碳酸盐岩 carbonate rock 主要由碳酸盐矿物(大于50%)组成的沉积岩。主要矿物成分是方解石、白云石、铁白云石、菱镁矿等,其次为石英、云母、长石和粘土矿物等;化学成分主要为CaO、MgO和CO2,其次为SiO2 、TiO2 、FeO、Fe2O3、Al2O3、K2O、Na2O、H2O以及某些微量元素 。通常为灰色 、灰白色。性脆。具粒屑(如岩屑 、生物碎屑等) 、生物骨架( 如珊瑚、层孔虫等)、晶粒(粗晶、中晶、细晶、微晶等)和残余(残余生物、残余鲕状)结构。构造类型复杂、多样,有叠层构造(如常见于潮坪地区的叠层石)、乌眼构造和缝合线构造。多呈厚层或薄层状产出。可分为石灰岩和白云岩两大岩石类型。①石灰岩类。主要矿物为方解石(>50%),其次为白云石、菱镁矿、石英、长石和粘土矿物等。常见岩石类型有内碎屑灰岩,生物碎屑灰岩、鲕粒灰岩、球粒灰岩、泥晶灰岩、石灰华和泉华等。②白云岩类。主要由白云石(>50%)组成,其次为方解石、菱镁矿、石英、长石、粘土矿物等。常见岩石类型有同生白云岩、碎屑白云岩、成岩白云岩和后生白云岩等。因受物理化学条件变化的影响,常发生白云岩化、膏化、硅化、重结晶及溶蚀等后生作用。岩性较脆弱,易遭风化溶蚀,在碳酸盐岩发育地区常形成石林、溶洞、地下暗河等地貌景观,通称喀斯特地形。碳酸盐岩在地壳中分布仅次于泥质岩和砂岩,约占沉积岩总面积的20%,几乎在各个地史时期都有形成。中国各地,特别是西南地区,也广泛分布有碳酸盐岩,其成岩时代主要为震旦纪、寒武纪、奥陶纪 、泥盆纪、石炭纪和二 叠纪。许多金属矿产(如铜、铅、锌、汞、锑、钼、钴、银等)和非金属矿产(如重晶石、天青石、石棉、自然硫、水晶、萤石、冰洲石等)在成因上都与碳酸盐岩有关。世界上与碳酸盐岩有关的石油和天然气储量占总储量的50%,产量约占总产量的60% 石灰岩 (Limestone) 简称 灰岩 以方解石为主要成分的碳酸盐岩。有时含有白云石、粘土矿物和碎屑矿物,有灰、灰白、灰黑、黄、浅红、褐红等色,硬度一般不大,与稀盐酸反应剧烈。结构较为复杂,有碎屑结构和晶粒结构两种。碎屑结构多由颗粒、泥晶基质和亮晶胶结物构成。颗粒又称粒屑,主要有内碎屑、生物碎屑和鲕粒等,泥晶基质是由碳酸钙细屑或晶体组成的灰泥,质点大多小于005毫米,亮晶胶结物是充填于岩石颗粒之间孔隙中的化学沉淀物,是直径大于001毫米的方解石晶体颗粒;晶粒结构是由化学及生物化学作用沉淀而成的晶体颗粒。 石灰岩主要是在浅海的环境下形成的。石灰岩按成因可划分为粒屑石灰岩(流水搬运、沉积形成);生物骨架石灰岩和化学、生物化学石灰岩。按结构构造可细分为竹叶状灰岩、状灰岩、团块状灰岩等。石灰岩的主要化学成分是CaEO3易溶蚀,故在石灰岩地区多形成石林和溶洞,称为喀斯特地形 石灰岩是烧制石灰和水泥的主要原料,是炼铁和炼钢的熔剂。 有生物化学作用生成的慧眼,常含有丰富的有机物残骸。石灰岩中一般都含有一些白云石和黏土矿物,当黏土矿物含量达25%~50%时,称为泥质岩。白云石含量达25%~50%时,称为白云质灰岩。 石灰岩分布相当广泛,岩性均一,易于开采加工,是一种用途很广的建筑石料。 沉积岩 积岩来自于岩石和有机物的碎片,叫做沉积物,在百万年期间积聚成堆。这些紧密的岩石比火成岩更易弯曲。像沙,盐,粘土,砂岩,炭和石灰石都是例子 丹霞地貌 丹霞地貌是发育于中上、白垩系红色陆相砂砾岩地层中、由流水侵蚀、溶蚀、重力崩塌作用形成的赤壁丹崖及方山、石墙、石峰、石柱、嶂谷、石巷、岩穴等造型地貌,以中国广东丹霞山为代表,是红层地貌的一种类型。 丹霞地貌(danxia landform),属于红层地貌,是一种水平构造地貌。它是指红色砂岩经长期风化剥离和流水侵蚀,形成孤立的山峰和陡峭的奇岩怪石,是巨厚红色砂、砾岩层中沿垂直节理发育的各种丹霞奇峰的总称。主要发育于侏罗纪至第三纪的水平或缓倾的红色地层中,这种地貌以广东北部的丹霞山最为典型,所以称为丹霞地貌。 世界上由红色砂砾构成的、以赤丹崖为特色的一类地貌,它主要分布在中国、美国西部、中欧和澳大利亚等地,以中国分布最广,其中又以广东丹霞山面积最大,发育最典型、类型最齐全、形态最丰富、风景最优美。福建泰宁风景区、福建武夷山、连城、泰宁、永安,贵州赤水、江西龙虎山、鹰潭、弋阳、上饶、瑞金、宁都,青海坎布拉、广东韶山丹霞山(名称来源)、金鸡岭、南雄的苍石寨、平远的南台石和五指石,浙江永康、新昌,广西桂平的白石山、容县的都峤山,四川江油的窦山、重庆綦江的老瀛山、灌县的青城山,陕西凤县的赤龙山以及承德等地,是中国丹霞地貌的典型地质地貌。 现在悬崖上可以看到的粗细相间的沉积层理,颗粒粗大的岩层叫“砾岩”,细密均匀的岩层叫做“砂岩”。丹霞地貌最突出的物点是“赤壁丹崖”广泛发育,形成了顶平、身陡、麓缓的方山、石墙、石峰、石柱等奇险的地貌形态,各异的山石形成一种观赏价值很高的风景地貌,是名副其实的“红石公园”。
