第十三章白云岩

1、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 、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

2、岩 2 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 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 、具交代结构：白云石晶体交代各种颗粒及化石等 、晶粒较粗，多在粉晶以上； 、晶形较好，多呈半自形或自形； 、晶体较污浊，有较污浊的核心，有时具环带 、清洁的白云石菱形晶体常出现在岩石的孔隙中或裂 隙中 、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

3、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Pco2 4atm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

4、 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3：140：1） 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/CaMg/Ca比率提高-20-20：1 1 高镁粒间水沉淀，白云石化，交代文石

5、No Image 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 、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。 No Image 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/CaMg/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 No Image 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

6、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 、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 No Image 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 No

7、 Image 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（Goodell and Garman,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（Folk and Land,

8、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