第十一章 碳酸盐沉积物(岩)的沉积后作用.ppt

第十一章 碳酸盐沉积物（岩）的沉积后作用 前 言 碳酸盐沉积物的 沉积后作用类型及研究方法 与碎屑岩的类似 或基本相同 第十一章 碳酸盐沉积物（岩）的沉积后作用 概 述 第一节 碳酸盐沉积物沉积后作用的主要类型 溶解作用及次生孔隙、碳酸钙矿物的转化和重结晶作用 胶结作用、交代作用、压实和压溶作用 第二节 碳酸盐沉积物沉积后作用的环境 海水环境、大气淡水环境、海水—淡水混合环境 埋藏环境、表生环境 第三节 碳酸盐沉积物（岩）成岩阶段划分 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 由于碳酸盐沉积物或碳酸盐岩中孔隙水的性质发生变化而引起碳酸盐矿物或其它成分发生溶解的作用。是介质溶液的化学平衡遭到了破坏 1.发生条件 CaCO3不饱和，并为弱酸性 孔隙水具有流动性 一、溶解作用 2.发生在成岩作用的各个阶段 溶解水体 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） 一、溶解作用 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 常形成铸模孔 成岩晚期 非选择性溶解 溶孔、溶缝、溶洞 4.石油地质意义重要 碳酸盐岩孔隙的分类 选择性溶解形成的孔隙 选择性溶解形成的孔隙 选择性溶解形成的孔隙 非选择性溶解形成的孔隙 非选择性溶解形成的孔隙 第一节 碳酸盐沉积物沉积后作用的主要类型 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 晶格和晶形变化而化学成分不变 文石→低镁方解石 矿物的异质同象转化 有离子的带入和带出，化学成分变化，晶格和晶形无变化 高镁方解石→低镁方解石 二、 碳酸盐矿物的转化和重结晶作用 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 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 简单重结晶和应力重结晶现象不好区分时， 统称为“新生变形作用”（Folk）,即广义的重结晶。 生物骨骼的重结晶 二、 碳酸盐矿物的转化和重结晶作用 1.矿物的转化作用——方解石化作用 现代浅海的碳酸钙沉积物是由文石、高镁方解石、低镁方解石组成，但在相应环境中形成 的古代石灰岩却都由低镁方解石组成。 文石、高镁方解石→低镁方解石 转化过程 文石、高镁方解石在极小范围内溶解并立即沉淀出方解石 二、 碳酸盐矿物的转化和重结晶作用 二、 碳酸盐矿物的转化和重结晶作用 二、 碳酸盐矿物的转化和重结晶作用 二、 碳酸盐矿物的转化和重结晶作用 2.重结晶作用 单纯的重结晶作用是指在成岩作用过程中，矿物的晶体形状和大小发生变化而主要矿物成分不改变的作用。 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，其泥晶的粒径一般为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 二、 碳酸盐矿物的转化和重结晶作用 2.重结晶作用 （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，不显光性，反射光下略带白色，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。 微亮晶和微泥晶的形成均有两个过程 早期的矿物转化 稍后的重结晶作用 第一节 碳酸盐沉积物沉积后作用的主要类型 晶体长大→微亮晶（5～10μ ）——重结晶作用 如果介质水中有镁离子存在，晶体长不大 晶体缩小→微泥晶（1μ ）不显光性,书中说不透明不妥 镁离子毒害效应 是阻止晶体长大的作用 第一节 碳酸盐沉积物沉积后作用的主要类型 三、胶结作用 类似于碎屑岩，把碳酸盐颗粒或矿物粘结起来使之变成固结的岩石，其途径是形成胶结物。 孔隙充填作用 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 三、胶结作用 2.胶结物的形态 泥状晶 文石、高镁方解石 纤维晶 纤维状、针状 文石、高镁方解石 粒状晶 自形、半自形菱面体，叶片状、他形 方解石、白云石 注意：泥晶在非灰泥碳酸盐岩中基本上专指“泥”，即基质。 三、胶结作用 3.胶结物的结构 环边状分布 胶结物沿颗粒外表面呈环带分布 栉壳状分布 共轴生长 主要见于棘皮动物的棘刺、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