石灰岩是我县储量最大的矿产资源,分布在大清河以北山区。全县大大小小218个山头,几乎全是石灰岩构成。我县的石灰岩具有储量大、质量好、埋藏浅、易开采的特点。全县利用石灰岩生产水泥及石灰的窑厂已达10余处,除供本地区建筑用料外,还畅销包括荷泽、济宁、聊城等城市在内的整个鲁西南地区。全县现有15条开采生产线,年开采量约150万立方米。清朝光绪年间编的《东平州乡土志》,已把石灰石列为东平土特产之一。
石灰岩也称青石、灰石,因可烧制成石灰,故俗称石灰石。我国有秦砖汉瓦之说,即有砖瓦,石灰也就应运而生。中国生产石灰的历史少说也在千年以上了,明朝杰出的政治家和军事家于谦曾写过一首《石灰吟》诗:“千锤万击出深山,烈火焚烧若等闲。粉骨碎身全不怕,要留清白在人间。”以拟人的创作方法,歌颂了石灰的优秀品质和坚贞不屈精神。由于谦的诗可知,明朝时,我国人民已经熟练地掌握了利用石灰岩烧制石灰的技术了。明末杰出的大旅行家和地理学家徐霞客走遍神州山山岭岭,在其巨著《徐霞客游记》中,最早揭示了我国西南地区的石灰岩地貌,比欧洲人发现石灰岩早一百多年。
石灰岩,俗称“青石”, 是地壳中分布最广的一种在海湖盆地生成的灰色或灰白色沉积岩(约占岩石圈的15%),是碳酸盐岩中最重要的组成岩石。纯石灰岩中混入物一般少于5%,主要成分为方解石,有时含少量白云石,常混入石英、长石、云母和粘土矿物等。石灰岩一般为浅灰、深灰色等,纯石灰岩为无色或白色。集合体呈晶簇、粒状、钟乳状、鲕状、豆状、竹叶状、致密状。石灰岩性脆,硬度较小,用铁器易划出擦痕,遇5%的稀盐酸能剧烈起泡,易于辩别。石灰岩按成因可划分为粒屑石灰岩(流水搬运、沉积形成);生物骨架石灰岩和化学、生物化学石灰岩。按结构构造可细分为竹叶状灰岩、状灰岩、团块状灰岩等。石灰岩的主要化学成分是CaEO3易溶蚀,故在石灰岩地区多形成石林和溶洞,称为喀斯特地形。
石灰岩在建筑业中有着广泛的用途。它具有导热性、坚固性、吸水性、不透气性、隔音性、磨光性以及可加工性等。石灰岩的分类,按其矿石类型主要有竹叶状石灰岩、鲕状石灰岩、生物碎屑石灰岩、泥晶石灰岩、白垩等。按其用途可分为水泥灰岩、熔剂灰岩和化工灰岩3种类型。作水泥原料的灰岩,还可用作冶金溶剂等多种用途。
石灰岩用途广泛。在建筑业中,是制造水泥、石灰、石料的重要原料。石灰岩在水泥工业中可用量最大,可用来生产多种类型的水泥。在冶金工业中,大量用作炼生铁、钢和有色金属的熔剂。在化学工业中,是制造碱、电石、碳酸钾和氮肥的原料。在制糖业、石油工业中用作净化剂。在农林业中,用石灰岩制造肥料、改良土壤、促进消化细菌的活动性及土壤中磷肥和钾肥的同化作用。在玻璃制造业中作配料,使玻璃具有相应稳定性和机械强度。石灰岩可制成各类碳酸钙,可作为塑料、涂料、橡胶、造纸等方面的填充剂。
在环保方面可用于水的净化和酸性废水的中和。还可用作印染、工艺美术品原料、型煤的粘结剂和脱硫剂等。
医药上石灰用于解毒、止血、燥湿、杀虫等。
我县的石灰岩,大部分用作烧制石灰。石灰,是以氧化钙为主要成分的气硬性无机胶凝材料。用石灰岩、白云石、白垩、贝壳等碳胶钙含量高的原料,经过900—1100℃锻烧即得生石灰。生石灰是一种白色固体,它耐火难熔,具有吸水性,可作干燥剂。生石灰与水反应或吸收潮湿空气中的水分后,即成为熟石灰,又称消石灰。我国远在公元前7世纪即开始使用石灰。
石灰有生石灰和熟石灰之分。生石灰的主要成分是氧化钙(CaO),白色固体耐火难容。将(CaO)含量高的石灰岩在通风的石灰窑中锻烧至900℃以上即得。是有吸水性,可用作干燥剂,我国民间常用以防止杂物回潮。与水反应(同时放出大量的热),或吸收潮湿空气中的成水分,即成熟石灰[氢氧化钙Ca(OH)2],又称“消石灰”。熟石灰在一升水中溶解156克(20℃),它的饮和溶液称为“石灰水”,呈碱性,在空气中吸收二氧化碳而成碳酸钙沉淀。
我县石灰岩储量十分丰富,大量供应周边地区。境内银山镇建有通往荷泽市东明县的专用铁路线,叫“东银铁路”,1972年建,1976年通车。沿黄河大堤南行,专门用于运送银山“青石”,加固黄河堤防;同时,运送大量石灰进入鲁西南各县,支援那里的建筑业发展。
