自生沉積巖類

1、太平洋 自生碳酸鹽礦物含量超過(guò)自生碳酸鹽礦物含量超過(guò)50%的沉積巖稱碳酸鹽巖，自生的沉積巖稱碳酸鹽巖，自生碳酸鹽礦物中若一半以上為方解石稱石灰?guī)r或簡(jiǎn)稱灰?guī)r，若一碳酸鹽礦物中若一半以上為方解石稱石灰?guī)r或簡(jiǎn)稱灰?guī)r，若一半以上為白云石稱白云巖或簡(jiǎn)稱云巖。半以上為白云石稱白云巖或簡(jiǎn)稱云巖。 就體積而言，碳酸鹽巖估計(jì)只占所有沉積巖的就體積而言，碳酸鹽巖估計(jì)只占所有沉積巖的4%左右，左右，但在大陸地表的沉積巖中它卻可占但在大陸地表的沉積巖中它卻可占10-35%（Blatt, 1970; Folk, 1974），僅次于泥質(zhì)巖（包括粉砂巖）而和砂巖不相上下，是），僅次于泥質(zhì)巖（包括粉砂巖）而和砂巖不相上下，是

2、最常見(jiàn)、也是最重要的一類自生沉積巖。碳酸鹽巖的絕大部分最常見(jiàn)、也是最重要的一類自生沉積巖。碳酸鹽巖的絕大部分都沉積在都沉積在溫暖氣候帶溫暖氣候帶的海水環(huán)境中，少數(shù)沉積在溫暖的湖泊內(nèi)，的海水環(huán)境中，少數(shù)沉積在溫暖的湖泊內(nèi)，它們都是化學(xué)、生物或復(fù)合沉積作用的產(chǎn)物?，F(xiàn)在的大西洋、它們都是化學(xué)、生物或復(fù)合沉積作用的產(chǎn)物?，F(xiàn)在的大西洋、印度洋和南太平洋中的大片區(qū)域都被碳酸鹽沉積物覆蓋著。印度洋和南太平洋中的大片區(qū)域都被碳酸鹽沉積物覆蓋著。 碳酸鹽巖是第二大生油巖和產(chǎn)油巖，它碳酸鹽巖是第二大生油巖和產(chǎn)油巖，它蘊(yùn)藏著世界近一半蘊(yùn)藏著世界近一半的石油，是生產(chǎn)石灰、水泥等的主要原料，也可直接用于建筑、的石油，是

3、生產(chǎn)石灰、水泥等的主要原料，也可直接用于建筑、墊鋪鐵軌的石料。在化學(xué)、鋼鐵工業(yè)中也有廣泛用途。墊鋪鐵軌的石料。在化學(xué)、鋼鐵工業(yè)中也有廣泛用途。為什么？為什么？碳酸鹽巖的絕碳酸鹽巖的絕大部分都沉積大部分都沉積在在溫暖氣候帶溫暖氣候帶的海水環(huán)境中的海水環(huán)境中CaCO3 + CO2 + H2O Ca2+ 2HCO3 巖石類型 灰?guī)r 含白云質(zhì)灰?guī)r 白云質(zhì)灰?guī)r 白云石含量 0 5% 25% 50% 巖石類型 灰?guī)r 含砂灰?guī)r 砂質(zhì)灰?guī)r 砂含量 0 5% 25% 50% 圖 16-1 兩種按成分劃分的石灰?guī)r分類 2、按結(jié)構(gòu)特征劃分、按結(jié)構(gòu)特征劃分石灰?guī)r的結(jié)構(gòu)最能反映石灰?guī)r的成因，按結(jié)構(gòu)特征石灰?guī)r的結(jié)構(gòu)最能反

4、映石灰?guī)r的成因，按結(jié)構(gòu)特征劃分理所當(dāng)然地成了當(dāng)今主要的石灰?guī)r劃分方法而劃分理所當(dāng)然地成了當(dāng)今主要的石灰?guī)r劃分方法而被譽(yù)為被譽(yù)為“”。但石灰?guī)r的結(jié)構(gòu)特征。但石灰?guī)r的結(jié)構(gòu)特征涉及到許多方面，不同人強(qiáng)調(diào)的側(cè)面可以有很大不涉及到許多方面，不同人強(qiáng)調(diào)的側(cè)面可以有很大不同，再加上多少有些人為色彩（如含量界線、巖石同，再加上多少有些人為色彩（如含量界線、巖石名稱擬定等），因而已經(jīng)提出的劃分方案非常多，名稱擬定等），因而已經(jīng)提出的劃分方案非常多，雖然它們各有特色，但大多是在先面世方案的基礎(chǔ)雖然它們各有特色，但大多是在先面世方案的基礎(chǔ)上或啟發(fā)下修改而成的，常常都有些親緣關(guān)系。自上或啟發(fā)下修改而成的，常常都有些親

