碳酸盐岩的成岩作用PDF电子书下载

第1章 引言 1

1.1 碳酸盐成岩作用的重要性 1

1.2 近年来碳酸盐成岩作用领域重要研究成果回顾 2

1.2.1 低温条件下合成白云石获得成功 2

1.2.2 白云化作用数值模拟的开展 3

1.2.3 已有白云化模式的修正、完善和新模式的建立 4

1.2.4 混合水白云化模式受到质疑 4

1.2.5 淡水环境的部分成岩机制受到挑战 5

1.2.6 锶同位素在碳酸盐研究中得到广泛应用 6

1.3 今后的研究方向 8

第2章 沉积碳酸盐矿物学 9

2.1 沉积岩中常见碳酸盐矿物的总体特征 9

2.2 文石 11

2.3 镁方解石 14

2.4 方解石 19

2.5 白云石和原白云石 21

第3章 碳酸盐成岩过程中的地球化学 27

3.1 海相碳酸盐成岩过程中的元素地球化学 27

3.1.1 有关流体的元素构成 27

3.1.2 古代碳酸盐岩的元素构成 28

3.1.3 现代碳酸盐沉积物中的锶、镁含量 29

3.1.4 分配系数 33

3.1.5 与成岩过程中碳酸盐矿物转变有关的元素迁移 40

3.2 海相碳酸盐成岩过程中的同位素地球化学 44

3.2.1 锶同位素 44

3.2.2 氧同位素 54

3.2.3 碳同位素 58

第4章 碳酸盐溶解过程中的化学热力学 67

4.1 化学热力学计算过程的推导与计算方法 68

4.1.1 化学反应吉布斯自由能增量（△G）的计算 68

4.1.2 化学反应平衡常数的计算 70

4.1.3 碳酸盐地层中常见矿物的热力学参数 72

4.2 与CO2(g)/CO2(aq)/H2CO3/HCO？/H+/CO？有关反应的平衡常数 72

4.3 与H2S(g)/H＋/HS-/S2-有关反应的平衡常数 76

4.4 不同温度和PCO2分压条件下，H2S和CO2对［H＋］贡献的讨论 78

4.5 方解石的溶解过程 81

4.6 白云石的溶解过程 84

第5章 碳酸盐岩的孔隙 87

5.1 碳酸盐岩孔隙类型的划分 87

5.2 碳酸盐岩主要孔隙类型的定义和成因 90

5.2.1 粒间孔隙 90

5.2.2 粒内孔隙 91

5.2.3 粒内溶孔和铸模孔 92

5.2.4 晶间孔隙 94

5.2.5 灰泥岩微孔 96

5.2.6 晶洞孔隙 97

5.2.7 生物骨架孔隙 97

5.2.8 示底孔隙 98

5.2.9 其他孔隙 100

第6章 海相碳酸盐矿物的成岩蚀变性及其对海水信息的保存性 103

6.1 海相碳酸盐矿物成岩蚀变性的定义及研究意义 103

6.2 海相碳酸盐矿物成岩蚀变性的鉴别分析方法 104

6.2.1 偏光显微镜分析 104

6.2.2 扫描电子显微镜分析 105

6.2.3 元素分析 106

6.2.4 阴极发光分析 108

6.2.5 稳定同位素分析 111

第7章 近地表环境碳酸盐的成岩作用 115

7.1 近地表成岩环境的主要特点 115

7.2 Longman提出的近地表环境碳酸盐成岩模式 115

7.3 近地表成岩环境的划分 117

7.4 海水潜流环境 118

7.4.1 海水潜流环境的特征 118

7.4.2 海水潜流环境的泥晶化作用 121

7.4.3 海水潜流环境的胶结作用 122

7.4.4 古代石灰岩中文石和镁方解石胶结物的识别 130

7.4.5 海水环境的溶解作用 131

7.5 淡水渗流环境 132

7.5.1 溶解带的主要特征 133

7.5.2 沉淀带的主要特征 134

7.6 淡水潜流环境 136

7.6.1 淡水潜流环境溶解与沉淀作用 138

7.6.2 淡水潜流环境胶结物的组构 139

7.6.3 不稳定碳酸盐矿物的新生变形作用 140

7.6.4 淡水潜流环境胶结物的地球化学特征 142

7.7 淡水与海水混合水环境 143

7.7.1 淡水与海水混合水环境的识别 144

7.7.2 淡水与海水混合水环境（混合带）的厚度 145