石灰岩(limestone)为以方解石为主要成分的碳酸盐岩,大多由三种成分组成,即异化颗粒、泥晶(泥晶方解石)和亮晶(胶结物),常混有黏土、粉砂等杂质。主要颗粒有骨粒、鲕粒、团粒和内碎屑。
碳酸盐岩大多为浅海成因(潮上带到浅部潮下带),但有些碳酸盐岩也形成于深水(深海岩层和浊积岩层)和湖泊中。钙质胶结砾岩或钙质层的结核状石灰岩可发育在土壤中。
1成分
颗粒:沉积盆地内由化学、生物化学成因的碳酸盐岩沉积物,在波浪、潮汐等水流作用下就地或经短距离搬运而形成的碳酸盐岩颗粒。福克(1959)称为“异化颗粒”。颗粒又分为内碎屑、鲕粒、藻粒、球粒和生物颗粒等。内碎屑是盆地内已固结或弱固结的碳酸盐岩沉积物,经波浪、潮汐等水流作用冲刷、破碎、磨蚀、搬运、再沉积形成;鲕粒是由核心和包壳组成的粒径小于2mm的球形或椭球形颗粒;藻粒常为核形石或团块,核形石也由核心和包壳组成;团块又称为巴哈马石,是一种外形不规则的复合颗粒集合体;球粒是由微晶碳酸盐岩矿物组成的不具内部构造的,表面光滑的球形或卵形颗粒;生物颗粒又称生物组分,大多数为无脊椎动物和造岩藻类化石碎屑,都是由碳酸盐岩矿物组成。
泥晶:泥晶是由一般小于4μm的碳酸盐岩颗粒组成,很多现代碳酸盐泥,即泥晶的前身是生物成因,由碳酸盐骨骼(如钙藻类)分解而成。布拉特(1972)认为碳酸盐泥的可能成因与来源有4种:①较大的碳酸盐岩颗粒,经波浪和水流的机械磨蚀作用而成;②生物吃下较大的碳酸盐岩颗粒,在体内消化磨成粉末而成;③海水直接发生无机化学沉淀形成泥状文石针;④钙质藻类组织内的针状文石,腐烂后分解而形成文石针泥。泥晶基质具有典型的泥状结构,易与颗粒较大的亮晶胶结物区别。在时代较老的岩石中,泥晶基质重结晶后,与亮晶胶结物较难区别。
亮晶(胶结物):充填于碳酸盐岩原始粒间起胶结作用的化学沉淀物质,由于这种胶结物的晶体清澈明亮,故称为亮晶。
生物骨架:一般是指原地生长的群体生物(如珊瑚、苔藓、海绵、层孔虫)以其坚硬的钙质骨骼所形成的骨骼格架。另外,一些藻类的黏液可以黏结其他碳酸盐组分,从而形成黏结格架,如各种叠层石。骨骼格架和黏结格架是礁灰岩必不可少的结构组分。
孔隙:碳酸盐岩孔隙包括原生孔隙和次生孔隙,是油气储存的重要空间。原生孔隙包括生物骨架孔隙、鸟眼孔隙、生物钻孔、窗格空孔、粒间孔隙等;次生孔隙由原生组构溶蚀改造形成,如溶蚀孔隙、铸模孔等。
2分类
石灰岩的分类方案很多,邓哈姆(1962)及福克(1959,1962)的分类最具代表性,也是当前国际上仍然较为流行的分类方案。曾允孚(1984)在总结邓哈姆的结构-成因分类原则及福克的亮晶/微晶比分类原则的基础上,总结出实用性较强的“结构-成因”分类方案(曾允孚,1984;表3-2)。石灰岩主要类型简述如下。
表3-2 石灰岩结构-成因分类
(据曾允孚等,1984)
注:①以两种颗粒类型为主的灰岩,命名中将最主要的放后面,次要的放前面,如亮晶生物屑鲕粒灰岩、微晶团粒团块灰岩;
②生物(屑)灰岩按生物门类细分,如介壳(屑)灰岩、虫(屑)灰岩、棘皮(屑)灰岩;
③内碎屑灰岩按内碎屑大小分为砾屑灰岩,砂屑灰岩、粉屑灰岩、泥屑灰岩等;
④重结晶灰岩类按晶粒大小分为巨晶灰岩,粗晶灰岩、细晶灰岩、不等晶灰岩等;
⑤原地固着生物灰岩类,以主要造礁或造架生物命名,如珊瑚礁灰岩、海绵丘灰岩、叠层石丘灰岩、层状层孔虫珊瑚礁(或生物层)灰岩类;
⑥微晶或泥晶灰岩类包括原地化学石灰岩。
内碎屑灰岩:内碎屑的大小可以大到漂砾,小到粉屑级,填隙物可以是灰泥质杂基和(或)亮晶胶结物(图版3-5)。内碎屑的圆度因搬运磨蚀程度而明显不同,潮上砾屑灰岩或礁前塌砾石灰岩多呈棱角状;浅水波浪环境的内碎屑灰岩,磨圆度良好;风成沙丘或浅滩砂灰岩的磨圆度特别好。内碎屑灰岩的分选性与沉积环境有关,冲洗干净、分选好的内碎屑灰岩,如竹叶状灰岩,通常代表浅水并受强烈的波浪和流水作用的环境,灰泥被筛选走,而内碎屑被亮晶方解石胶结,一般均为颗粒灰岩类,波痕、交错层理及冲刷构造常见。
生物碎屑灰岩:大规模的亮晶生物碎屑灰岩一般形成于潮间和潮下带,而泥晶生物碎屑灰岩沉积水体可深可浅,但属于静水环境(图版3-6)。
鲕粒灰岩:鲕粒灰岩一般形成于温暖浅水、中等搅动的环境,常产于水下浅滩及潮汐砂坝或潮汐三角洲地区(图版3-7)。放射状鲕多产于咸化潟湖及盐湖中。
团粒灰岩:按团粒之间的填隙物成分可分为泥晶球粒灰岩和亮晶球粒灰岩。泥晶团粒灰岩是藻球粒或粪球粒被泥晶方解石固结或被藻粪黏结而成,产于潟湖或潮上带低能环境。亮晶团粒灰岩是泥晶球粒灰岩经过波浪及潮汐水流改造,灰泥被冲洗走,由亮晶方解石胶结而成;也可以是潮坪上的细屑,经过潮汐水流冲洗、磨蚀、分选沉积而成。
