是野外肉眼识别把白云岩最重要特征。
常见类别①泥晶白云岩：由小于0.005毫米的泥晶白云石组成，结构均匀，具显微层理，生物残体很少，有时可见介形类化石，多为原生白云岩。
②微- 细晶白云岩：晶体大小不一，晶形颇佳，外貌颇似砂糖，野外可用砂糖状白云岩称之，往往由其他类型的白云岩重结晶而成。
③藻白云岩：与藻灰岩相似，即由藻类化石组成的白云岩，我国元古代和震旦纪地层中的白云岩大多属于此类，可能是原生白云岩类型。
④生物白云岩及生物碎屑白云岩：可见其中的化石残体，多由生物碎屑灰岩经白云岩化交代作用而成。
⑤内碎屑白云岩：根据其中的碎屑大小又可分为砾屑、砂屑、粉屑白云岩。
它们常以夹层的形态见于一般白云岩层中。
形成于浅海上部或潮间带以上的环境中，其碎屑即由波浪或水流冲击而成。
白云岩
白云岩[编辑本段]⒈矿物：白云岩一种沉积碳酸岩。
主要由白云石组成，常混入石英、长石、方解石和粘土矿物。
呈灰白色，性脆，硬度小，用铁器易划出擦痕。
遇稀盐酸缓慢起泡或不起泡，外貌与石灰岩很相似。
按成因可分为原生白云岩、成岩白云岩和后生白云岩；按结构可分为结晶白云岩、残余异化粒子白云岩、碎屑白云岩、微晶白云岩等。
白云岩含镁较高，风化后形成白色石粉。
较石灰岩坚韧。
在冶金工业中可作熔剂和耐火材料，在化学工业中可制造钙镁磷肥、粒状化肥等。
此外，也用作陶瓷、玻璃配料和建筑石材主要由白云石（50%以上）构成的岩石。
属碳酸盐类岩石，外形似石灰岩，以加盐酸起泡微弱区别于石灰岩。
可用作耐火材料及其它工业原料。
在野外常用的名称有下列几种：①泥晶白云岩：由小于0.005 毫米的泥晶白云石组成，结构均匀，具显微层理，生物残体很少，有时可见介形类化石，多为原生白云岩。
②微- 细晶白云岩：晶体大小不一，晶形颇佳，外貌颇似砂糖，野外可用砂糖状白云岩称之，往往由其他类型的白云岩重结晶而成。
③藻白云岩：与藻灰岩相似，即由藻类化石组成的白云岩，我国元古代和震旦纪地层中的白云岩大多属于此类，可能是原生白云岩类型。
④生物白云岩及生物碎屑白云岩：可见其中的化石残体，多由生物碎屑灰岩经白云岩化交代作用而成。
⑤内碎屑白云岩：根据其中的碎属大小又可分为砾屑、砂屑、粉屑白云岩。
它们常以夹层的形态见于一般白云岩层中。
形成于浅海上部或潮间带以上的环境中，其碎屑即由波浪或水流冲击而成。
⑥鲕状白云岩：这是一类次生的白云岩，即由鲕粒石灰岩经白云岩化作用而成。
由于其孔隙度较大，常为石油或地下水的理想储藏层。
就白云岩的成因而言。
从其形成条件而言，可将白云岩分为三类：原生白云岩：原地沉积的白云岩，是在干燥炎热的气候（28℃～35℃）下蒸发作用而成。
盐度高，水浅（0 ～3 米深的潮汐带上），PH值高于8.3 的咸化潟湖或海湾中形成，也可在陆上咸湖中形成，并常伴生有膏盐层。
13白云岩2
28
二、毛细管浓缩作用或蒸发泵作用 ——准同生白云化作用
潮上带蒸发泵
平均高潮面
潮源地下水
陆源地下水
图16-10潮上萨布哈蒸发泵白云石化机理
按照晶粒大小分类是纯描述性的，不仅适用于次生 白云岩，也适用于沉积成因及重结晶的白云岩。
10
教材（赵澄林等）的方案
11
12
粗－中晶白云岩，安徽准南，上寒武统－下奥陶统，
（＋）×34
13
细晶白云岩，白云石晶形很好，安徽准安，土坝组，（－） ×34
14
粗粉晶白云岩，山东汶南，奥陶系，（－）×34
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第二节 白云岩(石)生成作用
