1、第一节 石灰岩的成分分类,第十二章 石灰岩,一、成分分类 1石灰岩与白云岩过渡类型的划分 根据碳酸盐岩中方解石和白云石的相对含量，可首先把碳酸盐岩划分为石灰岩和白云岩两大类；其次，在此两大类中还可划分出一系列的过渡类型，,也可以用90，75，50，25，10为界限划分。表中最后一栏的CaO与MgO的比值，是与该类岩石的方解石和白云石的相对含量相对应的，所以也可以直接利用它来判断岩石类型。 在野外工作中，通常把石灰岩白云石系列划分为以下四个类型，即： 1）（纯）石灰岩：方解石大于75； 2）白云质石灰岩：方解石占75%50%，白云石占25%50%； 3）灰质白云岩：白云石占7550，方解石占25
2、50； 4）（纯）白云岩：白云石大于75。 就是说，在野外工作中，用75，50，25三个界限就可以进行岩石划分了。,2石灰岩与粘土岩过渡类型的划分碳酸盐岩常含有一定量的粘土矿物，因此，在碳酸盐岩和粘土岩之间，也存在着一系列的过渡类型岩石， 同样，白云岩一粘土岩系列的岩石类型，即纯白云岩、含泥的白云岩、泥质白云岩、白云质粘土岩、含白云的粘土岩、纯粘土岩等。,3石灰岩与砂岩过渡类型的划分碳酸盐岩还常含一定量的陆源砂和粉砂。因此，在碳酸盐岩和砂岩（或粉砂岩）之间，也存在着一系列的过渡岩石类型。在野外工作阶段,可根据 75,50，25的界限,划分出(纯)石灰岩(或白云岩)、砂质石灰岩(或白云岩)、灰质
3、(或白云质)砂岩、(纯)砂岩等四个类型就可以了。,二、两级或三级分类命名原则所谓两级分类，即以大于50和5025的两个含量级进行分类命名；所谓三级分类，即再加上2510或255的一个含量级，以此三个含量级进行分类命名。凡含量大于50的，即用它定岩石的基本名称，以“岩”表示之；凡含量为5025的，用它定岩石基本名称的主要形容词，以“质”表示之，写在基本名称之前；凡含量为2510（或255）的，用它定岩石基本名称的次要形容词，以“含 （的）”表示之，写在最前面；含量小于10（或大于5）的，一般不反映在岩石名称中。,例如某一岩石，含白云石7O，方解石30，则该岩石属白云岩范畴，可称为“灰质白云岩”。
4、又如某一岩石，含白云石60，方解石30，粘土10，则该岩石仍属白云岩范畴，可称为“含泥的灰质白云岩”。 假如岩石中没有含量大于 50的成分，则采用复名原则，即把含量5025的成分联合起来定岩石的基本名称；含量小于25的，原则同上。例如某一岩石，含方解石 45，白云石35，粘土20，则该岩石可称为“含粘土的云一灰岩”或“含粘土的白云一石灰岩”。请注意，含量较高的写在后面，含量较低的写在前面，两者用一字线相连。,这个二级或三级分类命名原则，是一个普遍适用的方案。野外工作阶段，两级就基本上够用了。这个分类命名原则，不仅适用于成分分类命名，对于结构分类命名以及综合分类命名也适用。,第二节 石灰岩的结构
5、分类,1福克的石灰岩分类方案 福克（Folk，1959，1962）的石灰岩分类基本上是一个三端元的分类。这三个端元是： 1）异化颗粒，相当于通常所说的颗粒； 2）微晶方解石泥或简称为微晶，相当于通常所说的灰泥或泥晶； 3）亮晶方解石胶结物或简称为亮晶。 福克以这三种主要结构组分当作三角形图解的三个端点，把石灰岩划分为三个主要的类型，即亮晶异化石灰岩、微晶异化石灰岩和微晶石灰岩。,一、有代表性的石灰岩分类方案,福克还根据异化颗粒、微晶方解石泥、亮晶方解石胶结物在岩石中的相对百分含量，尤其是微晶方解石泥及亮晶方解石胶结物的相对含量，仿照碎屑的结构成熟度的概念，提出了石灰岩的结构成熟度的概念，,此外
