矿物岩石学第七章-碳酸盐岩石薄片研究课件.ppt

1、第七章第七章 碳酸盐岩薄片研究碳酸盐岩薄片研究一、碳酸盐岩矿物成分的研究一、碳酸盐岩矿物成分的研究二、碳酸盐岩的结构组分研究二、碳酸盐岩的结构组分研究三、碳酸盐岩的构造研究三、碳酸盐岩的构造研究四、碳酸盐岩成岩后生变化的研究四、碳酸盐岩成岩后生变化的研究五、碳酸盐岩的分类与命名五、碳酸盐岩的分类与命名碳酸盐岩：碳酸盐岩：主要是由方解石和白云石等主要是由方解石和白云石等碳酸盐矿物碳酸盐矿物组组成的沉积岩。成的沉积岩。v 石灰岩和白云岩是碳酸盐岩的主要岩石类型。石灰岩和白云岩是碳酸盐岩的主要岩石类型。v 碳酸盐岩分布很广碳酸盐岩分布很广 ，在沉积岩中居，在沉积岩中居第三位第三位 ；v 重要的生油岩

2、和储油岩。在当前国内外的大油气重要的生油岩和储油岩。在当前国内外的大油气田中，碳酸盐岩产层占田中，碳酸盐岩产层占5050，产量占，产量占6060。碳酸盐岩薄片研究碳酸盐岩薄片研究一、碳酸盐岩矿物成分的研究一、碳酸盐岩矿物成分的研究（一）碳酸盐矿物成分的鉴定（一）碳酸盐矿物成分的鉴定 F主要由主要由方解石方解石及及白云石白云石组成组成 。现代的碳酸盐沉积物中还常。现代的碳酸盐沉积物中还常见见高镁方解石高镁方解石、文石文石。在一定的环境条件下还可有。在一定的环境条件下还可有 铁白云铁白云石石、菱镁矿菱镁矿、菱锰矿菱锰矿、菱铁矿菱铁矿等碳酸盐矿物。等碳酸盐矿物。F以方解石为主的碳酸盐岩称石灰岩，以白

3、云石为主的碳酸盐以方解石为主的碳酸盐岩称石灰岩，以白云石为主的碳酸盐岩称白云岩。岩称白云岩。1 1、方解石、方解石(或低镁方解石或低镁方解石)方解石方解石(CaCO3),(CaCO3),三方晶系，常见菱面体、复三方偏三角面三方晶系，常见菱面体、复三方偏三角面体及微晶、隐晶质集合体。一轴晶负光性，三组菱面体解理体及微晶、隐晶质集合体。一轴晶负光性，三组菱面体解理完全，硬度为完全，硬度为3 3。显微镜下具极明显的闪突起，双晶纹常见。显微镜下具极明显的闪突起，双晶纹常见且平行于菱形解理的长对角线，高级白干涉色。且平行于菱形解理的长对角线，高级白干涉色。方解石是方解石是CaCO3CaCO3最稳定的最终

4、保存下来的矿物相之一，在古最稳定的最终保存下来的矿物相之一，在古老的碳酸盐岩中广泛分布。广泛存在于介形虫、三叶虫、有老的碳酸盐岩中广泛分布。广泛存在于介形虫、三叶虫、有孔虫、层孔虫以及某些腕足动物和苔藓动物原始骨骼之中。孔虫、层孔虫以及某些腕足动物和苔藓动物原始骨骼之中。碳酸盐岩薄片研究碳酸盐岩薄片研究一、碳酸盐岩的矿物成分研究一、碳酸盐岩的矿物成分研究 l2 2、白云石、白云石 dolomite:dolomite:化学式为化学式为CaMgCO32CaMgCO32，理想白云石是理想白云石是MgMg2+2+：CaCa2+2+=11=11；且；且高度有序，即络阴离子高度有序，即络阴离子CO32CO

5、322-2-、镁离子、镁离子MgMg2+2+和钙离子和钙离子CaCa2+2+均分均分别成层沿别成层沿c c轴方向彼此相间排布。轴方向彼此相间排布。三方晶系，常见的晶形为菱面体三方晶系，常见的晶形为菱面体,菱形晶面常弯曲菱形晶面常弯曲,硬度为硬度为3.53.54 4。显微镜下具极明显的闪突起、三组完全解理，。显微镜下具极明显的闪突起、三组完全解理，双晶纹平双晶纹平行于菱形解理的短对角线行于菱形解理的短对角线，高级白干涉色。凭光学性质与方解石，高级白干涉色。凭光学性质与方解石极难区别，常用染色法（混合液不染色）及衍射分析鉴别。极难区别，常用染色法（混合液不染色）及衍射分析鉴别。标本上可用冷的稀盐酸

6、区分：方解石与冷稀盐酸剧烈反应标本上可用冷的稀盐酸区分：方解石与冷稀盐酸剧烈反应起泡，白云石则不反应；起泡，白云石则不反应；在自然界中，这种理想的白云石是很少的。碳酸盐岩中的在自然界中，这种理想的白云石是很少的。碳酸盐岩中的白云石通常都是富钙的，一般说来，白云石形成时间愈长，即其白云石通常都是富钙的，一般说来，白云石形成时间愈长，即其时代愈老就愈接近理想白云石晶体构造和化学式。时代愈老就愈接近理想白云石晶体构造和化学式。一、碳酸盐岩的矿物成分研究一、碳酸盐岩的矿物成分研究 碳酸盐岩薄片研究碳酸盐岩薄片研究3 3、文石、文石:文石是方解石的同质异象变体文石是方解石的同质异象变体,含含 MgCOM

