灰岩、白云岩结构分类原则以及分类？

（二）白云岩~

白云岩（dolomite）一词最初由法国学者Dolomieu首先提出，它是一种沉积-成岩碳酸盐岩，主要由白云石矿物组成。与石灰岩不同，白云岩主要是由次生交代成岩作用形成的，因此，研究白云岩成岩作用十分重要。
1.成岩阶段的识别
白云岩主要是由石灰岩交代而成（图版3-11，3-12）。白云岩化作用主要发生在半干旱地区的潮间-潮上带，于沉积后不久即准同生阶段形成，也可能发生于更晚的成岩阶段。早期白云岩颗粒一般很细，伴随有标示潮上带的构造，如干裂、蒸发岩及其假晶、隐藻纹层石（图版3-13，3-14）和窗孔构造。
成岩阶段晚期白云岩化，从局部交代岩石某些颗粒，变化到全部交代。晚期白云岩化常使石灰岩的原始构造面目全非，以致化石保存不好，沉积构造难以确定。很多寒武纪白云岩不具交代痕迹，可能为原生白云岩，能识别出石灰岩的所有结构构造特征，特别是叠层石。
2.分类
在白云岩的分类中，主要包括成分分类、结构分类以及成因分类。在油气调查中，比较常用的是结构分类。其结构分类应强调以下几点：
（1）石灰岩的结构分类和命名原则适用于白云岩，所不同的是仅是成分，即石灰岩的成分主要是方解石，而白云岩的成分主要是白云石。
（2）在白云岩中，晶粒结构发育，除泥晶结构外，粉晶、细晶、中晶、粗晶结构都相当常见，晶粒较粗的，晶形常较好，多呈自形或半自形，集合体常呈砂糖状，是较好的油气储集层。
（3）在白云岩中，交代结构发育，石灰岩中的云斑、白云岩中的石灰岩残余体均是交代作用所致。在白云岩分类中，常根据有无交代现象，分为具有交代结构的白云岩和不具交代结构的白云岩。

1.碳酸盐岩的矿物成分分类
碳酸盐岩最常见的是两种矿物成分的混合分类方案，如方解石与白云石(表5－4)、方解石与泥质或白云石与泥质(表5－5)的混合分类方案;三种成分的混合较少，常用的分类方案主要有方解石、白云石与泥质的混合分类方案(表5－6)，方解石与陆源的泥质及粉砂的混合分类方案，以及白云石与膏和盐的混合分类方案等。
表5－4 石灰岩、白云岩及过渡类型岩石分类方案


表5－5 石灰岩、白云岩与泥岩及过渡类型岩石分类方案


表5－6 方解石、白云石、泥岩及过渡类型岩石分类方案


2.碳酸盐岩的结构－成因分类
这是目前最流行和最重要的碳酸盐岩分类，这种分类方案很多，以下仅介绍最重要方案:
(1)福克石灰岩分类方案
福克(1962) 石灰岩分类方案中首次引进了碎屑岩的成因观点，在碳酸盐岩分类上是个重大突破，在欧美广泛流行，在我国应用也较普遍。他的分类方案特别强调岩石结构特征，也注意到颗粒的成因意义。这个分类特别适用于成岩改造较弱的颗粒灰岩及部分白云岩化灰岩。
福克首先认为石灰岩基本上由三个端员组分构成:异化颗粒、微晶方解石基质及亮晶方解石胶结物。按各组分相对比例，可把石灰岩分为三个主要类型(图5－22Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ)，再加上原地礁灰岩及交代白云岩，共有五个主要类型:
Ⅰ.亮晶异化粒石灰岩:具亮晶方解石胶结物;
Ⅱ.微晶异化粒石灰岩:具微晶方解石胶结物;
Ⅲ.正常化学石灰岩:主要成分为泥晶方解石;
Ⅳ.原地礁灰岩;
Ⅴ.交代白云岩。

图5－22 福克石灰岩分类方案(据福克，1962)

(2)顿哈姆石灰岩分类方案
顿哈姆(R.J.Dunham)、恩布里(A.F.Embry)与克洛范(J.E.Klovan)的碳酸盐岩的分类(图5－23和表5－7)，在顿哈姆的分类方案中，首次引入了颗粒/灰泥之比的能量指数概念，强调了环境对灰泥的生产和带出作用，岩石类型的命名简单，便于野外应用。但其忽略了颗粒类型，命名与碎屑岩相同而容易产生混淆，是其分类方案的不足之处。

图5－23 顿哈姆的石灰岩结构－成因分类方案的结构成熟度图谱(R.J.Dunham，1962)