6、，福克还根据异化颗粒的粒度、各种异化颗粒的相对含量以及其他成因特点又制定了综合性的碳酸盐岩分类表。,福克分类的核心，就是把碎屑岩的结构观点系统地引人碳酸盐岩分类方案中。他首先提出异化颗粒和异常化学岩的观点，从此打破了石灰岩的陈旧的一统的“化学岩”的概念。异常化学岩与碎屑岩类似，也由颗粒（异化颗粒）、充填物（微晶方解石泥）和胶结物（亮晶方解石胶结物）组成。其除了是化学沉淀成因的以外，同时还受水动力学条件的控制；所谓“异常”，就在这里。他还创建了一整套的全新的石灰岩结构分类和术语系统，像内碎屑亮晶石灰岩。球粒微晶石灰岩等。在碳酸盐岩岩石学中，福克的分类具有很重要的意义。,福克分类也有一些缺点甚至错
7、误。第一，福克分类基本上是三端元分类，但是在这三个端元中，只有异化颗粒和微晶方解石泥是独立的结构组分，它们的相对含量决定石灰岩的岩石类型，并反映这些岩石的沉积环境的水动力条件。第二，福克分类方案未考虑重结晶作用的影响。 第三，福克分类中的“清规戒律”太多，尤其是在他的综合分类表中更是如此。第四，在福克分类中，用“正常化学岩”和“异常化学岩”这些非描述性的成因术语对岩石类型进行概括，并不恰当，甚至还有错误。,2邓哈姆的石灰岩分类方案,邓哈姆根据颗粒和泥的相对含量，把常见的颗粒一灰泥石灰岩分为四类，即颗粒岩。泥质颗粒岩、颗粒质泥岩、泥岩。 此外邓哈姆还分出两类特殊的石灰岩类型，即粘结岩和结晶碳酸盐
8、岩。 邓哈姆的分类简明扼要，有高度的概括性。在颗粒一灰泥石灰岩大类中，仅仅根据颗粒和泥把石灰岩划分为四类，这是很恰当的。邓哈姆颗粒岩、泥质颗粒岩、颗粒质泥岩、泥岩，与福克的亮晶异化石灰岩、微晶异化石灰岩、微晶石灰岩，从形式上看互不相同，实质上是一致的，但邓哈姆的岩石类型却比福克的简明多了。,邓哈姆的粘结岩与福克的生物岩或礁石灰岩相当。另外,邓哈姆增加了一类结晶碳酸盐岩也非常恰当。这样,邓哈姆分类的三分性(即把石灰岩以至整个的碳酸盐岩划分为颗粒一泥岩、粘结岩、结晶岩三类)就十分明显了。这是邓哈姆分类的最基本的优点。这一分类在沉积环境及岩相古地理研究中，尤为适用。,当然，邓哈姆的分类也有其欠妥之处
9、，如“泥岩”易与粘土岩中的“泥岩”相混，在四类颗粒一泥岩石中无确切的定量标志，术语系统欠严谨等，这就影响了邓哈姆分类和术语的推广。,恩布里和克洛范(Embry and Klovan,1971)，结合加拿大晚泥盆世礁的研究，曾对邓哈姆分类进行补充修正。这一补充修正表面上看使邓哈姆分类更加细化和完善了，而实际上却有“蛇足”之嫌。邓哈姆分类是结构分类，是以第一性的结构组分特征及其含量为分类依据的，是可以验证的。但是，恩布里和克洛范的补充岩石类型都含有相当大的成因概念。这就使分类混杂化了，而且也难以根据第一性特征进行验证。,恩布里奇和克洛范（1991年的分类）,3冯增昭的石灰岩分类方案,冯增昭首先把石
