实验六七 碳酸盐岩观察描述

实验六碳酸盐岩手标本的观察描述（2学时）
实验项目编号：实验项目编号：01011504
一、实验目的及要求
1.学习观察和描述石灰岩的基本方法和内容。

2.掌握碳酸盐岩的分类及命名原则和主要岩石类型。

3.鉴定几种常见的主要岩石类型，并初步分析其成因。

二、实习内容
石灰岩类：1（竹叶状）砾屑灰岩、2.砾屑灰岩、3. 鲕粒灰岩、4.变晶鲕鲕粒灰岩、5.生物碎屑灰岩、6.藻灰结核灰岩、7.球藻灰岩、8泥晶灰岩、9.
泥灰岩、10.豹皮状白云质灰岩。

白云岩类：晶粒白云岩。

硅质岩：结核状燧石。

三、实验指导
碳酸盐岩观察描述的内容
1．颜色的观察与描述
描述碳酸盐岩的颜色与其它岩石一样，在次不做重复。

2．矿物成分的鉴定
碳酸盐岩中的矿物成分一般粒度细小，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。

所以，加盐酸剧烈起泡者为灰岩类，不起泡或粉沫起泡者为白云岩类，方解石质含量大于50%的泥灰岩或泥质灰岩，加盐酸后起泡，但在岩石表面留有泥质残余痕迹。

另外白云岩的风化面上可见溶沟现象(刀砍纹构造)，而灰岩中很少见到这种特征。

3．结构特征及结构组分的观察描述（以颗粒结构为例）
碳酸盐岩颗粒结构和砂岩碎屑结构一样，也是由颗粒和填隙物组成，在观察描述具颗粒结构的岩石时，应首先确定结构的基本类型和颗粒、填隙物含量，然后按照先颗粒后填隙物，先含量多的结构组分后含量少的组分的顺序，逐一描述每种结构组分的特征及含量。

颗粒组分的观察描述，如：
内碎屑：颗粒大小，形态，分选性、磨圆度，内部的物质组成和结构特征、内部的层理与砾屑长轴的关系，表面特征及有无红色氧化环，排列方式（如叠瓦状、菜花状排列等），百分含量。

鲕粒：大小、形态、内部结构、百分含量；
生物颗粒：观察生物骨骼的形态特点、大小、完整程度、排列方式、百分含量；
填隙物的特征及观察描述：
亮晶胶结物一般较明亮透明，亮白色、玻璃光泽、粒径较粗（常大于0.03毫米），颗粒状断口，可见极完全解理，在岩石中的含量少于颗粒，呈颗粒支撑；而泥晶基质的粒度较细小，小于0.03毫米，颜色较深，断口较致密或呈瓷状断口，在岩石中含量可多可少，呈杂基支撑或颗粒支撑。

碳酸盐岩与碎屑岩一样，颗粒之间的支撑类型有颗粒支撑，杂基支撑等。

胶结类型可分为基底式、孔隙式和接触式胶结等类型。

4．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，虫孔构造等特征。

碳酸盐岩由于物质成分和颜色较均一，所以层理不易辩认，要细心观察，确定出具体类型并描述主要特征。

5．沉积后变化：如重结晶作用、白云岩化、硅化等。

6．碳酸盐岩的命名
颜色十（特殊构造十）填隙物十次要颗粒十主要颗粒十基本名称
如：紫红色条带状泥晶亮晶含骨屑鲕粒灰岩。

四、实验报告内容及要求
按照碳酸盐岩的鉴定描述方法及要求对下列岩石进行详细的鉴定描述：
内碎屑灰岩、鲕粒灰岩和白云岩（或白云质灰岩）各一块。

实验七碳酸盐岩的观察描述（薄片）（2学时）
实验项目编号：01012020
一、实验目的及要求
1、学习观察和描述碳酸盐岩的基本方法和内容。

2、掌握碳酸盐岩的分类及命名原则和主要岩石类型。

3、鉴定几种常见的主要岩石类型，并初步分析其成因。

二、实习内容
鲕粒灰岩、球藻灰岩、藻豹皮状白云质灰岩
三、实验指导
碳酸盐岩薄片在显微镜下的观察内容与手标本基本相同，大体包括下列六个方面：
(一)矿物成分
碳酸盐岩的矿物成分主要为方解石和白云石，此外还有自生的硅质矿物(玉髓或自生石英)、海绿石、石膏、黄铁矿(可氧化成褐铁矿)和陆源碎屑等。

