碳酸盐岩成岩作用

第三讲碳酸盐岩成岩作用提纲•成岩环境•海洋成岩环境•大气水成岩环境•埋藏成岩环境•胶结物岩类学•胶结物形态•胶结物分布•压实过程颗粒－胶结物关系•常用实验技术•微量元素地球化学•同位素•锶同位素•流体包裹体碳酸盐岩成岩环境海底成岩环境大气成岩环境泥晶化(泥晶化颗粒及泥晶套)海底胶结作用(纤状-柱状方解石)海水蒸发白云石化粒状方解石胶结物大气水溶蚀方解石第一期充填近地表碳酸盐岩成岩环境与成岩作用埋藏成岩环境海底成岩作用海洋胶结物的形貌特征泥晶套纹层状泥晶-亮晶中粗鲕白云岩/泥晶中粗鲕白云岩D2-6，4373.55m泥晶化亮晶中粗鲕含云灰岩。罗家1井，3466.5m。海底胶结纤柱状方解石正常海水海底泥晶化和胶结作用大气水成岩带的划分(Scholleetal.,2003)大气水成岩作用阶段主要大气水胶结物的形态大气水成岩作用淡水渗流带成岩早期——文石质鲕粒的选择性溶蚀，粒间孔被新月形方解石胶结物部分充填。全新世（2700y）风成岩，IslaCancun,QuintanaRoo,Mexico。Scholle等，2003。大气淡水溶蚀、胶结作用颗粒灰岩——鲕粒强烈淋滤形成的次生孔隙，该样品紧邻二叠纪暴露面（为三级层序界面）之下。渗流带成岩作用造成原生粒间孔被方解石胶结物完全充填，并造成鲕粒几乎完全淋滤，产生鲕模孔。(Scholleetal.,2003)(上二叠统WegenerHalvфFm.,JamesonLand,EastGreenland)大气淡水溶蚀泥晶粗鲕灰岩。罗家2-7，3290.1m。亮晶生屑灰岩Jz1-62,2821.88m纹层状泥晶-亮晶中粗鲕白云岩/泥晶中粗鲕白云岩D2-6，4373.55m渗滤沉积物大气淡水方解石胶结近地表成岩环境与成岩作用——大气淡水溶蚀作用大规模溶蚀和微溶蚀两种基本路径示意图Moore,1989大气水成岩环境——颗粒稳定化作用和孔隙演化水注入充足，对文石不饱和水注入量低，对文石饱和或微不饱和大气淡水成岩作用（颗粒稳定化作用）压实压溶作用特征常见的埋藏期胶结物组构Scholleetal.,2003埋藏成岩作用方解石矿物生长习性图示依据Mg/Ca比的方解石生长习性方解石胶结物晶体形态A、潜流带，等粒或菱面体,JoultersCay,Bahamas.Plainlight.B、等粒晶体镶嵌状，分布不规则，潜水面附近，atJoultersCay,Bahamas.C、叶片状环边胶结物，潜流带UpperJurassicSmackoverFormation,MurphyGiffco#1,BowieCo.Texas,7784’(2373m).D、海底方解石纤状胶结物HolocenegrainstonecollectedfromtheJamaicaislandslopeat260mbelowtheseasurface各成岩环境的胶结物特点方解石胶结物形态•渗滤带•潜水面附近•潜流带•渗滤带上部•渗滤带下部•潜流带•微型钟乳石成岩事件及成岩次序的分析胶结作用早于压实作用包裹被压实颗粒及包裹被压裂等厚环边胶结物的后期胶结物1.等厚环边胶结物2.压实3.粒状胶结物4.硬石膏胶结、交代5.破裂6.方解石充填裂缝颗粒－胶结物关系确定成岩事件及次序(A)压实作用影响环边胶结物(B)早成岩的变形、脱落的环边胶结物被埋藏成岩连生嵌晶包含(C)近观脱落的方解石胶结物(D)硬石膏交代鲕粒和连生嵌晶，是最晚一期成岩事件实验方法：微量元素的分配系数实测与计算微量元素含量值比较差别很大海相沉积的同位素分布特征示意图界面上的同位素组成变化海相碳酸盐岩随时间变化87Sr/86Sr比值.不同组分的Sr同位素组成LowerCretaceoussubsurfacesequencesinsouthTexasplottedagainsttheBurkeandothers(1982)curve.AllcomponentsexceptthecalcitematrixplotsabovetheLowerCretaceousmarinecurvesuggestinginvolvementofbasinalwatersthathadseensiliciclasticsbeforearrivingandinteractingwiththeselimestones.两相包裹体