方少仙白云岩及白云石化作用.pptVIP

白云石化作用及其形成的白云岩 白云石化作用模式 黔桂地区白云岩成因模式 白云石化白云岩的交代标志 黔桂地区泥盆系、石炭系细-粗晶白云岩的一些特殊组构 原生沉积白云岩 现代沉积白云岩 古代沉积白云岩 白云石化作用模式 1．毛细管浓缩作用（Capillary concentration） （费里得曼和桑德斯 Friedman and Sanders，1967） 在干热气侯区的潮上带，碳酸钙沉积物中的粒间水由于毛细管作用，持续受蒸发而浓缩成盐水，首先形成石膏或其它盐类矿物，使海水中Ca2+减少，从而提高了水中Mg/Ca比值，其比值可大于20：1，致使与接触的文石、高镁方解石质颗粒被交代而转变为白云石。 2.蒸发泵作用（Evaporative pumping） 在波斯湾南岸潮上萨布哈（SabHa）蒸发作用很强，广泛发育白云石化作用。许靖华，西根撒勒（Hsu and Siegenthaler,1969）称其为蒸发泵作用。他们认为海水是由于萨布哈潮上带蒸发泵作用，从泻湖侧向被抽汲入潮上的沉积物内，通过强蒸发作用和石膏及文石沉淀，使孔隙水Mg/Ca比值提高而引起白云石化（图1）。 3.渗透回流白云石化作用（Seepage reflux） 毛细管浓缩或蒸发泵作用形成的富镁盐水完成表层沉积物白云石化后，其余部分将向下回流渗透引起下伏碳酸钙沉积物或石灰岩白云石化（图2）。 黔桂地区泥盆系、石炭系细-粗晶白云岩的一些特殊组构 1．花斑状交代组构和不等晶交代结构 当白云石化较强烈时，除上述成分已优先白云石化外，生物骨壳亦明显地被选择性白云石化。由文石、高镁方解石组成的骨壳相对易于白云石化，而低镁方解石质的骨壳则相对地较难白云石化。有些生物骨壳，如高镁方解石质的棘皮和文石质的软体动物等，在成岩作用早期或浅埋藏期即可转变为低镁方解石，它们往往比其它原始成分为低镁方解石质的生物骨壳更难被白云石化。生物骨壳的显微结构也是生物化石被选择性白云石化的一个原因，特别是在埋藏成岩环境中，当文石和高镁方解石均转变成低镁方解石后，生物骨壳的显微构造则是引发选择性白云石化的决定性因素。 黔桂地区泥盆系、石炭系细-粗晶白云岩的一些特殊组构 2．白云石的雾心亮边构造 雾心亮边构造是糖粒状白云岩中最普遍、最常见的交代组构之一。白云石交代方解石组分时，一方面表现为Mg2+离子与Ca2+离子的置换作用，另一方面表现为白云石晶体的逐渐增长。因为白云石化作用初始进行过程总是围绕分散的众多的成核中心以较快的速度进行，围绕成核中心白云石晶体将迅速置换增长，碳酸钙沉积物中的杂质如泥质、有机质、铁质等来不及被排出晶体之外，只好作为包裹物质残留于晶体内部，致使晶体显示带褐黄色、半透明和不洁净。随白云石化作用继续进行，污浊白云石将继续交代增长。由于流体流动速度因白云石形成而减慢，所以白云石的交代速度也逐渐变慢，在这种情况下杂 质比较容易被排出、因而在污浊白云石的外缘形成无色透明的亮边。部分层位雾心亮边白 云石的雾心呈黄褐色，似有较多的铁质残留其中, 晶体均是自形生长。 黔桂地区泥盆系、石炭系细-粗晶白云岩的一些特殊组构 3．白云石的环带构造 环带构造也是交代白云岩中常见的一种特征组构。通过研究发现，交代白云岩中并不是所有白云石都发育环带构造，只有那些白云岩中较大的晶间孔隙、溶蚀孔隙、溶蚀缝及裂隙中靠孔隙壁或裂缝壁一侧的白云石，因面向孔、缝有增生的空间，可以通过白云石的次生加大作用形成环带构造。具环带构造的白云石一般都成良好的自形晶体，尤其在溶孔、溶缝和较大裂缝中充填的白云石，有时不仅自形程度好而且环带多。 * * 白云岩及白云石化作用 主讲人 方少仙 白云石化作用模式 图1 潮上萨布哈蒸发泵白云石化机理（许靖华等，1969） 白云石化作用模式 图2 白云石化作用的渗透回流机理（据德菲斯，1965） 白云石化作用模式 4.混合白云石化作用（Dorag dolomitization） 对于广泛分布的陆表海陆棚或构造高地中共生的白云岩，其中没有蒸发矿物或蒸发岩，也缺乏潮上标志，用高镁钙比率的超盐度卤水的白云石化模式不能解释。巴迪奥扎曼尼（Badiozamani,1973）提出了大气淡水和海水混合的白云石化作用机理。根据实验（图3）5%~30%的海水与地下淡水混合，将会使方解石不饱和，而对白云石则会增强其饱和度，这样在盐度降低而Mg/Ca比值乃保持不变的情况下也可以引起白云石化作用（图4）。 图4 美国威斯康星中奥陶统米夫林段的白云化作用示意图（据巴迪奥札曼尼，1973） 此图表示在威斯康星背斜，在岩石出露水面以后，淡水透镜体及其下伏的半