7、gCO33少于少于 2mol2mol，属，属斜方晶系斜方晶系,在现代沉积中常呈针状，集合体纤维状、放射状、皮在现代沉积中常呈针状，集合体纤维状、放射状、皮壳状，有时也呈泥状。闪突起明显，柱状切面平行消光，壳状，有时也呈泥状。闪突起明显，柱状切面平行消光，010010解理不完全解理不完全,硬度硬度3.53.5，比重，比重2.92.9。(1)(1)在现代沉积物中常呈现针状，有时也呈现泥状。在现代沉积物中常呈现针状，有时也呈现泥状。(2)(2)形成有利条件为：温度较高（形成有利条件为：温度较高（15 15 ），温暖浅海沉），温暖浅海沉积物；积物；pHpH值值 8 8；盐度高，超盐条件有利于形成文石；

8、盐度高，超盐条件有利于形成文石；MgMgCaCa2 2：1 1(3)(3)海水中文石较方解石易沉淀的原因，李普曼（海水中文石较方解石易沉淀的原因，李普曼（LippmanLippman）认为与文石成核速度和结晶速度比方解石更快有关。认为与文石成核速度和结晶速度比方解石更快有关。(4)(4)稳定性较差稳定性较差(介于高镁方解石和方解石间介于高镁方解石和方解石间)，易于转变为，易于转变为方解石，在古老的碳酸岩中不存在。方解石，在古老的碳酸岩中不存在。一、碳酸盐岩的矿物成分研究一、碳酸盐岩的矿物成分研究 碳酸盐岩薄片研究碳酸盐岩薄片研究l染色法区分白云石和方解石。染色法区分白云石和方解石。l“混合液混

9、合液”染色染色 ：方解石呈粉红方解石呈粉红-红色，不含红色，不含FeOFeO(0.5%)0.5%)；铁铁方解石呈淡紫色，含方解石呈淡紫色，含0.5-1.5%0.5-1.5%的的FeOFeO；铁铁方解石呈浅紫方解石呈浅紫-紫色，含紫色，含1.5-2.5%1.5-2.5%的的FeOFeO；铁铁方解石呈深紫色，含方解石呈深紫色，含2.5-3.5%2.5-3.5%的的FeOFeO；白云石不染色；白云石不染色；铁白云石呈浅蓝铁白云石呈浅蓝-深蓝色。深蓝色。注意：染色的实质是晶格中含有注意：染色的实质是晶格中含有FeFe2+2+，其含量多少反映出成岩，其含量多少反映出成岩的物理化学环境。的物理化学环境。一

10、、碳酸盐岩的矿物成分研究一、碳酸盐岩的矿物成分研究 碳酸盐岩薄片研究碳酸盐岩薄片研究 （二）非碳酸盐矿物（二）非碳酸盐矿物 1 1、非碳酸盐自生矿物：、非碳酸盐自生矿物：石膏、硬石膏、天青石、重晶石、萤石、石盐。钾石盐、石膏、硬石膏、天青石、重晶石、萤石、石盐。钾石盐、玉髓、自生石英、黄铁矿、赤铁矿、海绿石、胶磷矿等。玉髓、自生石英、黄铁矿、赤铁矿、海绿石、胶磷矿等。2 2、常含一些陆源碎屑矿物：、常含一些陆源碎屑矿物：如粘土矿物、石英、长石、云母、绿泥石，以及一些重矿如粘土矿物、石英、长石、云母、绿泥石，以及一些重矿物等。物等。3 3、有机质：、有机质：一些碳质组分。一些碳质组分。以上这些非

11、碳酸盐矿物成分在判断碳酸盐岩的成因及沉积以上这些非碳酸盐矿物成分在判断碳酸盐岩的成因及沉积环境上，都是很有用处。环境上，都是很有用处。一、碳酸盐岩的矿物成分研究一、碳酸盐岩的矿物成分研究 碳酸盐岩薄片研究碳酸盐岩薄片研究 二二 碳酸盐岩结构组分及结构特征研究碳酸盐岩结构组分及结构特征研究 l碳酸盐岩主要结构组分：碳酸盐岩主要结构组分：颗粒、泥、胶结物、晶粒、颗粒、泥、胶结物、晶粒、以及生物格架以及生物格架。l此外，还有一些次要的结构组分，如陆源物质、其此外，还有一些次要的结构组分，如陆源物质、其它化学沉积矿物、有机质等；它化学沉积矿物、有机质等；l派生的结构组分如孔隙等。派生的结构组分如孔隙等

12、。这些次要的和派生的结构组分对岩石性质也有一这些次要的和派生的结构组分对岩石性质也有一定的影响，对岩石的成因分析有重要意义定的影响，对岩石的成因分析有重要意义.碳酸盐岩薄片研究碳酸盐岩薄片研究1 1、颗粒：流水成因的碳酸盐最重要结构组分之一、颗粒：流水成因的碳酸盐最重要结构组分之一 按成因可分：按成因可分：盆内颗粒和盆外颗粒盆内颗粒和盆外颗粒l盆外颗粒：盆外颗粒：陆源碎屑颗粒，碳酸盐中一般数量少，其陆源碎屑颗粒，碳酸盐中一般数量少，其特征在碎屑岩章节已作讨论。特征在碎屑岩章节已作讨论。l盆内颗粒盆内颗粒(简称内颗粒简称内颗粒)：指在沉积盆地或沉积环境内指在沉积盆地或沉积环境内形成的碳酸盐颗粒。

13、它们可以是化学沉积作用形成的，形成的碳酸盐颗粒。它们可以是化学沉积作用形成的，也可以是机械破碎作用形成的，还可以是生物作用形也可以是机械破碎作用形成的，还可以是生物作用形成的，或者是这些作用的综合产物。成的，或者是这些作用的综合产物。l在碳酸盐岩中，凡提到颗粒，只要不特别注明是陆源在碳酸盐岩中，凡提到颗粒，只要不特别注明是陆源的，均系指的，均系指内颗粒内颗粒。内颗粒的类型多种多样，在岩石。内颗粒的类型多种多样，在岩石薄片中常见者有以下薄片中常见者有以下5 5种类型：种类型：二二 结构组分及结构特征研究结构组分及结构特征研究二二 结构组分及结构特征研究结构组分及结构特征研究碳酸盐岩薄片研究碳酸盐

