13碳酸盐沉积物的沉积后作用.pptx
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1、第十三章第十三章 碳酸盐沉积物的碳酸盐沉积物的沉积后作用沉积后作用(post-sedimentational process of carbonate sediments)第一节第一节 碳酸盐沉积物沉积后作用的主要类型碳酸盐沉积物沉积后作用的主要类型 碳酸盐沉积物的沉积后作用(广义的碳酸盐岩成岩碳酸盐沉积物的沉积后作用(广义的碳酸盐岩成岩作用),是指碳酸盐沉积物沉积之后,碳酸盐沉积物及作用),是指碳酸盐沉积物沉积之后,碳酸盐沉积物及碳酸盐岩所发生的一系列物理的、化学的、物理化学的碳酸盐岩所发生的一系列物理的、化学的、物理化学的和生物的作用,以及这些作用所引起的碳酸盐沉积物和和生物的作用,以及这
2、些作用所引起的碳酸盐沉积物和碳酸盐岩的结构、构造、成分以及物理和化学性质的变碳酸盐岩的结构、构造、成分以及物理和化学性质的变化。化。碳酸盐沉积物沉积后作用中的狭义成岩作用类型很碳酸盐沉积物沉积后作用中的狭义成岩作用类型很多,主要有多,主要有溶解作用、碳酸钙矿物的转化作用和重结晶溶解作用、碳酸钙矿物的转化作用和重结晶作用、胶结作用、交代作用、压实及压溶作用等。作用、胶结作用、交代作用、压实及压溶作用等。第一节第一节 碳酸盐沉积物沉积后作用的主要类型碳酸盐沉积物沉积后作用的主要类型一、溶解作用一、溶解作用 溶解作用是由于碳酸盐沉积物或碳酸盐岩中孔隙水的性质方式溶解作用是由于碳酸盐沉积物或碳酸盐岩中
3、孔隙水的性质方式了变化,从而引起碳酸盐矿物或其它成分发生溶解作用。了变化,从而引起碳酸盐矿物或其它成分发生溶解作用。溶解作用可以发生在碳酸盐岩的各个成岩阶段,同生期和成岩溶解作用可以发生在碳酸盐岩的各个成岩阶段,同生期和成岩早期的溶解作用常具选择行的特点。常形成特征的溶模孔隙(早期的溶解作用常具选择行的特点。常形成特征的溶模孔隙(mold pore)。)。亮晶鲕粒灰岩,淡水选择性溶解形成粒内溶孔,飞仙关组 第一节第一节 碳酸盐沉积物沉积后作用的主要类型碳酸盐沉积物沉积后作用的主要类型 成岩晚期,由于不稳定组分已经转变为低镁方解石,其溶解成岩晚期,由于不稳定组分已经转变为低镁方解石,其溶解作用一
4、般不具选择性,称为非选择性溶解,常形成溶孔、溶洞、溶作用一般不具选择性,称为非选择性溶解,常形成溶孔、溶洞、溶缝。缝。具残余鲕粒结构白云岩,粒间溶孔发育,埋藏溶解作用,飞仙关组 第一节第一节 碳酸盐沉积物沉积后作用的主要类型碳酸盐沉积物沉积后作用的主要类型二、碳酸钙矿物的转化作用和重结晶作用二、碳酸钙矿物的转化作用和重结晶作用 1、矿物的转化作用方解石化作用、矿物的转化作用方解石化作用 碳酸钙矿物的转化作用包括两个方面:其一是矿物的同质多象碳酸钙矿物的转化作用包括两个方面:其一是矿物的同质多象转化仅发生矿物晶格、晶形的变化,不发生化学成分的变化,如转化仅发生矿物晶格、晶形的变化,不发生化学成分
