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1、第四章內(nèi)源沉積巖——碳酸鹽巖1、碳酸鹽巖的成分特征2、碳酸鹽巖的結(jié)構(gòu)3、碳酸鹽巖的構(gòu)造4、碳酸鹽巖的分類5、碳酸鹽巖的主要巖石類型6、碳酸鹽巖的成巖作用第四章內(nèi)源沉積巖——碳酸鹽巖第一節(jié)概述碳酸鹽巖主要由沉積的碳酸鹽礦物(方解石和白云石)組成,巖石類型有石灰?guī)r(方解石含量大于50%)和白云石(白云石含量大50%)。碳酸鹽巖中的礦產(chǎn)資源豐富;多種金屬礦產(chǎn),建筑材料、古潛山儲層,生烴層系。巖溶地貌及其旅游資源、水資源和土壤等等。沉積相標志、古地理再造、古環(huán)境恢復(fù)、古氣候變遷。碳酸鹽巖形成于海相環(huán)境中。碳酸鹽巖的形成即可以
2、是化學成因的,也可以是機械作用形成的。占沉積巖體積20%,在我國沉積巖占全國總面積75%,其中55%為碳酸鹽。第二節(jié)碳酸鹽巖的成分特征一、化學成分:主要化學成分:CaOMgOCO2,次要化學成分:SiO2、TiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、K2O、Na2O、H2O等石灰?guī)r的化學成分:CaO占42.61%;MgO占7.9%;CO2占41.58%;SiO2占5.91%,(純)白云巖的化學成分:CaO占30.4%;MgO占21.8%;CO2占47.8%;極少量的微量元素:Sr、Ba、Rb、V、Ni等,可作為判別環(huán)境
3、的標志。1.化學成分:A.化學式表示:CaCO3、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:區(qū)分海陸相、古海水鹽度、水溫變化、海陸變遷B.13C/12C和14C:區(qū)分海陸相、古海水鹽度、水溫變化、海陸變遷,14C定年。海相:重同位素含量高三、礦物成分:1、碳酸鹽礦物:方解石(三方晶系
4、)和文石(與方解石同質(zhì)二相,斜方晶系)、白云石、菱鐵礦、菱錳礦、菱鋅礦、鐵白云石Ca(Mg,Fe)(CO3)22、陸源碎屑混入物:粘土礦物、石英、長石、及微量重礦物。當陸源碎屑混入物>50%則過渡為粘土巖或粉砂巖/砂巖。3、非碳酸鹽自生礦物:石膏Ca(SO4)2H2O、硬石膏Ca(SO4),重晶石Ba(SO4)、天青石Sr(SO4)、K,Na,Mg鹵化物、及蛋白石、自生石英、黃鐵礦(FeS2,等軸晶系)、白鐵礦(FeS2,斜方晶系,同質(zhì)多相)、海綠石(K,Fe,Mg的鋁硅酸鹽礦物)、鮞綠泥石(Fe,Mg的鋁硅酸鹽礦物
5、)、磷酸鹽礦物和有機質(zhì)。第三節(jié)碳酸鹽巖的結(jié)構(gòu)一、碳酸鹽巖結(jié)構(gòu)分類1、粒屑結(jié)構(gòu):經(jīng)波浪或流水搬運、沉積而成的碳酸鹽巖;是由顆粒(內(nèi)碎屑、生物碎屑、包粒、團粒、團塊)和填隙物、孔隙構(gòu)成。2、生物骨架結(jié)構(gòu):由原地固著生長的生物骨架構(gòu)成;。3、結(jié)晶結(jié)構(gòu)/重結(jié)晶結(jié)構(gòu):有化學或生物化學作用而成。4、交代殘余結(jié)構(gòu):白云巖化灰?guī)r,交代白云巖。二、碳酸鹽巖結(jié)構(gòu)特征分述1、粒屑結(jié)構(gòu):由顆粒和填隙物組成。(1)顆粒類型包括:內(nèi)碎屑(無內(nèi)部結(jié)構(gòu)的碳酸鹽巖軟泥顆粒)生物碎屑(骨粒)鮞粒和豆粒團粒(不具有內(nèi)部結(jié)構(gòu)的糞團粒)團塊(顆粒集合體)核形
6、石A內(nèi)碎屑由盆地內(nèi)部弱固結(jié)的碳酸鹽沉積物經(jīng)岸流、潮汐或波浪作用破碎、搬運、沉積的碎屑。內(nèi)碎屑按直徑大小分為:礫屑:〉2mm砂屑:2—0.06mm粉屑:0.06mm—0.03mm微屑:0.03mm—0.004mm泥屑:〈0.004微屑和泥屑充填于顆粒之間時稱為泥晶基質(zhì)。內(nèi)碎屑—礫屑B鮞粒由核心和同心紋層構(gòu)成的球體會橢球體。鮞粒直徑在2—0.2mm之間,大于2mm稱為豆粒。鮞粒的分類:真鮞:假鮞:復(fù)鮞:薄皮鮞;變形鮞:變晶鮞:真鮞,亮晶方解石膠結(jié)變晶鮞C生物碎屑(骨屑)破碎的生物骨骼碎屑。骨骼的組分指示水深、水溫、鹽度和
7、水流特征等;骨骼的門類、生態(tài)類型、分選和磨園,可提供環(huán)境標志。D、團粒:不具內(nèi)部結(jié)構(gòu)的碳酸鹽球狀、橢球狀的顆粒。一般認為是生物的糞便。E、團塊:由幾個碳酸鹽顆粒被灰泥或藻類粘結(jié)在一起而形成——也稱為葡萄石。F、核形石:圖中A、B、C、D、E、F依次為內(nèi)碎屑、生物碎屑、團粒、團塊、豆粒、核形石(2)填隙物泥晶方解石:為粒度為0.001—0.004mm(石化后的粒度為0.001-0.035mm)的泥晶方解石,機械作用形成;泥晶方解石常為泥晶結(jié)構(gòu)。亮晶方解石:為粒度通常大于0.01mm的、干凈透明的亮晶方解石,化學結(jié)晶作用
8、形成。亮晶方解石常發(fā)育櫛狀結(jié)構(gòu)、連生結(jié)構(gòu)。懸掛式膠結(jié)物(針狀方解石)(視域直徑為2.5mm)(路鳳香等,2002)2、生物骨架結(jié)構(gòu)原地生長的底棲固著生物通過生命活動,由生物骨架和伴生的生物化學組分構(gòu)成的結(jié)構(gòu),也稱生物結(jié)構(gòu)。常見于礁灰?guī)r中。3、結(jié)晶結(jié)構(gòu)按照結(jié)晶程度可分為非晶質(zhì)結(jié)構(gòu):非晶質(zhì)結(jié)構(gòu)見于一些化學或膠體化學成因的巖石類型中,如硅質(zhì)巖、磷灰?guī)r