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碳酸盐岩分析报告ppt

编辑: 时间:2019-09-30 浏览:68

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  二、石灰岩的结构-成因分类 1.福克的分类 是一个三端元的分类。这三个端元是:(1)异化颗粒;(2)微晶方解石;(3)亮晶方解石胶结物。 把石灰岩划分为三个主要类型,即:Ⅰ.亮晶异化石灰岩;Ⅱ.微晶异化石灰岩;Ⅲ.微晶石灰岩。此外,福克把由生物骨架组成的礁灰岩称为生物岩。 2.邓哈姆的分类 邓哈姆的分类,对于颗粒-灰泥石灰岩来说,是两端元组分的分类。这两个端元是颗粒和泥。邓哈姆根据颗粒和泥的相对含量,把常见的颗粒-灰泥石灰岩分为四类,即颗粒岩、泥质颗粒岩、颗粒质泥岩、泥岩。 “泥岩”易与粘土岩中的“泥岩”相混 ; 术语系统欠严谨。 3.本书分类的重要原则: 第一,分类必须反映碳酸盐岩类学的最新成果。 第二,分类必须首先是描述性的,即必须把第一性的、可观察到的、可以计量的各种结构组分放在第一位并反映到岩石的名称中去。 第三,分类必须有定量的标志。 第四,分类必须有较广泛的实用性,即必须是野外、井队、实验室均能应用。 第五,分类必须简明扼要,并有一定的灵活性。 第六,术语应力求确切中肯、简明扼要、通俗易懂,并适当照顾习惯。 Riding长期致力于微生物碳酸盐岩研究,并总结出微生物新陈代谢能够改变水体的pH、Eh 和离子浓度等化学条件,从而影响Ca2+和Mg2+的沉淀,或是对外来颗粒进行粘附和捕捉,并能发生自身死亡钙化,不同的微生物种类和作用方式在灰岩中表现为不同的沉积构造,对此Riding 将微生物岩主要分为4 种类型:叠层石,凝块石,树形石和均一石。 三、石灰岩的命名原则 颜色+孔隙类型+成岩后生变化+构造+结构+成分 如:灰色粒内孔白云化亮晶鲕粒含云灰岩 按白云岩的成因分为: 1.原生白云岩类 一般指准同生(或同生)的交代白云岩(交代证据不明显)及原生沉淀的白云岩。一般是潮坪毛细管作用(蒸发泵)形成的,具有以下特征:结晶均一,细粉晶至泥晶;纹层发育,具有干裂、鸟眼、膏盐假晶、低矮的叠层构造;生物化石稀少;常与蒸发岩、红层、石灰岩共生;层位稳定,区域上可进行对比。 四、白云岩的分类 2.次生白云岩类 指石灰岩经过成岩后生期白云化形成的白云质灰岩或白云岩。 2.4.4 碳酸盐岩的类型 一、石灰岩 1.内碎屑灰岩 颗粒为内碎屑,填隙物可以是灰泥或亮晶。常具粒序性。例:竹叶状灰岩。 冲洗干净、分选好的内碎屑灰岩,形成于浅水、受强烈波浪或流水作用的环境 2.生物碎屑灰岩 颗粒为生物骨架或碎片。高能环境中形成的亮晶胶结物。低能环境中形成灰泥杂基。 3.鲕粒灰岩 鲕粒含量超过50%,填隙物为亮晶或微晶。 形成于温暖浅水的中等水动力环境,如水下浅滩、潮汐沙坝、潮三角洲等。可见交错层、粒序层等沉积构造。 4.球粒灰岩 球粒呈粉砂级碎屑集合体出现,由泥晶方解石组成,富含有机质。 形成于低能环境,如局限海、泻湖。 5.隐藻碳酸岩岩 隐藻类主要指蓝藻,也包括少数绿藻,系属非骨骼钙藻。隐藻类的保存形式有叠层石、层纹石、核形石及凝块石。另外还可出现粘结岩和泥晶颗粒灰岩。 6.藻灰岩 主要指绿藻,红藻等骨骼钙藻,它们可呈原地生长的藻灰岩或藻白云岩,也可呈藻屑产出形成藻屑灰岩或藻屑白云岩。 7.泥晶石灰岩 由泥晶方解石组成,碎屑颗粒低于10%。形成于安静的低能环境,如泻湖、深水滨 外盆地。 成因—机械、化学或生物作用形成。 2.4 碳酸盐岩 2.4.1 概 述 2.4.2 碳酸盐岩的物质成分 2.4.3 碳酸盐岩的结构 2.4.1 概 述 碳酸盐岩是指主要由沉积的碳酸盐矿物(方解石、白云石)组成的岩石。碳酸盐矿物含量大于50%。 碳酸盐岩主要包括石灰岩和白云岩两大类型。 由非沉积碳酸盐矿物组成的岩石,不属于碳酸盐岩。如岩浆岩中的碳酸岩,变质岩中的大理岩。 