14、岩薄片研究盆内颗粒的类型：盆内颗粒的类型：l 内碎屑颗粒内碎屑颗粒l 鲕粒鲕粒l 藻粒藻粒l 球粒与粪球粒球粒与粪球粒l 生物颗粒生物颗粒二二 结构组分及结构特征研究结构组分及结构特征研究碳酸盐岩薄片研究碳酸盐岩薄片研究内碎屑内碎屑是沉积盆地中沉积不久的、半固结或固结的各种碳酸是沉积盆地中沉积不久的、半固结或固结的各种碳酸盐沉积物，受波浪、潮汐流、风暴流、重力流等的作用，破碎、盐沉积物，受波浪、潮汐流、风暴流、重力流等的作用，破碎、搬运、磨蚀、再沉积而形成的盆内颗粒。搬运、磨蚀、再沉积而形成的盆内颗粒。内碎屑特征及与陆源碎屑的区别：内碎屑特征及与陆源碎屑的区别：1 1）内碎屑常具有复杂的内部结

15、构）内碎屑常具有复杂的内部结构(与先期沉积物相同与先期沉积物相同),),可含可含有化石、鲕粒、球粒以及早先形成的内碎屑等；有化石、鲕粒、球粒以及早先形成的内碎屑等；2 2）内碎屑有明显的不同程度的磨蚀改造的痕迹，磨蚀的边缘）内碎屑有明显的不同程度的磨蚀改造的痕迹，磨蚀的边缘常切割它所包含的化石、鲕粒等颗粒；常切割它所包含的化石、鲕粒等颗粒；结构特征表现为粒度、分选性、圆度等方面；成分几乎均为结构特征表现为粒度、分选性、圆度等方面；成分几乎均为碳酸盐沉积物碳酸盐沉积物(与先期沉积相同与先期沉积相同)。二二 结构组分及结构特征研究结构组分及结构特征研究1-1 1-1 盆内颗粒盆内颗粒-内碎屑颗粒内

16、碎屑颗粒碳酸盐岩薄片研究碳酸盐岩薄片研究盆内原始半固结盆内原始半固结 沉积物沉积物风浪、流水等风浪、流水等使其破碎成碎块使其破碎成碎块搬运、再沉积搬运、再沉积形成内碎屑形成内碎屑内碎屑形成示意图二二 结构组分及结构特征研究结构组分及结构特征研究碳酸盐岩薄片研究碳酸盐岩薄片研究内碎屑分类：内碎屑分类：根据其颗粒直径大小，划分为砾屑、根据其颗粒直径大小，划分为砾屑、砂屑、粉屑、和泥屑四个级别；砂屑、粉屑、和泥屑四个级别；砾屑：直径大于砾屑：直径大于2mm2mm；砂屑：直径为砂屑：直径为0.05-2mm0.05-2mm；粉屑：直径为粉屑：直径为0.005-0.05mm;0.005-0.05mm;泥：

17、直径泥：直径0.005mm)0.03mm)0.03mm)。由于其晶体一般较清洁明亮，故常称为。由于其晶体一般较清洁明亮，故常称为“亮晶方解石亮晶方解石”、或、或“亮晶亮晶”。胶结物在镜下的特征是常有明显的世代关系。初期从粒间水沉淀胶结物在镜下的特征是常有明显的世代关系。初期从粒间水沉淀的方解石晶体常围绕颗粒表面呈栉壳状或马牙状分布，这即的方解石晶体常围绕颗粒表面呈栉壳状或马牙状分布，这即通常所说的第一世代的胶结物。通常所说的第一世代的胶结物。第一世代胶结物未充填满的残余粒间空隙，有时仍然空着，有时第一世代胶结物未充填满的残余粒间空隙，有时仍然空着，有时又被第二世代的多呈嵌晶粒状的亮晶方解石胶结

18、物充填。又被第二世代的多呈嵌晶粒状的亮晶方解石胶结物充填。泥和亮晶胶结物的主要区别见下表：泥和亮晶胶结物的主要区别见下表：碳酸盐岩薄片研究碳酸盐岩薄片研究二二 结构组分及结构特征研究结构组分及结构特征研究2 2、泥和胶结物、泥和胶结物特征特征亮晶胶结物亮晶胶结物泥晶泥晶(灰泥灰泥)重结晶重结晶明亮程度明亮程度 晶体较明亮，明亮程度较均一晶体较明亮，明亮程度较均一晶体污浊，明亮程度差，不均一晶体污浊，明亮程度差，不均一世代现象世代现象与结构与结构常具世代，第一世代栉壳状结构，常具世代，第一世代栉壳状结构，第二世代亮晶方解石的形态结构第二世代亮晶方解石的形态结构因成岩环境而异，一般具粒状镶因成岩环

19、境而异，一般具粒状镶嵌结构。有的在生物表面呈共轴嵌结构。有的在生物表面呈共轴增生增生不具世代现象和栉壳状结构，常不具世代现象和栉壳状结构，常具不等粒的似花岗变晶结构。具不等粒的似花岗变晶结构。接触关系接触关系晶粒边缘接触界线大多平直，贴晶粒边缘接触界线大多平直，贴面结合面结合接触界面弯曲，不规则，三重结接触界面弯曲，不规则，三重结合合自形与大自形与大小小自形，边界多平直，晶粒自形，边界多平直，晶粒0.005mm(或或0.03mm)自形差，晶粒一般自形差，晶粒一般0.005mm(或或2.0mm砾晶砾晶0.5mm0.5-0.25mm0.25-0.1mm0.1-0.03mm0.03mm粗晶粗晶中晶中

