碳酸盐岩沉积后作用幻灯片.ppt

第十一章 碳酸盐沉积物（岩）的沉积后作用 第一节 碳酸盐沉积物（岩）沉积后作用的主要类型 一、溶解作用 1.发生条件 CaCO3不饱和，并为弱酸性 孔隙水具有流动性 2.发生在成岩作用的各个阶段 早成岩期（同生期） 大气淡水 成岩期 粒间水（弱酸性） 表生期 大气淡水（地表水） 3.成岩各阶段溶解作用的特点 成岩早期 选择性溶解 不稳定组分（文石、高镁方解石）先被溶解，表现在对碳酸盐组分的溶解有选择性。 成岩晚期 非选择性溶解 溶孔、溶缝、溶洞，不具选择性。 碳酸盐岩孔隙的分类 选择性溶解形成的孔隙 非选择性溶解形成的孔隙 二、 碳酸盐矿物的转化和重结晶作用 矿物的转化作用 矿物的同质多象转化 晶格和晶形变化，化学成分不变 文石→低镁方解石 矿物的异质同象转化 化学成分变化，晶格和晶形无变化 高镁方解石→低镁方解石 重结晶作用 简单重结晶 矿物晶体大小变化 成分不变 应力重结晶 在应力作用下矿物晶格发生变形，包括：晶体长大、缩小。 1.矿物的转化作用——方解石化作用 现代浅海——文石、高镁方解石、低镁方解石组成 古代石灰岩都由低镁方解石组成。 文石、高镁方解石→低镁方解石 文石、高镁方解石在极小范围内溶解并立即沉淀出方解石 2.重结晶作用 晶体长大——进变新生变形作用→微亮晶 晶体缩小——退变新生变形作用→微泥晶 （1）微亮晶 某些古代泥晶石灰岩，泥晶一般为5～10μm（而现代沉积仅为1～3 μm ），Folk将其称为微亮晶，它是在成岩过程中，通过与镁离子的迁移有关的重结晶作用形成的。 微亮晶形成过程 （2）微泥晶 古代某些石灰岩中，如某些有孔虫、珊瑚藻类、粪球粒 等，均由仅1μ±的泥晶方解石组成，福克称其为“微泥晶”，其形成是镁方解石在成岩作用过程中，由于富镁孔隙水产生的镁离子毒害效应，阻碍晶体重结晶长大，最终只能形成极小的微泥晶结构。 三、胶结作用 充填孔隙,形成胶结物 1.胶结物的种类 碳酸盐类矿物 方解石、文石、高镁方解石、白云石、铁方解石、铁白云石 非碳酸盐矿物 海绿石、石膏、硬石膏、盐类 2.胶结物的形态 泥晶 文石、高镁方解石 纤维晶 文石、高镁方解石 粒状晶 方解石、白云石 3.胶结物的结构 环边状分布 栉壳状分布 共轴生长 主要见于棘刺、海百合茎板中，沿方解石C轴优先生长 新月形 晶粒 连晶式 第一节 碳酸盐沉积物沉积后作用的主要类型 纤维状晶体的成因（镁离子侧向毒害效应） 离子参与晶格构造,离子大小影响晶体构造 镁离子进入面网层内部 没有影响 镁离子进入面网层边缘 阻止晶体生长 Mg/Ca比值影响方解石结晶习性 4.碳酸盐胶结物结晶和形态的影响因素 （1）溶液离子 Mg/Ca高 文石、高镁方解石——针状、陡峭的菱面体 Mg/Ca低 低镁方解石——菱面体、规则或不规则粒状 （2）结晶速度 结晶缓慢 晶体较大，为粒状晶 结晶迅速 纤维晶 （3）底质的影响 底质：胶结物赖以沉淀的物质 ①同质成核 A.微粒多晶矿物底质 胶结物晶体的最长晶轴与底质表面垂直，呈纤维状、粒状 B.大的单晶底质 胶结物与单晶底质呈明显的共轴生长 同质成核 ②异质成核 晶粒状（微粒、隐粒） 与同质成核相比，生长缓慢，体积较小 5.胶结物的世代（两个或两个以上的世代） 早期 纤维状、马牙状方解石（环带结构） 后期 粒状（含铁）方解石 三、胶结作用--世代胶结 四、交代作用 1.去白云化作用 （1）机理 富含硫酸盐的地表条件下 CaMg(CO3)2+CaSO4·2H2O→2CaCO3+MgSO4+2H2O 白云石 与 石膏共生→方解石＋泻利盐 去白云化 2.石膏化和硬石膏化 石膏、硬石膏交代碳酸盐矿物或组分的现象 3.去石膏化作用 石膏、硬石膏晶体被碳酸盐矿物交代的作用 膏化 去膏化 硅化 五、压实作用和压溶作用 压实作用 孔隙流体减少 孔隙度降低 沉积物密度增大 颗粒变形、破裂 压溶作用 缝合线 颗粒间缝合接触 物理压实作用 物理压实作用 亮晶鲕粒云岩，压溶作用，鲕粒变形，鲕内溶孔胶结物为白云石 五、压实作用和压溶作用 压实压溶，泥晶灰岩缝合线内含油，并有高岭石充填 第二节碳酸盐沉积物沉积后作用的环境 一、海水环境 以正常低海平面为界，分为海水渗流和海水潜流两个亚环境。 渗流带 正常低潮线 潜流带 碳酸盐沉积后作用环境示意图 1.海水潜流环境 包括浅水和深水两个碳酸盐沉积区