1、第一节 序言碳酸盐岩碳酸盐岩 主要由主要由方解石方解石、白云石白云石等碳酸盐矿物（含量大等碳酸盐矿物（含量大于于50%）组成的）组成的沉积岩沉积岩。一、碳酸盐岩的矿物成分一、碳酸盐岩的矿物成分（一）碳酸盐矿物（一）碳酸盐矿物 1.方解石矿物体系方解石矿物体系 2.白云石矿物体系白云石矿物体系白云石白云石（CaMgCOCaMgCO3 3 2 2）Ca:Mg=1:1，自然界中很少，自然界中很少 原白云石原白云石3.3.铁方解石、铁白云石、铁方解石、铁白云石、菱铁矿、菱镁矿菱铁矿、菱镁矿 染色法鉴定矿物类型：染色法鉴定矿物类型：茜素紅茜素紅S和和HCl法法 （二）非碳酸盐的自生矿物（二）非碳酸盐的自
2、生矿物硫酸盐：石膏、硬石膏、重晶石、天青石硫酸盐：石膏、硬石膏、重晶石、天青石盐类：盐岩、钾镁盐盐类：盐岩、钾镁盐氧化物：赤铁矿、蛋白石、自生石英氧化物：赤铁矿、蛋白石、自生石英硅酸盐：海绿石、长石硅酸盐：海绿石、长石其它：黄铁矿、白铁矿、磷酸盐矿物其它：黄铁矿、白铁矿、磷酸盐矿物（三）陆源矿物：（三）陆源矿物：粘土矿物、陆源碎屑矿物粘土矿物、陆源碎屑矿物 （四）有机质（混合物）（四）有机质（混合物）二、碳酸盐岩的化学成分二、碳酸盐岩的化学成分（一）主要化学成分（一）主要化学成分主要是主要是CaOCaO、MgOMgO、COCO2 2纯石灰岩（纯方解石）纯石灰岩（纯方解石）CaO：56%、CO2
3、：44%；纯白云岩（纯白云石）纯白云岩（纯白云石）CaO：30.4%、MgO：21.7%、CO2：47.9%。（二）微量元素：（二）微量元素：SrSr、BaBa、ZnZn、CuCu、V V、TiTi 一、颗粒一、颗粒 盆外颗粒盆外颗粒 盆内颗粒盆内颗粒（一）盆外颗粒（一）盆外颗粒次要次要 （二）盆内颗粒（二）盆内颗粒 在沉积地区或沉积环境内因化学、机械、生物等因素在沉积地区或沉积环境内因化学、机械、生物等因素形成的形成的碳酸盐成分碳酸盐成分颗粒颗粒两种盆内颗粒：两种盆内颗粒：生物碎屑颗粒：生物碎屑颗粒：生物化石碎片生物化石碎片非生物碎屑颗粒：非生物碎屑颗粒：内碎屑、鲕粒、藻粒、球粒等内碎屑、鲕
4、粒、藻粒、球粒等 1 1、内碎屑、内碎屑 沉积盆地中沉积不久的、沉积盆地中沉积不久的、半固结或固结的碳酸盐半固结或固结的碳酸盐沉积物或碳酸盐岩岩层，由于受波浪、潮汐风暴等作沉积物或碳酸盐岩岩层，由于受波浪、潮汐风暴等作用，用，破碎、搬运、磨蚀，再沉积破碎、搬运、磨蚀，再沉积 而成的。而成的。（1 1）类型）类型砾屑砾屑（如竹叶状砾屑）（如竹叶状砾屑）浅水高能地区，半固结或固结，被波浪或水流破浅水高能地区，半固结或固结，被波浪或水流破碎、搬运、再沉积，形成扁平砾石。碎、搬运、再沉积，形成扁平砾石。砂屑砂屑成分多为泥晶灰岩成分多为泥晶灰岩粉屑粉屑小，与砂屑相似小，与砂屑相似泥屑：泥屑：相当于碎屑岩
5、中的杂基相当于碎屑岩中的杂基 内碎屑（2 2）成因）成因机械成因机械成因潮下高能带潮下高能带潮间带和潮上带潮间带和潮上带潮下低能带：潮下低能带：风暴回流冲刷而成风暴回流冲刷而成 化学成因化学成因“葡萄石葡萄石”饱和碳酸钙海水中的碳酸钙质点在动荡条件下，饱和碳酸钙海水中的碳酸钙质点在动荡条件下，发生相互粘结和聚集，形似葡萄，故称发生相互粘结和聚集，形似葡萄，故称“葡萄石葡萄石”。2.鲕粒鲕粒（1 1）形态：）形态：具有核心和同心层结构具有核心和同心层结构核心：核心：内碎屑、生物化石、陆源碎屑内碎屑、生物化石、陆源碎屑同心层同心层成分成分结构结构（2 2）鲕粒的种类）鲕粒的种类按大小按大小2 20
