内源沉积岩-碳酸盐岩

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1、第四章内源沉积岩——碳酸盐岩1、碳酸盐岩的成分特征2、碳酸盐岩的结构3、碳酸盐岩的构造4、碳酸盐岩的分类5、碳酸盐岩的主要岩石类型6、碳酸盐岩的成岩作用第四章内源沉积岩——碳酸盐岩第一节概述碳酸盐岩主要由沉积的碳酸盐矿物(方解石和白云石)组成,岩石类型有石灰岩(方解石含量大于50%)和白云石(白云石含量大50%)。碳酸盐岩中的矿产资源丰富;多种金属矿产,建筑材料、古潜山储层,生烃层系。岩溶地貌及其旅游资源、水资源和土壤等等。沉积相标志、古地理再造、古环境恢复、古气候变迁。碳酸盐岩形成于海相环境中。碳酸盐岩的形成即可以是化学成因的,也可以是机

2、械作用形成的。占沉积岩体积20%,在我国沉积岩占全国总面积75%,其中55%为碳酸盐。第二节碳酸盐岩的成分特征一、化学成分:主要化学成分:CaOMgOCO2,次要化学成分:SiO2、TiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、K2O、Na2O、H2O等石灰岩的化学成分:CaO占42.61%;MgO占7.9%;CO2占41.58%;SiO2占5.91%,(纯)白云岩的化学成分:CaO占30.4%;MgO占21.8%;CO2占47.8%;极少量的微量元素:Sr、Ba、Rb、V、Ni等,可作为判别环境的标志。1.化学成分:A.化学式表示:CaCO3

3、、CaMg(CO3)2、FeCO3、MgCO3B.氧化物表示:CaO(43%)、MgO(8%)、CO2(42%)及SiO2(5.2%),其它氧化物(3%):FeO、Fe2O3、K2O、Na2O、H3O。C.微量元素:Sr、Ba,Rb,Ni,Zn,V2.同位素:A.:18O/16O:区分海陆相、古海水盐度、水温变化、海陆变迁B.13C/12C和14C:区分海陆相、古海水盐度、水温变化、海陆变迁,14C定年。海相:重同位素含量高三、矿物成分:1、碳酸盐矿物:方解石(三方晶系)和文石(与方解石同质二相,斜方晶系)、白云石、菱铁矿、菱锰矿、菱锌矿、

4、铁白云石Ca(Mg,Fe)(CO3)22、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Ca(SO4)2H2O、硬石膏Ca(SO4),重晶石Ba(SO4)、天青石Sr(SO4)、K,Na,Mg卤化物、及蛋白石、自生石英、黄铁矿(FeS2,等轴晶系)、白铁矿(FeS2,斜方晶系,同质多相)、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。第三节碳酸盐岩的结构一、碳酸盐岩结构分类1、粒屑结构:经波浪或流水搬运、

5、沉积而成的碳酸盐岩;是由颗粒(内碎屑、生物碎屑、包粒、团粒、团块)和填隙物、孔隙构成。2、生物骨架结构:由原地固着生长的生物骨架构成;。3、结晶结构/重结晶结构:有化学或生物化学作用而成。4、交代残余结构:白云岩化灰岩,交代白云岩。二、碳酸盐岩结构特征分述1、粒屑结构:由颗粒和填隙物组成。(1)颗粒类型包括:内碎屑(无内部结构的碳酸盐岩软泥颗粒)生物碎屑(骨粒)鲕粒和豆粒团粒(不具有内部结构的粪团粒)团块(颗粒集合体)核形石A内碎屑由盆地内部弱固结的碳酸盐沉积物经岸流、潮汐或波浪作用破碎、搬运、沉积的碎屑。内碎屑按直径大小分为:砾屑:〉2m

6、m砂屑:2—0.06mm粉屑:0.06mm—0.03mm微屑:0.03mm—0.004mm泥屑:〈0.004微屑和泥屑充填于颗粒之间时称为泥晶基质。内碎屑—砾屑B鲕粒由核心和同心纹层构成的球体会椭球体。鲕粒直径在2—0.2mm之间,大于2mm称为豆粒。鲕粒的分类:真鲕:假鲕:复鲕:薄皮鲕;变形鲕:变晶鲕:真鲕,亮晶方解石胶结变晶鲕C生物碎屑(骨屑)破碎的生物骨骼碎屑。骨骼的组分指示水深、水温、盐度和水流特征等;骨骼的门类、生态类型、分选和磨园,可提供环境标志。D、团粒:不具内部结构的碳酸盐球状、椭球状的颗粒。一般认为是生物的粪便。E、团块:

7、由几个碳酸盐颗粒被灰泥或藻类粘结在一起而形成——也称为葡萄石。F、核形石:图中A、B、C、D、E、F依次为内碎屑、生物碎屑、团粒、团块、豆粒、核形石(2)填隙物泥晶方解石:为粒度为0.001—0.004mm(石化后的粒度为0.001-0.035mm)的泥晶方解石,机械作用形成;泥晶方解石常为泥晶结构。亮晶方解石:为粒度通常大于0.01mm的、干净透明的亮晶方解石,化学结晶作用形成。亮晶方解石常发育栉状结构、连生结构。悬挂式胶结物(针状方解石)(视域直径为2.5mm)(路凤香等,2002)2、生物骨架结构原地生长的底栖固着生物通过生命活动,由

8、生物骨架和伴生的生物化学组分构成的结构,也称生物结构。常见于礁灰岩中。3、结晶结构按照结晶程度可分为非晶质结构:非晶质结构见于一些化学或胶体化学成因的岩石类型中,如硅质岩、磷灰岩

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