13碳酸盐沉积物的沉积后作用

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1、第十三章碳酸盐沉积物的沉积后作用（post-sedimentationalprocessofcarbonatesediments）第一节碳酸盐沉积物沉积后作用的主要类型碳酸盐沉积物的沉积后作用（广义的碳酸盐岩成岩作用），是指碳酸盐沉积物沉积之后，碳酸盐沉积物及碳酸盐岩所发生的一系列物理的、化学的、物理化学的和生物的作用，以及这些作用所引起的碳酸盐沉积物和碳酸盐岩的结构、构造、成分以及物理和化学性质的变化。碳酸盐沉积物沉积后作用中的狭义成岩作用类型很多，主要有溶解作用、碳酸钙矿物的转化作用和重结晶作用、胶结作用、交代作

2、用、压实及压溶作用等。第一节碳酸盐沉积物沉积后作用的主要类型一、溶解作用溶解作用是由于碳酸盐沉积物或碳酸盐岩中孔隙水的性质方式了变化，从而引起碳酸盐矿物或其它成分发生溶解作用。溶解作用可以发生在碳酸盐岩的各个成岩阶段，同生期和成岩早期的溶解作用常具选择行的特点。常形成特征的溶模孔隙（moldpore）。亮晶鲕粒灰岩，淡水选择性溶解形成粒内溶孔，飞仙关组第一节碳酸盐沉积物沉积后作用的主要类型成岩晚期，由于不稳定组分已经转变为低镁方解石，其溶解作用一般不具选择性，称为非选择性溶解，常形成溶孔、溶洞、溶缝。具残余鲕粒结构白

3、云岩，粒间溶孔发育，埋藏溶解作用，飞仙关组第一节碳酸盐沉积物沉积后作用的主要类型二、碳酸钙矿物的转化作用和重结晶作用1、矿物的转化作用－－方解石化作用碳酸钙矿物的转化作用包括两个方面：其一是矿物的同质多象转化－仅发生矿物晶格、晶形的变化，不发生化学成分的变化，如文石转化为低镁方解石；其二是有化学成分的变化，即有离子的带入带出，如高镁方解石转化为低镁方解石。研究表明，碳酸钙矿物的转化是在常温、常压状态下进行的湿态转化。2.重结晶作用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。一般

4、情况下趋向于出现晶体增大的现象－－“进变新生变形”。特殊情况下也可发生晶体的缩小，称为“退变新生变形”作用。第一节碳酸盐沉积物沉积后作用的主要类型（1）微亮晶的形成作用某些古代的泥晶石灰岩中，泥晶的粒径一般为5~10μm，福克将这种大小的方解石晶体称为“微亮晶”。它是在成岩过程中通过与Mg离子的迁移有关的重结晶作用造成的。由文石或高镁方解石组成的海相碳酸盐泥，在埋藏条件下发生渐进成岩作用时，通过矿物的转化和重结晶作用，都要转化为低镁方解石，使晶体增长至5~10μm大小的微亮晶。海洋软泥受淡水冲洗，解除了“镁套”的束缚

5、，重结晶为微亮晶方解石的过程第一节碳酸盐沉积物沉积后作用的主要类型（2）微泥晶的形成作用在古代石灰岩中，常见某些有孔虫、珊瑚藻类和粪球粒，它们都由粒径仅1μm左右的泥晶方解石组成，不透明，福克称之为“微泥晶”。其原始成分可能是镁方解石，在成岩过程中，由于富镁孔隙水产生的Mg离子的毒害效应，阻碍了晶体的重结晶长大，最终只能形成极小的微泥晶结构。三、胶结作用1、碳酸盐胶结物的矿物成分和结晶形态现代海洋碳酸盐胶结物的矿物成分主要为方解石、文石、高镁方解石和白云石。碳酸盐胶结物主要有3种结晶形态：泥晶、纤维晶和较粗的粒状晶体

6、。影响碳酸盐胶结物晶体形状和大小的因素主要有：溶解离子对碳酸盐胶结物晶出和形态的影响；结晶速度对碳酸盐胶结物结晶形态的影响；底质对碳酸盐胶结物和形态的影响。第一节碳酸盐沉积物沉积后作用的主要类型镁方解石成为平行于C轴的纤维状或陡斜面体示意图Mg/Ca比值影响方解石晶体习性第一节碳酸盐沉积物沉积后作用的主要类型2、碳酸盐胶结物的世代充填孔隙的胶结物往往由两个或两个以上的世代组成，随世代的不同，胶结物的结构和微量元素的组成也有变化。早期胶结物多在颗粒周围形成薄边胶结，常见为纤维状、马牙状无铁方解石，后期胶结物多为粒状含铁

7、方解石。亮晶鲕粒灰岩，具两世代胶结作用，一世代为纤状等厚环边胶结物，二世代为粒状胶结物。飞仙关组在碳酸盐岩中广泛发育着新生变形方解石晶体，它们在光学显微镜下与亮晶方解石胶结物的特征有许多相似之处。两者的主要区别如下：1)新生变形晶体大小不均，常呈斑块状或不规则状分布；亮晶胶结物充填孔隙或呈皮壳状形式出现。2)孔隙胶结物具充填组构，其长轴常垂直孔隙壁生长，向孔隙中心晶体增大，个数减少；新生变形晶体的似球状斑块则相反，中心为微亮晶，外部为放射状排列的较大的长形晶体。3、亮晶方解石胶结物与新生变形方解石的区别第一节碳酸盐沉

8、积物沉积后作用的主要类型3)新生变形晶体可破坏颗粒边界，但常保存其残余组构；铸型颗粒小的亮晶胶结物不破坏颗粒边界，其特征与孔隙充填组构类似，常具两个以上世代，不同世代晶体的成分和组构可以不同。4)亮晶胶结物干净透明，不含原岩残余物；新生变形晶体因常含上述杂质而显得较浑浊，当有机质多时，还会使晶体显淡褐色或略具多色性。5)新生变形晶体晶间界面一般