5、緣關(guān)系。自Folk（1959）提出他的具劃時(shí)代意義的方案至今，）提出他的具劃時(shí)代意義的方案至今，絕大多數(shù)方案已在實(shí)踐中被擱置起來(lái)，成為石灰?guī)r絕大多數(shù)方案已在實(shí)踐中被擱置起來(lái)，成為石灰?guī)r研究的歷史見(jiàn)證。研究的歷史見(jiàn)證。分類方案分類方案三石灰?guī)r研究及成因分析 在陸源碎屑巖研究中不止一次提到這些巖石的沉在陸源碎屑巖研究中不止一次提到這些巖石的沉積環(huán)境解釋在很大程度上要依賴沉積序列的發(fā)育特點(diǎn)，積環(huán)境解釋在很大程度上要依賴沉積序列的發(fā)育特點(diǎn)，這種情況在石灰?guī)r中卻常常要顛倒過(guò)來(lái)，即石灰?guī)r沉這種情況在石灰?guī)r中卻常常要顛倒過(guò)來(lái)，即石灰?guī)r沉積序列所代表的沉積環(huán)境常常要靠石灰?guī)r沉積條件分積序列所代表的沉積環(huán)境常常

6、要靠石灰?guī)r沉積條件分析才能被確立。之所以會(huì)這樣，主要是因?yàn)殛懺此樾嘉霾拍鼙淮_立。之所以會(huì)這樣，主要是因?yàn)殛懺此樾紟r受盆地邊界條件（包括母巖、盆地所在構(gòu)造部位等）巖受盆地邊界條件（包括母巖、盆地所在構(gòu)造部位等）影響很大，而具體的環(huán)境條件對(duì)巖石的影響往往只處影響很大，而具體的環(huán)境條件對(duì)巖石的影響往往只處于從屬地位。石灰?guī)r則不然，它并不與特定邊界條件于從屬地位。石灰?guī)r則不然，它并不與特定邊界條件發(fā)生直接聯(lián)系而是由具體沉積環(huán)境發(fā)生直接聯(lián)系而是由具體沉積環(huán)境“自生自生”出來(lái)的，出來(lái)的，只對(duì)環(huán)境條件的變化反應(yīng)敏感。因此，在環(huán)境研究中，只對(duì)環(huán)境條件的變化反應(yīng)敏感。因此，在環(huán)境研究中，石灰?guī)r就具有某種石灰?guī)r就

7、具有某種“先天先天”優(yōu)勢(shì)。優(yōu)勢(shì)。1、石灰?guī)r與陸源碎屑巖對(duì)環(huán)境響應(yīng)的差別、石灰?guī)r與陸源碎屑巖對(duì)環(huán)境響應(yīng)的差別 研究石灰?guī)r的沉積環(huán)境除可憑借特殊沉積構(gòu)造研究石灰?guī)r的沉積環(huán)境除可憑借特殊沉積構(gòu)造（如疊層構(gòu)造、鳥眼構(gòu)造、泥裂等）外，主要是圍繞（如疊層構(gòu)造、鳥眼構(gòu)造、泥裂等）外，主要是圍繞顆粒和泥晶進(jìn)行的。顆粒和泥晶進(jìn)行的。 巖石中泥晶的多少，或者顆粒和泥晶的含量之比巖石中泥晶的多少，或者顆粒和泥晶的含量之比（稱粒基比，顆粒中不包括團(tuán)粒、粉屑，但可包括陸（稱粒基比，顆粒中不包括團(tuán)粒、粉屑，但可包括陸源砂）是衡量環(huán)境水動(dòng)力條件的首要指標(biāo)，就是說(shuō)，源砂）是衡量環(huán)境水動(dòng)力條件的首要指標(biāo)，就是說(shuō)，即使巖石中的顆

8、粒只有在高能條件下才能形成（如同即使巖石中的顆粒只有在高能條件下才能形成（如同心鮞）或明顯帶有被高能條件改造過(guò)的痕跡（如破碎心鮞）或明顯帶有被高能條件改造過(guò)的痕跡（如破碎比較強(qiáng)的生屑），只要巖石還同時(shí)含有較多泥晶，該比較強(qiáng)的生屑），只要巖石還同時(shí)含有較多泥晶，該巖石就只能是較低能環(huán)境的沉積產(chǎn)物。相反，若巖石巖石就只能是較低能環(huán)境的沉積產(chǎn)物。相反，若巖石缺少泥晶，顆粒只被亮晶膠結(jié)，那么無(wú)論顆粒自身有缺少泥晶，顆粒只被亮晶膠結(jié)，那么無(wú)論顆粒自身有何特點(diǎn)都可將其看成是高能或淘洗作用較強(qiáng)的作用結(jié)何特點(diǎn)都可將其看成是高能或淘洗作用較強(qiáng)的作用結(jié)果。果。沉積環(huán)境研究?jī)?nèi)容沉積環(huán)境研究?jī)?nèi)容低能環(huán)境低能環(huán)境： 水

9、深過(guò)大的環(huán)境水深過(guò)大的環(huán)境：主要是正常浪基面以下的陸架及：主要是正常浪基面以下的陸架及陸坡、海盆內(nèi)部等，這里海水常年安靜，即使偶有風(fēng)暴流陸坡、海盆內(nèi)部等，這里海水常年安靜，即使偶有風(fēng)暴流或濁流活動(dòng)也因沒(méi)有淘洗而成為泥晶的重要聚集地?；驖崃骰顒?dòng)也因沒(méi)有淘洗而成為泥晶的重要聚集地。 水深過(guò)小的濱海環(huán)境水深過(guò)小的濱海環(huán)境。在海底坡度很平緩的濱海地帶，。在海底坡度很平緩的濱海地帶，波浪或潮汐因受底部摩擦，其作用強(qiáng)度會(huì)向著陸地方向減波浪或潮汐因受底部摩擦，其作用強(qiáng)度會(huì)向著陸地方向減弱，所以這里的潮下帶上部、潮間帶和潮上帶都是低能的弱，所以這里的潮下帶上部、潮間帶和潮上帶都是低能的（稱潮坪環(huán)境），沉積或保