20、晶细晶细晶粉晶（微晶）粉晶（微晶）泥晶泥晶2.0-1.0mm1.0-0.5mm0.5-0.25mm0.25-0.1mm极粗晶极粗晶粗晶粗晶中晶中晶细晶细晶砂晶砂晶0.1-0.05mm0.05-0.005mm粗粉晶粗粉晶细粉晶细粉晶粉晶粉晶0.005mm泥晶泥晶晶粒大小分级命名：晶粒大小分级命名：碳酸盐岩薄片研究碳酸盐岩薄片研究二二 结构组分及结构特征研究结构组分及结构特征研究（2 2）生物格架）生物格架l主要是原地生长的群体生物（如珊瑚、苔藓、海绵、层孔虫主要是原地生长的群体生物（如珊瑚、苔藓、海绵、层孔虫等），在原地保留的坚硬的钙质骨骼。另外一些藻类，如蓝藻等），在原地保留的坚硬的钙质骨骼。

21、另外一些藻类，如蓝藻和红藻，其粘液可以粘结其它灰泥、颗粒、生物碎屑等碳酸盐和红藻，其粘液可以粘结其它灰泥、颗粒、生物碎屑等碳酸盐组分从而形成粘结格架，如各种叠层石以及其他粘结格架。组分从而形成粘结格架，如各种叠层石以及其他粘结格架。l骨骼格架骨骼格架及及粘结格架粘结格架都是生物格架，它们是礁碳酸盐岩的必不都是生物格架，它们是礁碳酸盐岩的必不可少的组分。可少的组分。l生物格架和生物颗粒都是生物成因的，但二者是两个截然不同生物格架和生物颗粒都是生物成因的，但二者是两个截然不同的概念，前者是群体生物原地保存的硬体；后者多为单体常是的概念，前者是群体生物原地保存的硬体；后者多为单体常是异地堆积（也可原

22、地或近地堆积）。异地堆积（也可原地或近地堆积）。l当生物格架被破碎后也称为生物碎屑（颗粒）。当生物格架被破碎后也称为生物碎屑（颗粒）。第四节第四节 碳酸盐岩薄片研究碳酸盐岩薄片研究二二 结构组分及结构特征研究结构组分及结构特征研究3 3 晶粒和生物格架晶粒和生物格架碳酸盐岩薄片研究碳酸盐岩薄片研究碳酸盐结构组分总结碳酸盐结构组分总结碳酸盐岩结构组分：碳酸盐岩结构组分：颗粒、泥、胶结物、晶粒、颗粒、泥、胶结物、晶粒、生物格架；生物格架；颗粒：颗粒：内碎屑内碎屑+鲕粒鲕粒+藻粒藻粒+球粒和粪球粒球粒和粪球粒+生生物颗粒物颗粒泥：泥：灰泥灰泥+云泥（泥晶）云泥（泥晶）胶结物：胶结物：亮晶方解石（亮晶

23、）亮晶方解石（亮晶）晶粒：晶粒：结晶碳酸盐岩结晶碳酸盐岩生物格架：生物格架：群体生物骨骼群体生物骨骼碳酸盐岩的构造碳酸盐岩的构造多样复杂，碎多样复杂，碎屑岩的各种层屑岩的各种层理、层面、变理、层面、变形、藻叠层等形、藻叠层等构造均常出现，构造均常出现，且还有些特有且还有些特有构造，如鸟眼、构造，如鸟眼、示底、缝合线示底、缝合线等构造。等构造。示底构造示底构造(a)(a)和鸟眼构造和鸟眼构造(b)(b)的镜下特征的镜下特征a.a.腹足类体腔中的示底构造；腹足类体腔中的示底构造；b.b.泥晶灰岩中鸟眼构泥晶灰岩中鸟眼构造造,毫米级大小毫米级大小,亮晶充填亮晶充填 (据冯增昭等，据冯增昭等，1993

24、)1993)三、碳酸盐岩构造研究三、碳酸盐岩构造研究碳酸盐岩薄片研究碳酸盐岩薄片研究叠层石由两种基本纹层组成叠层石由两种基本纹层组成：（1 1）富藻纹层，）富藻纹层，又称暗层，藻类组分含量多，又称暗层，藻类组分含量多，有机质高，碳酸盐沉积物少，故色暗。有机质高，碳酸盐沉积物少，故色暗。（2 2）富碳酸盐纹层，）富碳酸盐纹层，又称亮层，藻类组分含量又称亮层，藻类组分含量少，有机质少，故色浅。这两种基本纹层交互少，有机质少，故色浅。这两种基本纹层交互叠置，即成叠层石构造。叠置，即成叠层石构造。1 1、叠层石、叠层石 stromatolitestromatolite 第四节第四节 碳酸盐岩薄片研究碳

25、酸盐岩薄片研究三、碳酸盐岩构造研究三、碳酸盐岩构造研究第四节第四节 碳酸盐岩薄片研究碳酸盐岩薄片研究三、碳酸盐岩构造研究三、碳酸盐岩构造研究碳酸盐岩薄片研究碳酸盐岩薄片研究三、碳酸盐岩构造研究三、碳酸盐岩构造研究1 1、叠层石、叠层石第四节第四节 碳酸盐岩薄片研究碳酸盐岩薄片研究三、碳酸盐岩构造研究三、碳酸盐岩构造研究第四节第四节 碳酸盐岩薄片研究碳酸盐岩薄片研究三、碳酸盐岩构造研究三、碳酸盐岩构造研究1 1、叠层石、叠层石 叠层石的基本形态可分叠层石的基本形态可分为两类：为两类：层状层状（包括波状的等）（包括波状的等）和柱状和柱状（包括锥状的等）。其（包括锥状的等）。其它形态都是这两种形态的