表5－7 顿哈姆(R.J.Dunham，1962)碳酸盐岩分类方案


(据A.F.Embry和J.E.Klovan，1971补充)
(3)本教材石灰岩分类方案
本教材采用曾允孚(1986)提出的石灰岩结构－成因分类方案(表5－8)，该分类方案在评述和综合了福克和顿哈姆等人的石灰岩分类方案优、缺点基础上，按成因和结构可将石灰岩分成5个主要类型:
Ⅰ.有波浪和流水搬运和沉积的颗粒含量>10%的颗粒石灰岩类，此类型按颗粒含量，亮晶与灰泥之比和颗粒类型，又细分为4个亚类和28个岩石类型(或微相类型)。表中颗粒含量的排列顺序从上而下减少而微晶基质增多，代表沉积环境的能量降低，颗粒类型的排列顺序(除复合颗粒组合)从左至右机械磨蚀作用渐减而化学或生物化学凝聚作用渐强，也可代表沉积环境的能量由动荡到安静的降低过程。
Ⅱ.固着生长的生物灰岩，包括生物礁灰岩、生物层灰岩、生物丘灰岩。
Ⅲ.颗粒含量<10%的化学及生物化学微晶灰岩类。
Ⅳ.重结晶的晶粒灰岩类。
Ⅴ.白云石化及重结晶的具残余结构的石灰岩类。
3.石灰岩的结构－成因分类和命名原则
(1)石灰岩的结构－成因分类原则
对上述灰岩分类方案，总的原则仍采用结构－成因细分类，其中对沉积环境更加敏感的颗粒灰岩分类原则，主要基于以下3点:
亮晶/灰泥的比值 用来反映沉积环境的水能量，可以福克的分类为代表，将颗粒超过10%的石灰岩归入异化粒(异常化学)石灰岩类，再按填隙物中的亮晶多于灰泥(2∶1)者归属于亮晶灰岩，灰泥多于亮晶(2∶1)者归属于泥(微)晶灰岩。进一步地细分是按颗粒类型(内碎屑、鲕粒、化石、团粒)，将亮晶灰岩、泥(微)晶灰岩各分为四种类型，共计为8种岩类。
表5－8 石灰岩结构－成因分类


(据曾允孚，1986)
颗粒/灰泥的比值 以顿哈姆等的分类为代表，以颗粒/灰泥的比值作为分类的依据，将灰泥支撑的灰岩，按颗粒10%的称粒泥石灰岩;颗粒支撑的石灰岩，其中含灰泥的称泥粒石灰岩，无灰泥的称颗粒石灰岩。这种分类(表5－8)在野外很适用，国外普遍采用。其他的分类如普拉姆利、毕塞尔及启林加尔等(W.J.Plumley，1962;H.J.Bissell，G.V.Chilingar，1962)，也都以颗粒/灰泥比值作为环境能量分析的定量指标，分别提出了系统的分类方案。
颗粒类型 几乎所有的颗粒灰岩类的分类方案中都以颗粒类型来反映环境，作为细分岩类的重要依据。
(2)石灰岩的命名原则
以颜色和矿物成分命名为基础，再加上结构，三者结合起来即为具有成因意义的石灰岩基本名称。如浅灰色亮晶鲕粒灰岩、灰色微晶球粒灰岩、灰白色块状珊瑚礁灰岩、深灰色微晶灰岩等。在对颗粒灰岩进行命名时，一定要加上填隙物类型的前缀，如颗粒灰岩中含有两种或两种以上较多颗粒，则采用复合颗粒命名，颗粒少者放前、多者置后，如浅灰色亮晶砂屑鲕粒灰岩。其他类型岩石的命名已如表5－8所示。
一个完整的岩石名称，应包括岩石的颜色、构造、孔隙类型及主要的成岩后生变化，按先后次序排列的命名法是:颜色―孔隙类型―成岩后生变化―构造―结构―成分。如灰色粒内孔白云化亮晶鲕粒含云灰岩、灰色粒间孔亮晶砾屑白云质灰岩。这些名称看起来很长、很复杂，但可较全面地反映岩石的基本特征和成因类型。
各时代地层中的碳酸盐岩，并非是全部都具有颗粒结构，故仅用结构－成因定名是不够的，还要用层厚、特殊构造(如条带、条纹、纹层构造、叠层或层纹构造等)、结晶大小及残余结构命名。
4.白云岩的分类
白云岩首先按成因分为原生白云岩和交代白云岩。原生白云岩包括同生白云岩、内碎屑白云岩(砾屑、砂屑、粉屑、泥屑白云岩)和生物白云岩(层纹石、叠层石、核形石、凝块石白云岩等)。交代白云岩再按石灰岩的白云石化程度、原生结构的破坏程度，并参照石灰岩的结构－成因分类原则与白云石化的白云石含量和结晶粒度作进一步划分。如白云石化内碎屑灰岩、残余内碎屑灰云岩、粉－细晶鲕粒白云岩、细－粗晶白云岩和孔洞状晶粒白云岩等。

