13-第十三章-白云岩

第十三章白云岩第一节白云岩岩类学第二节白云岩生成机理第三节白云岩的成因分类本章重点１、白云岩的形成机理第一节白云岩岩类学•1、按照结构组分分类--对沉积成因的白云岩•2、按照晶粒大小分类--对交代成因的白云岩•3、按照残余结构组分分类--对交代后原始结构仍能辨认的白云岩•1、按照结构组分分类•--对沉积成因的白云岩•只是把石灰岩分类命名中的石灰岩”变为“白云岩”，“灰泥”变为“云泥”即可，如：云泥白云岩、颗粒质云泥白云岩、云泥颗粒白云岩、亮晶颗粒白云岩等颗粒云岩，螺化石和藻屑溶孔亮晶鲕粒云岩，压溶作用，鲕粒变形，鲕内溶孔，胶结物为白云石亮晶砂屑灰质白云岩亮晶鲕粒白云岩•2、按照晶粒大小分类•--对交代成因的白云岩•泥晶白云岩•粉晶白云岩•细晶白云岩•中晶白云岩•粗晶白云岩粗粉晶白云岩晶粒白云岩粗—中晶细粉晶细晶粗粉晶•3、按照残余结构组分分类•--对交代后原始结构仍能辨认的白云岩•残余鲕粒白云岩、残余砂屑白云岩等。•交代成因白云石的特点１、具交代结构：白云石晶体交代各种颗粒及化石等２、晶粒较粗，多在粉晶以上；３、晶形较好，多呈半自形或自形；４、晶体较污浊，有较污浊的核心，有时具环带５、清洁的白云石菱形晶体常出现在岩石的孔隙中或裂隙中６、部分白云化石灰岩中，白云石呈斑状→云斑石灰岩白云化作用的交代现象残余鲕粒白云岩第二节白云岩的生成机理•一、原生沉淀作用•二、毛细管浓缩作用－准同生白云化作用•三、回流渗透白云化作用•四、混合白云化作用•五、埋藏白云化作用•六、其它白云化机理•七、控制白云石结晶的因素•一、原生沉淀作用–在水体中直接沉淀出白云石•模拟自然环境人工合成真正的、化学计量的白云石（Ca:Mg=1:1）至今没有成功。•只有在Pco24atm条件下人工合成出白云石•澳大利亚南部考龙泻湖；水很咸，pH值很高，植物繁盛，形成高镁方解石和富钙白云石的混合物。•美国加利福尼亚深泉盐湖：浓盐水，白云石内部是化学计量的白云石，外部则富钙。二、毛细管浓缩作用•－准同生白云化作用（蒸发泵作用）•现代热带地区的潮上带•蒸发作用强烈•毛细管作用•粒间水含盐度增高•石膏沉淀，使粒间水或表层积水的Mg/Ca比率提高-20：1，高镁粒间水，白云石化，交代文石气候干热，粒间水蒸发海水通过毛细管作用补给与文石接触，Mg离子将代替Ca离子白云石Mg/Ca比值增大（由正常海水3：1→40：1）石膏等沉淀（Ca离子浓度减小）粒间水盐度增大（海水→盐水）文石（潮上带，疏松，富含粒间水）毛细管浓缩作用－准同生白云化作用粒间水毛细管作用疏松的表层沉积物-文石为主•现代热带地区的潮上带•蒸发作用强烈•毛细管作用•粒间水含盐度增高•石膏沉淀，使粒间水或表层积水的Mg/Ca比率提高-20：1•高镁粒间水沉淀，白云石化，交代文石巴哈马群岛安德罗斯岛西部一个棕榈树小丘附近的白云石壳（据希恩等，1965）•三、回流渗透白云化作用–１、机理——亚当斯和罗德斯（1960）•潮上带形成的高镁粒间水在重力作用下向下回流渗透，当其流经下伏的碳酸钙沉积物或石灰岩时，将使它们发生白云石化。博内尔岛位置及地质图（据戴菲斯等，1965，有修正）白云岩化区•高Mg/Ca比率的盐水•高镁粒间水沉淀，白云石化，交代文石•穿过下伏石灰岩时发生白云化作用表层沉积物白云化交代完全时，高镁粒间水发生回流渗透毛细管作用和回流作用模拟实验（据戴菲斯等，1965）A：实验开始7分钟以后的情况；B：实验开始60分钟以后的情况；C：向上流动的毛细管作用和向下流动的回流作用模拟图解•三、回流渗透白云化作用–２、特征•晶粒多粉晶以上。•晶体多自形，污浊，雾心亮边•常见残余结构，如豹皮灰岩、云斑灰岩（白云石呈斑块状分布）。•四、混合白云化作用•巴迪奥扎曼（Badiozamani,1973）•5%海水和95%地下水混合–白云石已饱和–方解石不饱和•50%海水和50%地下水混合–白云石早已饱和–方解石才开始饱和地下水与海水的混合液对方解石和白云石的饱和程度的影响（据巴迪奥札曼尼，1973）•特征–沿正性单元分布，伴随有不整合，缺乏蒸发环境标志美国威斯康星中奥陶统米夫林段的白云化作用示意图（据巴迪奥札曼尼，1973）•五、埋藏白云化作用•砂岩的胶结物，常含铁。•随埋深增大，温度增高而发生白云化作用。镁离子来自页岩（粘土矿物转化释放出镁离子）。•六、其它白云化机理•调整白云化、玄武岩淋滤白云化、正常海水白云化、热液白云化等。•调整白云化作用（GoodellandGarman,1969）：当海平面下降，沉积物暴露，在大气水的影响下，高镁方解石通过淋滤溶解释放出Mg2+，使下伏碳酸盐沉积物发生白云化。.形成薄层白云岩，常与混合白云化作用共生。•七、控制白云石结晶的因素•福克和兰德（FolkandLand,1975)：溶液的Mg/Ca比率、盐度、结晶速度。•盐度低、结晶速度慢，可形成白云石；•盐度高、结晶速度快，形成方解石；•盐度很高、Mg/Ca比率也很高，形成富钙的原白云石。•淡水白云石：结晶速度慢、Mg/Ca比率近于1:1，成分较纯、几乎不含杂质、清洁、透明、晶形良好、晶面平整而光滑、抗酸蚀能力强。（混合白云化机理实质一致）第三节白云岩的成因分类•原生白云岩:以化学沉淀方式从水体中直接沉淀出的、化学计量的白云石而组成的岩石。•次生白云岩：一切由交代作用或白云化作用而形成的白云岩。•同生白云岩：沉积期生成的白云岩。刚沉积的碳酸盐沉积物在沉积物与水的交界处，通过交代作用形成的白云石。•准同生白云石：同沉积环境条件下，沉积不久的碳酸盐沉积物基本脱离沉积水体，但不受其影响，通过交代作用形成的白云石。•成岩白云岩：是指碳酸钙沉积物在其成岩作用过程中由交代作用生成的白云岩。•后生白云岩：是指在石灰岩形成以后，由交代作用生成的白云岩。•准同生后白云岩:泛指准同生期以后生成的白云岩。思考题•1、试说明白云岩的基本特征、分类和命名方法？•2、试述白云岩原生沉淀作用、毛细管浓缩白云化作用（蒸发泵）、回流渗透白云化作用、混合白云化作用、调整白云化作用及淡水白云化形成机理及环境。•3、试述原生白云岩、同生白云岩、准同生白云岩、成岩白云岩、后生白云岩等的基本概念。•4、镜下和野外如何辨别准同生（同生）、成岩及后生白云岩？