26、过渡它形态都是这两种形态的过渡或组合。一般说来：或组合。一般说来：层状形态叠层石层状形态叠层石的生成环境的的生成环境的水动力条件较弱，多属潮间带水动力条件较弱，多属潮间带上部的产物；上部的产物；柱状形态叠层石柱状形态叠层石生成环境的水生成环境的水动力条件较强，多为潮间带下动力条件较强，多为潮间带下部及潮下带上部的产物。部及潮下带上部的产物。第四节第四节 碳酸盐岩薄片研究碳酸盐岩薄片研究三、碳酸盐岩构造研究三、碳酸盐岩构造研究1 1、叠层石、叠层石 在泥晶或粉晶石灰岩或白云岩中，常在泥晶或粉晶石灰岩或白云岩中，常见有一种毫米级大小的，多呈现定向排列见有一种毫米级大小的，多呈现定向排列的、多为方解

27、石或硬石膏充填或半充填的的、多为方解石或硬石膏充填或半充填的孔隙；因其形状似鸟眼，故称鸟眼构造；孔隙；因其形状似鸟眼，故称鸟眼构造；一般认为，鸟眼构造多形成于沉积期和一般认为，鸟眼构造多形成于沉积期和准同生期，产于潮上及潮间带准同生期，产于潮上及潮间带。2 2、鸟眼构造、鸟眼构造 birdsbirds-eye structure-eye structure第四节第四节 碳酸盐岩薄片研究碳酸盐岩薄片研究三、碳酸盐岩构造研究三、碳酸盐岩构造研究2 2、鸟眼构造、鸟眼构造第四节第四节 碳酸盐岩薄片研究碳酸盐岩薄片研究三、碳酸盐岩构造研究三、碳酸盐岩构造研究在碳酸盐岩的孔隙中，常见在碳酸盐岩的孔隙中，

28、常见有两种不同特征的充填物；有两种不同特征的充填物；在孔隙的底部或下部为在孔隙的底部或下部为泥晶泥晶或粉晶方解石，色较暗或粉晶方解石，色较暗；在；在孔隙的顶部或上部为亮晶方孔隙的顶部或上部为亮晶方解石，色较浅，多呈白色；解石，色较浅，多呈白色；3 3、示顶底构造、示顶底构造二者界面平直，且同一岩层中的各个孔隙的类似界面都二者界面平直，且同一岩层中的各个孔隙的类似界面都是相互平行一致的。这两种孔隙充填物代表两个不同时是相互平行一致的。这两种孔隙充填物代表两个不同时期的孔隙充填作用，二者之间的平直界面代表它们沉淀期的孔隙充填作用，二者之间的平直界面代表它们沉淀时的沉积界面，此界面应与当时的水平面平

29、行。时的沉积界面，此界面应与当时的水平面平行。第四节第四节 碳酸盐岩薄片研究碳酸盐岩薄片研究三、碳酸盐岩构造研究三、碳酸盐岩构造研究3 3、示顶底构造、示顶底构造第四节第四节 碳酸盐岩薄片研究碳酸盐岩薄片研究三、碳酸盐岩构造研究三、碳酸盐岩构造研究4 4、虫孔和虫迹构造、虫孔和虫迹构造 生物穿孔生物穿孔是指生物在固结或半固结的岩石中或是指生物在固结或半固结的岩石中或生物组分中，通过穿孔方式所形成的一种孔状或管生物组分中，通过穿孔方式所形成的一种孔状或管状构造。状构造。生物潜穴生物潜穴（或生物掘穴、虫穴）是指在尚未固（或生物掘穴、虫穴）是指在尚未固结的沉积物中，由于生物的生活活动所造成的一种结的

30、沉积物中，由于生物的生活活动所造成的一种洞穴、孔穴、管穴构造。洞穴、孔穴、管穴构造。虫迹构造虫迹构造是指生物在尚未固结的沉积物表面上是指生物在尚未固结的沉积物表面上爬行的痕迹。爬行的痕迹。第四节第四节 碳酸盐岩薄片研究碳酸盐岩薄片研究三、碳酸盐岩构造研究三、碳酸盐岩构造研究虫孔虫孔4、虫孔和虫迹构造、虫孔和虫迹构造第四节第四节 碳酸盐岩薄片研究碳酸盐岩薄片研究三、碳酸盐岩构造研究三、碳酸盐岩构造研究4、虫孔和虫迹构造、虫孔和虫迹构造第四节第四节 碳酸盐岩薄片研究碳酸盐岩薄片研究三、碳酸盐岩构造研究三、碳酸盐岩构造研究虫穴虫穴5 5、缝合线构造、缝合线构造 stylolitestylolite

31、在岩层切面上，呈现在岩层切面上，呈现的的锯齿状曲线，此即称缝合线；锯齿状曲线，此即称缝合线；缝合线构造是碳酸盐岩中常见的一种裂缝构造。缝合线构造是碳酸盐岩中常见的一种裂缝构造。在平面上，即在沿此裂缝的破裂面上，它呈现为参在平面上，即在沿此裂缝的破裂面上，它呈现为参差不平的凹凸起伏的面，此即缝合面；从立体上看，差不平的凹凸起伏的面，此即缝合面；从立体上看，这些凹下或凸起的大小不等的柱体，叫缝合柱。这些凹下或凸起的大小不等的柱体，叫缝合柱。缝合线构造是一种裂缝构造，主要由压力缝合线构造是一种裂缝构造，主要由压力-溶解作用有溶解作用有关，可作为油、气运移的通道。关，可作为油、气运移的通道。碳酸盐岩薄