7.7.3 淡水与海水混合水环境的成岩特征 146

7.7.4 淡水与海水混合水环境成岩作用的驱动力 146

第8章 表生（岩溶或喀斯特）环境碳酸盐的成岩作用 148

8.1 碳酸盐表生成岩作用的定义、研究意义和一般性问题 148

8.2 岩溶环境的划分和岩溶作用的控制因素 149

8.2.1 岩溶环境的划分 149

8.2.2 岩溶作用的控制因素 150

8.3 岩溶作用的流体和碳酸盐的溶解 154

8.4 古岩溶的识别 157

8.4.1 古岩溶地层特征 158

8.4.2 岩溶作用对碳酸盐铁、锰含量的影响及其在古岩溶判断中的意义 159

8.4.3 碳酸盐岩的阴极发光分析及其在古岩溶判断中的意义 161

8.4.4 高岭石／地开石的存在及其在古岩溶判断中的意义 165

8.5 古岩溶环境中碳酸盐的沉淀作用 170

8.5.1 控制岩溶水Mg/Ca比值、岩溶碳酸盐矿物相和碳、氧同位素组成的主要因素 171

8.5.2 与古岩溶有关的孔洞缝中方解石沉淀物的地球化学特征 173

第9章 中-深埋藏环境和热液环境碳酸盐的成岩作用 177

9.1 中-深埋藏环境和热液环境的定义 177

9.1.1 中-深埋藏环境的定义 177

9.1.2 热液环境的定义 179

9.2 中-深埋藏环境的一般成岩特征 179

9.3 中-深埋藏环境碳酸盐的溶解作用 182

9.3.1 中-深埋藏环境中白云石的溶解 182

9.3.2 中-深埋藏环境中方解石的溶解 184

9.3.3 中-深埋藏环境中碳酸盐的溶解机制 186

9.4 中-深埋藏环境碳酸盐的沉淀作用 189

9.5 碳酸盐岩的压实与压溶作用 192

9.5.1 压实作用 193

9.5.2 压溶作用 196

9.5.3 影响碳酸盐岩压溶作用的因素 197

9.6 热液环境对碳酸盐成岩作用的影响 199

9.6.1 热液环境中碳酸盐岩的主要特征 199

9.6.2 与碳酸盐溶解作用有关的低点 207

第10章 硫酸盐还原作用对碳酸盐成岩作用的影响 209

10.1 硫酸盐还原作用的定义和一般性问题 209

10.2 硫酸盐还原作用对流体pH值的影响 210

10.3 硫酸盐还原作用与碳酸盐溶解作用的关系 211

10.3.1 金属硫化物的沉淀 211

10.3.2 富氧流体的介入和H2S的氧化作用 212

10.3.3 流体的混合作用 213

10.3.4 相对低温的环境 214

10.3.5 深埋藏环境中高温流体的运移 214

10.3.6 与构造抬升有关的降温过程 215

10.4 硫酸盐还原过程中固体相体积与孔隙度的变化及对压力的影响 215

10.5 硫酸盐还原作用对成岩流体锶含量的影响 217

10.6 与TSR有关的碳酸盐沉淀过程及控制因素 218

10.7 硫酸盐或硫酸盐还原作用对白云石溶解和沉淀的影响 223

10.7.1 硫酸盐还原作用对白云石沉淀的影响 223

10.7.2 硫酸盐对白云石溶解的影响 223

第11章 白云岩的成因和白云化作用 226

11.1 白云石形成环境的化学热力学和动力学条件 227

11.2 与白云化作用有关的化学反应和质量平衡 230

11.3 白云化作用与岩石孔隙度和渗透率的变化 231

11.4 白云岩／白云石的结构 236

11.4.1 岩石的结构分类 236

11.4.2 白云岩／白云石的结构与形成温度 238

11.4.3 白云岩／白云石的结构与岩石物性 244

11.4.4 白云岩／白云石结构的演化 245

11.5 白云化作用的模式 252

11.5.1 与白云化作用模式有关的定义 252

11.5.2 准同生白云岩和微生物／有机质模式 254

11.5.3 超咸水环境的白云化模式 255

11.5.4 亚咸水环境和混合带模式 259

11.5.5 海水白云化 260

11.5.6 中-深埋藏环境和相应的白云化模式 261

参考文献 268

附录 282