第十三章白云岩

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--对沉积成因的白云岩
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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
颗粒云岩，螺化石和藻屑溶孔
亮晶鲕粒云岩，压溶作用，鲕粒变形， 鲕内溶孔，胶结物为白云石
亮晶砂屑灰质白云岩
亮晶鲕粒白云岩
• 2、按照晶粒大小分类
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巴哈马群岛安德罗斯岛西部一个棕榈树小丘附近的白云石壳（据希恩等，1965）
• 三、回流渗透白云化作用 –１、机理——亚当斯和罗德斯（1960） • 潮上带形成的高镁粒间水在重力作用下向下回流 渗透，当其流经下伏的碳酸钙沉积物或石灰岩时， 将使它们发生白云石化。
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博内尔岛位置及地质图（据戴菲斯等，1965，有修正）
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
白云岩化区
表层沉积 物白云化
交代完全时， 高镁粒间水 发生回流渗 透
•高Mg/Ca比率的盐水 •高镁粒间水沉淀，白云石化，交代文石 •穿过下伏石灰岩时发生白云化作用
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毛细管作用和回流作用 模拟实验（据戴菲斯等，1965） A：实验开始7分钟以后的情况； B：实验开始60分钟以后的情况； C：向上流动的毛细管作用和向 下流动的回流作用模拟图解
• 五、埋藏白云化作用 • 砂岩的胶结物，常含铁。 • 随埋深增大，温度增高而发生白云化作用。镁离子来自页
岩（粘土矿物转化释放出镁离子）。
• 六、其它白云化机理 • 调整白云化、玄武岩淋滤白云化、正常海水白云化、热液
白云化等。 • 调整白云化作用（Goodell and Garman,1969）：当海平面
• 一、原生沉淀作用 –在水体中直接沉淀出白云石 • 模拟自然环境人工合成真正的、化学计量的白云石 （Ca: Mg = 1:1）至今没有成功。 • 只有在Pco2 > 4atm条件下人工合成出白云石 • 澳大利亚南部考龙泻湖；水很咸，pH值很高，植物繁 盛，形成高镁方解石和富钙白云石的混合物。 • 美国加利福尼亚深泉盐湖：浓盐水，白云石内部是化 学计量的白云石，外部则富钙。
• 50%海水和50%地下水混合 –白云石早已饱和 –方解石才开始饱和
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地下水与海水的混合液对方解石和白云石的饱和程度的影响 （据巴迪奥札曼尼，1973）
• 特征
– 沿正性单元分布，伴随有不整合，缺乏蒸发环境标志
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美国威斯康星中奥陶统米夫林段的白云化作用示意图
（据巴迪奥札曼尼，1973）
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
下降，沉积物暴露，在大气水的影响下，高镁方解石通过 淋滤溶解释放出Mg2+，使下伏碳酸盐沉积物发生白云化。. 形成薄层白云岩，常与混合白云化作用共生。
• 七、控制白云石结晶的因素 • 福克和兰德（Folk and Land,1975)：溶液的Mg/Ca比率、
盐度、结晶速度。 • 盐度低、结晶速度慢，可形成白云石； • 盐度高、 结晶速度快，形成方解石； • 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、
隙中 ６、部分白云化石灰岩中，白云石呈斑状→云斑石灰岩
白云化作用的交代现象
残余鲕粒白云岩
第二节 白云岩的生成机理
• 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 • 五、埋藏白云化作用 • 六、其它白云化机理 • 七、控制白云石结晶的因素
第十三章 白云岩
第一节 白云岩岩类学 第二节 白云岩生成机理 第三节 白云岩的成因分类
本章重点
１、白云岩的形成机理
第一节 白云岩岩类学
• 1、按照结构组分分类--对沉积成因的白云岩 • 2、按照晶粒大小分类--对交代成因的白云岩 • 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
• 1、按照结构组分分类
海水通过毛细管作用补给
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 毛细管作用
疏松的 表层沉 积物文石为 主
•现代热带地区的潮上带 •蒸发作用强烈 •毛细管作用 •粒间水含盐度增高 •石膏沉淀，使粒间水或表层积水的Mg/Ca比率提高-20：1 •高镁粒间水沉淀，白云石化，交代文石
• 三、回流渗透白云化作用 – ２、特征 • 晶粒多粉晶以上 。 • 晶体多自形，污浊，雾心亮边 • 常见残余结构，如豹皮灰岩、云斑灰岩（白云石 呈斑块状分布）。
• 四、混合白云化作用
• 巴迪奥扎曼（Badiozamani,1973）
• 5%海水和95%地下水混合 –白云石已饱和 –方解石不饱和
二、毛细管浓缩作用
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－准同生白云化作用（蒸发泵作用）
• 现代热带地区的潮上带
• 蒸发作用强烈
• 毛细管作用
• 粒间水含盐度增高
• 石膏沉淀，使粒间水或表层积水的Mg/Ca比率提高-20： 1，高镁粒间水，白云石化，交代文石
毛细管浓缩作用－准同生白云化作用
文石（潮上带，疏松，富含粒间水）
气候干热，粒间水蒸发
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--对交代成因的白云岩
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泥晶白云岩
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粉晶白云岩
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细晶白云岩
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中晶白云岩
Байду номын сангаас
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粗晶白云岩
粗粉晶白云岩
晶粒白云岩
粗—
细晶
中晶
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
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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