10、留的泥晶也很多，還常有藻疊（稱潮坪環(huán)境），沉積或保留的泥晶也很多，還常有藻疊層發(fā)育。層發(fā)育。 某些背風(fēng)、低凹、瀉湖或海水活動(dòng)受到限制的部位某些背風(fēng)、低凹、瀉湖或海水活動(dòng)受到限制的部位，這些部位常常以某個(gè)高能環(huán)境作為自己的屏障或完全被高這些部位常常以某個(gè)高能環(huán)境作為自己的屏障或完全被高能環(huán)境所環(huán)繞，例如礁后，水下隆起（臺(tái)地、灘壩等等）能環(huán)境所環(huán)繞，例如礁后，水下隆起（臺(tái)地、灘壩等等）的向陸一側(cè)或環(huán)礁頂部的瀉湖、臺(tái)地內(nèi)部的局部低地等等。的向陸一側(cè)或環(huán)礁頂部的瀉湖、臺(tái)地內(nèi)部的局部低地等等。2、低能環(huán)境與高能環(huán)境、低能環(huán)境與高能環(huán)境 典型高能環(huán)境主要是在開(kāi)放水域中或向著開(kāi)放水典型高能環(huán)境主要是在開(kāi)放水

11、域中或向著開(kāi)放水域的較淺水環(huán)境，如礁前或?qū)ΨQ礁翼的淺部，臺(tái)地、域的較淺水環(huán)境，如礁前或?qū)ΨQ礁翼的淺部，臺(tái)地、灘壩的頂部，濱海潮下帶或還包括部分潮間帶等等。灘壩的頂部，濱海潮下帶或還包括部分潮間帶等等。低能潮間帶中的潮汐水道（成股潮水流動(dòng)的通道）一低能潮間帶中的潮汐水道（成股潮水流動(dòng)的通道）一般也是高能的。有一點(diǎn)要注意，正常浪基面的最大深般也是高能的。有一點(diǎn)要注意，正常浪基面的最大深度約為幾十米并不是說(shuō)淺于幾十米的海水環(huán)境就是高度約為幾十米并不是說(shuō)淺于幾十米的海水環(huán)境就是高能環(huán)境。實(shí)際上，在大多數(shù)時(shí)間內(nèi)，浪基面的深度只能環(huán)境。實(shí)際上，在大多數(shù)時(shí)間內(nèi)，浪基面的深度只有幾米到十幾米，所以真正的高能環(huán)

12、境只在這個(gè)深度有幾米到十幾米，所以真正的高能環(huán)境只在這個(gè)深度以內(nèi)，即濱海潮下帶，而超過(guò)這個(gè)深度的外海（即濱以內(nèi)，即濱海潮下帶，而超過(guò)這個(gè)深度的外海（即濱外）環(huán)境仍為低能。從總的情況看，海洋中的低能環(huán)外）環(huán)境仍為低能。從總的情況看，海洋中的低能環(huán)境要比高能環(huán)境廣泛得多，所以泥晶灰?guī)r或含有泥晶境要比高能環(huán)境廣泛得多，所以泥晶灰?guī)r或含有泥晶的顆?；?guī)r也就比不含泥晶的顆?；?guī)r常見(jiàn)得多。的顆?；?guī)r也就比不含泥晶的顆粒灰?guī)r常見(jiàn)得多。高能環(huán)境高能環(huán)境低能環(huán)境和高能環(huán)低能環(huán)境和高能環(huán)境都有許多類型，境都有許多類型，進(jìn)一步區(qū)分這些環(huán)進(jìn)一步區(qū)分這些環(huán)境需結(jié)合泥晶（或境需結(jié)合泥晶（或顆粒）相對(duì)含量、顆粒）相對(duì)含量、

13、顆粒自身特點(diǎn)以及顆粒自身特點(diǎn)以及沉積構(gòu)造等作綜合沉積構(gòu)造等作綜合分析，其中的生物分析，其中的生物碎屑特別重要，常碎屑特別重要，常常是通過(guò)顯微沉積常是通過(guò)顯微沉積特征作沉積環(huán)境分特征作沉積環(huán)境分析的主要研究對(duì)象。析的主要研究對(duì)象。低能與高能環(huán)境的特征低能與高能環(huán)境的特征幾乎全由泥晶構(gòu)成，僅含零星幾乎全由泥晶構(gòu)成，僅含零星細(xì)小生屑，可鑒定生屑為自形細(xì)小生屑，可鑒定生屑為自形厚壁有孔蟲，它形雙殼和介形厚壁有孔蟲，它形雙殼和介形蟲等，均為淺海底棲種類。這蟲等，均為淺海底棲種類。這說(shuō)明沉積環(huán)境能量很低，也不說(shuō)明沉積環(huán)境能量很低，也不適宜生物生存。生屑帶有明顯適宜生物生存。生屑帶有明顯搬運(yùn)、分選特點(diǎn)，所以

