常见岩石介绍（五）

——碳酸盐岩

碳酸盐岩主要由方解石、白云石等碳酸盐矿物（大于50％）组成的沉积岩，属化学沉积及生物化学沉积。碳酸盐岩主要为海相沉积，在中国分布非常广泛，南方的震旦系、上下古生界及三叠系，北方的元古界及下古生界，都是以碳酸盐岩为主。

碳酸盐岩中蕴藏的石油及天然气资源非常丰富，世界上与碳酸盐岩有关的油气藏储量约占世界总储量的50%，产量占世界总产量的60%，中东大油田储层基本为碳酸盐岩储层。中国的鄂尔多斯盆地靖边气田、塔里木盆地的塔河油田等为碳酸盐岩储层。

石灰岩和白云岩是碳酸盐岩中最主要的两大岩石类型。

1.石灰岩

石灰岩简称灰岩，以方解石（方解石含量>50%）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，有浅灰、灰、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。

如果你去过长江三峡，看过桂林兀立峻峭的山峰及溶洞，或者到云南石林旅游过；也许知道那里的山崖峭壁及溶洞基本是石灰岩构成的，由于地质作用，特别是流水溶蚀，形成了奇特的地貌。

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。所以，可以看见很多地方的采石场开采石灰岩，烧制石灰，进而制造水泥等建筑材料。

鄂尔多斯盆地下古生界石灰岩主要分为颗粒石灰岩、泥晶石灰岩、生物礁石灰岩等几大类。

（1）颗粒石灰岩

颗粒石灰岩常呈浅灰色至灰色，中厚层至厚层或块状。岩石中颗粒含量大于50%。颗粒可以是生物碎屑、内碎屑、鲕粒、藻粒、球粒（团粒）等的其中一种或几种。粒径可以大至漂砾级，最小到粉屑级。它们的填隙物可以是灰泥杂基或亮晶胶结物，或两者均有。

（2）泥晶石灰岩

泥晶石灰岩或称为灰泥石灰岩，一般呈灰色至深灰色，薄层至中层为主。岩石主要由泥晶方解石构成，其中颗粒含量小于10%或不含颗粒。这类石灰岩中时常发育水平纹理，其层面常发育水平虫迹，层内可见生物扰动构造。纯泥晶石灰岩常具光滑的贝壳状断口。

（3）生物礁石灰岩

生物礁灰岩主要由造礁生物粘结的灰泥沉积物等组成的石灰岩。根据生物礁石灰岩中生物骨架及其粘结物的相对含量等，生物礁石灰岩可进一步分出原地沉积的障积岩、骨架岩、粘结岩及与这三类岩石具有成因联系的异地沉积的漂砾岩和砾屑岩。

石灰岩主要由碳酸钙组成，受水的溶蚀特别是酸性水溶蚀影响较大。在碳酸盐岩（包括石灰岩）的各个成岩阶段都可以发生溶解作用，同生期和成岩早起的溶解作用常具选择性的特点。成岩晚期阶段，由于不稳定组成已经转变为低镁方解石，其溶解作用多不具选择性，称为非选择性溶解。这是水溶液沿节理、裂缝和原生孔隙流动并将它们扩大的一种溶解作用，常形成溶孔、溶缝、溶沟和溶洞。在野外露头剖面上也常见石灰岩地层沿节理、裂缝及孔隙发生溶解现象。

2.白云岩

白云岩，也是一种沉积碳酸盐岩。主要由白云石组成，常混入石英、长石、方解石和粘土矿物。呈灰白色，性脆，硬度小，用铁器易划出擦痕。主要由白云石（50%以上）构成的岩石，但常常混有方解石及粘土矿。

    CaMg(CO₃ )₂ (白云石),含CaO 30.41%、MgO 21.86%、CO₂ 47.73%,常含铁、锰的类质同象混入物。属碳酸盐类岩石，外形似石灰岩，以加盐酸起泡微弱区别于石灰岩。主要成分为钙、镁、硅三种元素。白云岩常呈浅黄色、浅黄灰色、灰白色、灰褐色、淡肉红色等，具晶粒结构、残余结构、碎屑结构或生物结构 。

鄂尔多斯盆地下古生界白云岩按成因分类，主要分为原生白云岩和次生白云岩两大类，次生白云岩又可分为同生白云岩、准同生白云岩、成岩白云岩、后生白云岩、准同生后白云岩等几种类型。

碳酸盐岩在成岩过程中发生的白云岩化，使岩石分子体积缩小，常形成一系列的孔隙、微裂缝，受到水溶液的溶蚀形成溶孔、溶沟和溶洞等。在准同生白云岩中常见泥晶、粉晶等。

在观察野外剖面或者看岩心时，石灰岩和白云岩的主要区别为：

一是石灰岩通常呈灰色，较少呈白色；而白云岩则是以白色为主，具有较高的光泽度。二是石灰岩以钙质为主，滴酸时石灰岩反映强烈，白云岩滴酸不冒泡或起泡很微弱。三是风化后的白云岩一般具有刀砍纹，石灰岩则没有。还有，纯灰岩断口为贝壳状，石灰质白云岩断口不平，等等。

参考文献：教科书、互联网

2023年4月21日 

  平凉二道沟，奥陶系马家沟组灰岩

 平凉三道沟，奥陶系马家沟组白云岩

   Yt1，奥陶系乌拉力克组，泥晶灰岩

     S345，奥陶系马家沟组，粉晶白云岩

  （后面两张岩心照片为收集别人的）