12-第十二章-石灰岩.pdf

第十二章第十二章 石灰岩石灰岩 第一节第一节 石灰岩的结构分类石灰岩的结构分类 第二节第二节 石灰岩的主要类型石灰岩的主要类型 本章重点 、石灰岩的成因结构分类 、常见石灰岩类型及特征 概 述 一、石灰岩的成分分类 、石灰岩与白云岩的过渡类型及划分 岩石类型以95%、75%、50%、25%、5%为界限划分，也可用90%、75%、50%、25%、10%为界限划分。野外工作中用75%、50%、25%三个界限对岩石划分。1 1、石灰岩与白云岩的过渡类型及划分、石灰岩与白云岩的过渡类型及划分 岩石类型岩石类型 方解石方解石 白云石白云石 CaO:MgOCaO:MgO 石灰岩类石灰岩类 纯石灰岩纯石灰岩 1001009595 0 05 5 50.150.1 含白云的石灰岩含白云的石灰岩 95957575 5 52525 50.150.19.19.1 白云质灰岩白云质灰岩 75755050 25255050 9.19.14.04.0 白云岩类白云岩类 灰质白云岩灰质白云岩 50502525 50507575 4.04.02.22.2 含灰的白云岩含灰的白云岩 25255 5 75759595 2.22.21.51.5 纯白云岩纯白云岩 5 50 0 9595100100 1.51.51.41.4 2 2、石灰岩与粘土岩的过渡类型及划分、石灰岩与粘土岩的过渡类型及划分 岩石类型岩石类型 方解石方解石%粘土矿物粘土矿物%石石灰灰岩岩 纯石灰岩纯石灰岩 1001009595 0 05 5 含泥的石灰岩含泥的石灰岩 95957575 95959090 5 52525 5 51010 90907575 10102525 泥质石灰岩泥质石灰岩 75755050 25255050 粘粘土土岩岩 灰质粘土岩灰质粘土岩 50502525 50507575 含灰的粘土岩含灰的粘土岩 25255 5 75759595 纯粘土岩纯粘土岩 5 50 0 9595100100 白云岩白云岩-粘土岩系列类似粘土岩系列类似 3 3、碳酸盐岩与砂岩的过渡类型及划分、碳酸盐岩与砂岩的过渡类型及划分 岩石类型岩石类型 方解石方解石 砂砂(或粉砂或粉砂)石石灰灰岩岩(或或白白云云岩岩)纯石灰岩纯石灰岩(或白云岩或白云岩)1001009595 0 05 5 含砂含砂(或粉砂或粉砂)的石灰岩的石灰岩(或白云或白云岩岩)95957575 5 52525 砂砂(粉砂粉砂)质石灰岩质石灰岩(或白云岩或白云岩)75755050 25255050 砂砂岩岩(粉粉砂砂岩岩)灰质灰质(或白云质或白云质)砂砂(或粉砂或粉砂)岩岩 50502525 50507575 含灰含灰(或白云或白云)的砂的砂(或粉砂或粉砂)岩岩 25255 5 75759595 纯砂纯砂(或粉砂或粉砂)岩岩 5 50 0 9595100100 成分分类 二、两级或三级分类命名原则 、两级分类：以大于50%和50%25%两个含量级进行分类命名。、三级分类：以大于50%、50%25%和25%10%或25%5%三个含量级进行分类命名。大于50%，定岩石的基本名，“岩”；50%25%，主要形容词，“质”，写在基本名称之前；25%10%或25%5%，次要形容词，“含”，写在最前面。