14、最有可搬運(yùn)、分選特點(diǎn)，所以最有可能的沉積環(huán)境是瀉湖中的較深能的沉積環(huán)境是瀉湖中的較深水區(qū)。（如果生屑含量稍多，水區(qū)。（如果生屑含量稍多，自形到它形混雜也可能為陸坡自形到它形混雜也可能為陸坡上部環(huán)境；或者生屑都是浮游上部環(huán)境；或者生屑都是浮游或深海底棲生物，則可能為或深海底棲生物，則可能為CCD以上深海環(huán)境）。以上深海環(huán)境）。泥晶灰?guī)r（圖泥晶灰?guī)r（圖16-2-1）巖石為含泥顆粒支撐，巖石為含泥顆粒支撐，生屑以腕足、介形蟲和生屑以腕足、介形蟲和海百合為主，多半自形海百合為主，多半自形到它形，粒度主要在中到它形，粒度主要在中細(xì)砂級(jí)范圍，分選好。細(xì)砂級(jí)范圍，分選好。富含泥晶說(shuō)明是低能環(huán)富含泥晶說(shuō)明是低

15、能環(huán)境，但生屑物理改造較境，但生屑物理改造較強(qiáng)，又帶有高能作用的強(qiáng)，又帶有高能作用的特點(diǎn)，故生屑不是沉積特點(diǎn)，故生屑不是沉積環(huán)境的原地類型。推測(cè)環(huán)境的原地類型。推測(cè)沉積環(huán)境為毗鄰高能生沉積環(huán)境為毗鄰高能生物灘的凹地，生屑是從物灘的凹地，生屑是從生物灘上搬運(yùn)進(jìn)來(lái)的。生物灘上搬運(yùn)進(jìn)來(lái)的。泥晶生屑顆?；?guī)r（圖泥晶生屑顆?；?guī)r（圖16-2-2）巖石為含泥顆粒支撐，巖石為含泥顆粒支撐，生屑以正常鹽度的頭生屑以正常鹽度的頭足、海百合為主，自足、海百合為主，自形到半自形，粒度細(xì)形到半自形，粒度細(xì)到粗砂級(jí)，分選中等到粗砂級(jí)，分選中等到差，磨蝕微弱，排到差，磨蝕微弱，排列雜亂。生屑未經(jīng)太列雜亂。生屑未經(jīng)太強(qiáng)物理

16、改造說(shuō)明基本強(qiáng)物理改造說(shuō)明基本為原地生物，這與較為原地生物，這與較多泥晶顯示的低能條多泥晶顯示的低能條件吻合，為較典型的件吻合，為較典型的濱外正常海水環(huán)境。濱外正常海水環(huán)境。泥晶生屑顆?；?guī)r（圖泥晶生屑顆粒灰?guī)r（圖16-2-3）巖石為無(wú)泥顆粒支撐，亮巖石為無(wú)泥顆粒支撐，亮晶膠結(jié)。生屑以有孔蟲、晶膠結(jié)。生屑以有孔蟲、粗枝藻為主，少量海百合粗枝藻為主，少量海百合和腕足。有孔蟲自形或半和腕足。有孔蟲自形或半自形；粗枝藻、海百合它自形；粗枝藻、海百合它形。粒度多為中細(xì)砂級(jí)，形。粒度多為中細(xì)砂級(jí)，分選好。巖石不含泥晶和分選好。巖石不含泥晶和高分選都說(shuō)明沉積環(huán)境為高分選都說(shuō)明沉積環(huán)境為高能或淘洗較強(qiáng)，可解

17、釋高能或淘洗較強(qiáng)，可解釋為淺水高能灘環(huán)境。也可為淺水高能灘環(huán)境。也可能為潮汐水道環(huán)境，（這能為潮汐水道環(huán)境，（這時(shí)可能還會(huì)發(fā)育交錯(cuò)層時(shí)可能還會(huì)發(fā)育交錯(cuò)層理）。理）。生屑顆粒灰?guī)r（圖生屑顆?；?guī)r（圖16-2-4）白云巖是碳酸鹽巖中的另一大類巖石，可單獨(dú)白云巖是碳酸鹽巖中的另一大類巖石，可單獨(dú)產(chǎn)出，也可與石灰?guī)r或砂巖等共生，或者在石產(chǎn)出，也可與石灰?guī)r或砂巖等共生，或者在石灰?guī)r中以斑塊、條帶形式存在。白云巖風(fēng)化面灰?guī)r中以斑塊、條帶形式存在。白云巖風(fēng)化面常布滿方向雜亂的常布滿方向雜亂的“刀砍紋刀砍紋”，沉積構(gòu)造則與，沉積構(gòu)造則與石灰?guī)r相仿。除前寒武紀(jì)白云巖可含結(jié)構(gòu)纖細(xì)石灰?guī)r相仿。除前寒武紀(jì)白云巖可含結(jié)