团块灰岩:按团块之间的填隙物成分可分为亮晶团块灰岩和泥晶团块灰岩。它常形成于海滩地带。
微晶或泥晶灰岩:灰岩中生物碎屑的种类是判断泥晶灰岩沉积环境的重要标志,如含底栖双壳类、有孔虫及绿藻等局限环境生物,应为浅水;如含浮游生物则为深水。泥晶灰岩如有藻类活动或干化作用产生亮晶方解石充填的鸟眼构造,则为潮间或潮上的典型标志。总体而言,泥晶灰岩的出现是在没有筛选的低能环境中(图版3-8),如受保护的浅水潟湖、陆棚及深水的滨外盆地等。
生物骨架灰岩:常被称为礁灰岩(图版3-9,3-10),野外识别包括两个突出的特点:不成层的块状外观和碳酸盐骨架特别是群体生物占优势。
石灰岩又被称为灰岩,以方解石为主要成分的碳酸盐岩。还会含有一些粘土矿物、白云石和碎屑矿物等物质。
石灰岩矿石
石灰岩
石灰岩有灰白、灰、灰黑、黄、褐红、浅红等颜色,硬度不是很大,会跟稀盐酸发生剧烈的化学反应,属于沉积岩。
石灰岩矿山
在装修家居中,我们常常会看到石灰岩的身影。那么,你知道石灰岩是属于什么岩石吗?而它的特征又有哪些呢?下面就随着小编来了解一下,你就知道了。
石灰岩效果图
石灰岩的介绍:
石灰岩,简称灰岩,以方解石为主要成分的碳酸盐岩。有时含有白云石、粘土矿物和碎屑矿物,有灰、灰白、灰黑、黄、浅红、褐红等色,硬度一般不大,与稀盐酸反应剧烈。
石灰岩属于什么岩?
石灰岩按成因可划分为粒屑石灰岩;生物骨架石灰岩和化学、生物化学石灰岩。按结构构造可细分为竹叶状灰岩、状灰岩、团块状灰岩等。
石灰岩的特征:
石灰岩是海相泻湖相的沉积岩,通常呈灰色、黑色,隐晶质结构致密块状构造,呈层状、厚层状。主要矿物成分为方解石,次要为白云石、还常见有粘土、石英、长石、海绿石、铁的氧化物等。因根据其成分,结构构造、形成机理和包含杂质的不同,所以可分为化学石灰岩、生物石灰岩、鲕状石灰岩和碎屑石灰岩等。
石灰岩效果图
石灰岩的形成:
湖海中所沉积的碳酸钙,在失去水分以后,紧压胶结起来而形成的岩石,称为石灰岩。石灰岩的矿物成分主要是方解石,还有一些粘土、粉砂等杂质。绝大多数石灰岩的形成与生物作用有关,生物遗体堆积而成的石灰岩有珊瑚石灰岩、介壳石灰岩,藻类石灰岩等,总称生物石灰岩。由水溶液中的碳酸钙经化学沉淀而成的石灰岩,称为化学石灰岩。
好了,以上就是石灰岩的特征有哪些的相关介绍了,大家对石灰岩是不是又有了全新的认识呢?若你还想知道更多石灰岩的特征,请继续关注。
按形成方式及特征可分为下面几大类:
一、陆源碎屑岩 (砾岩,角砾岩,砂岩,粉砂岩)
母岩(原先已形成的岩石,包括岩浆岩,沉积岩,变质岩),经风化破碎成碎屑物,再经搬运(水,空气,冰川作动力和媒介),沉积下来,最后压实胶结固结成岩。故该类岩石可分为碎屑、杂基和胶结物三部分,这叫碎屑结构。碎屑较粗大,杂基、胶结物较细小,充填在碎屑之间。 机械沉积:碎屑、杂基; 化学沉积:胶结物
1 结构: (碎屑岩结构要素:碎屑颗粒含量,大小,形状,磨园度,胶结方式。)
(1)碎屑颗粒大小:
----砾--2mm---砂---0063---粉砂---0004mm---泥---
碎屑结构:砾状结构(砾状--园状,角砾状--棱角状),砂状结构,粉砂状结构
砾岩、砂岩颗粒肉眼可辨; 粉砂岩放大镜下可辨颗粒,手搓具粗糙感;泥质岩显微镜、电子显微镜下才可辨,手搓具滑感。
(2) 磨园度(棱角被磨损的程度):园状,次园状,次棱角状,棱角状。
(3) 分选性:碎屑颗粒粗细均匀程度。大小均匀者,分选性好,大小混杂者,分选性差。
2 成分
(1)颗粒:岩屑--原先岩石的碎块,主要见于砾岩、粗砂岩中;
矿屑--石英,长石,白云母等;
生物碎片--植物茎,叶,动物个体或碎片;火山碎屑物
(2)胶结物:钙质(CaCO3),硅质(SiO2),铁质,泥质
3 颜色
取决于成分和沉积环境。铁质胶结--红色,钙质胶结--白,灰色, 含炭质--黑色。
氧化环境--红色,还原环境--黑色
4 沉积构造 (单层厚度)------1m--05----01--001m--
(1)成层性:据层厚可分为:块状层 厚层 中厚层 薄层 微薄层
(2)层理构造:水平层理,斜层理,递变层理(粒序层理)
(3)层面构造:波痕,泥裂,印模 (底面突起)
(4)结核:钙质结核,黄铁矿结核
二、泥质岩 (泥岩,页岩)
粒度<0004mm颗粒称为泥,泥>50%的岩石具泥状结构,叫泥岩。若页理发育,可剥开成薄片者叫页岩。
三、碳酸盐岩 (灰岩,白云岩)