第一节第一节 石灰岩结构分类石灰岩结构分类 一、有代表性的石灰岩分类方案、福克的石灰岩分类方案（）三端元组分 异化颗粒颗粒 微晶方解石泥（微晶）灰泥、泥晶 亮晶方解石胶结物（亮晶）一、有代表性的石灰岩分类方案、福克的石灰岩分类方案（）岩石类型 亮晶异化石灰岩亮晶异化石灰岩：主要由异化颗粒组成，粒间主要为亮晶方解石充填，或为孔隙，少量方解石泥，水动力条件强。（砂岩）微晶异化石灰岩微晶异化石灰岩：主要由异化颗粒和微晶方解石泥组成，不含或很少含亮晶胶结物，水动力条件弱。（杂砂岩）微晶石灰岩微晶石灰岩：几乎全由微晶方解石泥组成，水动力条件很弱。（泥岩）礁石灰岩（生物岩）礁石灰岩（生物岩）：由生物格架所组成。1、福克（Folk）的分类 三端元：异化颗粒 微晶方解石泥 亮晶方解石胶结物 四类石灰岩：亮晶异化石灰岩 微晶异化石灰岩 微晶石灰岩 生物岩（礁石灰岩）异异常常化化学学岩岩 石灰岩的结构分类石灰岩的结构分类(据据Folk,1962)石灰岩的结构分类石灰岩的结构分类(据据Folk,1962)一、有代表性的石灰岩分类方案 、福克的石灰岩分类方案 （3）优点 把碎屑岩的结构观点系统地引入碳酸盐岩分类方案中。首先提出异化颗粒和异常化学岩的观点。打破石灰岩一统的“化学岩”的概念。异常化学岩与碎屑岩类似，也由颗粒（异化颗粒）、杂基（微晶方解石泥）、胶结物（亮晶方解石胶结物）组成。除化学沉淀成因外，还受水动力条件的控制。创建一套全新的石灰岩结构分类和术语系统。一、有代表性的石灰岩分类方案 、福克的石灰岩分类方案 （）缺点 三个端元组分中亮晶方解石胶结物不是一个独立的结构组分，把亮晶胶结物相对次要的组分与另两个较主要组分同等对待，使分类系统繁琐化。未考虑重结晶作用的影响。“清规戒律”太多。用“正常化学岩”和“异常化学岩”这些非描述性的成因术语对岩石类型进行概括并不恰当，甚至错误。一、有代表性的石灰岩分类方案 、邓哈姆的石灰岩分类方案 （）二端元：颗粒、泥 （）四类石灰岩 泥岩、颗粒质泥岩、泥质颗粒岩、颗粒岩 （）优点：简明扼要，具有高度概括性；奠定了碳酸盐岩的三分格局：颗粒-灰泥碳酸盐岩类、粘结岩（生物格架礁碳酸盐岩）类、结晶碳酸盐岩类 （）缺点：泥岩？、无定量标志、术语系统欠严谨 石灰岩的结构分类石灰岩的结构分类(据据Dunkam,1962)一、有代表性的石灰岩分类方案 、冯增昭的的石灰岩分类方案 （）把石灰岩划分为三个大的结构类型：颗粒灰泥石灰岩、晶粒石灰岩、生物格架礁石灰岩。再根据颗粒含量、颗粒灰泥相对含量、颗粒类型进行细分。（）特点：把石灰岩三分；在颗粒-灰泥石灰岩类中突出颗粒组分并进行三级命名。3 3、冯增昭的石灰岩结构分类、冯增昭的石灰岩结构分类 灰泥灰泥 含量含量 颗粒颗粒 含量含量(%)颗粒颗粒 晶晶粒粒 生生物物格格架架 内碎屑内碎屑 生物生物 颗粒颗粒 鲕粒鲕粒 球粒球粒 石灰岩石灰岩 藻粒藻粒 颗颗粒粒灰灰泥泥石石灰灰岩岩(1 颗颗粒粒 石石灰灰 岩岩(2)颗粒颗粒 石灰岩石灰岩 10 90 25 75 50 50 75 25 90 10 内碎屑内碎屑 石灰岩石灰岩 生粒生粒 石灰岩石灰岩 鲕粒鲕粒 石灰岩石灰岩 球粒球粒 石灰岩石灰岩 藻粒藻粒 石灰岩石灰岩 晶晶粒粒石石灰灰岩岩 生生 物物 格格 架架 礁礁 石石 灰灰 岩岩 含灰泥含灰泥 颗粒颗粒 石灰岩石灰岩 含灰泥含灰泥 内碎屑内碎屑石灰岩石灰岩 含灰泥含灰泥 生粒生粒 石灰岩石灰岩 含灰泥含灰泥 鲕粒鲕粒 石灰岩石灰岩 含灰泥含灰泥 球粒球粒 石灰岩石灰岩 含灰泥含灰泥 藻粒藻粒 石灰岩石灰岩 灰泥质灰泥质 颗粒颗粒 石灰岩石灰岩 灰泥质灰泥质 