分布面积占沉积岩总面积的20%,仅次于泥质岩和砂岩,居第三位;在我国则占50%。 碳酸盐岩广泛发育于各地质时代,我国最老的碳酸盐岩产于山西五台山地区二十五亿年前的五台山群底部及其下部的阜平群。 我国北方的元古代、晚前寒武纪、寒武纪、奥陶纪以及南方的泥盆纪、石炭纪、二叠纪、三叠纪均有发育。 石灰岩本身就是很有价值的矿产,广泛用于建筑、冶金、化工、农业等领域。 碳酸盐岩是重要的生油层和储油层,石油和天然气储量丰富,世界50%的储量、60%的产量出自碳酸盐岩地层。我国任丘油田就产于元古代的碳酸盐岩中。四川省的大规模气田产自二叠纪、三叠纪及震旦纪的碳酸盐岩中。 与碳酸盐岩共生的矿产还有铁、铝、锰、磷、硫、石膏、硬石膏、岩盐、钾盐等;产于碳酸盐岩中的层控矿床有铜、铅、锌、汞、锑、砷、铀等多金属矿产和天青石、重晶石、萤石、水晶、冰洲石等非金属矿产。 2.4.2 碳酸盐岩的成分 一、碳酸盐岩的化学成分 碳酸盐岩的化学成分主要为CaO、MgO、CO2、以及少量SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、K2O、Na2O、P2O5等。 纯石灰岩的化学成分:CaO 56%、CO2 44%。纯白云岩的化学成分: CaO 30.4%、CO2 47.9% MgO 21.7%。 SiO2含量与粘土、陆源碎屑、燧石及硅质生物有关;Al2O3含量与粘土有关;随粘土的出现Na2O、K2O也高于正常值。 在碳酸盐岩中,还常含有一些微量元素或痕量元素,如Sr、Ba、Mn、Co、Ni、Pb、Zn、Cu、Cr、V、Ti、B等。开展碳酸盐岩中微量及痕量元素的研究,对于判别古沉积环境有着重要的意义。 如碳酸盐岩中的硼含量可作为古沉积环境水体含盐度的良好标志。 在碳酸盐岩中,氧和碳的稳定同位素,尤其是碳的稳定同位素,对于沉积环境的恢复,尤其是对古沉积环境水体含盐度的确定,很有实用意义。 二、碳酸盐岩的矿物成分 碳酸盐岩主要由碳酸盐矿物、自生的非碳酸盐矿物及陆源矿物组成。 碳酸盐矿物主要是方解石和白云石两种组成。以方解石为主的为石灰岩,以白云石为主的为白云岩,这是碳酸盐岩的两个基本类型。 自生的非碳酸盐矿物有石膏,硬石膏、重晶石、萤石和岩盐等矿物,还可有少量的蛋白石、自生石英、黄铁矿以及海绿石等矿物。 陆源矿物常见的有粘土矿物、碎屑矿物及微量的重矿物。当陆源矿物含量超过50%时,碳酸岩即过渡为泥质岩或碎屑岩。 2.4.3 碳酸盐岩的结构 一、结构类型 粒屑结构 生物骨架结构 泥晶、微晶结构 晶粒结构 残余结构 主要由颗粒(粒屑)、泥晶基质、亮晶胶结物三部分组成。 1.颗粒(粒屑) 碳酸盐岩的颗粒类型主要有内碎屑、生物碎屑、鲕粒、核形石、球粒和团块等。 二、粒屑结构 (1)内碎屑 内碎屑是沉积盆地中沉积不久弱固结或固结的碳酸盐沉积物,受波浪、潮汐水流或风暴等的作用,破碎、搬运、磨蚀、再沉积而成的碎屑。 从盆外古陆的石灰岩经过风化剥蚀而来的碎屑则为盆外颗粒或陆源碎屑。 内碎屑一般为泥晶灰岩的岩屑,具一定的磨圆度,呈扁圆状或长扁圆状,具不同程度的分选性,有时具有塑性变形的边界轮廓,可见褐红色的氧化边。 根据内碎屑粒径的大小,划分为: 砾屑: >2mm 砂屑: 2mm~0.062mm 粉屑: 0.062mm~0.031mm 微屑: 0.031~0.004mm 泥屑: <0.004mm (2)生物碎屑 生物碎屑泛指经过搬运和磨蚀或未经搬运和磨蚀的生物化石碎屑及完整的生物化石个体。 未破碎的完整单体生物骨骼化石称骨粒; 破碎的单体生物骨骼化石碎片称骨屑。 化石碎片的鉴定主要依据化石的显微岩石学标志(矿物成分、晶体大小、形态、及其排列方式)和生物学显微标志(形体大小、形状、壳层和构造) (3)鲕粒 鲕粒是具有核心和同心纹层结构的小于2mm的球状或椭球状颗粒。 核心通常是碳酸盐颗粒、生物碎屑或陆源碎屑等。直径大于2mm的类似颗粒称豆粒。 鲕粒的成因一般认为是无机沉淀作用生成的,但其确切的机理还没有被证实。