18、構(gòu)纖細(xì)的藻細(xì)胞痕跡化石外，寒武紀(jì)和以后的白云巖的藻細(xì)胞痕跡化石外，寒武紀(jì)和以后的白云巖一般沒(méi)有化石，或者只有化石的假像。較純的一般沒(méi)有化石，或者只有化石的假像。較純的白云巖多呈結(jié)晶結(jié)構(gòu)，少數(shù)呈鮞粒、內(nèi)碎屑或白云巖多呈結(jié)晶結(jié)構(gòu)，少數(shù)呈鮞粒、內(nèi)碎屑或藻粘結(jié)結(jié)構(gòu)而很像相當(dāng)?shù)氖規(guī)r，有時(shí)則與石藻粘結(jié)結(jié)構(gòu)而很像相當(dāng)?shù)氖規(guī)r，有時(shí)則與石灰?guī)r有明顯的交代關(guān)系，可在石灰?guī)r和白云巖灰?guī)r有明顯的交代關(guān)系，可在石灰?guī)r和白云巖之間構(gòu)成連續(xù)的過(guò)渡巖石系列。之間構(gòu)成連續(xù)的過(guò)渡巖石系列。白云石化的主要作用對(duì)象是文石、方解石等貧鎂或無(wú)白云石化的主要作用對(duì)象是文石、方解石等貧鎂或無(wú)鎂的鎂的CaCO3礦物，因此交代時(shí)必須要有充足

19、礦物，因此交代時(shí)必須要有充足Mg2+的的供應(yīng)（同時(shí)排除部分供應(yīng)（同時(shí)排除部分Ca2+），已經(jīng)提出的白云石化機(jī)），已經(jīng)提出的白云石化機(jī)理和模式都可看成是對(duì)這個(gè)基本要求所作的理論解釋。理和模式都可看成是對(duì)這個(gè)基本要求所作的理論解釋。其白云石化機(jī)理過(guò)程是，在高溫氣候背景中，潮上帶表層其白云石化機(jī)理過(guò)程是，在高溫氣候背景中，潮上帶表層CaCO3沉積物，沉積物，因急劇蒸發(fā)而脫水，緊鄰的海水通過(guò)松散沉積物的毛細(xì)作用不斷向這里運(yùn)因急劇蒸發(fā)而脫水，緊鄰的海水通過(guò)松散沉積物的毛細(xì)作用不斷向這里運(yùn)移補(bǔ)充并在這里被濃縮，文石和石膏先后晶出，移補(bǔ)充并在這里被濃縮，文石和石膏先后晶出，Ca2+被大量消耗，剩余孔被大量消

20、耗，剩余孔隙水的隙水的Mg/Ca比隨之增高，結(jié)果就使表層沉積物被白云石化。由于這時(shí)的比隨之增高，結(jié)果就使表層沉積物被白云石化。由于這時(shí)的作用還是沉積物與海水的作用，只是該海水是稍稍離開(kāi)了環(huán)境的海水，故作用還是沉積物與海水的作用，只是該海水是稍稍離開(kāi)了環(huán)境的海水，故被稱為準(zhǔn)同生（被稱為準(zhǔn)同生（Penecontemporaneous）作用，所形成的白云巖也被稱為）作用，所形成的白云巖也被稱為準(zhǔn)同生白云巖。這種白云巖在現(xiàn)在波斯灣西海岸的潮上帶被最后確立，那準(zhǔn)同生白云巖。這種白云巖在現(xiàn)在波斯灣西海岸的潮上帶被最后確立，那里是一片荒蕪的鹽坪地區(qū)，其孔隙水的平均溫度達(dá)里是一片荒蕪的鹽坪地區(qū)，其孔隙水的平均

21、溫度達(dá)30以上，鹽度是正常以上，鹽度是正常海水的海水的5-8倍，倍，Mg/Ca常大于常大于10，pH值則在值則在9以上，當(dāng)?shù)匕⒗朔Q之為薩以上，當(dāng)?shù)匕⒗朔Q之為薩勃哈（勃哈（Shbkha）。）?，F(xiàn)在現(xiàn)在“薩勃哈薩勃哈”已成為潮上鹽坪的代名詞被廣泛使用。這種白云石化模式已成為潮上鹽坪的代名詞被廣泛使用。這種白云石化模式也被稱為薩勃哈模式。在古代，典型薩勃哈白云巖的鑒別標(biāo)志是具淺紅或也被稱為薩勃哈模式。在古代，典型薩勃哈白云巖的鑒別標(biāo)志是具淺紅或淺黃等氧化色，薄層狀，有時(shí)有干裂，均勻的泥晶或極細(xì)晶結(jié)構(gòu)，含石膏淺黃等氧化色，薄層狀，有時(shí)有干裂，均勻的泥晶或極細(xì)晶結(jié)構(gòu)，含石膏或其假晶，無(wú)化石（圖或

22、其假晶，無(wú)化石（圖16-4）。另外，由于反應(yīng)進(jìn)行太快，所形成的白云）。另外，由于反應(yīng)進(jìn)行太快，所形成的白云石有序度不高，主要是富鈣白云石。石有序度不高，主要是富鈣白云石。最早由最早由Badiozamani（1973）在研究美國(guó)威斯康星州中奧陶統(tǒng)白云巖時(shí)提）在研究美國(guó)威斯康星州中奧陶統(tǒng)白云巖時(shí)提出。他首先用實(shí)驗(yàn)方法證明，含出。他首先用實(shí)驗(yàn)方法證明，含5-30%左右海水的海淡混合水對(duì)白云石過(guò)左右海水的海淡混合水對(duì)白云石過(guò)飽和而對(duì)方解石不飽和，所以，當(dāng)這種混合水作用于方解石時(shí)就會(huì)引起白飽和而對(duì)方解石不飽和，所以，當(dāng)這種混合水作用于方解石時(shí)就會(huì)引起白云石化。他用海洋中隆升島的形式示意性地表示了這種白云