1 碳酸盐矿物含量>50%。方解石[ CaCO3 ]为主,形成灰岩;白云岩主要成分为白云石[ CaMg(CO3)2 ]。
2 晶粒结构:碳 酸盐沉淀结晶而成;
内碎屑结构:先沉积的碳酸盐沉积物破碎后成碎屑颗粒,后被胶结成岩。竹叶状灰岩(砾屑灰岩);
生物碎屑结构; 生物结构(生物生长骨格,如珊瑚礁)。
缝合线构造(压溶作用)
四、其它岩类
硅质岩--SiO2含量高; 磷质岩--P2O5; 铁质岩—Fe。
华北地区下古生界岩石类型种类多,有碳酸盐岩、碎屑岩、蒸发岩及硅质岩,其中以碳酸盐岩为主,其次为碎屑岩。现将主要岩石类型及其形成环境分述如下:
1泥晶灰岩
各类泥晶灰岩在华北地区下古生界中分布广泛,自寒武系辛集组至奥陶系峰峰组均有产出。
该类岩石主要包括含颗粒泥晶灰岩、含泥泥晶灰岩、泥质泥晶灰岩、条带状灰岩、豹皮状泥晶灰岩、云斑泥晶灰岩及狭义的泥晶灰岩等。岩石主要由<001mm的泥级碳酸盐矿物组成,可含有少量的生屑、鲕粒、砂泥及陆源泥、粉砂等。其颜色、结构、构造与混入物质有关,如颜色可呈灰色-深灰色,当混入较多泥质时呈黄灰色,一般为薄层或中厚层状,水平至水平波状层理发育。当泥晶灰岩中混入的泥质聚集成斑块状、条带状分布时,泥质和云质混杂形成云斑泥晶灰岩和泥质条带泥晶云灰岩,此种岩石在华北地区上寒武统中尤为常见。本类岩石形成于静水至弱动荡水的低能环境中,如潟湖、局限海、开阔海及潮坪的低能环境中均可形成,在具体分析其沉积环境时应根据各种相标志综合判断。
2颗粒灰岩
华北地区各类颗粒灰岩较为发育,尤其在寒武系中为主要岩石类型,如张夏组及上寒武统中含量很高,在奥陶系中也有一定量的分布。华北地区下古生界颗粒灰岩以鲕粒灰岩、竹叶状灰岩、砂屑灰岩为主,次为砾屑灰岩、核形石灰岩、生屑灰岩。
(1)鲕粒灰岩
鲕粒灰岩是华北地区碳酸盐岩中的主要岩石类型之一。集中分布于张夏组中,徐庄组、崮山组及长山组也有一定比例的鲕粒灰岩。鲕粒的类型有正常鲕、表皮鲕、复鲕、藻鲕、椭形鲕、单晶鲕及多晶鲕以及豆鲕等。徐庄组上部和张夏组底部多见泥晶胶结的鲕粒灰岩,鲕粒多呈放射鲕或藻鲕。张夏组中、上部的鲕粒灰岩多为亮晶胶结,并可见世代(图版1—4),鲕的内部结构变化较大,常见放射鲕、复鲕、单晶鲕及多晶鲕、椭形鲕、云质鲕等。与鲕粒伴生的常见颗粒有砂屑、砾屑、生屑及藻屑等。一般认为沉积环境及水动力条件是控制鲕粒灰岩结构特征的重要因素,不同环境下形成的鲕粒灰岩,其岩石类型、沉积构造、鲕粒内部结构、颗粒组合及其填隙物等方面均能出现具指相意义的明显差别。因此,鲕粒是能够灵敏反映沉积和成岩环境的颗粒。
(2)核形石灰岩
核形石灰岩是本区常见的岩石类型,尤以张夏组较多见,在淮南洞山剖面见有厚度大于4m的典型核形石灰岩,核形石椭形单体长径达8mm以上,在河北峰峰、河南登封、内蒙古海渤湾、河北抚宁及京西斋堂等地张夏组中也有产出,至于与鲕粒伴生的核形石颗粒则遍布华北各地。核形石与鲕粒同属包粒结构的颗粒,其包壳中可见藻丝状体,以葛万藻最为常见。一般认为属弱-中等动荡浅水沉积产物,多形成低能浅滩、沙坝、潮渠或潮坪等间歇能量带中。核形石有反转堆叠和同心包裹等不同的内部结构,但包壳层紧密不一,其粒经大小也差别甚大,典型的核形石灰岩以颜色深并富含有机质为特征,伴生颗粒除鲕粒外,还有砂屑及生屑等。
填隙物因其形成环境的水动力条件不同而为亮晶或泥晶。
(3)砾屑灰岩
砾屑灰岩是本区常见的岩石类型之一,尤其是在南部的淮南、宿县及徐州一带,其分布遍及寒武系及奥陶系的各组段地层中,砾屑成分多为台地沉积的具纹层、鸟眼构造的泥晶灰岩或粉晶云质灰岩等,砾间常有同成分的砂屑,粉屑或陆源泥,常常是颗粒密集,大小混杂,颗粒间被泥屑和粉屑填隙,砾屑形状有圆形、棱角状、板状等,排列无规律,纵向上有时具一定程度的正粒序,这反映台缘沉积物垮塌后,砾屑受重力作用沿斜坡堆积的过程。在安徽肖县及徐州一带肖县组(即下马家沟组),常有具一定分选和磨圆的砾屑灰岩,其砾屑直径一般2~3cm左右,砾屑不具氧化边,其新鲜断口中不易观察到颗粒轮廓,但在风化面上十分清晰,砾屑成分以泥晶灰岩为主,常有同成分的砂屑相伴生,泥晶或亮晶填隙,有时有生屑伴生,这些砾屑灰岩可能形成于台地浅滩环境。
综上所述,产于台地斜坡和台地浅滩上的砾屑,据其分选性、圆度及其填隙情况等特征,是可以区别的,因而砾屑也是重要的指相标志。
(4)竹叶状灰岩