图5－24 竹叶状砾屑灰岩(山东固山寒武系，单偏光，对角线3.8mm)

二、石灰岩的结构分类

（一）代表性的分类简介

1． 福克（Folk,1959,1962）的石灰岩分类（重点）

异化颗粒Alochem Grains (allochems)

三个端元 微晶方解石泥（微晶）Microcrystalline Calcite Matrix (ooze)

亮晶方解石胶结物（亮晶）Sparry calcite cement

I：亮晶异化石灰岩——水动条件很强

三个主要岩类 Ⅱ：微晶异化石灰岩——水动力条件弱

Ⅲ：微晶石灰岩——水动力条件很弱

福克把Ⅰ、Ⅱ类叫做异常化学岩，把Ⅲ类叫做正常化学岩。

把由生物格架所组成的礁石灰岩叫做生物岩——Ⅳ类。

在这四个主要石灰岩类型的基础上，Folk又根据异化颗粒的类型及其他特征，把石灰岩又细分为11种类型。

此外，Folk还根据异化颗粒的粒度特征、各种异化颗粒的相对含量以及其他成因特点，又制定了一个综合性的碳酸盐岩分类表。

优点：

（1）把碎屑岩的结构观点系统地引进到碳酸盐岩中来首先提出异化颗粒和异常化学岩的观点，从而打破了石灰岩的陈旧一统的“化学岩”的概念。

（2）创建了一套全新的石灰岩结构分类和术语系统。

缺点：

（1）三端元中“亮晶”不是独立的组分，实际上是两端元组分。

（2）分类中未考虑重结晶作用的影响

（3）综合分类表中“清规戒律”太多，制造了不必要的人为的麻烦。

（4）“正常化学岩”和“异常化学岩”为非描述性的成因术语，用它对岩石类型进行概括，并不恰当。

2．邓哈姆（Dunham, 1962）的分类（重点）

（1）对于颗粒-灰泥石灰岩来说，是两端元组分分类

两个端元颗粒：grain～异化颗粒、mud～灰泥/微晶方解石泥

颗粒岩Grainstone 高能环境

岩石类型泥质颗粒岩Packstone

颗粒质泥岩Wackstone

泥岩Mudstone 低能环境

（2）特殊类型

粘结岩Boundstone

结晶碳酸盐岩Crystallinecarbonate

（3）优点：①简明扼要，有高度的概括性；②与福克的分类相比,增加了一类结晶碳酸盐岩

（4）缺点：术语系统比较别扭和欠严谨，如“泥岩”易与粘土岩中的“泥岩”相混。

3．其他分类

（1）恩布里和克洛范（Embry and Klovan, 1971）

（2）莱顿及潘德克斯特（Leighton and Pendexter, 1962）

（二）本教材的分类（重点）

1．原则

（1）分类必须反映碳酸盐岩岩类学的最新进展

（2）分类必须首先是描述性的

（3）分类必须有定量的标志

（4）分类必须有广泛的实用性

（5）分类必须简明扼要，并且一定的灵活性

（6）术语应力求确切中肯，简明扼要，通俗易懂，并适当照顾习惯

2．分类

第Ⅰ大类：颗粒-灰泥石灰岩（分布最广）

灰泥

颗粒（内碎屑、生物颗粒、鲕粒、球粒）

第Ⅱ大类：晶粒石灰岩，可据晶粒粗细进一步划分

第Ⅲ大类：生物格架-礁石灰岩

（二）白云岩的结构分类（重点）

（1）石灰岩的结构分类系统和命名原则，基本上也适用于白云岩，因为白云岩也主要是由颗粒、泥、胶结物、生物格架及晶粒等五种结构组分组成的，所不同的是白云岩的成分主要是白云石。

（2）白云岩中，晶粒结构发育，泥晶、粉晶、细晶、中晶以至粗晶结构部相当常见；晶粒较粗的，晶形常较好且多呈自形或半自形晶，其集合体常呈砂糖状

（3）在白云岩中，交代结构发育，如

晶粒较粗的白云石菱形体交代各种颗粒及化石等。

晶形较好的白云石菱形体，常具环带或污浊核心等—交代残余现象。

石灰岩中的云斑，白云岩中的石灰岩残余体等—交代作用现象。

根据交代结构与其伴生的其他交代现象的有无，可把白云岩划分为两个类型：

（1）具交代结构的白云岩（包括含白云石的石灰岩）

交代成因，次生的，非原生化学沉淀成因的

（2）不具交代结构或其他交代现象的白云岩

原生沉淀成因？/次生交代成因？

http://dqkx.yangtzeu.edu.cn/jpkc2/jxzy/skja/ll/6%B5%DA%C1%F9%D5%C2%20%20%CC%BC%CB%E1%D1%CE%D1%D2.htm#_Toc215047032