23、巖的形成模式云石化。他用海洋中隆升島的形式示意性地表示了這種白云巖的形成模式（圖（圖16-5）。）。實(shí)際上，海水和淡水混合還可以有許多種模式，單就混合水作用時(shí)原沉積實(shí)際上，海水和淡水混合還可以有許多種模式，單就混合水作用時(shí)原沉積物所處成巖階段而言就有同生混合（如瀉湖海水與大氣降水或高水頭地下物所處成巖階段而言就有同生混合（如瀉湖海水與大氣降水或高水頭地下淡水混合）、準(zhǔn)同生混合（如潮間或潮上帶孔隙海水與大氣降水混合）和淡水混合）、準(zhǔn)同生混合（如潮間或潮上帶孔隙海水與大氣降水混合）和成巖混合（如在被埋藏但尚未完全固結(jié)、沉積物內(nèi)由潛流地下淡水與潛流成巖混合（如在被埋藏但尚未完全固結(jié)、沉積物內(nèi)由潛流地

24、下淡水與潛流海水混合）等，圖海水混合）等，圖16-5所示的混合只是成巖混合中的一種可能。正是由于所示的混合只是成巖混合中的一種可能。正是由于混合水出現(xiàn)的廣泛性使得用混合水機(jī)理解釋古代白云巖也很廣泛?；旌纤霈F(xiàn)的廣泛性使得用混合水機(jī)理解釋古代白云巖也很廣泛。在混合水中交代形成的白云巖稱混合水白云巖（在混合水中交代形成的白云巖稱混合水白云巖（Dorag dolostone），它具），它具有以下特征：巖石一般不具氧化色（可呈灰白、灰、深灰等色），層厚不有以下特征：巖石一般不具氧化色（可呈灰白、灰、深灰等色），層厚不定（薄層到塊狀層），白云石化強(qiáng)度向著相鄰石灰?guī)r減弱；強(qiáng)交代常形成定（薄層到塊狀層），白

25、云石化強(qiáng)度向著相鄰石灰?guī)r減弱；強(qiáng)交代常形成細(xì)細(xì)極細(xì)晶結(jié)構(gòu)，相對(duì)較弱的交代可保留一些原石灰?guī)r的殘余；有時(shí)交代極細(xì)晶結(jié)構(gòu)，相對(duì)較弱的交代可保留一些原石灰?guī)r的殘余；有時(shí)交代不均勻，強(qiáng)交代部位可受原石灰?guī)r沉積結(jié)構(gòu)或原生沉積構(gòu)造的控制（大多不均勻，強(qiáng)交代部位可受原石灰?guī)r沉積結(jié)構(gòu)或原生沉積構(gòu)造的控制（大多泥晶基質(zhì)交代更強(qiáng)，有時(shí)自生顆粒交代更強(qiáng)）；白云石晶體常有由雜質(zhì)顯泥晶基質(zhì)交代更強(qiáng)，有時(shí)自生顆粒交代更強(qiáng)）；白云石晶體常有由雜質(zhì)顯示的霧心或環(huán)帶，這可看成是混合水鹽度高低變化的反映（圖示的霧心或環(huán)帶，這可看成是混合水鹽度高低變化的反映（圖16-6）。晶）。晶體有序度較高。體有序度較高。 已提出的其它白云石化

26、模式還有高鹽水滲透回流模式（高度濃縮的瀉湖海已提出的其它白云石化模式還有高鹽水滲透回流模式（高度濃縮的瀉湖海水順底部松散沉積物向廣海方向滲透回流使途經(jīng)的沉積物白云石化）（戴水順底部松散沉積物向廣海方向滲透回流使途經(jīng)的沉積物白云石化）（戴菲斯等，菲斯等，1965）、調(diào)整模式（上部層位鎂方解石被淡水溶解后提高了孔隙）、調(diào)整模式（上部層位鎂方解石被淡水溶解后提高了孔隙水的鎂鈣比而使下部層位白云石化）（水的鎂鈣比而使下部層位白云石化）（Goodell and Garman,1969）和海水）和海水白云石化模式（交代水溶液為較冷的或稍咸化的海水）白云石化模式（交代水溶液為較冷的或稍咸化的海水）(Sall

27、er,1984)等。等。上面這些模式都屬于早期成巖階段的白云石化模式，而有些古代白云巖則上面這些模式都屬于早期成巖階段的白云石化模式，而有些古代白云巖則是在深埋條件下形成的（后生白云巖）。這類深埋成因的白云巖常出現(xiàn)在是在深埋條件下形成的（后生白云巖）。這類深埋成因的白云巖常出現(xiàn)在石灰?guī)r中的斷層，褶曲軸部或構(gòu)造裂隙系統(tǒng)中，有時(shí)也可在縫合線基礎(chǔ)上石灰?guī)r中的斷層，褶曲軸部或構(gòu)造裂隙系統(tǒng)中，有時(shí)也可在縫合線基礎(chǔ)上發(fā)展形成，與相鄰石灰?guī)r呈突變接觸或漸變過(guò)渡，其交代水溶液主要是壓發(fā)展形成，與相鄰石灰?guī)r呈突變接觸或漸變過(guò)渡，其交代水溶液主要是壓實(shí)水，深部地下水，也可能與上升的變質(zhì)水或巖漿水有關(guān)。與早期成巖白