对于矿物成分鉴定而言，至关重要的是区别白云石和方解石。

碳酸盐矿物成分的鉴定：
方解石、白云石的光学性质十分接近，镜下一般难以区分，可根据下列特征区别：方解石的聚片双晶纹多平行于菱形解理的长对角线方向，白云石则多平行于菱形解理的短对角线方向；白云石自形程度较高，常呈自形晶，方解石自形程度较差，常呈他形晶；白云石的闪突起相对较高。

准确鉴别方解石、白云石等碳酸盐矿物的一般采用染色法，即用0.1 克(100毫克)的茜素红S 粉末，溶解在100 毫升浓度为0.2％的盐酸中，把这种溶液用毛笔刷在未加盖玻片的岩石薄片上（待干燥后再加上盖玻片），方解石、高镁方解石、文石均呈深红色；含铁白云石、铁白云石呈紫蓝色，白云石、菱镁矿、石膏等均不染色。

(二) 结构组分和结构类型
结构在一定程度上反映岩石的成因，它不仅是岩石鉴定的重要标志，也是岩石分类和命名的重要依据。

碳酸盐岩的结构类型多样，常见的结构类型有：颗粒结构、泥晶结构、生物骨架结构、晶粒结构和残余结构，下面主要介绍颗粒结构和晶粒结构的特点及观察描述的内容。

l．颗粒结构
与波浪和流水作用有关的碳酸盐岩，常常具有颗粒结构。

即由颗粒(内碎屑、鲕粒、生物碎屑、球粒、藻粒等)、泥晶基质、亮晶胶结物（和孔隙）等结构组分构成。

颗粒结构是颗粒碳酸盐岩最常见的结构类型。

按照颗粒的类型及填隙物的不同可以进一步划分具体类型，如：泥晶砾屑结构、亮晶砂屑结构、亮晶鲕粒结构、泥晶生物碎屑结构等等，以及由两种或两种以上颗粒所组成的复合型结构，如亮晶鲕粒砂屑结构、泥晶砾屑生屑结构。

无论哪种结构的碳酸盐岩在镜下观察时，均要统计颗粒的含量、类型、粒径大小、支撑性质、对于磨蚀性颗粒(包括内碎屑、生物碎屑屑、藻屑等)，还要观察其分选性、磨圆性和定向性。

内碎屑：
应确切鉴别砾屑、砂屑和粉屑，注意其内部结构和氧化情况。

砾屑可以具有石灰岩中的任何一种结构，但泥晶结构更常见。

砂屑、粉屑粒度较细，通常内部为泥晶结构。

大小均匀的砂屑易与团粒相混，但有时需要考虑共生岩石才能作最后鉴别。

粉屑和球粒的区别是，球粒有机质含量高，在薄片中呈暗色。

形状近于卵形或椭球形，外表圆滑、大小均匀、分选极好。

鲕粒：
首先观察鲕粒的类型及各类型鲕粒的相对含量，描述各类鲕粒的形状、大小、内部结构(包括核部成分、同心层的圈数与厚度)、鲕粒的分布及保存的完整程度。

常见鲕粒的类型有：
①正常鲕：同心层厚度大于核部的直径。

②表鲕：同心层厚度小于核部的直径。

③复鲕：在一个鲕粒中，包含有两个或两个以上的核部。

④偏心鲕：鲕粒核部偏离中心位臵。

⑤放射鲕：同心层具有放射状结构。

⑥变形鲕：包括同生变形鲕和压溶变形鲕。

对于内部结构较清楚的变形鲕，还应当描述原生鲕粒的类型。

另外，鲕粒的形状往往受核部形状的制约，若鲕粒的核部为长条形生物碎屑，这种鲕粒往往是拉长的椭球形，它仍属于原生鲕粒范畴，不能作为变形鲕。

⑦残余鲕：鲕粒发生强烈的白云岩化作用，其内部结构被破坏，仅部分残留有原结构的特点。

⑧单晶鲕和多晶鲕，经重结晶或溶解沉淀作用，整个鲕粒内部由单颗或多颗方解石或白云石晶体所组成。

⑨负鲕(空心鲕)：鲡粒内部被选择性溶蚀，形成粒间空隙。

⑩藻鲕：这是在藻类参与下形成的鲕粒。

它常常表现为密集的纤维放射状或同心层状，色暗，富含有机质。

或者由于在鲕粒形成过程中藻类钻孔所形成的泥晶包壳，甚至使鲕粒外形呈花瓣状。

填隙物的结构
填隙物主要有两部分：一是充填于颗粒之间的细粒物质(粒径一般小于
0.03mm 或0.05mm)，主要为泥晶、少量陆源粘土杂基及渗流粉砂等，二是化学胶结物，即亮晶方解石。