6、.25mm0.25mm：鲕，：鲕，2mm2mm：豆豆按结构：按结构：同心鲕同心鲕：核心居于中心：核心居于中心偏心鲕偏心鲕：核心偏向一侧（底部）：核心偏向一侧（底部）放射鲕放射鲕：具放射结构，多为重结晶所致：具放射结构，多为重结晶所致复复 鲕鲕：一个鲕粒中包含两个以上小鲕粒：一个鲕粒中包含两个以上小鲕粒表表 鲕鲕：同心层厚度：同心层厚度 0.005mm0.005mm）（2 2）洁净、明亮）洁净、明亮亮晶亮晶（3 3）产出方式具有世代现象）产出方式具有世代现象 栉壳状、马牙状栉壳状、马牙状嵌晶粒状嵌晶粒状胶结物方解石胶结物马牙状方解石胶结物马牙状细晶细晶中晶结构中晶结构 2.亮晶胶结物与灰泥的区别
7、亮晶胶结物与灰泥的区别（1）晶体大小：）晶体大小：亮晶大，灰泥小亮晶大，灰泥小（2）干净与否：）干净与否：亮晶干净明亮，灰泥较为污浊亮晶干净明亮，灰泥较为污浊（3）含量：）含量：亮晶亮晶50%，灰泥，灰泥0100%（4）形成时期：）形成时期：亮晶亮晶成岩阶段；灰泥成岩阶段；灰泥沉沉积阶段积阶段（5）结构：）结构：亮晶常具栉壳状结构，灰泥绝无此结亮晶常具栉壳状结构，灰泥绝无此结构（重结晶者，呈构（重结晶者，呈晶面弯曲镶嵌的粒状结构晶面弯曲镶嵌的粒状结构）（6）岩石形成时的能量：）岩石形成时的能量：亮晶含量高，反映高能环境；亮晶含量高，反映高能环境；灰泥含量高，反映低能环境灰泥含量高，反映低能环境
8、三、胶结物4.胶结类型胶结类型栉壳状结构栉壳状结构晶粒结构晶粒结构（重结晶产物）（重结晶产物）嵌晶结构嵌晶结构（似花岗胶结）（似花岗胶结）连晶结构连晶结构（成岩期产物）（成岩期产物）重力胶结、新月形胶结重力胶结、新月形胶结（渗流带产物）（渗流带产物）亮晶重力胶结四、晶粒四、晶粒是是晶粒碳酸盐岩或结晶碳酸盐岩晶粒碳酸盐岩或结晶碳酸盐岩的主要结构组分的主要结构组分 重结晶作用、交代作用形成较粗大的碳酸盐矿物晶体。重结晶作用、交代作用形成较粗大的碳酸盐矿物晶体。原生结构完全被破坏。原生结构完全被破坏。按粒级划分按粒级划分泥晶、粉晶、砂晶、砾晶泥晶、粉晶、砂晶、砾晶 泥晶、细粉晶：原生、准同生泥晶、细
9、粉晶：原生、准同生粗粉晶以上：次生或重结晶粗粉晶以上：次生或重结晶细晶白云岩五、生物格架五、生物格架生物格架生物格架原地生长的群体生物，原地生长的群体生物，如：珊瑚、苔藓、海绵、层如：珊瑚、苔藓、海绵、层孔虫等，以其坚硬的钙质骨骼所形成的孔虫等，以其坚硬的钙质骨骼所形成的骨骼格架骨骼格架。粘结格架粘结格架蓝藻和红藻以其蓝藻和红藻以其粘液粘结其它碳酸盐组分粘液粘结其它碳酸盐组分而形成的而形成的一种粘结格架。一种粘结格架。海绵骨架礁灰岩，孔隙被方解石充填窗格苔藓虫格架 虫室同心圆体壁片状结构柱状叠层石粘结格架柱状叠层云岩，柱体间泥云质充填物六、孔隙六、孔隙（一）原生孔隙（一）原生孔隙沉积前及沉积期
10、形成，如：沉积前及沉积期形成，如：（二）次生孔隙（二）次生孔隙在沉积后成岩过程中形成，多为溶蚀孔隙。如：在沉积后成岩过程中形成，多为溶蚀孔隙。如：（三）裂隙（三）裂隙岩石发生破裂。岩石发生破裂。鲕粒云岩粒间溶孔与粒内溶孔粉晶白云岩鸟眼溶孔白云石晶内溶孔及晶模孔七、碳酸盐岩的结构类型七、碳酸盐岩的结构类型与成因有密与成因有密切联系切联系（一）颗粒结构（粒屑结构）（一）颗粒结构（粒屑结构）由颗粒、泥、亮晶、孔隙等组成。如鲕粒灰岩、由颗粒、泥、亮晶、孔隙等组成。如鲕粒灰岩、竹叶状灰岩、砂屑灰岩等竹叶状灰岩、砂屑灰岩等（二）泥晶结构二）泥晶结构（相当于碎屑岩中的泥岩）（相当于碎屑岩中的泥岩）主要由灰泥
