《碳酸鹽巖概論》PPT課件

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1、第十一章碳酸鹽巖概論(一)主要研究討論碳酸鹽巖的礦物成分、化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)組分、碳酸鹽巖的構(gòu)造和顏色及其成因第一節(jié)緒言碳酸鹽巖是主要由方解石和白云石等碳酸鹽礦物組成的沉積巖。石灰?guī)r和白云巖是碳酸鹽巖的主要巖石類型。碳酸鹽巖分布很廣，在沉積巖中居第三位；重要的生油巖和儲(chǔ)油巖。在當(dāng)前國內(nèi)外的大油氣田中，碳酸鹽巖產(chǎn)層占50％，產(chǎn)量占60％。21．國外碳酸鹽巖巖石學(xué)研究現(xiàn)狀在碳酸鹽巖成因方面的成果：非單一的化學(xué)成因；能量觀點(diǎn)；白云石及白云巖生成機(jī)理；碳酸鹽沉積物的沉積后作用。在碳酸鹽巖特征與分類方面：化石巖石學(xué)；結(jié)構(gòu)一成因分類。在各類碳酸鹽巖的分布與組合方面：

2、現(xiàn)代碳酸鹽沉積模式。在研究方法方面：碳酸鹽巖的研究方法；深水海洋碳酸鹽沉積的研究。32．我國的碳酸鹽巖巖石學(xué)研究現(xiàn)狀在成因研究方面：碳酸鹽沉積后作用的研究取得了重要成果。在特征和分類方面：現(xiàn)代碳酸鹽研究取得了可喜的進(jìn)展；發(fā)展了我國自己的化石巖石學(xué)或化石碎片巖石學(xué)；建立了具有我國特點(diǎn)的碳酸鹽巖分類方案。在沉積環(huán)境和沉積相研究方面：古代碳酸鹽巖的沉積環(huán)境及沉積相的研究也日益深入了；區(qū)域性的碳酸鹽巖巖相古地理學(xué)研究也有了重大的發(fā)展。在研究手段方面：碳酸鹽巖研究手段日趨完善。在礦產(chǎn)資源勘探方面：在油氣勘探中得到廣泛應(yīng)用；在許多金屬與非金屬礦產(chǎn)勘探中日益受到重

3、視；在建材及化工勘探方面也取得了顯著效益。43、今后研究要點(diǎn)1）加強(qiáng)海相碳酸鹽巖層序地層學(xué)研究。結(jié)合國外理論和實(shí)踐，進(jìn)一步深化我國海相層序地層學(xué)基礎(chǔ)理論研究，按照不同大地構(gòu)造單元，建立較完整的理論體系。2）探索和建立海相碳酸鹽巖高分辨率層序地層學(xué)，有效地為石油勘探和礦產(chǎn)預(yù)測服務(wù)，創(chuàng)造新思路，開拓新領(lǐng)域。3)完善碳酸巖巖相古地理研究及制圖工作。中一小比例尺巖相古地理研究及制圖從理論到方法已有了很大發(fā)展，從礦產(chǎn)預(yù)測角度，以后應(yīng)加強(qiáng)大一中比例尺碳酸鹽巖巖相古地理研究及制圖，為勘探地層一巖性油氣藏提供地質(zhì)依據(jù)。5第二節(jié)碳酸鹽巖的物質(zhì)成分一、碳酸鹽巖礦物成分（

4、一）碳酸鹽礦物主要由方解石(低鎂方解石)及白云石兩種碳酸鹽礦物組成?，F(xiàn)代的碳酸鹽沉積物中還常見高鎂方解石、文石。此外在一定的環(huán)境條件下還可有鐵白云石、菱鎂礦、菱錳礦、菱鐵礦等碳酸鹽礦物。以方解石為主的碳酸鹽巖稱石灰?guī)r，以白云石為主的碳酸鹽巖稱白云巖。6（一）碳酸鹽礦物方解石(Ca[CO3]),[CO3]2-絡(luò)陰離子和Ca2+組成，常含少量Mg[CO3],一般<4mol％。三方晶系，常見棱面體、復(fù)三方偏三角面體及微晶、隱晶質(zhì)集合體。三組菱面體解理完全，硬度為3，相對(duì)密度為2.71，活度積常數(shù)在25℃時(shí)為10-8.52。顯微鏡下具極明顯的閃突起、三組完全

5、解理，雙晶紋常見且平行于菱形解理的長對(duì)角線，高級(jí)白干涉色。方解石是Ca[CO3]最穩(wěn)定的最終保存下來的礦物相之一，在古老的碳酸鹽巖中廣泛分布。廣泛存在于介形蟲、三葉蟲、有孔蟲、層孔蟲以及某些腕足動(dòng)物和苔蘚動(dòng)物原始骨骼之中。1、方解石(或低鎂方解石)78其化學(xué)成分和晶體結(jié)構(gòu)與方解石相似，唯MgCO3含量一般大于10mol％，有時(shí)可達(dá)30mol％。其特點(diǎn)：①鎂含量雖高，方解石的晶格并未破壞。②溶解度較大，穩(wěn)定性遠(yuǎn)較方解石為差；③容易向低鎂方解石或白云石轉(zhuǎn)化，所以只能存在于現(xiàn)代碳酸鹽沉積物中。④?？耍?976）曾指出，高鎂方解石形成于富鎂的海水中（Mg／C

6、a的比值大于2：1）。如果有細(xì)菌作用參于，多形成晶面彎曲的晶體。2、高鎂方解石(或稱鎂方解石)（一）碳酸鹽礦物93、文石(又名霰石)文石是方解石的同質(zhì)異象變體,含Mg[CO3]少于2mol％,屬斜方晶系,在現(xiàn)代沉積中常呈針狀,有時(shí)也呈泥狀。{010}解理不完全,硬度3.5,比重2.9,活度積常數(shù)在25℃時(shí)為10-8.15。基本特征：(1)在現(xiàn)代沉積物中常呈現(xiàn)針狀，有時(shí)也呈現(xiàn)泥狀。(2)形成有利條件為：溫度較高（＞15℃），溫暖淺海沉積物以文石為主；pH值>8；鹽度高，超鹽條件有利于形成文石；Mg／Ca＞2：1(3)海水中文石較方解石易沉淀的原因，李普

7、曼（Lippman）認(rèn)為與文石成核速度和結(jié)晶速度比方解石更快有關(guān)。(4)穩(wěn)定性較差(介于高鎂方解石和方解石間)，易于轉(zhuǎn)變?yōu)榉浇馐?，在古老的碳酸巖中不存在。（一）碳酸鹽礦物104、白云石化學(xué)式為CaMg[CO3]2，理想白云石是Mg2+：Ca2+=1∶1；且高度有序，即絡(luò)陰離子[CO3]22-、鎂離子Mg2+和鈣離子Ca2+均分別成層沿c軸方向彼此相間排布。屬三方晶系，常見的晶形為菱面體,菱形晶面常彎曲,硬度為3.5～4，相對(duì)密度為2.87，活度積常數(shù)在25℃時(shí)為10-17.6。顯微鏡下具極明顯的閃突起、三組完全解理，雙晶紋平行于菱形解理的短對(duì)角線，高

8、級(jí)白干涉色。憑光學(xué)性質(zhì)與方解石極難區(qū)別，常用染色法及衍射分析鑒別在自然界中，這種理想的白云石是很少的。碳酸鹽