泥晶：
泥晶与碎屑岩中的杂基相当，但它是在盆地内部生成的。

泥晶按其成分可分为灰泥和云泥两种。

总的镜下特点是半透明、微褐色、质点细小。

由于它们的表面能较大，在成岩过程中极易重结晶，形成相对粗大的晶体。

经重结晶后形成的方解石与亮晶方解石相混淆，两者的区别见表6-1。

表6-1 亮晶胶结物与重结晶泥晶的区别
泥晶在镜下的描述内容有：成分、晶形、大小、分布特点及百分含量。

亮晶胶结物：
晶体干净，透明度好。

晶体界线多平直，与颗粒边缘界线清楚，可出现世代现象。

亮晶含量一般不能超过岩石总含量的50％。

对亮晶胶结物，可进一步观察其晶体形态、大小、分布特点、与颗粒的关系
及百分含量。

亮晶胶结物除了可呈栉壳状、纤维状或粒状外，也可在棘皮动物、介形虫、三叶虫等单晶或纤状结构的生物碎屑表面呈加大边(共轴增生)的形式。

亮晶方解石与泥晶重结晶后的方解石易混淆，两者的区别见表6-1。

胶结类型及支撑方式
胶结类型与岩石的孔渗性有关，对岩石的储集性能影响甚大，在储层研究中应予以高度重视。

颗粒碳酸盐岩的胶结类型与碎屑岩基本相同，主要有基底式、孔隙式、接触式及它们之间的过渡类型。

与此同时，还应研究颗粒之间的支撑方式，即岩石是颗粒支撑的，还是泥晶支撑的，支撑方式的不同反映岩石形成的水动力条件不同。

胶结类型和支撑方式之间存在着一定的对应关系。

即孔隙式、接触式胶结的岩石，一般是颗粒支撑的，反映正常波浪和牵引流成因的；基底式胶结的岩石，若填隙物大多为泥晶，则属于泥晶支撑，反映一种低能环境或者为风暴流、重力流形成的结果。

2、晶粒结构
晶粒是碳酸盐岩的主要结构组分之一。

晶粒结构是结晶碳酸盐岩的主要结构特征。

根据晶体大小可将它们细分为砾晶(粒径>2mm)、砂晶(粒径2 一0.1mm)、粉晶(粒径0.1 一0.005mm)和泥晶(粒径<0.005mm)四个级别。

也可根据自形程度细分为自形晶、半自形晶和它形晶。

在观察晶粒结构组分时，应描述下列内容：自形程度、晶体的相对大小、绝对大小，晶粒之间的接触、包裹关系以及各级别晶粒的相对含量。

3、沉积期后的变化
1．压实作用：在刚性颗粒接触处或其附近，颗粒出现变形、断裂、错动。

颗粒间呈塑性面接触或凸凹接触。

颗粒呈过分填集状。

2．压溶作用：颗粒间出现缝合线状接触或岩石中有缝合线状穿过。

3．溶蚀作用：有鲕粒、生物碎屑、铁白云石等的溶模孔、粒内孔、石膏假象、充填铸模鲕及不规则的溶孔、溶缝或溶沟。

有时具有选择性溶蚀现象。

4．交代作用：具交代结构，注意识别交代和被交代矿物的成分，交代作用的强度，是否有选择性交代，选择性受哪些因素的控制。

5。

重结晶作用：一般粉晶及以上粒度的晶粒均为重结晶作用的结果，粒度越粗反映重结晶作用越强。

4、综合定名：
结构名称 + 成分名称
四、实验报告要求：
选择一块颗粒灰岩薄片，按照鉴定描述方法及要求写出实验报告。

薄片编号：薄片鉴定报告。