实验9 碳酸盐岩的生物碎屑、成岩作用

实验九碳酸盐岩的生物碎屑、

成岩作用生物骨骼颗粒的鉴定（一）骨骼颗粒的矿物成分（二）骨骼颗粒的显微结构（三）骨骼颗粒类型及特征（一）骨骼颗粒的矿物成分骨骼颗粒的矿物成分有四种：1、钙镁碳酸盐；2、二氧化硅；3、钙磷酸盐；4、有机化合物。1．钙镁碳酸盐钙镁碳酸盐是各门类生物骨骼的主要矿物成分，有低镁方解石、高镁方解石、文石。高镁方解石和文石极不稳定，易转化为低镁方解石。低镁方解石主要是蓝绿藻、红藻、轮藻、有孔虫、古杯类、海绵、层孔虫、四射珊瑚、床板珊瑚、腕足类、竹节石、苔藓虫和三叶虫等的硬体组分。高镁方解石主要是红藻（珊瑚藻）、棘皮类、有孔虫（粟米虫）和八射珊瑚的硬体组分。文石主要是绿藻、软体动物、六射珊瑚、红藻（松藻）和龙介虫类的硬体组分。（见图2）图2钙质动物化石形态分类示意图解（余素玉，1978）2．二氧化硅非晶质蛋白石经过重结晶为玉髓后变为石英。硅质矿物主要是硅藻，放射虫和硅质海绵骨针等的硬体组分。3．钙磷酸盐钙磷酸盐矿物主要为胶磷矿，它是无饺类腕足动物，软舌螺和脊椎动物的骨骼及牙齿等的主要成分。4．有机化合物有机化合物大部分为造骨的有机质，如几丁质和壳蛋白，主要是节肢动物门的骨骼组分。（二）骨骼颗粒的显微结构骨骼颗粒的显微结构是指组成骨骼颗粒壳层的矿物形状、大小、结晶程度、排列方式等，按晶体在三维空间形态特征分为五大结构类型：（见图3）1、粒状结构；2、纤状结构；3、柱状结构；4、片状结构；5、单晶结构。图3钙质化石常见显微结构图解（据余素玉，1978）

1—有孔虫；2—层孔虫、海绵、红藻；3—古杯类；4—珊瑚类；

5—三叶虫、介形虫；6—腕足类、苔藓虫类；7—瓣鳃类；8—棘皮类1．粒状结构粒状结构由光性方位不一致，等轴粒状的方解石几何体组成，按晶粒大小分为四种结构：①胶粒结构：由微晶方解石胶结稍大的方解石、石英粉砂、粒屑和骨屑而形成，见于蓝绿藻、红藻、有孔虫等的硬体中。②隐粒结构：由小于0.5的方解石晶粒组成，见于蓝绿藻、红藻、有孔虫、古杯、珊瑚、层孔虫等的硬体中。③微粒结构：由1—5的方解石晶粒组成，见于蓝绿藻、绿藻、红藻、有孔虫、古杯、海绵、层孔虫和珊瑚等的硬体中。④晶粒结构：由大于5的方解石晶粒组成，相互镶嵌，见于绿藻、海绵骨针、六射珊瑚、双壳类、腹足类等的硬体中。2．纤状结构纤状结构由平行或放射排列的单向延长的方解石晶体组成，按纤体排列和大小分为三种结构：①层纤结构：纤体大多垂直于基面生长而形成，见于珊瑚、层孔虫、介形虫、有孔虫、苔藓虫及腕足、双壳、腹足、头足的骨骼中。②柱纤结构：纤体从微粒基线向上向外生长、呈束状，见于轮藻、珊瑚、层孔虫、双壳、腹足的硬体中。③玻纤结构：由小于1的均匀纤体垂直壳面彼此平行或放射排列组成，正交偏光下呈波状消光，见于三叶虫和介形虫。3．片状结构片状结构由两向延伸的方解石片状晶体彼此平行叠积组成，片状晶体厚1—2，按片状晶体叠积方式为两种结构：①平行片状结构：由小于1—2近于平行壳面的方解石片状晶体叠积而成，见于腕足、苔藓虫、竹节虫的骨质、及蠕虫管中。②交错片状结构：由小于1纹片平行叠合的楔形体而成，楔形体之间的纹片彼此呈交错排列，纹片多由文石组成，见于腹足、双壳类和头足类的壳质中。4．柱状结构柱状结构由宽大于5μ以上的方解石柱状晶体垂直或斜交壳面所组成，见于双壳类、腹足类和头足类的壳体中。5．单晶结构单晶结构由一致消光的单一方解石晶体所组成，它是棘皮动物的海百合和海胆骨板的主要结构，按单晶的形式分为二种结构：①连生单晶结构：由单晶方解石连生组成，见于海百合骨板中。②网格单晶结构：由原生单晶方解石与次生单晶方解石（c轴相互垂直所组成），见于海胆骨板中。（三）骨骼颗粒类型及特征1．蓝绿藻2．绿藻3．红藻4．硅藻5．有孔虫6．海绵骨针7．珊瑚8．层孔虫9．苔藓虫10．腕足类11．双壳（瓣鳃）类12．腹足类13．棘皮类14．三叶虫15．介形虫生物颗粒形态特征