10、灰岩划分为三个大的结构类型：1颗粒一灰泥石灰岩； I晶粒石灰岩；生物格架一礁石灰岩。在第I大类即颗粒一灰泥石灰岩类型中，他根据颗粒的含量，把颗粒一灰泥石灰岩划分为：颗粒石灰岩、颗粒质石灰岩、含颗粒石灰岩以及无颗粒石灰岩四种岩石类型。 冯增昭还根据颗粒一灰泥的相对含量和颗粒类型 ，以90(10), 75(25),50(50),25(75),10(90)为界限,把颗粒一灰泥石灰岩再细分为六种岩石类型30小类。,总之，冯增昭的分类具两个较显著特点：第一，首先把五灰岩划分为，三大类；第二，在第大类中，突出颗粒组分并进行三级命名。,二、石灰岩结构分类,石灰岩分类的一些重要的原则： 第一，分类必须反映碳酸
11、盐岩岩类学的最新成果。 第二，分类必须首先是描述性的，即必须把第一性的、可观察到的、可以计量的各种结构组分放在第一位，并反映到岩石的名称中去。 第三，分类必须有定量的标志，而反映沉积环境水动力条件或能量的颗粒与灰泥的相对含量以及生物格架的相对含量尤为重要。 第四，分类必须有较广泛的实用性，即必须是在野外、井队、实验室等均能应用。第五，分类必须简明扼要，并有一定的灵活性。,教材(赵澄林等)推荐方案：根据以上原则，并结合我国的具体实际情况，本书提出简明扼要并适当照顾习惯的石灰岩的结构分类方案。首先把石灰岩划分为三个大的结构类型，即颗粒一灰泥石灰岩；晶粒石灰岩；生物格架一礁石灰岩。 第大类颗粒一灰泥
12、石灰岩分布最广，按灰泥与颗粒的比例依三级命名法进行细分命名。它的分类是两端元的，这两个端元组分即颗粒与灰泥。颗粒与灰泥的相对百分含量定量地反映了沉积环境的水动力条件和能量，因此表128的颗粒一灰泥石灰岩部分，从下往上水能量逐渐增强，即从静水逐步变为强动荡水。因此，这一定量标志有重要的成因意义。,在颗粒石灰岩中，如果能够较确切地把基质中的亮晶方解石胶结物和灰泥(或泥晶）区分开，也可以使用亮晶颗粒石灰岩和灰泥（或泥晶）颗粒石灰岩的术语。这两个术语均具有一定的成因意义。 第大类晶粒石灰岩可根据晶粒的粗细，再细分为粗晶石灰岩、中晶石灰岩、粉晶石灰岩、泥晶石灰岩等。此处的泥晶石灰岩与颗粒一次泥石灰岩中的
13、灰泥石灰岩是一种岩石。除泥晶石灰岩外，其他较粗的晶粒石灰岩大都是次生变化即重结晶作用或交代作用的产物。 第大类生物格架一礁石灰岩，是一个独特类型的石灰岩，其特征是含有原地的生物格组分。,三、石油行业标准SY/5368.5-1995分类方案,第三节 主要的石灰岩类型,教材分类标准（一）竹叶状砾屑石灰岩,两个重要的特征：（1）砾屑的磨圆度甚高，分选中等一较好；（2）基质部分主要为灰泥，很少有亮晶胶结物。 这在成因上就相互矛盾了。这种磨圆度和分选均较好的竹叶状砾屑，显然是较强水动力条件下的。 在华北的下古生界地层中，广泛地发育着各种各样的竹叶石灰岩。环境条件为：范围广阔早古生代的华北陆表海，其近岸期
14、间地带，或者其水下的一些高地（广阔的“竹叶浅滩”），就是这种特殊结构的竹叶石灰岩形成的良好环境。,（二）角砾状砾屑石灰岩 正常内碎屑成因角砾石灰岩：它与竹叶石灰岩的不同主要在于它的砾屑是棱角状的；假如再进一步演化，它就会变成竹叶石灰岩。礁屑角砾石灰岩。滨海陡崖角砾石灰岩。 山麓堆积的或洪积的角砾石灰岩。 洞穴坍塌角砾石灰岩。膏岩的成岩后生变化引起的角砾石灰岩。 构造角砾石灰岩,一种常见内碎属石灰岩。在颗粒组分中，除砂屑之外，还常含有一些生物颗粒、粉屑等；亮晶常见，灰泥含量一般较少；交错层理、波痕、以及其它水动力构造常见。这种岩石多是水动力条件较强的环境中的产物。,（三）砂屑石灰岩,（四）生物颗