28、實(shí)水，深部地下水，也可能與上升的變質(zhì)水或巖漿水有關(guān)。與早期成巖白云石化不同的是，深埋白云石化對(duì)交代水溶液云石化不同的是，深埋白云石化對(duì)交代水溶液Mg/Ca的要求會(huì)隨溫度的升的要求會(huì)隨溫度的升高而降低，如在高而降低，如在90時(shí)，只需時(shí)，只需Mg/Ca=1/4，190時(shí)，只需時(shí)，只需Mg/Ca=1/10（Blatt and Tracy, 1995）。這意味著，深埋白云石化可能更容易發(fā)生。深）。這意味著，深埋白云石化可能更容易發(fā)生。深埋白云巖均為結(jié)晶結(jié)構(gòu)，大多還經(jīng)歷過(guò)重結(jié)晶，白云石晶體常常比較粗大，埋白云巖均為結(jié)晶結(jié)構(gòu)，大多還經(jīng)歷過(guò)重結(jié)晶，白云石晶體常常比較粗大，有時(shí)為鐵白云石或鐵白云石與普通白云石

29、構(gòu)成環(huán)帶，氧化后呈褐色（圖有時(shí)為鐵白云石或鐵白云石與普通白云石構(gòu)成環(huán)帶，氧化后呈褐色（圖16-7）或因晶格被破壞而溶解成菱面體鑄?？?。）或因晶格被破壞而溶解成菱面體鑄?？?。由于由于Fe3+不能進(jìn)入碳酸鹽晶格，所以鐵白云石只能形成在還原條件，這與不能進(jìn)入碳酸鹽晶格，所以鐵白云石只能形成在還原條件，這與它的深埋成因顯然是聯(lián)系在一起的。它的深埋成因顯然是聯(lián)系在一起的。由于大多數(shù)白云巖為交代成因，所以一般只按巖石中由于大多數(shù)白云巖為交代成因，所以一般只按巖石中白云石與方解石的相對(duì)含量作三級(jí)劃分。白云石與方解石的相對(duì)含量作三級(jí)劃分。Bissell and Bissell and ChilingarChi

30、lingar（19671967）曾推薦過(guò)一個(gè)結(jié)合成分和結(jié)構(gòu)的分）曾推薦過(guò)一個(gè)結(jié)合成分和結(jié)構(gòu)的分類，類， RaymondRaymond（19931993）只是在原石灰?guī)r名稱前加上）只是在原石灰?guī)r名稱前加上一個(gè)前綴來(lái)命名白云巖，如一個(gè)前綴來(lái)命名白云巖，如DolomudstoneDolomudstone，DolowackestoneDolowackestone等等，而對(duì)具結(jié)晶結(jié)構(gòu)的白云巖則等等，而對(duì)具結(jié)晶結(jié)構(gòu)的白云巖則統(tǒng)稱結(jié)晶白云巖?？紤]到實(shí)際需要和使用方便，這里統(tǒng)稱結(jié)晶白云巖。考慮到實(shí)際需要和使用方便，這里在在Bissell and ChilingarBissell and Chilingar（1

31、9671967）推薦分類的基礎(chǔ)上修）推薦分類的基礎(chǔ)上修改簡(jiǎn)化，提出如表改簡(jiǎn)化，提出如表16-216-2的分類。給具體巖石命名可直的分類。給具體巖石命名可直接采用表內(nèi)的名稱，也可將表中的接采用表內(nèi)的名稱，也可將表中的“顆粒顆粒”按類型具按類型具體化或同時(shí)考慮白云石晶粒的大小，如殘余生屑灰質(zhì)體化或同時(shí)考慮白云石晶粒的大小，如殘余生屑灰質(zhì)白云巖，殘余鮞粒狀含灰白云巖，殘余鮞狀含灰極細(xì)白云巖，殘余鮞粒狀含灰白云巖，殘余鮞狀含灰極細(xì)晶白云巖、陰影狀細(xì)晶白云巖、亮晶鮞粒白云巖等等。晶白云巖、陰影狀細(xì)晶白云巖、亮晶鮞粒白云巖等等。表表 16-2 本本教教材材的的白白云云巖巖分分類類（據(jù)據(jù) Bissell a