二、石灰岩的结构分类

（一）代表性的分类简介

1． 福克（Folk,1959,1962）的石灰岩分类（重点）

异化颗粒Alochem Grains (allochems)

三个端元 微晶方解石泥（微晶）Microcrystalline Calcite Matrix (ooze)

亮晶方解石胶结物（亮晶）Sparry calcite cement

I：亮晶异化石灰岩——水动条件很强

三个主要岩类 Ⅱ：微晶异化石灰岩——水动力条件弱

Ⅲ：微晶石灰岩——水动力条件很弱

福克把Ⅰ、Ⅱ类叫做异常化学岩，把Ⅲ类叫做正常化学岩。

把由生物格架所组成的礁石灰岩叫做生物岩——Ⅳ类。

在这四个主要石灰岩类型的基础上，Folk又根据异化颗粒的类型及其他特征，把石灰岩又细分为11种类型。

此外，Folk还根据异化颗粒的粒度特征、各种异化颗粒的相对含量以及其他成因特点，又制定了一个综合性的碳酸盐岩分类表。

优点：

（1）把碎屑岩的结构观点系统地引进到碳酸盐岩中来首先提出异化颗粒和异常化学岩的观点，从而打破了石灰岩的陈旧一统的“化学岩”的概念。

（2）创建了一套全新的石灰岩结构分类和术语系统。

缺点：

（1）三端元中“亮晶”不是独立的组分，实际上是两端元组分。

（2）分类中未考虑重结晶作用的影响

（3）综合分类表中“清规戒律”太多，制造了不必要的人为的麻烦。

（4）“正常化学岩”和“异常化学岩”为非描述性的成因术语，用它对岩石类型进行概括，并不恰当。

2．邓哈姆（Dunham, 1962）的分类（重点）

（1）对于颗粒-灰泥石灰岩来说，是两端元组分分类

两个端元颗粒：grain～异化颗粒、mud～灰泥/微晶方解石泥

颗粒岩Grainstone 高能环境

岩石类型泥质颗粒岩Packstone

颗粒质泥岩Wackstone

泥岩Mudstone 低能环境

（2）特殊类型

粘结岩Boundstone

结晶碳酸盐岩Crystallinecarbonate

（3）优点：①简明扼要，有高度的概括性；②与福克的分类相比,增加了一类结晶碳酸盐岩

（4）缺点：术语系统比较别扭和欠严谨，如“泥岩”易与粘土岩中的“泥岩”相混。

3．其他分类

（1）恩布里和克洛范（Embry and Klovan, 1971）

（2）莱顿及潘德克斯特（Leighton and Pendexter, 1962）

（二）本教材的分类（重点）

1．原则

（1）分类必须反映碳酸盐岩岩类学的最新进展

（2）分类必须首先是描述性的

（3）分类必须有定量的标志

（4）分类必须有广泛的实用性

（5）分类必须简明扼要，并且一定的灵活性

（6）术语应力求确切中肯，简明扼要，通俗易懂，并适当照顾习惯

2．分类

第Ⅰ大类：颗粒-灰泥石灰岩（分布最广）

灰泥

颗粒（内碎屑、生物颗粒、鲕粒、球粒）

第Ⅱ大类：晶粒石灰岩，可据晶粒粗细进一步划分

第Ⅲ大类：生物格架-礁石灰岩

（二）白云岩的结构分类（重点）

（1）石灰岩的结构分类系统和命名原则，基本上也适用于白云岩，因为白云岩也主要是由颗粒、泥、胶结物、生物格架及晶粒等五种结构组分组成的，所不同的是白云岩的成分主要是白云石。

（2）白云岩中，晶粒结构发育，泥晶、粉晶、细晶、中晶以至粗晶结构部相当常见；晶粒较粗的，晶形常较好且多呈自形或半自形晶，其集合体常呈砂糖状

（3）在白云岩中，交代结构发育，如

晶粒较粗的白云石菱形体交代各种颗粒及化石等。

晶形较好的白云石菱形体，常具环带或污浊核心等—交代残余现象。

石灰岩中的云斑，白云岩中的石灰岩残余体等—交代作用现象。

根据交代结构与其伴生的其他交代现象的有无，可把白云岩划分为两个类型：

（1）具交代结构的白云岩（包括含白云石的石灰岩）

交代成因，次生的，非原生化学沉淀成因的

（2）不具交代结构或其他交代现象的白云岩

原生沉淀成因？/次生交代成因？

http://dqkx.yangtzeu.edu.cn/jpkc2/jxzy/skja/ll/6%B5%DA%C1%F9%D5%C2%20%20%CC%BC%CB%E1%D1%CE%D1%D2.htm#_Toc215047032

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