白云岩成因问题，主要是白云岩生成机理问题。
碳酸盐岩石学中最复杂、争论时间最久、最难 解决的问题之一。近二、三十年来，由于X射线衍射 等新技术的应用，在现代碳酸盐沉积物中发现了大 量的白云石。通过这些正在形成的白云石的大量的 实际观察和研究，相继出现了一些崭新的白云化学 说，这就为解决白云岩的成因问题提供了前提。一 些主要的学说或机理简述如下。
②白云化强烈，白云石数量大于50%，但原灰岩结构 残余明显可辩认者，称残余“××结构”灰质白云 岩；如有些白云岩是由颗粒石灰岩白云化形成的， 但颗粒（缅粒、内碎屑等）轮廓仍清晰可见。应按 照晶粒大小命名，或者加上“残余”修饰语，如残 余颌粒石灰岩、残余破屑白云岩等。
③交代作用十分强烈，无残余结构者，按晶粒白云岩 命名。
13白云岩2
2
3
石油行业标准 SY/5368.51995分类方案
白云岩——精选推荐
第二节 白云岩的生成机理
巴迪奥扎曼尼（Badiozamani, 1973）用实验证明
大气水与正常海水的混合液对方解石和白云石的饱和 程度的影响程度不同 在海水为5～50%的混合液中发生方解石被白云石的交 代作用——白云化作用 →混合白云化作用
第二节 白云岩的生成机理
认识：
白云石交代方解石未必需要蒸发作用和高镁/钙比率的 盐水，只要有一定的淡水、咸水混合，同样可以发生 白云化作用，这样就可以解释分布于陆表海陆棚或构 造高地的白云岩的成因问题。
溶液的镁/钙比率 盐度
结晶速度
在变盐度环境中，缓慢的结晶速度下，低镁/钙比率 （近于1：1）也能形成白云石——淡水白云石。
第二节 白云岩的生成机理
白云石生成的化学动力学障碍：
（ 1 ） Mg2+ 与 Ca2+ 的 差 异 水 合 性 （ Mg2+ 对水的静电结合能力大约比Ca2+ 高出20%）
（2）SO42-的限制作用（ SO42- 相对 CO32- 静电结合能力更强）
粒间水盐度增大（海水→盐水）
石膏等沉淀（Ca离子浓度减小）
Mg/Ca比值增大（由正常海水3：1→40：1） 与文石接触，Mg离子将代替Ca离子
白云石
毛细管浓缩作用或蒸发泵作用机理
第二节 白云岩的生成机理
毛细管浓缩作用或蒸发泵作用机理
白云岩特征 成分 白云石为主，也有方解石、粘土矿物等 结构 泥晶—粉晶结构 构造 水平层理（纹层状）、叠层石、泥裂、鸟眼 颜色 灰红、紫红、粉红、灰黄等氧化色 产状 （中）薄层为主，分布稳定，侧向延伸远 共生组合 与蒸发岩共生 有时见石膏假晶或石膏溶解后形成的岩溶角砾 形成环境 潮上带低能区 形成时期 准同生期和成岩早期
白云岩
3、在白云岩中，交代结构发育，如，
晶粒较粗的白云石菱形体交代各种颗粒及 化石等。 晶形较好的白云石菱形体，常具环带或污 浊核心等——交代残余现象。 石灰岩中的云斑，白云岩中的石灰岩残余 体等—交代作用现象。
三、根据交代现象的有无，可把 白云岩划分为两个类型
1、具交代结构的白云岩（包括含白云石的 石灰岩）。 交代成因，次生的，非原生化学沉淀成因
2、特征 ①形成较晚，一般在成岩期的，甚至是成 岩期以后的。 ②晶粒一般较粗，多在粉晶以上，如砂糖 状白云岩。
③常与准同生 白云岩伴生。
四、混合白云化作用 Dorag dolomitization
前述三种白云石生成的机理，都有一个共同点， 即都需要干热的气候，都需要高Mg/Ca比率的盐水， 都把白云石当作一种蒸发矿物看待。 还有一些白云岩，如广泛分布的与陆表海陆棚或 构造高地共生的白云岩，并没有蒸发岩，也缺乏潮上 环境的成因标志。 巴迪奥札曼尼（Badiozamani，1973)提出了大气 水（淡水）与海水混合的白云化作用的机理。