竹叶状灰岩是砾屑灰岩的一种,由于此名称在我国已延用很久,且在华北地台稳定分布于上寒武统,是一个明显的地层标志,所以将这个岩石类型保留下来。竹叶状灰岩经常与泥晶灰岩、薄层云、泥质条带灰岩共生,并同为潮坪沉积区间歇能量作用带的产物,其磨圆度一般较好,但分选较差。圆度、分选均较好,且无红色氧化边的竹叶状砾屑灰岩,多为水下浅滩沉积。竹叶状砾屑的大小、排列方式和内部结构,与竹叶状灰岩的形成环境直接相关,潮坪沉积序列中的砾屑多以泥晶结构为主,有时可见具纹层和藻席构造的砾屑,砾屑内部或边缘可见虫孔构造,虽因分选不佳而大小混积,但长径超过10cm者较少见,常见生物屑和球粒等伴生颗粒,砾屑多呈叠瓦状或顺层排列,砾间多为泥晶或陆源物质填充;高能滩的竹叶状灰岩砾屑较细小,分选亦佳,并呈杂乱或涡流状排列。砾间多有砂屑、鲕粒或生屑等高能颗粒,亮晶胶结;风暴成因的竹叶状灰岩,砾屑成分复杂,砾径大小不一,分选极差,山东莱芜新泰上寒武统长山组的竹叶状砾屑大者长径达15cm,北京西山丁家滩的风暴岩中砾屑长径达30~40cm。风暴成因的竹叶状灰岩排布往往呈放射状、扇状或菊花状;潮汐沟槽中沉积的砾屑,多杂乱排列,分选亦差,伴生颗粒复杂,并多为泥晶填隙。
还有一种竹叶状灰岩与薄层泥质条带灰岩间过渡的岩石,称“准竹叶”,其特征是断而不离、离而不移的砾屑,呈短条形、扁菱形紧密排列,并可拼合;少数虽离移但多不变位而平行于层面分布,有的砾屑可有轻微变形,内部以泥晶结构为主,砾屑间则多为灰泥填隙,有的时有陆源泥。准竹叶状砾屑多形成于水动力条件相对较弱的潮坪环境中,在这里较弱的流水或波浪作用虽可使先期半固结的薄层泥晶灰岩碎裂,但沉积水体的能量不足以使这些碎裂物产生较大位移,其磨圆、分选亦较差,如水体能量继续加强,准竹叶状灰岩可过渡为竹叶状灰岩。这种准竹叶在徐州、山东及河北峰峰、北京西山的寒武系、奥陶系均有广泛分布。
(5)砂屑灰岩
砂屑灰岩见于华北寒武系、奥陶系各组地层中,是分布最为广泛的岩石类型。砂屑含量不等,可由15%~80%,圆度虽不相同,但分选一般较好,常见砾屑、鲕粒、球粒和生屑等伴生颗粒。砂屑多具泥晶结构或球粒泥晶结构,填隙物以亮晶为主,结构退变环境中则泥晶填隙者较常见。砂屑灰岩一般形成于潮下高能带和潮间带。徐庄期局部水下隆起区,张夏期潮下浅滩,崮山期潮间间歇能量作用带及亮甲山、冶里期的潮下高能滩均有砂屑灰岩分布。
其中北京西山斋堂、河北井陉地区夹于鲕、豆粒或核形石灰岩中的砂屑灰岩,以及安徽淮南崮山组、河北平泉冶里组、河北唐山亮甲山组、曲阳下马家沟组、京西色树坟上马家沟组的砂屑灰岩均较典型。
(6)粉屑灰岩
粉屑灰岩是华北地台中常见岩石类型之一,属低能沉积环境产物。粉屑粒度细小而内部多为泥晶结构,粉屑间多为泥晶填隙。粉屑灰岩中常见陆源石英粉砂及粘土矿物混入,潮坪沉积的粉屑灰岩中,酸不溶物含量可高达8%~10%;滩间海或局限台地形成的粉屑灰岩中,酸不溶物则多居4%~7%之间。
(7)生屑灰岩
生屑灰岩是华北地台寒武、奥陶系常见岩石类型,但不同层位的岩石生物组合和结构特征相差悬殊。常见生物以三叶虫、腕足类、腹足类、瓣鳃类、棘皮动物、头足类、介形虫、牙形石等为主,但厚层生物碎屑灰岩亦不发育。例如徐庄组所夹生物碎屑灰岩中以三叶虫、腕足类为主,并伴有石英砂、海绿石等颗粒,岩层厚度一般小于1m,泥晶填隙。张夏组的生物碎屑灰岩具有生物组合复杂,磨圆分选较好,与鲕粒、砂屑等高能颗粒共生,填隙物多为亮晶。峰峰地区有少量潮间或开阔海沉积的泥晶生物灰岩,其中多属正常海相生物,生物类型亦较复杂并以原地沉积为主。局限台地中形成的生屑灰岩,生屑种属单一,含量较少,以介形虫、棘皮和腹足类碎屑最常见。潮坪环境泥质岩中所夹的泥晶生屑灰岩多呈透镜状、断续条带状或薄层产出,其生物组合亦较单一,具磨蚀痕迹,但分选差,伴生颗粒以球粒为主,有时有砂屑。本区的生屑灰岩按生屑的含量<25%者称为含生屑灰岩,也是一种常见岩石类型,其填隙物因水动力条件的差异或为亮晶或为泥晶。
通过生屑灰岩和含生屑灰岩中的生物组合、含量、生物颗粒大小、磨蚀破碎程度、分选性、排布方式以及颗粒共生组合、填隙物性质和填隙方式等方面的研究可以帮助我们分析水动力条件、水体深度、含盐度等。对生屑灰岩的详细观察研究,是恢复沉积环境的重要依据之一。
3叠层藻灰岩
核形石、藻团、藻屑、藻球粒及叠层石均为常见藻碳酸盐岩。本区各类叠层藻灰(云)岩在各组地层中亦广泛分布,并以寒武系较多见。叠层石灰岩既是藻类沉积的岩石类型,也是常见的沉积构造,岩石的结构特征和叠层石的构造形态均具重要的指相意义。
本区寒武纪沉积环境多变,因此,寒武系中的叠层石灰岩远较奥陶系发育,叠层构造的类型亦较复杂。潮上带和上潮间带等低能环境中一般形成藻席构造或层纹构造(水平叠层石);弱动荡环境下为水平波状、半球状或小型单体柱状叠层石;中-强动荡水动力条件下,如潮下高能带则为球状群体、分叉柱状或锥状叠层石(图1-3-1)。