11、组成主要由灰泥组成（一）颗粒结构鲕粒灰岩（一）颗粒结构竹叶状灰岩（三）生物骨架结构（三）生物骨架结构具有生物格架具有生物格架骨架岩骨架岩障积岩障积岩粘结岩粘结岩珊瑚礁石灰岩泥晶海绵礁灰岩（海绵障积岩）（四）晶粒结构（四）晶粒结构由晶粒组成的碳酸盐岩。由晶粒组成的碳酸盐岩。按粒级按粒级按晶粒相对大小按晶粒相对大小按晶粒自形程度按晶粒自形程度晶粒结构等粒细晶白云岩（五）残余结构（五）残余结构重结晶和交代作用不彻底，仍见部分原岩结构重结晶和交代作用不彻底，仍见部分原岩结构（五）残余结构第四节 碳酸盐岩构造除碎屑岩中常见构造以外，尚有：除碎屑岩中常见构造以外，尚有：一、叠层构造、藻叠层一、叠层构造、藻
12、叠层1.1.基本组成基本组成蓝绿藻的生长活动所形成的亮暗基本层的交替。蓝绿藻的生长活动所形成的亮暗基本层的交替。2.成因成因。风暴期或高潮期，水流带来碳酸盐颗粒，形成富碳风暴期或高潮期，水流带来碳酸盐颗粒，形成富碳酸盐的纹层。在非风暴期，则形成富藻纹层酸盐的纹层。在非风暴期，则形成富藻纹层。3 3、形态分类、形态分类柱状、层状、锥状、波状柱状、层状、锥状、波状4 4、潮坪环境、潮坪环境柱状、锥状能量高，潮间下至潮下上；柱状、锥状能量高，潮间下至潮下上；层状、波状能量低，潮间上、潮上。层状、波状能量低，潮间上、潮上。叠层石横切面柱状叠层石粘结格架 叠层石形态类型 二、鸟眼构造二、鸟眼构造1.1.
13、概念概念在泥晶或粉晶碳酸盐岩中的孔隙，毫米级大小、多呈在泥晶或粉晶碳酸盐岩中的孔隙，毫米级大小、多呈定向、为方解石、石膏、石英等矿物充填，形似鸟眼定向、为方解石、石膏、石英等矿物充填，形似鸟眼2.2.成因：成因：干燥收缩孔、生物腐烂气泡孔干燥收缩孔、生物腐烂气泡孔3.3.主要发育在潮坪等浅水暴露环境中主要发育在潮坪等浅水暴露环境中泥晶白云岩纹理似为藻纹层鸟眼构造为白云石充填 三、示顶底构造三、示顶底构造1.1.在碳酸盐岩的孔隙中，下部主要为泥粉晶方解石，在碳酸盐岩的孔隙中，下部主要为泥粉晶方解石，细、色暗；上部主要为亮晶方解石，色浅，明亮，二细、色暗；上部主要为亮晶方解石，色浅，明亮，二者界面
14、平直。者界面平直。亮晶指示上层面，微晶指示下层面。亮晶指示上层面，微晶指示下层面。2.2.成因成因 底部泥粉晶充填（沉积期）底部泥粉晶充填（沉积期）上部孔隙充填（成岩期）上部孔隙充填（成岩期）两种充填物的界面代表了当时（地下水）水平面。两种充填物的界面代表了当时（地下水）水平面。四、虫孔及虫迹构造四、虫孔及虫迹构造 遗迹化石：生物穿孔、生物潜穴、生物爬行痕迹遗迹化石：生物穿孔、生物潜穴、生物爬行痕迹 四、虫孔及虫迹构造 五、缝合线构造五、缝合线构造常见的一种裂缝构造。常见的一种裂缝构造。在垂直层面的切面：在垂直层面的切面：成因成因次生论：次生论：差异压实压溶构造、特殊裂缝差异压实压溶构造、特殊裂缝构造构造石油地质意义石油地质意义可作油、气、水运移通道可作油、气、水运移通道.缝合线的形态缝合线的形态 波型波型 缝合型缝合型 上峰型上峰型 下峰型下峰型 尖峰型尖峰型 地震波型地震波型 三、现代碳酸盐沉积规律三、现代碳酸盐沉积规律（一）海洋沉积为主（一）海洋沉积为主（二）暖、清、浅的水体条件有利于（二）暖、清、浅的水体条件有利于CaCO3沉淀沉淀（三）水动力条件（三）水动力条件对碳酸盐组分的生成和分布起重要的控制作用对碳酸盐组分的生成和分布起重要的控制作用
