碳酸盐胶结物.ppt

碳酸盐胶结物的研究为碳酸盐岩史学家和矿物学家提供了直观的令人满意的材料；其对填塞和保存孔隙的影响、胶结物同生命的或石化的有机质之间的相互作用；现代碳酸盐沉积环境等等，使得碳酸盐胶结物的研究越来越受到沉积学家们的重视。
前 言
情况下含钠量有10-4量级。方解石通常显示出锶浓度为4×10-4或更少的来源和溶液的氧化还原状态。有些大气水形成白云石是富含铁的，但如果距海水或粘土来源很远，通常含锰很少。
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富铁碳酸盐被假定是由还原溶液形成的，因为在这样的条件下，铁的离子半径允许它进入到碳酸盐的晶格中。铁的作用有如阴极发光的一种阻尼，而锰似乎像辐射离子。铁-锰碳酸盐的稳定范围是随pH值和Eh值而变化的，也随伴生发磷光强弱的总含硫量而变化。（如图）如果锰和铁存在于此系统中，阴极发光法对于迅速而又精密的鉴定胶结物沉淀的环境特征是一种有用的方法；如果有足够的关于副矿物的资料和胶结物中含镁、锶成分的资料，阴极发光法也是很有用的。
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总之，从大气水中沉淀出的碳酸盐胶结物的氧、碳同位素总是以富含轻同位素为特征。并且不论它是何种类型的矿物，从大气水中沉淀出的胶结物通常都是清洁的、等粒的菱面体，它们都倾向于形成粗的结晶质颗粒，常充填于整个孔隙空间。由颗粒到孔隙的中心，晶体大小稍有变化。孔隙中常充填着单一的晶体颗粒。
2. 海洋环境中的胶结物
海洋范畴的成岩作用系统以洋盆内所含的成分是恒定的、巨大储量的水的均质性和稳定性为特征。海水有较高的离子强度。热带表层水中通常饱含普通碳酸盐矿物相。文石和镁方解石就是从海水中沉淀出的矿物相。大部分深水中所含的碳酸盐矿物是不饱和的，在易于保存碳酸盐的深度以下，即低于溶跃面处，碳酸盐矿物开始溶解。这种溶解作用是海洋范畴重点一种原生成岩作用，概括地讲，它与深洋盆中碳酸盐沉积物的分布相对应。
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3. 海洋过渡带的胶结物
潮间—潮上带是在海洋和大陆条件之间的过渡带，对沉积物和外界流体成分都具有强烈的影响。这一带每年都有一段时期暴露为地表环境，因而在此系统的水文学特点及成岩方式上，气候起着非常重要的 作用。在干旱气候条件下，高速度的蒸发作用将导致生成下伏的潮上带内的高浓度卤水。这些卤水中的氯含量高达16×10-11（广海海水中的氯含量为19×10-12）。
石膏系在氯含量为65×10-12时沉淀。有很多证据表明撒布哈的水文学特点主要是它下面的海水向陆地方向流动，以代替地表因蒸发作用而失掉的水，但没有较重的卤水向海中回流的证据（Butler,1969）这些卤水与碳酸盐沉积作用之间的相互作用形成相互关系的穿插镶嵌。根据Butler(1970)的研究资料，横穿特鲁西尔海洋向海方到陆地的萨布哈，显示了蒸发岩和碳酸盐岩间的相互关系。
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占优势的矿物为：在泻湖边缘的文石及白云石；向陆地边缘的硬石膏；介于泻湖和陆地边缘的石膏。横越萨布哈德作用是复杂的，并似乎被石膏的沉淀作用所触发。若石膏及其文石是从卤水中沉淀出来的，则镁/钙值可能很快的上升到开始发生白云石化作用的比值。现有的文石是被白云石所交代或者也被石膏交代，可能经过溶解作用-再沉淀作用，石膏即转化为硬石膏。如果从陆地一侧由大气来源的卤水进入此系统，则成岩作用情况即变得极复杂，因为这时有两种成分混合的卤水。
4. 地下成岩环境中的胶结物
埋藏成岩作用相当复杂，埋藏胶结物的识别，依赖于岩相关系的确定，岩相关系表现的是在特定的埋藏历史中其它可识别的事件或过程之后的沉淀作用。埋藏胶结物形成在早期胶结和压实现象之后，也可能在缝合线和裂缝之后，虽然对胶结物来说，这些关系没必要确定一个埋藏深度，但它们通常表明沉淀作用又是在成岩开始之后，而有时在埋藏之前。
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对于埋藏胶结物的鉴定和研究，主要有以下研究方法：
含铁胶结物
埋藏后不久，常常在沉积物-水的界面之下几米或几十米内，由于微生物的呼吸和有机质的氧化，海洋沉积物孔隙水中溶解的氧被消耗殆尽。继续氧化合硫酸盐的还原作用，可能会导致孔隙水变成还原水，从而促成了在方解石和/或白云石中含二价铁的碳酸盐共同沉淀。
马鞍状白云石，也称异形白云石，它是一种常含铁的埋藏碳酸盐胶结物。它以变曲的晶面和波状消光以及发育富铁和贫铁带为特征。
阴极发光
地下流体中变化着的氧化（氧化能力）和锰铁比率的改变，使得一些胶结物，使得一些胶结物在使用阴极发光岩石学研究时展现出标记带。用这种方法，可以划分出胶结物的时代，而且可以估算胶结物形成时的近似埋藏深度。
流体包体
分析碳酸盐胶结物的原