15、粒石灰岩 生物颗粒石灰岩的种类很多。 沉积环境分析时注意两点：第一，应尽可能辨明它们是原地堆积还是经过搬运、磨蚀后才沉积下来的。第二，应注意其基质是灰泥（泥晶）还是亮晶。,介壳灰岩，淡水湖泊相，介壳主为瓣鳃类化石，次为介形虫和腹足，泥晶填隙，孔隙不发育，裂缝微裂缝产气，侏罗系东岳庙组，四川盐亭，(+)60,（五）鲕粒石灰岩 鲕粒类型很多，鲕粒石灰岩类型也很多，如正常鲕粒石灰岩、表鲕粒石灰岩等。1、亮晶鲕粒灰岩：不论其鲕粒类型如何，都是在水动力条件很强或相当强的条件下形成的。2、灰泥质的鲕粒灰岩：强水动力形成的鲕粒，被风浪或其他营力搬运到低能量环境中沉积下来。高能量成因的鲕粒，后来由于某些原因，
16、如海平面上升，该环境的海底位于浪底之下，从而变成了低能环境。 结合其它标准进行具体分析。,亮晶鲕粒灰岩，亮晶具共轭生长界面，全充填，鲕粒氧化铁浸染，正交光25，中寒武统，唐山。,（六）球粒石灰岩和粪球粒石灰岩,粪球粒云岩，粪球粒由泥晶白云石组成，圆度高，色深暗，富有机质，粒间溶孔发育，单偏光63，沙河街组，,（七）灰泥石灰岩,以灰泥组分为主的岩石类型。重要的石灰岩类型，分布很广泛，水动力条件很弱的环境中的产物，常与球粒石灰岩、粉屑石灰岩共生，因为它们的沉积条件近似。 关于灰泥的成因，至少有三种成因，即内碎屑成因的（泥屑）、生物成因的、化学沉淀成因的（泥晶）； 泥晶石灰岩、微晶石灰岩、隐晶石灰岩
17、等是同义词。,（八）其它岩类： 藻粒石灰岩、粉屑石灰岩；,（九）晶粒石灰岩 晶粒石灰岩主要由晶粒这一结构组分组成，几乎不含其它结构组分。它又可根据晶粒的粗细，分为粗晶石灰岩、中晶石灰岩、细晶石灰岩、粉晶石灰岩、泥晶石灰岩。主要是重结晶作用或交代作用产物。 在白云岩中，各种粒级的晶粒白云岩都很常见。在石灰岩中，常见的是泥晶石灰岩，粉晶石灰岩也较常见，其它晶粒较粗的石灰岩就少见了。晶粒较粗的石灰岩大都是重结晶作用或其它次生作用的产物。,粉晶云岩，全自形晶，少量柱状石英，马家沟组，,（十）生物格架石灰岩 这是一个独特的石灰岩类型，其特征是以原地生长的生物格架组分为主。生物格架石灰岩常是礁的主要组成部
18、分，故也常称“礁石灰岩”。严格说来，生物格架石灰岩与礁石灰岩并不是等同的；前者是石灰岩的一种结构分类类型，它常构成礁或成为礁的主体；但礁却还包括其他一些岩石类型，甚至有时其它的岩石类型还相当多。关于礁或礁灰岩，将在以后章节中专门介绍，这里就不讲了。,本章小结 1、碳酸盐岩按其矿物成分的不同，可分为灰岩类、白云岩类及其与粘土岩过渡类型的岩石，成分分类一般可按三级命名原则进行细分和命名。2、石灰岩按结构成分进行分类是碳酸盐岩类学的重大进步与发展， 一般首先按主要结构组分的类型分为礁灰岩、晶粒石灰岩及具有粒屑结构(颗粒、灰泥和胶结物组成)的石灰岩三大类，后者分布最为广泛，常据灰泥与颗粒的比例及颗粒的类型进行细分命名，不同的分类系统的分类与命名略有差异，总体上基本遵循三级命名原则。,3、礁灰岩以具有生物骨架结构为特征，是生物礁环境中特有的岩石类型，具有特殊的环境意义；晶粒石灰岩主要由方解石的晶体组成，多是重结晶及交代作用的产物。4、颗粒石灰岩分布极为广泛，其中颗粒与灰泥的比例，是沉积时水动力强弱的重要标志。不同的颗粒类型及其结构特征直接与环境条件有关，也是极重要有环境条件的重要标志。,