32、nd Chilingar, 1967 修修改改簡(jiǎn)簡(jiǎn)化化） 可見(jiàn)交代證據(jù) 不見(jiàn)交代證據(jù) 白云石相對(duì)含量% 50-75 75-95 95 100 顆粒為正殘余 殘余顆粒 灰質(zhì)白云巖 殘余顆粒 含灰白云巖 可辨顆粒類型 殘余顆粒狀 灰質(zhì)白云巖 殘余顆粒狀 含灰白云巖 殘余顆粒狀 白云巖 顆粒為負(fù)殘余 顆粒為陰影狀 陰影狀 含灰白云巖 陰影狀 白云巖 含方解石質(zhì)斑塊 灰斑白云巖 結(jié)晶白云巖(按晶粒細(xì)分) (亮晶)顆粒白云巖 泥晶顆粒白云巖 顆粒泥晶白云巖 泥晶白云巖 含藻跡白云巖 疊層石白云巖 第二節(jié)、硅質(zhì)巖第二節(jié)、硅質(zhì)巖三、硅質(zhì)巖的主要類型三、硅質(zhì)巖的主要類型幾種常見(jiàn)或典型硅質(zhì)巖的顯微結(jié)構(gòu)示于圖幾種

33、常見(jiàn)或典型硅質(zhì)巖的顯微結(jié)構(gòu)示于圖16-8中。中。三、硅質(zhì)巖的主要類型三、硅質(zhì)巖的主要類型玉髓硅質(zhì)巖主要由粒狀玉髓和少量纖狀玉髓或蛋白石構(gòu)成，部玉髓硅質(zhì)巖主要由粒狀玉髓和少量纖狀玉髓或蛋白石構(gòu)成，部分玉髓可能會(huì)轉(zhuǎn)變成石英而向石英硅質(zhì)巖過(guò)渡。硅藻巖（或硅分玉髓可能會(huì)轉(zhuǎn)變成石英而向石英硅質(zhì)巖過(guò)渡。硅藻巖（或硅藻土）主要由硅藻外殼堆積而成，有時(shí)含少量放射蟲或海綿骨藻土）主要由硅藻外殼堆積而成，有時(shí)含少量放射蟲或海綿骨針并有粘土、碳酸鹽等等礦物混入。硅藻很小，多在幾到幾十針并有粘土、碳酸鹽等等礦物混入。硅藻很小，多在幾到幾十微米左右，形態(tài)變化很大，球、橢球、紡綞、圓錐、節(jié)管狀等微米左右，形態(tài)變化很大，球

34、、橢球、紡綞、圓錐、節(jié)管狀等等，殼面布滿小孔或溝脊，蛋白石質(zhì)?？梢源_證的硅藻產(chǎn)生侏等，殼面布滿小孔或溝脊，蛋白石質(zhì)?？梢源_證的硅藻產(chǎn)生侏羅紀(jì)或以后的地層中。更古老的硅藻則因殼體已向玉髓或石英羅紀(jì)或以后的地層中。更古老的硅藻則因殼體已向玉髓或石英轉(zhuǎn)化而不易識(shí)別。海綿巖主要由海綿骨針構(gòu)成，有時(shí)含少量放轉(zhuǎn)化而不易識(shí)別。海綿巖主要由海綿骨針構(gòu)成，有時(shí)含少量放射蟲，也有粘土、碳酸鹽等等雜質(zhì)。骨針比硅藻粗大一些，長(zhǎng)射蟲，也有粘土、碳酸鹽等等雜質(zhì)。骨針比硅藻粗大一些，長(zhǎng)可達(dá)幾百微米，粗細(xì)約幾十微米，蛋白石質(zhì)，變成玉髓質(zhì)后常可達(dá)幾百微米，粗細(xì)約幾十微米，蛋白石質(zhì)，變成玉髓質(zhì)后常常仍可辨認(rèn)，若巖石含雜質(zhì)較多，變

35、成石英質(zhì)后也不難鑒別。常仍可辨認(rèn)，若巖石含雜質(zhì)較多，變成石英質(zhì)后也不難鑒別。放射蟲巖主要由放射蟲構(gòu)成，可含少量硅藻和海綿骨針，有時(shí)放射蟲巖主要由放射蟲構(gòu)成，可含少量硅藻和海綿骨針，有時(shí)還有鈣質(zhì)生物（如有孔蟲），常見(jiàn)其它混入物也是粘土、碳酸還有鈣質(zhì)生物（如有孔蟲），常見(jiàn)其它混入物也是粘土、碳酸鹽等等。鹽等等。三、硅質(zhì)巖的主要類型三、硅質(zhì)巖的主要類型放射蟲相對(duì)較大，多超過(guò)放射蟲相對(duì)較大，多超過(guò)0.1mm最大可達(dá)最大可達(dá)2.0mm左右，左右，以球或鐘罩形為主，中空，表面多孔，大多有刺，刺以球或鐘罩形為主，中空，表面多孔，大多有刺，刺的長(zhǎng)短多少不一，最長(zhǎng)可占?xì)んw一半以上，呈放射狀的長(zhǎng)短多少不一，最長(zhǎng)可占?xì)んw一半以上，呈放射狀排列。蟲腔可被雜質(zhì)或硅質(zhì)充填。殼體也是蛋白石質(zhì)，排列。蟲腔可被雜質(zhì)或硅質(zhì)充填。殼體也是蛋白石質(zhì)，也會(huì)向玉髓或石英轉(zhuǎn)化，但在雜質(zhì)背景中一般都不難也會(huì)向玉髓或石英轉(zhuǎn)化，但在雜質(zhì)背景中一般都不難辨認(rèn)。上述所有生物硅質(zhì)巖若含雜質(zhì)較少、被硅質(zhì)礦辨認(rèn)。上述所有生物硅質(zhì)巖若含雜質(zhì)