《碳酸鹽巖成巖作用》PPT課件

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1、第四章內(nèi)源沉積巖—碳酸鹽巖一、概述二、碳酸鹽巖的成分特征三、碳酸鹽巖的結(jié)構(gòu)四、碳酸鹽巖的構(gòu)造五、碳酸鹽巖的分類六、碳酸鹽巖的主要巖石類型七、碳酸鹽巖的成巖作用第七節(jié)碳酸鹽巖的成巖作用常見成巖作用方式壓實作用膠結(jié)作用重結(jié)晶作用交代作用溶解作用成巖環(huán)境簡介壓實作用包括化學壓實作用機械壓實作用縫合線構(gòu)造是溶解壓實組構(gòu)的唯一表現(xiàn)形式?？p合線往往由難溶的黏土礦物構(gòu)成，溶解的石灰?guī)r數(shù)量往往很大，是膠結(jié)物（Caco3）的主要物質(zhì)來源。1、化學壓實作用及組構(gòu)壓實作用2、機械壓實作用及組構(gòu)壓實作用機械壓實作用主要表現(xiàn)為塑性變形和破裂兩種類型：（1）塑性變形組構(gòu)1）顆粒的凹凸接觸：一個顆粒變形后形成凹入

2、坑，相鄰顆粒的一部分嵌入其中。2）顆粒的線狀接觸：顆粒變形后以長軸緊密接觸。3）單個顆粒變形：如變形鮞粒，變形砂屑等。2、機械壓實作用及組構(gòu)壓實作用（2）脆性破裂組構(gòu)1）放射狀破裂：以由顆粒中心向四周輻射的微小破裂為特征。2）斷裂：顆粒破裂成幾部分，但仍互相接近。3）撕碎破裂：1個顆粒被破碎成大致相等的兩部分，可見位移的跡象。4）剝離：顆粒表面發(fā)生片狀剝離，偶見于變形鮞狀石灰?guī)r中。膠結(jié)作用膠結(jié)作用僅發(fā)生于粒屑灰?guī)r中，膠結(jié)作用與沉積作用可視為同步（何起祥，1978）。膠結(jié)物主要為碳酸鹽類礦物，有四種主要類型，即方解石（低鎂方解石）、文石、鎂方解石（高鎂方解石）和白云石。主要內(nèi)容1、常見

3、的膠結(jié)組構(gòu)2、碳酸鈣膠結(jié)物的沉淀作用3、膠結(jié)物的世代一、常見的膠結(jié)組構(gòu)膠結(jié)作用（1）針狀：膠結(jié)作用早期，砂屑灰?guī)r被纖維狀文石晶體部分膠結(jié)，文石從碎屑顆粒的表面向外生長。（2）粒狀：砂屑灰?guī)r中腕足類介殼碎屑及內(nèi)碎屑被等粒狀方解石膠結(jié)。（3）等軸生長：在砂屑灰?guī)r中海百合為干凈的方解石所環(huán)繞，形成共軸生長邊。（4）嵌晶：包含數(shù)個顆粒的粗晶或連片膠結(jié)物。二、碳酸鈣膠結(jié)物的沉淀作用膠結(jié)作用影響因素：溶解離子、結(jié)晶速度底質(zhì)的礦物成分與晶體結(jié)構(gòu)二、碳酸鈣膠結(jié)物的沉淀作用膠結(jié)作用1、溶解離子在碳酸鈣膠結(jié)物的沉淀環(huán)境中存在的溶解離子主要為：鎂離子和鈣離子。碳酸鈣沉淀時受Mg/Ca比值影響。Mg/Ca比

4、值不同，形成的礦物及組構(gòu)也不同（1）對礦物成分的影響：在富鎂離子的條件下，形成文石和高鎂方解石。正常情況下，形成方解石。二、碳酸鈣膠結(jié)物的沉淀作用膠結(jié)作用1、溶解離子（2）對組構(gòu)（礦物習性）的影響：鎂離子的側(cè)向“毒害”效應（Folk,1974）方解石晶體是由CO32-離子和Ca2＋離子層交替組成，結(jié)晶C軸與離子交替層垂直。CO32-Ca2+CO32-Ca2CO32-二、碳酸鈣膠結(jié)物的沉淀作用膠結(jié)作用1、溶解離子（2）對組構(gòu)（礦物習性）的影響：對組構(gòu)（礦物習性）的影響分二種情況（a）溶液中的Mg2＋進入正在生長的晶體頂端的Ca2＋層內(nèi)部占據(jù)了某一鈣離子的位置。當晶體繼續(xù)生長，其上很快被

5、1個新的Ca2＋生長層覆蓋。晶體沿著被掩埋的C軸方向繼續(xù)生長，會把晶體構(gòu)造中的缺陷隱藏下來，以這種方式進入方解石晶格的少數(shù)鎂離子對晶體的生長并無影響。二、碳酸鈣膠結(jié)物的沉淀作用膠結(jié)作用1、溶解離子（2）對組構(gòu)（礦物習性）的影響：（b）鎂離子進入Ca2＋層裸露邊緣位置，由于鎂的離子半徑較小，當晶體繼續(xù)生長時，其上下層的CO32-層將向Mg2＋方向收斂并把它包圍起來，導致晶體構(gòu)造發(fā)生變形。當晶體進一步生長時，離子半徑較大的Ca2＋再也不能進入這一Ca2＋層。由于這一原因，晶體的側(cè)向生長受到了限制，但這時沿C軸方向的生長并受到鎂離子的毒害，因而生長迅速。這樣便形成了數(shù)微米寬的纖維狀或泥晶陡

6、斜菱面體高鎂方解石二、碳酸鈣膠結(jié)物的沉淀作用膠結(jié)作用1、溶解離子（2）對組構(gòu)（礦物習性）的影響：鎂方解石成為平行于C軸的纖維狀或陡斜面體示意圖二、碳酸鈣膠結(jié)物的沉淀作用膠結(jié)作用1、溶解離子（2）對組構(gòu)（礦物習性）的影響：Mg/Ca比值影響方解石晶體習性示意圖二、碳酸鈣膠結(jié)物的沉淀作用膠結(jié)作用2、結(jié)晶速度膠結(jié)物的結(jié)晶速度控制著晶體的大小和形態(tài)。結(jié)晶作用和成核作用速度緩慢，有利于較大晶體如纖維晶和粒狀晶體的形成。結(jié)晶速度快，往往形成泥晶結(jié)構(gòu)。在極度低鎂的環(huán)境中，如在淡水中，快速的沉淀作用使方解石形成六邊形的板狀晶體或矮胖六方柱晶體。三、膠結(jié)物的世代膠結(jié)作用充填孔隙的膠結(jié)物有世代關(guān)系。早期

7、膠結(jié)物一般垂直于粒屑的邊部生長，具有櫛狀組構(gòu)特征。晚期膠結(jié)物多為具鑲嵌組構(gòu)的粒狀方解石。一般認為早期方解石膠結(jié)物可能系海水成因的文石或高鎂方解石經(jīng)成巖變化而成，晚期的膠結(jié)物可能為淡水（Lindholm，1974）或可能為深埋的地下水或原生水（Folk,1974）所形成。三、膠結(jié)物的世代膠結(jié)作用亮晶鮞?；?guī)r，早期：纖狀等厚環(huán)邊膠結(jié)物晚期：粒狀膠結(jié)物具兩世代膠結(jié)作用，單偏光，（10×10）四、碳酸鈣膠結(jié)物的來源膠結(jié)作用（1）海水來源：沉積物中的孔隙水通過海水的