内碎屑内碎屑石灰岩石灰岩 灰泥质灰泥质 生粒生粒 石灰岩石灰岩 灰泥质灰泥质 鲕粒鲕粒 石灰岩石灰岩 灰泥质灰泥质 球粒球粒 石灰岩石灰岩 灰泥质灰泥质 藻粒藻粒 石灰岩石灰岩 颗粒颗粒质石质石灰岩灰岩 颗粒质颗粒质 灰泥灰泥 石灰岩石灰岩 内碎屑质内碎屑质灰泥灰泥 石灰岩石灰岩 生粒质生粒质 灰泥灰泥 石灰岩石灰岩 鲕粒质鲕粒质 灰泥灰泥 石灰岩石灰岩 球粒质球粒质 灰泥灰泥 石灰岩石灰岩 藻粒质藻粒质 灰泥灰泥 石灰岩石灰岩 含颗含颗粒石粒石灰岩灰岩 含颗粒含颗粒 灰泥灰泥 石灰岩石灰岩 含内碎屑含内碎屑灰泥灰泥 石灰岩石灰岩 含生粒含生粒 灰泥灰泥 石灰岩石灰岩 含鲕粒含鲕粒 灰泥灰泥 石灰岩石灰岩 含球粒含球粒 灰泥灰泥 石灰岩石灰岩 含藻粒含藻粒 灰泥灰泥 石灰岩石灰岩 无颗无颗粒石粒石灰岩灰岩 灰泥灰泥 石灰岩石灰岩 灰泥灰泥 石灰岩石灰岩 灰泥灰泥 石灰岩石灰岩 灰泥灰泥 石灰岩石灰岩 灰泥灰泥 石灰岩石灰岩 灰泥灰泥 石灰岩石灰岩 二、石灰岩结构分类 、分类必须反映碳酸盐岩类学的最新成果。、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。、分类必须有定量的标志，而反映沉积环境水动力条件或能量的颗粒与灰泥的相对含量以及生物格架的相对含量尤为重要。、分类必须有较广泛的实用性，即必须是在野外、井队、实验室等均能应用。、分类必须简明扼要，并有一定的灵活性。二、推荐的石灰岩分类二、推荐的石灰岩分类 颗粒颗粒含量含量 主要主要填隙填隙物物 颗颗 粒粒 石石 灰灰 岩岩 类类 生物生物 礁灰礁灰岩岩 内碎屑内碎屑 生物屑生物屑 鲕（豆）鲕（豆）粒粒 藻粒藻粒 球粒球粒 颗粒混合颗粒混合 大于大于50%亮晶亮晶 亮晶内碎亮晶内碎屑灰岩屑灰岩 亮晶生亮晶生物灰岩物灰岩 亮晶鲕亮晶鲕粒灰岩粒灰岩 亮晶藻粒亮晶藻粒灰岩灰岩 亮晶球亮晶球粒灰岩粒灰岩 亮晶颗粒亮晶颗粒灰岩灰岩 障积岩障积岩 骨架岩骨架岩 粘结岩粘结岩 （漂砾（漂砾岩、砾岩、砾屑岩）屑岩）灰泥灰泥 微晶内碎微晶内碎屑灰岩屑灰岩 微晶生微晶生物灰岩物灰岩 微晶鲕微晶鲕粒灰岩粒灰岩 微晶藻粒微晶藻粒灰岩灰岩 微晶微晶球球粒粒灰岩灰岩 微晶颗粒微晶颗粒灰岩灰岩 50-25%灰泥灰泥 内碎屑微内碎屑微晶灰岩晶灰岩 生物微生物微晶灰岩晶灰岩 鲕粒微鲕粒微晶灰岩晶灰岩 藻粒微晶藻粒微晶灰岩灰岩 球粒微球粒微晶灰岩晶灰岩 颗粒微晶颗粒微晶灰岩灰岩 25-10%灰泥灰泥 含内碎屑含内碎屑微晶灰岩微晶灰岩 含生物含生物微晶灰微晶灰岩岩 含鲕粒含鲕粒微晶灰微晶灰岩岩 含藻粒微含藻粒微晶灰岩晶灰岩 含含球粒球粒微晶灰微晶灰岩岩 含颗粒微含颗粒微晶灰岩晶灰岩 小于小于10%灰泥灰泥 微晶或泥晶石灰岩类微晶或泥晶石灰岩类 晶粒晶粒 石灰岩石灰岩类类 具残余结构的巨晶、中晶、细晶灰岩具残余结构的巨晶、中晶、细晶灰岩 第二节第二节 主要的石灰岩类型主要的石灰岩类型 一、颗粒石灰岩一、颗粒石灰岩 二、泥晶石灰岩二、泥晶石灰岩 三、生物礁石灰岩三、生物礁石灰岩 四、晶粒石灰岩四、晶粒石灰岩 一、颗粒石灰岩 、颗粒含量50%,浅灰色-灰色,中厚层-厚层或块状；、颗粒类型及粒级：一种或几种，砾至粉屑级。、颗粒的分选和磨圆：因搬运磨蚀程度而明显不同：潮上或礁前环境-棱角状；浅水波浪环境-分选圆度良好；风成沙丘或海滩颗粒石灰岩分选磨圆特别好。