2019年第四章碳酸鹽巖成巖作用ppt課件.ppt

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1、第四章內源沉積巖—碳酸鹽巖一、概述二、碳酸鹽巖的成分特征三、碳酸鹽巖的結構四、碳酸鹽巖的構造五、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作用重結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造是溶解壓實組構的唯一表現形式。縫合線往往由難溶的黏土礦物構成，溶解的石灰?guī)r數量往往很大，是膠結物（Caco3）的主要物質來源。1、化學壓實作用及組構壓實作用2、機械壓實作用及組構壓實作用機械壓實作用主要表現為

2、塑性變形和破裂兩種類型：（1）塑性變形組構1）顆粒的凹凸接觸：一個顆粒變形后形成凹入坑，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壓實作用（2）脆性破裂組構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。膠結作用膠結作用僅發(fā)生于粒屑灰?guī)r中，膠

3、結作用與沉積作用可視為同步（何起祥，1978）。膠結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。主要內容1、常見的膠結組構2、碳酸鈣膠結物的沉淀作用3、膠結物的世代一、常見的膠結組構膠結作用（1）針狀：膠結作用早期，砂屑灰?guī)r被纖維狀文石晶體部分膠結，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碎屑被等粒狀方解石膠結。（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：包含數個顆粒的粗晶或連

4、片膠結物。二、碳酸鈣膠結物的沉淀作用膠結作用影響因素：溶解離子、結晶速度底質的礦物成分與晶體結構二、碳酸鈣膠結物的沉淀作用膠結作用1、溶解離子在碳酸鈣膠結物的沉淀環(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比值不同，形成的礦物及組構也不同（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、碳酸鈣膠結物的沉淀作用膠結作用1、溶解離子（2）對組構（礦物習性）的影響：鎂離子的側向“毒害”效應（Folk,1974）方解石晶體

5、是由CO32-離子和Ca2＋離子層交替組成，結晶C軸與離子交替層垂直。CO32-Ca2+CO32-Ca2CO32-二、碳酸鈣膠結物的沉淀作用膠結作用1、溶解離子（2）對組構（礦物習性）的影響：對組構（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＋層內部占據了某一鈣離子的位置。當晶體繼續(xù)生長，其上很快被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，會把晶體構造中的缺陷隱藏下來，以這種方式進入方解石晶格的少數鎂離子對晶體的生長并無影響。二、碳酸鈣膠結物的沉

6、淀作用膠結作用1、溶解離子（2）對組構（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。這樣便形成了數微米寬的纖維狀或泥晶陡斜菱面體高鎂方解石二、碳酸鈣膠結物的沉淀作用膠結作用1、溶解離子（2）對組構（礦物習性

7、）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、碳酸鈣膠結物的沉淀作用膠結作用1、溶解離子（2）對組構（礦物習性）的影響：Mg/Ca比值影響方解石晶體習性示意圖二、碳酸鈣膠結物的沉淀作用膠結作用2、結晶速度膠結物的結晶速度控制著晶體的大小和形態(tài)。結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。結晶速度快，往往形成泥晶結構。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、膠結物的世代膠結作用充填孔隙的膠結物有世代關系。早期膠

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