碳酸盐岩

岩类
岩石名称 灰岩 含泥灰岩 泥灰岩 灰质泥岩 含灰泥岩 泥岩 白云岩 含泥白云岩 泥云岩 白云质泥岩 含云泥岩 泥岩

2.石灰岩结构—成因分类法
1） 最先由福克（ Folk 1959）提出，将碎屑岩类的成因
观点引入。随后，1962年顿哈姆（Dunhan.R.J）和莱
顿（Leighdon.M.W）、彭德克斯特（Pendexter.C）等 人也相继提出不同分类方案。 分类方案很多，如颗粒/灰泥、亮晶/泥晶、颗粒类型 等，都是反映沉积环境能量。 是目前流行和常用方法。

2）原地固着生成的生物灰岩类： 生物骨架灰岩、叠层石灰岩等。 3）重结晶灰岩类： 据晶体粒度定名，如粗晶灰岩、细晶灰岩， 或具残余结构的粗晶灰岩、细晶灰岩等。

注： 野外工作时，不区分亮晶、泥晶，填隙物统称为微 （泥）晶基质，按上述方法命名。

3.白云岩分类
1）据成因
分为原生白云岩（同生白云岩、内碎屑白云岩、生物白云岩） 交代白云岩（成岩白云岩、后生白云岩）
7.分布 广泛分布，位于碳酸盐岩之后，第四位。 主要分布于前寒武纪地层里，组成硅铁质建造——鞍山式铁矿，以及寒武、 奥陶纪的燧石结核、硅质页岩等。 寒 8.成因 中生代以前的硅质岩主要为化学成因，
武 系 张 夏 灰 岩
以后的硅质岩主要为生物成因。
9.意义 吸收，隔音、隔热、保温材料。 其他岩石：用于研磨材料，色泽艳丽的作为工艺品原料。 注：
三、常见岩石类型
微晶石灰岩（石印灰岩） 浅灰～深灰色，含泥、铁时呈浅黄灰色或红灰色，隐 晶质～微晶质结构，致密，细腻，块状层理，常显贝壳状 断口，硬度低，滴稀Hcl后剧烈起泡，响声大。


生物碎屑灰岩 珊瑚礁灰岩 叠层石灰岩 虫孔灰岩

白垩 泥灰岩 硅质条带灰岩
白垩
硅质条带灰岩

交代白云岩 在成岩、后生阶段，方解石经交代形成。 成岩白云岩 特点：浅灰色～灰色，细晶结构，晶体中心具方解石残 留体（雾心），岩层条带状、层状，分布受层理控制，未 完全破坏原岩结构和构造。 后生白云岩
特点：浅灰色～灰色，中～粗晶结构，晶体粗大，晶形 好，自形度高，断口呈“砂糖”状，原岩结构和构造特征 消失，无化石，岩层透镜状、不规则状、团块状，沿裂隙、 破碎带分布，层位不稳定，可以穿层分布。
第二十一章 碳酸盐岩类
二、分类

1.据混入物的成分和含量分类法
1）方解石、白云石两种组分组成的岩石：
（1）含量>50%的成分，确定岩石基本名称。 （2）混入物含量<5%的成分，不参加命名。
混入物含量5～25%的成分，称为“含×”。
混入物含量25～50%的成分，称为“×质”。
岩类 方解石% 100～95（90） 白云石% 0～5（ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0） 岩石名称 灰岩
1.咸水白云岩化
形成条件：
（1）气候干旱，炎热（＞30℃ ），水体浅，蒸发量大。 （2）水体中Mg2+/Ca 2+＞ 8.4，高于正常海水5～8倍， CO32- /Ca 2+比值高。ph ＞ 8.3。 （3）水量充沛。 （4）水体流动。 主要形成机理： 回流渗透白云岩化
蒸发泵白云岩化
混合水白云岩化
普遍分为四个岩类：
（1）波浪/流水/重力作用成因的颗粒（粒屑、异化粒）石灰岩 ——亮晶胶结，如亮晶鲕粒石灰岩。 属于高能环境，相当于净砂岩。 ——微（泥）晶胶结，如微（泥）晶鲕粒石灰岩。 环境能量较低，相当于杂砂岩。 （2）正常化学和生物化学成因石灰岩
——微（泥）晶组成，如微（泥）晶石灰岩。
属于低能环境，相当于泥质岩石。 （3）生物成因石灰岩——如原地礁灰岩。 （4）重结晶成因石灰岩——如粗晶灰岩、细晶灰岩。
形成的，SiO2＞70%的岩石。
注：不包括硅质胶结石英砂岩、石英岩等富硅质岩石。 一、一般特征 1.颜色： 灰黑、灰、灰白、绿、红等色。 2.成分： 硅质矿物：盆内自生的蛋白石、玉髓、石英。
混 入 物：粘土矿物、碳酸盐矿物、氧化铁矿物等。具体混入种类和含 量与相邻岩石有关 ，甚至形成过渡性岩石，如硅质泥岩、硅铁质岩。
（1）回流渗透白云岩化
Adams和Rhodes（1960）研究美国得克萨斯西部二叠 纪礁岩系后提出。 泻湖蒸发，含盐量增高，岸边水体先后晶出岩盐、石 膏致密层， Ca 2+ 大量析出，富Mg2+重卤水沿湖底回流， 遇疏松碳酸钙沉积物下渗，高浓度的富Mg2+重卤水置换出 沉积物中Ca 2+ ，导致白云岩化。
硅 藻 土：疏松多孔、吸附性强，用于净化水、糖酒，石油化工领域过滤、漂白、
岩石性脆，节理裂隙发育，抗压强度降低，透水性增强，工程治理中应加以 注意。
二、分类 （一）产状 层状硅质岩、结核状硅质岩、条带状硅质岩、透镜状硅质岩。 或称为燧石层、燧石结核、燧石条带。 （二）硅质矿物
蛋白土（岩）、玉髓硅质岩、石英硅质岩 。
（2）混入物命名采用“少前多后”原则。
如含云泥灰岩、含灰泥云岩、含云含泥灰岩等。
方解石/白云石 % 100～95（90） 石灰岩类/ 白云岩类 95（90）～75 75～50 50 ～ 25 粘土岩类 25 ～ 5 （10） 5（10）～ 0 粘土矿物 % 0～5（10） 5（10）～25 25～50 50～75 75～95 （90） 95 （90） ～100
（三）结构 粘结结构：叠层石硅质岩、藻迹硅质岩。 生物结构：硅藻土（岩）、放射虫岩、海绵岩。 颗粒结构：鲕状硅质岩、内碎屑硅质岩。 结晶结构：粗晶硅质岩、细晶硅质岩等。 （四）成因
生物或生物化学：硅藻土（岩）、放射虫岩、海绵岩、叠层石硅质岩。
非生物成因：燧石（岩）、碧玉岩、硅华等。