、环境意义：冲洗干净、分选磨圆好的颗粒石灰岩通常代表水浅、波浪和流水作用较强的环境，颗粒被亮晶方解石胶结，常见波痕、交错层理、冲刷构造。竹叶石灰岩 竹叶状灰岩 生物(纺锤虫)石灰岩 鲕状石灰岩 亮晶砂屑石灰岩 生物屑灰岩，货币虫、有孔虫、棘皮碎屑，粒间溶孔，虫体内孔为原生孔 亮晶鲕粒灰岩 方解石充填负鲕粒，方解石充填负鲕粒，粒缘为纤维状方解石粒缘为纤维状方解石胶结胶结 二、泥晶石灰岩 、颗粒含量10%,灰色-深灰色,薄-中层；、构造：水平层理,层面水平虫迹,层内生物扰动构造,纯泥晶石灰岩常具光滑的贝壳状断口 、环境意义：含生物碎屑-判断沉积环境的重要标志。底栖双壳类、有孔虫、绿藻等局限环境生物-浅水环境 浮游生物-深水环境 泥晶石灰岩中如有藻类活动及随后发育的鸟眼构造-潮间或潮上环境 、形成环境：低能环境-浅水泻湖、局限台地或较深水的斜坡和盆地环境 三、生物礁石灰岩 、概念：由造礁生物骨架及造礁生物粘结的灰泥沉积物等组成。、分类：据生物骨架及其粘结物的相对含量：原地沉积的障积岩（bafflestone)、骨架岩(framestone)、粘结岩(bindstone)及有成因联系的异地沉积的漂砾岩(floatstone)和砾屑岩(rudstone)、主要造礁生物：钙藻、珊瑚、海绵动物、苔藓虫、层孔虫、厚壳哈等 海绵骨架礁灰岩，孔隙被方解石充填 四、晶粒石灰岩 、概念：主要由方解石晶粒组成 、成因：较粗大的晶粒石灰岩大都是重结晶作用或交代作用的产物 、识别方法：原始沉积结构和构造，可用阴极发光法等方法识别 泥粉晶灰岩 缝合线充填铁泥质 思考题 1、碳酸盐岩有哪些分类方法？试述福克、顿哈姆、莱顿等学者的分类基本点？有何异同？2、颗粒、亮晶、碳酸盐泥在结构成因分类和成因解释中有何意义？福克的碳酸盐岩结构成熟度和结构退变的含义是什么？3、顿哈姆提出的颗粒支撑、泥支撑与莱顿提出的颗粒/灰泥比值二者相比，从碳酸盐岩成因的角度如何进行评价？4、试评论教材（第三版）中两端元（石灰岩）和三端元（石灰岩）分类的优缺点及它们的应用范围？5、试从三端元组分、主要岩石类型、形成的水动力条件，对比砂岩和石灰岩的三端元分类？6、试总结碳酸盐岩结构成因分类的共同性。7、我们是根据哪些原则对石灰岩进行分类的？其岩石命名的方法如何？8、石灰岩有哪几种基本类型？试分别说明内碎屑灰岩（砾屑、砂屑、粉屑）、鲕粒灰岩、生物碎屑灰岩、球粒灰岩、泥晶灰岩、生物格架灰岩的主要特征，并说明它们形成于何种环境？根据是什么？9、碳酸盐岩有哪些分类方法？试述福克、顿哈姆、莱顿等学者的分类基本点？有何异同？10、颗粒、亮晶、碳酸盐泥在结构成因分类和成因解释中有何意义？福克的碳酸盐岩结构成熟度和结构退变的含义是什么？11、顿哈姆提出的颗粒支撑、泥支撑与莱顿提出的颗粒/灰泥比值二者相比，从碳酸盐岩成因的角度如何进行评价？12、试评论教材（第三版）中两端元（石灰岩）和三端元（石灰岩）分类的优缺点及它们的应用范围？13、试从三端元组分、主要岩石类型、形成的水动力条件，对比砂岩和石灰岩的三端元分类？14、试总结碳酸盐岩结构成因分类的共同性。15、我们是根据哪些原则对石灰岩进行分类的？其岩石命名的方法如何？16、石灰岩有哪几种基本类型？试分别说明内碎屑灰岩（砾屑、砂屑、粉屑）、鲕粒灰岩、生物碎屑灰岩、球粒灰岩、泥晶灰岩、生物格架灰岩的主要特征，并说明它们形成于何种环境？根据是什么？17、何谓“补偿深度”？它对碳酸盐沉积有何意义？海洋中不同地区碳酸盐的“补偿深度”相差悬殊，其原因何在？