5、的变化,如文石转化为低镁方解石;文石转化为低镁方解石;其二是有化学成分的变化,即有离子的带入带出,如高镁方解其二是有化学成分的变化,即有离子的带入带出,如高镁方解石转化石转化为低镁方解石为低镁方解石。研究表明,碳酸钙矿物的转化是在常温、常压状态下进行的湿研究表明,碳酸钙矿物的转化是在常温、常压状态下进行的湿态转化。态转化。2.重结晶作用重结晶作用 重结晶作用是指在成岩过程中,矿物的晶体形状和大小发生变重结晶作用是指在成岩过程中,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。一般情况下趋向于出现晶体增大化而主要矿物成分不改变的作用。一般情况下趋向于出现晶体增大的现象的现象“进变新生变形
6、进变新生变形”。特殊情况下也可发生晶体的缩小,。特殊情况下也可发生晶体的缩小,称为称为“退变退变新生变形新生变形”作用。作用。第一节第一节 碳酸盐沉积物沉积后作用的主要类型碳酸盐沉积物沉积后作用的主要类型 (1)微亮晶的形成作用)微亮晶的形成作用 某些古代的泥晶石灰岩中,泥晶的粒径一般为某些古代的泥晶石灰岩中,泥晶的粒径一般为510m,福克,福克将这种大小的方解石晶体称为将这种大小的方解石晶体称为“微亮晶微亮晶”。它是在成岩过程中通过。它是在成岩过程中通过与与Mg离子的迁移有关的重结晶作用造成的。由文石或高镁方解石离子的迁移有关的重结晶作用造成的。由文石或高镁方解石组成的海相碳酸盐泥,在埋藏条
7、件下发生渐进成岩作用时,通过矿组成的海相碳酸盐泥,在埋藏条件下发生渐进成岩作用时,通过矿物的转化和重结晶作用,都要转化为物的转化和重结晶作用,都要转化为低镁方解石,使晶体增长至低镁方解石,使晶体增长至510m大小的微亮晶。大小的微亮晶。海洋软泥受淡水冲洗,解除了“镁套”的束缚,重结晶为微亮晶方解石的过程 第一节第一节 碳酸盐沉积物沉积后作用的主要类型碳酸盐沉积物沉积后作用的主要类型 (2)微泥晶的形成作用)微泥晶的形成作用 在古代石灰岩中,常见某些有孔虫、珊瑚藻类和粪球粒,它们在古代石灰岩中,常见某些有孔虫、珊瑚藻类和粪球粒,它们都由粒径仅都由粒径仅1m左右的泥晶方解石组成,不透明,福克左右的
8、泥晶方解石组成,不透明,福克称之为称之为“微微泥晶泥晶”。其原始成分可能是镁方解石,在成岩过程中,由于富镁孔。其原始成分可能是镁方解石,在成岩过程中,由于富镁孔隙水产生的隙水产生的Mg离子的毒害效应,阻碍了晶体的重结晶长大,最终只离子的毒害效应,阻碍了晶体的重结晶长大,最终只能形成极小的微泥晶结构。能形成极小的微泥晶结构。三、胶结作用三、胶结作用 1、碳酸盐胶结物的矿物成分和结晶形态、碳酸盐胶结物的矿物成分和结晶形态 现代海洋碳酸盐胶结物的矿物成分主要为方解石、文石、高镁现代海洋碳酸盐胶结物的矿物成分主要为方解石、文石、高镁方解石和白云石。碳酸盐胶结物主要有方解石和白云石。碳酸盐胶结物主要有3
9、种结晶形态:种结晶形态:泥晶、纤维晶泥晶、纤维晶和较粗的粒状晶体和较粗的粒状晶体。影响碳酸盐胶结物晶体形状和大小的因素主要有:溶解离子对影响碳酸盐胶结物晶体形状和大小的因素主要有:溶解离子对碳酸盐胶结物晶出和形态的影响;结晶速度对碳酸盐胶结物结晶形碳酸盐胶结物晶出和形态的影响;结晶速度对碳酸盐胶结物结晶形态的影响;底质对态的影响;底质对碳酸盐胶结物和形态的影响。碳酸盐胶结物和形态的影响。第一节第一节 碳酸盐沉积物沉积后作用的主要类型碳酸盐沉积物沉积后作用的主要类型镁方解石成为平行于镁方解石成为平行于C轴的轴的纤维状或陡斜面体示意图纤维状或陡斜面体示意图 Mg/Ca比值影响方解比值影响方解石晶体
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