三、主要类型
（2）蒸发泵白云岩化（毛细管浓缩白云岩化） Friedman（1966）和许靖华等人提出，又称为萨勃哈白 云岩化（Sabkha——阿拉伯语，意指荒芜的盐坪）。 在气候干燥、炎热，蒸发远大于降雨的潮上带或后滨 地带，蒸发使碳酸钙沉积物粒间水体缺失，毛细管作用补充 海水，导致潮上带或后滨地带水体盐度增高，发生白云岩化 交代。 特征：浅红、浅黄色，泥晶或极细晶，干裂，薄层，常 含石膏结核、膏盐层，无化石。
五、研究方法
1.野外研究：
描述岩石颜色、结构、构造、成分（稀Hcl反应）、 定名、化石、成岩后生变化、产状、厚度、岩石组合关系 等。 2.室内研究： 薄片法、染色法（茜素红S）、醋酸盐揭片法、酸溶 后的不溶残余物法、以及油浸法、光谱法等。
第二十二章 硅质岩
（燧石）

定义 认识1——是由盆内自生的硅质矿物组成，含量＞50%的岩石。 认识2——是由生物作用、化学作用、生物化学作用以及某种火山作用
四、白云岩化作用——白云岩成因
形成于沉积期后不同阶段，主要为早期白云岩化 （咸水白云岩化、淡水白云岩化）、深埋白云岩化。形成 机理多样性。 白云岩化后可以增大岩石孔隙度，有利于储集油气水 以及金属矿产资源。 白云岩化反应式：
2CaCO3+Mg2+ 文石 卤水 2CaCO3+Mg2+ +CO32文石 卤水 CaMg（CO）2+Ca2+ 白云石 卤水 CaMg（CO）2 白云石
Blatt and Tracy （1995）研究提出。 认为石灰岩固结成岩后，深部地下水、变质水等水体 沿石灰岩层的断层、节理裂隙、缝合线部位活动，在较高 温压环境里，交代石灰岩层，发生重结晶，粒度粗大，铁 白云石独自或与白云石构成环带构造。
特征：白云岩化发育在石灰岩层的断层、节理裂隙、 缝合线部位，粒度粗大，具环带构造。
生物岩
图13-3 石灰岩的结构分类 （据福克，1962）