九、玄武岩淋滤白云岩化（了解）
控制白云石结晶的主要因素—— Mg/Ca、盐度和结晶速度
Folk和Land(1975)在对各种环境中的白云石结 晶作用进行研究之后，提出了控制白云岩结晶作用 的主要因素为溶液的Mg/Ca比率、盐度和结晶速度。 白云石是一种很难形成的矿物，其晶格是Ca2+、 Mg2+、CO32-离子层相互交替而成。由于Ca2+和 Mg2+性质相似，在自然界的结晶作用过程中，很难 使他们严格地分离。
第十三章 白云岩
Dolostones
第十三章 白云岩
Chapter 6.2 Dolostones
思考题
原生沉淀作用、毛细管浓缩作用、回流渗透白云
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3、具有交代结构或白云化结构的白云岩：
云斑，白云石交代泥晶灰岩，白云石呈斑块状富集， 即所谓的“豹皮状”，徐州，上寒武统，直拍，×12
第二节
白云岩的生成机理
白云岩成因问题，主要是白云岩生成机理问题。 碳酸盐岩石学中最复杂、争论时间最久、最难解 决的问题之一。近二、三十年来，由于X射线衍射等 新技术的应用，在现代碳酸盐沉积物中发现了大量 的白云石。通过这些正在形成的白云石的大量的实 际观察和研究，相继出现了一些崭新的白云化学说， 这就为解决白云岩的成因问题提供了前提。下面是 一些主要的学说或机理简述如下：
3、具有交代结构或白云化结构的白云岩：
3、具有交代结构或白云化结构的白云岩：
白云石交代砾屑和砂屑，徐州，上寒武统，（－）×34
3、具有交代结构或白云化结构的白云岩：
白云石交代棘皮动物屑，徐州，上寒武统，（－）×34
3、具有交代结构或白云化结构的白云岩：
白云石交代鲕粒，鲕粒全部被白云石取代，粒间未白 云石化，徐州，上寒武统，（－）×34
其中细晶白云岩、中晶白云岩、粗晶白云岩等表面 常是砂糖状，故又称Байду номын сангаас砂糖状白云岩。
按照晶粒大小分类是纯描述性的，不仅适用于次生 白云岩，也适用于沉积成因及重结晶的白云岩。
2、交代作用十分彻底的次生交代(成因的)白云岩， 及重结晶白云岩（具晶粒结构的白云岩）
教材（赵澄林等）的方案
2、交代作用十分彻底的次生交代(成因的)白云岩， 及重结晶白云岩（具晶粒结构的白云岩）
细粉晶白云岩，江苏徐州，马家沟组，（－）×34
2、交代作用十分彻底的次生交代(成因的)白云岩， 及重结晶白云岩（具晶粒结构的白云岩）
含生屑泥粉晶白云岩，生屑铸模孔和白云石晶间孔。 塔中4 井，C，生屑灰岩段，3542.7m，（—）10×2.5。
3、具有交代结构或白云化结构的白云岩：
所谓白云化交代结构，即指后来的白云石晶体交代原先的各
2、交代作用十分彻底的次生交代(成因的)白云岩， 及重结晶白云岩（具晶粒结构的白云岩）
粉晶白云岩中含有大量晶间孔、晶间溶孔（孔隙为红 色），白云石晶粒为自形—半自形。 塔中4井，C，生 屑灰岩段，3546.00m，铸体片，（—）10×6.3。
2、交代作用十分彻底的次生交代(成因的)白云岩， 及重结晶白云岩（具晶粒结构的白云岩）
种结构组分，如交代内碎屑、鲕粒、生物组分等所形成的结构。
交代作用的的镜下标志主要有： ①矿物假象，即被交代矿物的原始成分虽已被交代，但其晶
体外形仍较好保存的现象(同于变质岩中的交代假像结构)； ②幻影构造，即矿物受到强烈的交代作用，原矿物颗粒的成 分和内部结构甚至其边缘均已消失，但其内部的包裹体或其他难 被交代的组分尚残存而显示原矿物的模糊轮廓，则称“幻影”，