图1-3-1 受沉积环境控制的藻结构示意图
在沉积环境控制下,各类叠层石的伴生组分差异很大,如藻席或水平叠层石中常见陆源粉砂;而分叉柱状叠层石内或柱间多混有砂屑、鲕粒和生物介壳等高能颗粒,但因藻的粘结和障积作用较强,柱间也常有灰泥出现。
层纹石或藻席多见于下寒武统和上寒武统的凤山组,下奥陶统冶里组、中奥陶统底部亦有分布。张夏组和崮山组中与鲕粒灰岩伴生的多为柱状、半球状和球状叠层石。柱体规模随沉积环境不同而相差甚大,北京西山张夏组顶部柱高可达70cm,宽为20~25cm不等,局部地区可形成墙状、网状,规模更大的叠层石柱高达1~2cm,宽可达30~40cm,呈群体柱状,由于此种叠层石具较强抗浪性,实际上属藻礁沉积。
在山东、河北、河南等地张夏组、崮山组中有泥晶表附藻灰岩分布,群体枝状的钙藻结构清晰,粘结、障积作用明显,山东、江苏、安徽等地产于崮山组、长山组泥晶灰岩中的涡卷状叠层石层位基本稳定,可能有环境和地层意义。
4白云岩
白云岩是本区最常见的岩石类型之一,几乎各时代地层中均有分布。白云岩虽可按其结晶颗粒大小命名为粗晶白云岩、细晶白云岩等,但成因命名更具环境意义,故可划分为准同生和准同生后白云岩。
准同生白云岩形成于潮上、上潮间等干燥气候带中,并可归入蒸发岩范畴,它可以作为典型环境的典型微相恢复古气候和古环境。各地馒头组下部夹于紫色页岩中的准同生白云岩,以及亮甲山组和马家沟组底部的准同生白云岩均较典型,地台南部也有这种岩石类型分布。准同生白云岩的结构特征为泥粉晶结构较为多见,在颗粒石灰岩中准同生白云石化的另一种表现形式是白云石化作用仅限于颗粒内部,基质或填隙物一般无白云石化作用,并构成白云石质颗粒和方解石质填隙的云质灰岩或灰质云岩,这种岩石多发育在浅滩或潮坪沉积中,在山东的张夏剖面、江苏徐州大北望及安徽淮南和河北峰峰中寒武统张夏组鲕粒灰岩中这种特征十分明显。鲕粒云化后由于所混入的铁离子氧化,在风化露头上颗粒表现为锈点十分醒目。这种经准同生白云石化所形成的岩石,多能完整地保存原始沉积结构,如层理、冲刷等。颗粒云化的事实,反映水浅,偶尔暴露,气候干燥、粒间水咸化或淡化等环境特征。
本区准同生白云岩,包括准同生云质颗粒可形成于超高盐度蒸发坪中,也可因淡水与海水混合,使镁方解石快速溶解,Mg2+相对集中于粒间水而导致颗粒白云石化。对地台中、上寒武统和冶里组、亮甲山组、马家沟组底部的准同生白云岩和准同生云质鲕粒的碳氧同位素测试结果表明:中、下寒武统和冶里组的泥粉晶白云岩和云质鲕粒的δ13C多为负值,而亮甲山组和马家沟组一段底的准同生白云岩δ13C多为正值,表明前者因海退或暴露遭受天水淡化,在低盐度环境中形成;后者则应是由于蒸发、咸化作用而白云石化的。华北很多地方产于亮甲山组和马家沟组一、三、五段泥粉晶白云岩中的膏盐或其假晶,也是很好的佐证。
准同生后白云岩多为咸化海水经回流渗透作用交代早期沉积组分形成的,因此,交代作用首先发生在粒间,继之破坏颗粒边缘,进而使颗粒全部白云石化,强烈时原始沉积结构可以全部消失,形成晶粒白云岩。上寒武统常见的竹叶云质灰岩和竹叶细晶白云岩即可反映程度不同的白云石交代作用,前者白云石化集中于填隙物中,有的竹叶边缘亦受到不同程度的破坏;后者白云石化作用已深入粒内,竹叶状砾屑已全部云化,这种作用在地台南部的徐州大北望剖面凤山组中是很典型的。对细粒碳酸盐岩,这种成岩交代作用的顺序亦使成岩早期自形白云石呈浸染状分布于灰泥中,山东莱芜中奥陶统马家沟组的豹斑灰岩不乏这种云化结构,云化作用剧烈时可形成晶粒白云岩。本区各组段所见各类残余结构的白云岩如残余鲕粒云岩、残余生物云岩、云斑灰岩、云质条带灰岩和细晶云岩等均为准同生后白云岩。
华北地台所见的准同生白云岩多分布于海退沉积序列的顶部或海进沉积序列的底部,前者在上寒武统中和亮甲山组均甚常见;后者则以马家沟组底部的泥粉晶白云岩为代表,有时含陆源粉砂和粘土可作为海进序列底部的辅助标志。由于蒸发泵作用和回流渗透作用经常相伴出现,因此,在地层垂向层序中,常出现上面为准同生白云岩,其下为完全云化的准同生后糖粒状白云岩(包括斑状白云岩),再向下是含灰的或灰质云斑岩,再下是云斑石灰岩或含云斑石灰岩,最下面是不含云斑的石灰岩,即未云化的石灰岩。在华地地台下古生界中,例如北京西山上寒武统、河北峰峰的马家沟组,这种垂向分布规律是经常见到的。