根据显微镜下组成生物颗粒的方解石（或文石）晶体的空间形态和排列组合，可将生物颗粒归纳为四种结构类型(戴永定，1981)。

(1)粒状结构:

由旋光性方位杂乱、三向大致等轴的方解石(或文石)晶体组成。它是低等生物，如藻类植物、原生动物、海绵动物、古杯动物的主要显微结构特征；苔藓虫、腕足类和软体动物的最外壳层或胚壳也具粒状结构。颗石藻蜓伞藻软体类（腹足）螺环缝合线体螺环胚壳软体类（腹足）胚壳缝合线软体类（腹足）螺环壳轴软体类（腹足）

腹足类的头部和足表现出明显的两侧对称，内脏团呈螺旋形，失去对称形。这是因为在个体发育中身体经扭转的结果。软体动物：腹足类有孔虫隔壁房室初房旋壁有孔虫隔壁房室旋壁腹足、有孔虫腹足有孔虫腹足、有孔虫有孔虫腹足有孔虫有孔虫有孔虫有孔虫有孔虫(2)纤(柱)状结构：

是由平行或放射状排列的单向延伸的方解石(或文石)晶体组成。为腔肠动物、节肢动物(钙壳)、轮藻藏卵器的主要显微结构特征。此外，某些苔藓虫（如泡孔目）、腕足类（如五房贝亚目）、有孔虫（如轮有孔虫亚目）等也发育此类结构。六射珊瑚--低纬度、浅深度、窄盐度、古生界暖水层纤结构珊瑚隔壁横板磷板三叶虫颊刺玻纤结构三叶虫三叶虫三叶虫颊刺肋刺轴节尾刺

(3)片状结构:

由近乎平行的方解石(或文石)片以各种方式叠集而成。片状结构常见于苔藓虫、腕足、软体和环节龙介动物硬体部位中。片状结构可以按其方解石或文石片的叠集方式分为叶状片结构、交错纹片状结构和珍珠状片结构。双壳类（瓣腮类）双壳类腕足类茎孔喙脊腕足类扭月贝石燕介形虫介形虫介形虫壳形

介形虫是一类节肢动物，现生的种类体长一般只有0．5～1mm，体形大多呈三角形、卵形、梯形等。每种介形虫都有自己固定的栖息地，从不到处漂泊，地质学家根据介形虫的这一习性，就能估算出大海的深浅。苔藓虫虫室苔藓虫苔藓虫横板虫室

(4)单晶结构:骨片全部或局部由光性一致的单晶或双晶晶体组成。棘皮动物、个别软体动物种属、海绵骨针和盘旋虫科有孔虫具单晶结构。

海绵体壁