粗－中晶白云岩，安徽准南，上寒武统－下奥陶统，
2、交代作用十分彻底的次生交代(成因的)白云岩， 及重结晶白云岩（具晶粒结构的白云岩）
细晶白云岩，白云石晶形很好，安徽准安，土坝组，（－） ×34
2、交代作用十分彻底的次生交代(成因的)白云岩， 及重结晶白云岩（具晶粒结构的白云岩）
粗粉晶白云岩，山东汶南，奥陶系，（－）×34
亮晶鲕粒云岩，粒内溶孔及溶扩残余粒间孔。柯 深1井，6336.3m
1、沉积成因的白云岩
亮晶鲕粒云岩 , 溶扩残余粒间孔和粒间溶 孔。柯深103井，6361.5m。
2、交代作用十分彻底的次生交代(成因的)白云岩， 及重结晶白云岩（具晶粒结构的白云岩） 按照晶粒大小进行分类命名，如泥晶白云岩、粉晶 白云岩、细晶白云岩、中晶白云岩、粗晶白云岩等，其 划分标准在不同的分类系统中有常有一定的差异。
1、沉积成因的白云岩
砂屑白云岩，亮晶胶结，四川石柱，上寒武统，(－)×40
1、沉积成因的白云岩
鲕粒白云岩，鲕粒由细粉晶白云石组成，鲕间为粗粉晶白云 石及溶蚀充填物，江苏徐州，奥陶系马家沟组，（－）×34
1、沉积成因的白云岩
鲕粒白云岩，鲕内鲕间孔隙发育，四川石柱，中寒武统， （－）×70
1、沉积成因的白云岩
3、具有交代结构或白云化结构的白云岩：
分类命名方法：
①交代结构不发育，交代成因白云石数量少(<50%), 则按石灰岩的名称主名，前加“白云化”为修饰； ②白云化强烈，白云石数量大于50%，但原灰岩结构 残余明显可辩认者，称残余“××结构”灰质白云 岩；如有些白云岩是由颗粒石灰岩白云化形成的， 但颗粒（鲕粒、内碎屑等）轮廓仍清晰可见。应按 照晶粒大小命名，或者加上“残余”修饰语，如残 余颗粒石灰岩、残余碎屑云岩等。 ③交代作用十分强烈，无残余结构者，按晶粒白云岩 命名。
只要把石灰岩结构分类表中的“石灰岩”改为“白云
岩”、“灰泥”改作“云泥”即可。 (同样适用三级分 类命名原则)
一、白云岩的(结构组分)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
1、沉积成因的白云岩
砂屑白云岩，砂屑为泥晶白云石，亮晶方解石胶结，江 苏，奥陶系马家沟组，单偏光×34
第十三章
岩，称为白云岩。
白云岩
主要由白云石（含量＞50％）组成的碳酸盐 与石灰岩不同，白云岩不仅有沉积成因的， 更多的是次生交代成因的，因此，白云岩的分 类命名与石灰岩有同也有异。
第一节
白云岩岩类学
一、白云岩的(结构组分)分类
1、沉积成因的白云岩
-----（具粒屑结构或骨架结构的白云岩）
其结构分类系统和命名原则与石灰岩的基本相同，
如硅化鲕粒、强白云化岩石中的生物骨壳等；
3、具有交代结构或白云化结构的白云岩：
③交叉切割现象 即矿物或颗粒被自形晶体或镶嵌结构的 晶体切割或溶（侵）蚀(类似于交代网格结构)； ④残留的被交代矿物的包体 即零星分布在新生成的交代 矿物之中的被交代矿物的细小残余，残留矿物包体表示外面矿 物是交代矿物，被包裹的矿物是被交代矿物(同于变质岩中的交 代残余结构)。 ⑤交代结构的白云石常呈晶形较好的、具环带或污浊核心 的菱形晶体（称亮边雾心结构），部分白云石相对集中形成 “云斑”，白云石中的常有方解石（石灰岩）的残余体。 ⑥与交代结构相伴生的，还常有一些交代构造现象，如在 部分白云化的石灰岩中，白云石菱形体常沿缝合线或裂隙发育； 沿岩层走向，常见白云岩与石灰岩的界限突然变化，有时这一 界限还常切穿层理等。