华北南部下奥陶统及上寒武统中广泛分布的“三山子白云岩”,基本上是准同生后白云岩。其上覆地层为马家沟组底部的准同生白云岩,二者之间有一个不整合,这有利于潮上环境的高镁水及混合水向下渗透。三山子白云岩的顶界为不整合面,其底界不平整,并逐渐过渡为部分云化的石灰岩和未云化的石灰岩。
5角砾岩
本区角砾岩分布较广,主要分布于马家沟组一、三段和峰峰组底部,辛集组底部及华北北部馒头组中也有分布。按岩石类型可分为石灰岩角砾岩和白云岩角砾岩两大类,石灰岩角砾岩角砾较大一般直径达20~50cm,在安徽萧县马家沟组厚层灰岩中较为发育,角砾的岩石类型单一杂乱堆集,洞穴直径可>5m,大多发育在同一层位,显然,此种洞穴充填的角砾岩是岩溶垮塌作用形成的。
与石膏溶解作用有关的角砾岩见于徐州贾汪及山西等地。多分布于马家沟组一、三、五段,这种角砾岩石类型主要由白云岩组成,角砾含量一般70%~80%,有的达90%,杂乱堆集,角砾大小从几毫米至几十厘米,基质为泥云质,横向分布不稳定。角砾岩往往与准同生白云岩共生或位于准同生白云岩之下,实际上白云岩角砾岩的原岩即为准同生白云岩。这种白云岩角砾岩可能是石膏的溶解留下了空间,与石膏伴生的准同生白云岩垮塌后形成的。
6蒸发岩
本区蒸发岩的类型主要是石膏,在华北各地馒头组紫色泥页岩中的石盐假晶仅仅是一种环境标志,它们零星分布于紫色页岩中。形成矿产的石膏主要分布在中奥陶统马家沟组,下寒武统的辛集组亦有分布。
马家沟组的石膏赋存于第一、三、五段,以山西吕梁山地区最为发育,最大厚度达几百米,在山东泗水以及河南这一层位石膏也有分布。
马家沟组的石膏主要是在潮上云坪(萨巴哈)及其洼地、潟湖中形成的。这些潮上云坪中的洼地和潟湖或大或小,若断若继,星罗棋布,形成了现在层位上大体相当但厚度和横向变化上显著差异以至减薄为零的特点。按照潟湖的发展阶段,这些潟湖大都发展到石膏阶段就停止了,因此,大都没有卤化物沉积。潟湖中浓缩的高矿化度水在形成石膏沉淀时,向下伏岩层渗透。使下伏的岩层在回流渗透作用下发生准同生后白云石化作用,因此,在石膏发育地区,在石膏层之下的层位中,如马家沟组第二、四段及亮甲山组,准同生后白云岩特别发育。
除潟湖沉积形成的石膏外,还有瘤状石膏、肠状石膏、鸡笼铁丝状石膏(图版Ⅲ—2)、鲕粒石膏等均为次生石膏,即交化型石膏。这些石膏中可见到大量白云岩残余体。
7碎屑岩
华北地台下古生界碎屑岩不如碳酸盐岩发育,其中细碎屑岩即泥质岩、粉砂岩又多于粗碎屑岩。
泥质岩多出现于下寒武统辛集组、馒头组和毛庄组,其他层位如上寒武统崮山组、长山组及下奥陶统亦有少量出现,下寒武统的馒头组、毛庄组以紫色页岩、黄绿色页岩较多见,常含粉砂,风化后往往呈碎片,层理面往往有较多白云母片,为局限环境下如潟湖、潮坪环境产物,常含石盐假晶。中、上寒武统往往是黄绿色页岩或粉砂质页岩,主要是滩间海或局限海沉积。
中寒武统徐庄组广泛存在石英细砂岩、泥质细砂岩。常含粘土或长石,而为泥质或长石细砂岩,广含海绿石,时而含磷,一般薄层状,很多地方如山东张夏、徐淮见有生物遗迹及生物搅动构造,形成于陆棚或沙坝环境下的沉积。
砾岩主要出现在地台南缘的寒武系底部。如淮南的猴家山组(相当于辛集组)底部,山西的寒武系底部亦有出现。这些砾岩主要是复成分砾岩,砾石成分主要为石英岩、脉石英、燧石、各种变质岩等,这些砾岩位于下寒武统与其下伏古老岩系之间的不整合面上,代表寒武纪海侵初期的产物。
如果是石灰岩的话。
石灰岩(Limestone)简称灰岩,以方解石为主要成分的碳酸盐岩。有时含有白云石、粘土矿物和碎屑矿物,有灰、灰白、灰黑、黄、浅红、褐红等色,硬度一般不大,与稀盐酸反应剧烈。
石灰岩主要是在浅海的环境下形成的。石灰岩按成因可划分为粒屑石灰岩(流水搬运、沉积形成);生物骨架石灰岩和化学、生物化学石灰岩。按结构构造可细分为竹叶状灰岩、鲕粒状灰岩、豹皮灰岩、团块状灰岩等。石灰岩的主要化学成分是CaCO3易溶蚀,故在石灰岩地区多形成石林和溶洞,称为喀斯特地形 石灰岩是烧制石灰和水泥的主要原料,是炼铁和炼钢的熔剂。 有生物化学作用生成的石灰岩,常含有丰富的有机物残骸。石灰岩中一般都含有一些白云石和黏土矿物,当黏土矿物含量达25%~50%时,称为泥质灰岩。白云石含量达25%~50%时,称为白云质灰岩。 石灰岩分布相当广泛,岩性均一,易于开采加工
石灰岩的特性我们可以简单理解为就是碳酸钙的化学性质
至于稳定性,石灰岩里面包含有碳酸钙,高温下会生成二氧化碳和氧化钙。
希望能帮到你。
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