32、片研究碳酸盐岩薄片研究三、碳酸盐岩构造研究三、碳酸盐岩构造研究压溶作用形成缝合线压溶作用形成缝合线第四节第四节 碳酸盐岩薄片研究碳酸盐岩薄片研究三、碳酸盐岩构造研究三、碳酸盐岩构造研究碳酸盐岩薄片研究碳酸盐岩薄片研究四、碳酸盐成岩后生变化研究四、碳酸盐成岩后生变化研究l碳酸盐岩的成岩后生变化类型与碎屑岩类相碳酸盐岩的成岩后生变化类型与碎屑岩类相似，似，有溶解、矿物转化、重结晶、胶结、交有溶解、矿物转化、重结晶、胶结、交代、压实和压溶等。代、压实和压溶等。l由于碳酸盐矿物的活动性极强，各种成岩后由于碳酸盐矿物的活动性极强，各种成岩后生变化作用可在各个成岩时期、各种成岩环生变化作用可在各个成岩时期

33、、各种成岩环境和矿物间发生，因而变得更加复杂。境和矿物间发生，因而变得更加复杂。第四节第四节 碳酸盐岩薄片研究碳酸盐岩薄片研究碳酸盐岩薄片研究碳酸盐岩薄片研究1 胶结作用：胶结作用：从孔隙水中沉淀化从孔隙水中沉淀化学物质使碳酸盐沉学物质使碳酸盐沉积物固结成岩的作积物固结成岩的作用类型用类型同生期浅海海同生期浅海海底成岩环境底成岩环境同生期深海海底同生期深海海底同生期大气同生期大气淡水渗流带淡水渗流带淡水潜流带淡水潜流带同生期同生期晚成岩期晚成岩期大陆深埋藏环境大陆深埋藏环境海底深埋藏环境海底深埋藏环境碳酸盐岩薄片研究碳酸盐岩薄片研究四、碳酸盐成岩后生变化研究四、碳酸盐成岩后生变化研究胶结物主要

34、是等厚环胶结物主要是等厚环边的文石。快速结晶边的文石。快速结晶时形成混晶状文石；时形成混晶状文石；缓慢结晶时，形成针缓慢结晶时，形成针状、纤维状文石。状、纤维状文石。胶结胶结作用作用同生期浅海海同生期浅海海底成岩环境底成岩环境同生期深海海底同生期深海海底同生期大气同生期大气淡水渗流带淡水渗流带淡水潜流带淡水潜流带同生期同生期晚成岩期晚成岩期大陆深埋藏环境大陆深埋藏环境海底深埋藏环境海底深埋藏环境l胶结物主要是无铁低镁方胶结物主要是无铁低镁方解石，等轴粒状或呈新月解石，等轴粒状或呈新月型和重力悬挂结构。渗流型和重力悬挂结构。渗流粉砂、粒内溶孔也是淡水粉砂、粒内溶孔也是淡水渗流带的重要标志。渗流带

35、的重要标志。表现为无铁低镁方解石；表现为无铁低镁方解石；第一世代为细小菱面体或第一世代为细小菱面体或叶片状组成的等厚环边，叶片状组成的等厚环边，第二世代为洁净明亮粗大第二世代为洁净明亮粗大等粒的镶嵌结构，具贴面等粒的镶嵌结构，具贴面结合，胶结物常充满溶模结合，胶结物常充满溶模孔隙形成铸形；孔隙形成铸形；l胶结物结晶比较缓慢，胶结物结晶比较缓慢，主要是纤维状、叶片状主要是纤维状、叶片状高镁方解石和文石，成高镁方解石和文石，成岩转化后形成泥晶或微岩转化后形成泥晶或微晶方解石，或呈置换的晶方解石，或呈置换的纤维状组构。纤维状组构。1 1、胶结作用、胶结作用l同生期浅海海底成岩环境中：同生期浅海海底成

36、岩环境中：胶结物主要是胶结物主要是等厚环等厚环边的文石边的文石。快速结晶时形成混晶状文石；缓慢结晶。快速结晶时形成混晶状文石；缓慢结晶时，形成针状、纤维状文石。常为第一世代栉壳状时，形成针状、纤维状文石。常为第一世代栉壳状结构，有时可出现棘屑的共轴生长环边，各种碳酸结构，有时可出现棘屑的共轴生长环边，各种碳酸盐颗粒表面还常有泥晶套、泥晶包壳。盐颗粒表面还常有泥晶套、泥晶包壳。l同生期深海海底成岩环境中：同生期深海海底成岩环境中：胶结作用比较微弱，胶结作用比较微弱，胶结物结晶比较缓慢，主要是纤维状、叶片状胶结物结晶比较缓慢，主要是纤维状、叶片状高镁高镁方解石和文石方解石和文石，成岩转化后形成泥晶

37、或微晶方解石，成岩转化后形成泥晶或微晶方解石，或呈置换的纤维状组构。或呈置换的纤维状组构。碳酸盐岩薄片研究碳酸盐岩薄片研究四、碳酸盐成岩后生变化研究四、碳酸盐成岩后生变化研究1 1、胶结作用、胶结作用l同生期大气淡水渗流带：同生期大气淡水渗流带：胶结物主要是胶结物主要是无铁低镁方解无铁低镁方解石石，晶体洁净明亮，等轴粒状或呈新月型和重力悬挂，晶体洁净明亮，等轴粒状或呈新月型和重力悬挂结构，也可沿某方向发生共轴生长结构，也可沿某方向发生共轴生长(量少、不对称、不量少、不对称、不完全包围颗粒完全包围颗粒)。渗流粉砂、粒内溶孔也是淡水渗流带。渗流粉砂、粒内溶孔也是淡水渗流带的重要标志。的重要标志。l

