碳酸盐岩成岩环境划分及成岩作用特征
• (1)溶解作用:文石质生物骨壳、鲡粒或晶体溶蚀后 形成溶模孔隙，或形成组构选择性溶孔。 (2)胶结作用:大气淡水大多含镁量低，形成的胶结 物主要是低镁方解石。由于晶体生长只能达到水 一空气的界面，所以胶结物常以等粒状晶体居多 ，胶结物厚度不均，孔隙被胶结物填满时，具有 孔隙充填组构。富镁方解石沉积物被淡水溶解， 有可能形成文石甚至含镁方解石的胶结物。
• 淡水渗流亚环境位于潜水面以上，根据孔隙水中 的CaCO3饱和情况，分为溶解与沉淀两个带。
• (1) 溶解带:在潮湿气候区，溶有CO2的雨水下渗 可使孔隙水的酸性增加，成岩作用主要为溶解作 用。该带深度一般较浅，但有时也可以延伸到潜 水面。
(2) 沉淀带:出现在渗流带中孔隙水处于饱和状态的 任何地方，因孔隙水的蒸发或CO2脱气而产生沉淀 。在潮湿气候区，有利于下部发生沉淀和胶结作 用;在较干燥气候区，地表形成钙结层;在过渡气候 区和地形起伏的地区，于泉边形成石灰华，在石 灰岩洞穴中形成洞穴胶结。 淡水渗流成岩作用主要有溶解作用及胶结作用 。
2、大气淡水环境 (aerial freshwater environments)
现代海洋沉积的研究表明：碳酸盐沉积物的成 岩并不需要高温高压和埋藏的地下环境，它们可 以在地表环境中，在常温常压条件下，依靠淡水 的胶结作用即可完成。
具体可分渗流与潜流两个亚环境。
• 1)淡水渗流亚环境及其成岩作用
碳酸盐岩成岩环境划分及成岩作用 特征
• 2) 淡水潜流亚环境及其成岩作用 • 淡水潜流亚环境位于潜水面之下，自上而下可
分为3个带：未饱和带、活动饱和带、停滞饱和带 。 • (1)未饱和带:位于潜流带最上部，来自渗流带的 酸性水使该带处于不饱和碳酸盐状态，成岩作用 主要是溶解作用。
碳酸盐岩成岩环境划分及成岩作用特征
• (4)新生变形作用:在热带浅海环 境，已发现少数镁方解石质有孔 虫和珊瑚藻转化为文石，以及部 分文石胶结物和生物骨壳变为镁 方解石。在深水环境，也见有文 石和镁方解石转变为方解石的。
碳酸盐岩成岩环境划分及成岩作用 特征
2）、海水渗流亚环境及其成岩作用
沿滨线分布的碳酸盐沉积地带，其位置相 当于潮间和潮上带，是岩石—水—空气接 触的三相环境。
主要成岩作用：胶结作用（海滩岩、碳酸 盐结壳的形成）、藻钻孔和泥晶化作用、 交代作用等作用。
(1) 胶结作用:主要有碳酸盐滩的胶结作用(海滩岩 的形成)和碳酸盐泥坪的胶结
• 作用(碳酸盐结壳的形成)。
• 现代海滩岩大多分布于南北纬35°之间的地带， 低潮时，海滩出露在大气中，热带和亚热带的蒸 发作用使水中CO2迅速逸散，CaCO3过饱和而沉 淀。
碳酸盐岩成岩环境划分及成岩作用特征
张鹏 矿物S131
碳酸盐岩成岩环境划分及成岩作用 特征
目录 一、基本概念 二、成岩环境划分及成岩作用特征 三、成岩作用的阶段划分
碳酸盐岩成岩环境划分及成岩作用特征
精品资料
一、基本概念
• 成岩环境：与成岩作用关系密切的环境称 之为成岩环境 。
• 根据水的特征及其是否充满孔隙，可将碳 酸盐的沉积后环境划分为五种基本类型：
②积极溶解作用带:方解石溶跃面及其堆积， 显示有大量侵蚀的证据。
碳酸盐岩成岩环境划分及成岩作用特征
(2)胶结作用:温暖的浅海海底胶结物的 成分为文石和镁方解石，深水中还有方解 石胶结物生成。
(3)生物成岩作用—藻钻孔和泥晶化:生 物成岩作用主要包括藻类、真菌和钻孔生 物的钻孔与侵蚀以及钻孔生物死后的孔洞 被细粒碳酸盐沉积物充填或胶结物沉淀， 最终将颗粒或岩石的泥晶化。
• 每种沉积环境会发生不同类型的成岩作用
图1 碳酸盐岩沉积物沉积后作用环境示意图
碳酸盐岩成岩环境划分及成岩作用 特征
二、成岩环境划分及成岩作用特征
1、海水环境(seawater environments)
以正常低海平面为界，海水(海底)沉积后作 用环境发为海水渗流和海水潜流两个亚环境。
1)、海水潜流亚环境及其成岩作用 处于正常低潮线以下的海底。
• (2)活动饱和带:孔隙被 饱和碳酸钙的孔隙水充满， 活跃的水循环有利于发生 广泛的胶结作用，次为新 生变形和重结晶作用。
(3)停滞饱和带:该带位于淡水潜流环境的较 深部位，水的运动很缓慢。主要发生的是 新生变形作用。
3、海水—淡水混合环境 mixed environments of seawater and freshwater
• 碳酸盐泥坪的胶结作用可形成碳酸盐胶结物结 壳。在干旱气候地区，这种碳酸盐潮坪结壳十分 发育，可遍布整个潮坪。现代波斯湾南岸广泛发 育此类碳酸盐坪的结壳。
(2) 藻钻孔和泥晶化作用:在潮间带，藻钻孔和泥 晶化比较常见，其特征与海水潜流亚环境相同。
(3) 交代作用:在潮间上带，干热气候区的浪花飞 溅带和潮上带，高Mg/Ca比率的孔隙水可以使碳 酸钙沉积物发生白云石化作用。此外，藻类诱发 沉淀作用造成的局部强碱性环境，有可能引起碳 酸钙矿物交代二氧化硅矿物或长石。
海水环境 海水潜流环境
碳
海水渗流环境
酸 盐
淡水潜流环境 大气淡水环境
岩
淡水渗流环境
成
岩 海水一淡水混合环境
作
用
浅埋环境
环 埋藏环境
境
深埋环境
表生环境
• 海洋碳酸盐沉积物沉积后经历的环境演化 视埋藏条件或暴露条件的不同，表现为不 同的演化系列（图1），主要是由海水环境 到埋藏环境的演化系列(由于埋藏变深)、由 埋藏环境到表生环境的演化系列(由于构造 抬升使埋藏变浅)，以及由海水环境到淡水 环境的演化系列(由于埋藏变浅)。
• 主要成岩作用：溶解作用、胶结作用、生物成
岩作用(即藻钻孔和泥晶化作用)和新生变形等
作用。
碳酸盐岩成岩环境划分及成岩作用 特征
(1) 溶解作用:主要发生在深海文石和方解石类各自 溶跃面和补偿深度之间的范围内。按照深度，溶解作 用可分为两个带:
①部分溶解作用带:沉淀作用带底界至方解石溶跃面的深 海环境，主要为生物成因的镁方解石和方解石堆积， 以及文石溶解与局部新生变形。