2）本课程分类法
颗粒灰岩
1）颗粒灰岩类： （1）一种颗粒组成时：
颗粒＞50%，称为颗粒灰岩，如鲕粒灰岩、砂屑灰岩。
亮晶＞微晶时，称为亮晶鲕粒灰岩、 颗粒泥晶灰岩 亮晶砂屑灰岩。 微晶＞亮晶时，称为微晶鲕粒灰岩、 含颗粒泥晶灰岩 微晶砂屑灰岩。 颗粒50～25 %，称为颗粒微晶灰岩，如鲕粒微晶灰岩。 颗粒25～10 %，称为含颗粒微晶灰岩，如含鲕粒微晶灰岩。 泥晶灰岩 颗粒＜10%，称为微晶灰岩、泥晶灰岩（包括化学成因）。 （2）两种颗粒组成时：采用“少前多后”原则。如鲕粒砂屑微晶灰岩。 （3）三种以上颗粒组成时：统称为颗粒微晶灰岩。
1.硅藻土 主要由硅藻组成，一般＜0.02mm，硅藻呈三角形、圆形、纺锤形、 长方形、正方形等形状。 质纯呈白色，土状质软，结构疏松，孔隙度大，吸水性强，强烈粘 舌，密度很小，仅0.4～0.9。 具块状构造时，称为硅藻土。 具水平层理时，称为板状硅藻土，风化面常因失水翘起，形似翻卷 书页状。山东临朐。 硅藻仅保存于侏罗纪以后形成的硅藻土中。
2）据结构、构造分类
（1）具交代残余结构： 白云石＜50%，称为白云化颗粒灰岩、白云化微晶灰岩。 白云石＞50%，称为残余颗粒灰质白云岩、残余颗粒白云岩。 （2）不具残余结构：称为结晶白云岩，如粗晶白云岩、泥晶白云 岩等。 （3）具内碎屑结构：称为砾屑白云岩、砂屑白云岩等。 （4）具生物结构：称为叠层石白云岩、核形石白云岩等。 （5）具特殊构造：称为结核状白云岩、角砾状白云岩等。
石灰岩类
95（90）～75
75～50 50 ～ 25
5（10）～25
25～50 50～75 75～95 （90） 95 （90） ～100
含白云质灰岩
白云质灰岩 灰质白云岩 含灰质白云岩 白云岩
白云岩类
25 ～ 5 （10） 5（10）～ 0

2）方解石、白云石、粘土三种组分组成的岩石： （1）以含量>50%的成分确定岩石基本名称。
（3）混合水白云岩化 B.B.Hanshow（1971）和K.Badizamani （1973）通过实验 提出。认为白云石的形成与Mg2+/Ca 2+比值有关。 在海岸或岛礁超咸水和淡水接触地带，大量淡水与30%的 海水混合，虽然稀释降低盐度，但Mg2+/Ca 2+比值未变化，文 石、高镁方解石缓慢结晶，利于白云石形成，导致交代。 特征：灰白、灰黑色，薄层到块状层，白云石具雾心或环带结 构，交代不均匀，受原岩控制。
3.结构
胶状结构、隐晶质结构、微晶结构、生物结构。
有时具鲕状结构、内碎屑结构、交代结构，重结晶后颗粒特征消失。 4.构造 一般为块状层理、块状构造，结核状、条带状构造、叠层构造，有时 条带内具水平层理、交错层理、粒序层理。 5.物理性质 致密、细腻、坚硬、性脆、声响、抗风化、贝壳状断口、刀刃状边缘、 蜡状光泽等。 6.产状 主要为层状，如前寒武纪硅铁质建造。 或呈结核状、条带状、透镜状，与泥岩、碳酸盐岩、火山岩、火山碎 屑岩组合在一起。
（1）蛋白石（SiO2· nH2O）
含不定量水，非晶质结构或胶状结构，组成硅质生物（海绵骨针、 放射虫壳、硅藻壳）的骨骼，不稳定，常转变为晶质玉髓或石英，部 分为方英石。大量出现在新地层里。 成因：化学成因或生物成因。 （2）玉髓（SiO2· 2H2O） 隐晶质结构，纤维状晶体，集合排列呈放射状、球粒状，较多见。 成因：化学成因或蛋白石重结晶成因。 （3）石英（SiO2） 大量出现在老地层里。 成因：化学成因或蛋白石、玉髓重结晶成因。
泥灰岩

原生白云岩（微晶白云岩、同生白云岩） 特征：黄灰色、灰白色，微（细）晶结构，镜下有时 见残余颗粒结构，水平层理或块状层理，以及干裂、鸟眼、 假晶、叠层构造，硬度低，滴稀Hcl不起泡或反应极弱，粉 末起泡，声音小，一般不含化石。风化面常显示“刀砍纹”。 层位稳定，分布广泛，可含有石膏、岩盐或与其共生。 成因：干旱炎热（28 ～ 35℃），较浅水体（0 ～ 3m）， 蒸发快，盐度高（Mg2+/Ca 2+=5：1～ 10：1），ph＞8.3，形 成化学沉淀物或同生阶段方解石被白云石交代。 如波斯湾地区 。
异常化学岩 Ⅰ 亮晶方解石胶结物 Ⅱ 微晶方解石基质
正常化学岩 Ⅲ 微晶方解石 无异化颗粒
内碎屑
内碎屑亮晶石灰岩 内碎屑微晶石灰岩 鲕粒 鲕粒亮晶石灰岩 化石
微晶石灰岩
异 化 颗 粒 类 型
鲕粒微晶石灰岩
扰动微晶石灰岩
原地礁岩 生物亮晶石灰岩 球粒 生物微晶石灰岩 Ⅳ
球粒亮晶石灰岩
球粒微晶石灰岩 亮晶方解石 微晶方解石
2.淡水白云岩化（调整白云岩化） Goodell和German（1969）对巴哈马海滩一眼深井研究提出。 认为淡水下渗，淋滤溶解碳酸盐沉积物中的Mg2+，运移到 下部或侧面集中，形成高盐度水体，交代本层碳酸盐沉积物。 前期为淡水作用，后期为咸水作用，是同层内部成分重新调整 的结果。
3.深埋白云岩化（晚期白云岩化、后生白云岩化）