38、同生期淡水潜流带：同生期淡水潜流带：胶结物也表现为胶结物也表现为无铁低镁方解石无铁低镁方解石；粒间、粒内孔隙均有世代现象。第一世代为细小菱面粒间、粒内孔隙均有世代现象。第一世代为细小菱面体或叶片状组成的等厚环边，第二世代为洁净明亮粗体或叶片状组成的等厚环边，第二世代为洁净明亮粗大等粒的镶嵌结构，具贴面结合，胶结物常充满溶模大等粒的镶嵌结构，具贴面结合，胶结物常充满溶模孔隙形成铸形；共轴生长发育，但加大部分无泥晶套；孔隙形成铸形；共轴生长发育，但加大部分无泥晶套；常有自生石英、混合白云化等现象伴生。常有自生石英、混合白云化等现象伴生。碳酸盐岩薄片研究碳酸盐岩薄片研究四、碳酸盐成岩后生变化研究四、

39、碳酸盐成岩后生变化研究1 1、胶结作用、胶结作用l晚成岩期深埋藏成岩环境中晚成岩期深埋藏成岩环境中，孔隙水流动时也有胶结作用，孔隙水流动时也有胶结作用发生：发生：l在大陆深埋藏环境中：在大陆深埋藏环境中：地下水补给复杂，多种来源的混合地下水补给复杂，多种来源的混合水可在剩余孔隙中形成等粒粗大贴面结合的水可在剩余孔隙中形成等粒粗大贴面结合的铁方解石铁方解石胶结胶结物；物；l在海底深埋藏成岩环境中：在海底深埋藏成岩环境中：孔隙水为深部卤水，可在孔隙孔隙水为深部卤水，可在孔隙中心形成他形粒状具三重结合的铁方解石。中心形成他形粒状具三重结合的铁方解石。l深埋环境中深埋环境中胶结物的物质来源大多与胶结物

40、的物质来源大多与压溶作用压溶作用有关，因此有关，因此胶结作用和缝合线构造紧密伴生。泥晶重结晶和生物碎屑胶结作用和缝合线构造紧密伴生。泥晶重结晶和生物碎屑的的共轴交代边共轴交代边也可作为该环境的识别标志。也可作为该环境的识别标志。l表生期表生成岩环境：表生期表生成岩环境：孔隙水为富孔隙水为富O2O2和和CO2CO2的淡水，胶的淡水，胶结物为方解石，有时也出现自生石英，充填晶洞和裂隙，结物为方解石，有时也出现自生石英，充填晶洞和裂隙，形成晶簇状方解石和裂隙方解石脉。形成晶簇状方解石和裂隙方解石脉。碳酸盐岩薄片研究碳酸盐岩薄片研究四、碳酸盐成岩后生变化研究四、碳酸盐成岩后生变化研究2 2、交代作用、

41、交代作用碳酸盐岩中交代现象十分普遍，常见的交代现象有：碳酸盐岩中交代现象十分普遍，常见的交代现象有：(1)(1)白云化作用：白云化作用：形成白云石和白云岩的主要途径类型：形成白云石和白云岩的主要途径类型：同生期白云化：同生期白云化：形成于蒸发潮坪、浅水泻湖、内陆盐湖等形成于蒸发潮坪、浅水泻湖、内陆盐湖等高盐度环境中，形成的白云岩特征：高盐度环境中，形成的白云岩特征：A:A:具有大小均一的微晶结构，纹层状或块状构造；具有大小均一的微晶结构，纹层状或块状构造；B:B:常有干裂、鸟眼、石膏和石盐假晶、藻叠层、沙纹交常有干裂、鸟眼、石膏和石盐假晶、藻叠层、沙纹交错层理等构造伴生；错层理等构造伴生；C:

42、C:有时可有下伏灰岩的内碎屑，化石稀少或无。有时可有下伏灰岩的内碎屑，化石稀少或无。D:D:如果有清晰的泥晶白云质鲕粒、内碎屑、藻粒或其它如果有清晰的泥晶白云质鲕粒、内碎屑、藻粒或其它白云质颗粒，说明白云化作用发生在沉积之前或同时，并白云质颗粒，说明白云化作用发生在沉积之前或同时，并已形成白云岩。已形成白云岩。碳酸盐岩薄片研究碳酸盐岩薄片研究四、碳酸盐成岩后生变化研究四、碳酸盐成岩后生变化研究2 2、交代作用、交代作用早成岩期浅早成岩期浅-中埋藏成岩环境白云岩化特征：中埋藏成岩环境白云岩化特征：A A：白云石晶粒较粗：白云石晶粒较粗(0.1-0.3mm)(0.1-0.3mm)，常呈自形的菱面体

43、，多，常呈自形的菱面体，多具具雾心亮边结构，雾心亮边结构，白云石晶体常破坏原始沉积结构及微细白云石晶体常破坏原始沉积结构及微细层理构造。层理构造。B B：当白云化作用微弱时，灰岩中仅零星出现自形白云石，：当白云化作用微弱时，灰岩中仅零星出现自形白云石，晶粒常常破坏原颗粒内部结构和颗粒边界；晶粒常常破坏原颗粒内部结构和颗粒边界；CC：当白云化强烈时，各种方解石质的颗粒仅少数或局部残：当白云化强烈时，各种方解石质的颗粒仅少数或局部残留呈云雾状阴影；留呈云雾状阴影；D D：当白云化发展伴随重结晶作用时，各种残余结构将被破：当白云化发展伴随重结晶作用时，各种残余结构将被破坏，便形成均坏，便形成均镶嵌结

44、构的白云岩，如具砂糖状结构的细镶嵌结构的白云岩，如具砂糖状结构的细晶晶-中晶白云岩。中晶白云岩。碳酸盐岩薄片研究碳酸盐岩薄片研究四、碳酸盐成岩后生变化研究四、碳酸盐成岩后生变化研究粗粉晶白云岩，白云石自形，具雾心亮边，晶间孔油粗粉晶白云岩，白云石自形，具雾心亮边，晶间孔油浸。轮南浸。轮南1111井，下奥陶统蓬莱坝组，井，下奥陶统蓬莱坝组，5501.8m5501.8m，（，（）10101010。2 2、交代作用、交代作用晚成岩深埋藏成岩环境的白云化作用晚成岩深埋藏成岩环境的白云化作用常沿岩层面、沿构造运动产生的断层、裂隙、褶曲轴部常沿岩层面、沿构造运动产生的断层、裂隙、褶曲轴部或沿着压溶作用形成