鲕粒无机成因要有四个条件:较高的气温;CaCO3供应丰富;溶液是过饱和的;水体是动荡的和要有核心来源。 (4)核形石 具有同心层状的圆球或椭球状颗粒,主要是蓝藻生命活动的痕迹,机械作用是次要的。 通过蓝绿藻分泌的粘液捕捉碳酸盐沉积物而成的具有同心状圈层的颗粒。成因与藻鲕相似,但它是受水动力作用间歇性滚动的产物。 与鲕粒的区别在于:核形石的同心层不规则、色暗、可有多个核心、大小不一,常与其它蓝藻共生,形成能量较鲕粒低。 (5)球 粒 是不具任何内部构造的,粉砂级或细砂级球形、椭球形、卵形的泥晶方解石集合体。 由微晶骨屑、藻类、粪粒或泥晶碳酸盐矿物发生凝聚作用而成,可经流水搬运、滚动,或就地堆积。 大小均匀(常在0.03~0.2mm),形状较规则,一般呈卵圆形,常成群出现。有机质含量较高,在薄片中呈暗色。 (6)团块: 由多个颗粒粘结在一起形成的外形圆滑的不规则状或无明显内部结构的圆球形、椭球形复合颗粒。 团块是通过胶结和粘结作用原地形成的颗粒,后期可以经过搬运、磨蚀、再沉积,形成时水体的能量不高,因此,团块的边缘一般不切割所含的颗粒。 2.泥晶(泥晶基质、灰泥) 泥晶是指泥级的碳酸盐矿物质点。 泥晶是与颗粒相对应的一种结构组分。泥晶与颗粒的界限,一般以0.005mm为界。 未固结的现代沉积称灰泥。 根据成分,可分为“泥晶方解石”和“泥晶白云石”。 泥晶可单独出现并组成岩石,也可作为颗粒的填隙物存在于颗粒灰岩中。 灰泥的成因有三种方式: 1.化学沉淀作用生成的灰泥。 2.机械破碎作用生成的灰泥,这主要是指泥级的的内碎屑。 3.生物分解作用生成的灰泥。 3.亮晶胶结物(亮晶方解石) 沉积期后孔隙水化学沉淀形成的,充填于碳酸盐颗粒(或其它孔隙)之间起胶结作用的结晶矿物。 亮晶胶结物常出现在被磨蚀的、分选好的、淘洗干净的颗粒孔隙间,亮晶胶结物的晶粒一般都比灰泥的晶粒粗大,通常都>0.005mm或>0.01mm。由于其晶体干净明亮,故又称“亮晶”、“亮晶方解石”或“亮晶方解石胶结物” 。 亮晶胶结物与重结晶泥晶的区别 亮 晶 泥 晶 充填于颗粒支撑岩石中,含量少于颗粒; 以任意比例出现,岩石可颗粒支撑、杂基支撑; 晶体粗大、干净、透明,无残余结构; 晶体可粗大,但污浊、模糊,常显示残余结构; 晶间界线平直,呈镶嵌状或贴面结合; 晶间界面不规则、弯曲状或锯齿状; 晶体与颗粒间界线清楚,不破坏颗粒边界; 破坏颗粒边界,不显示向外生长的特征 常有世代现象,第一世代呈栉壳状,第二时代呈粒状。 不具世代现象 三、晶粒结构 晶粒是晶粒碳酸盐岩(也称结晶碳酸盐岩)的主要结构组分。 晶粒可首先根据其粒度划分为砾晶、砂晶、粉晶、微晶等,砂晶还可再细分为极粗晶、粗晶、中晶、细晶及极细晶,粉晶还可再细分为粗粉晶和细粉晶。 四、生物骨架 生物骨架主要是指原地生长的群体生物以其坚硬的钙质骨骼所形成的骨骼格架。 由原地固着生长的群体生物造成骨架(又称格架)之间被附礁生物和其它颗粒、基质及亮晶胶结物充填和胶结,构成坚固的、能抗浪的生态礁,称为骨架岩。 常见的群体生物有珊瑚、苔藓、海绵、层孔虫等。 若为原地茎状或树枝状生物(如珊瑚、海绵、海百合等)对灰泥起障碍和遮挡作用,从而使灰泥堆积作用,构成生物丘或灰泥丘,一般抗浪能力差,称为障积岩。 另外,一些藻类(如蓝藻、红藻)的粘液可以粘结其它碳酸盐组分(如泥晶、颗粒、生物碎屑等),形成粘结格架。 骨骼格架和粘结格架都是生物格架。 五、残余结构 经重结晶或交代作用后,仍保留部分原生结构特征的痕迹。岩石的原生结构被重结晶或交代作用形成的晶粒破坏。 2.4.6碳酸盐岩的分类 碳酸盐岩首先可按成分划分为石灰岩和白云岩两种基本类型。石灰岩、白云岩的进一步划分应按结构及成因。 一、碳酸盐岩的成分分类 碳酸盐岩最常见的矿物成分分类是按方解石及白云石的含量划分岩石类型,其次是按方解石或白云石与粘土的含量分类,还有方解石、白云石及粘土的三种成分混合的分类。

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