45、的缝合面及其附近产生或沿着压溶作用形成的缝合面及其附近产生。特征：特征：A A：晶粒粗大，纯净透明，具典型结晶结构；：晶粒粗大，纯净透明，具典型结晶结构；B B：沿断层、裂隙、褶曲轴部、缝合面、层面发生而有：沿断层、裂隙、褶曲轴部、缝合面、层面发生而有较好的方向性，常切割层理。较好的方向性，常切割层理。CC：所形成的白云岩晶间孔发育，具有一定的储集意义。：所形成的白云岩晶间孔发育，具有一定的储集意义。碳酸盐岩薄片研究碳酸盐岩薄片研究四、碳酸盐成岩后生变化研究四、碳酸盐成岩后生变化研究2 2、交代作用、交代作用(2)(2)去白云石化去白云石化(白云石被方解石交代白云石被方解石交代)作用：作用：主

46、要发生在主要发生在表生期和表生成岩环境。表生期和表生成岩环境。去白云石化形成的岩石常略带红色，保留不太发育的刀砍纹，去白云石化形成的岩石常略带红色，保留不太发育的刀砍纹，具粗具粗-细晶结构，溶解孔隙发育，常见方解石充填的小晶洞。细晶结构，溶解孔隙发育，常见方解石充填的小晶洞。镜下特征：镜下特征：方解石晶粒粗大，形成特征的嵌晶结构，具白云石残余或方解石晶粒粗大，形成特征的嵌晶结构，具白云石残余或阴影；阴影；方解石呈白云石菱形晶体假象；方解石呈白云石菱形晶体假象；方解石内有白方解石内有白云石菱面体的氧化铁环带；云石菱面体的氧化铁环带；去白云石化常伴有溶解作用，去白云石化常伴有溶解作用，产生菱形孔洞

47、，也可增加孔隙度。产生菱形孔洞，也可增加孔隙度。碳酸盐岩薄片研究碳酸盐岩薄片研究四、碳酸盐成岩后生变化研究四、碳酸盐成岩后生变化研究2 2、交代作用、交代作用(3)(3)石膏化：石膏化：石膏、硬石膏交代呈被交代矿物或颗粒假象。石膏、硬石膏交代呈被交代矿物或颗粒假象。去石膏化：去石膏化：石膏和硬石膏被方解石石膏和硬石膏被方解石(或白云石或白云石)等矿物交等矿物交代，主要发生在淡水表生环境。代，主要发生在淡水表生环境。去膏化的主要标志有：去膏化的主要标志有：粒状方解石或白云石集合体具硬石膏板状晶体或石粒状方解石或白云石集合体具硬石膏板状晶体或石膏刃状晶体假象；膏刃状晶体假象；舌状、束状、放射状方解

48、石呈石膏晶体或石膏结核舌状、束状、放射状方解石呈石膏晶体或石膏结核的假象；的假象；在白云岩中出现较大的、具结核状形态并有波状消在白云岩中出现较大的、具结核状形态并有波状消光的方解石晶体；光的方解石晶体；呈马鞍状的白云石晶体；呈马鞍状的白云石晶体；白云石或方解石内还有石膏的残余物。白云石或方解石内还有石膏的残余物。碳酸盐岩薄片研究碳酸盐岩薄片研究四、碳酸盐成岩后生变化研究四、碳酸盐成岩后生变化研究3 3、溶解、矿物的转化和重结晶作用、溶解、矿物的转化和重结晶作用(1)(1)溶解作用：溶解作用：岩石中的组分进入溶液被带走而形成次生孔岩石中的组分进入溶液被带走而形成次生孔隙的过程，可发生在沉积后作用

49、的各个阶段。隙的过程，可发生在沉积后作用的各个阶段。同生期：同生期：溶解作用常具有选择性的特点。海底和大气淡水成溶解作用常具有选择性的特点。海底和大气淡水成岩环境中不稳定组份，很容易被溶解形成各种溶蚀孔隙岩环境中不稳定组份，很容易被溶解形成各种溶蚀孔隙(如铸模孔等如铸模孔等)，这些铸模孔的存在是早期溶解作用的有力，这些铸模孔的存在是早期溶解作用的有力证据。证据。晚成岩期和表生期：晚成岩期和表生期：由于不稳定组份已经转变为低镁方解石，由于不稳定组份已经转变为低镁方解石，其溶解作用多不具选择性。富含其溶解作用多不具选择性。富含CO2CO2和和O2O2的淡水沿节理、的淡水沿节理、裂隙和孔隙流动，产生

50、不受沉积结构和构造控制的次生溶裂隙和孔隙流动，产生不受沉积结构和构造控制的次生溶孔、溶缝、溶沟和溶洞，有时也可见菱铁矿、铁白云石等孔、溶缝、溶沟和溶洞，有时也可见菱铁矿、铁白云石等被溶解形成的晶洞。被溶解形成的晶洞。碳酸盐岩薄片研究碳酸盐岩薄片研究四、碳酸盐成岩后生变化研究四、碳酸盐成岩后生变化研究3 3、溶解、矿物的转化和重结晶作用、溶解、矿物的转化和重结晶作用(2)(2)矿物的转化作用：矿物的转化作用：不稳定矿物不稳定矿物(如文石、高镁方解石如文石、高镁方解石等等)向稳定矿物转化的过程。向稳定矿物转化的过程。常有两种情况：常有两种情况：1）矿物的同质多象转化：）矿物的同质多象转化：化学成分