現代碳酸鹽岩大氣成岩

簡介

我國南海及東南沿海地區自全新世以來，因海平面下降，使沙堤、海灘沉積以及風成沙丘均暴露於大氣淡水成岩環境，受到了大氣淡水成岩作用的改造，主要根據沙慶安等(1994)的資料，其成岩作用特徵如下。

(1)新月形方解石膠結。

膠結物僅位於兩個顆粒的接觸處，向兩側一般呈彎曲的弧形表面，形似新月，由單晶或多品方解石組成，是由於兩個鄰近顆粒間的表面張力大，使附著孔隙壁的水薄膜呈弧形面所致。

(2)懸垂形方解石膠結。

膠結物大多在顆粒下側發育，是孔隙I司滲流水向下垂直流動時受重力作用在顆粒下方形成水滴，當碳酸鈣過飽和時就發生方解石沉澱，久之將在顆粒下方生成懸垂狀分布的柱狀方解石膠結物(圖4-16B)。

(3)晶粒狀方解石膠結。

是比較常見的類型。方解石晶粒可大、可小，但同層的大小則相似(圖4-16C)。大的膠結方解石可包裹1～2個碎屑顆粒。

(4)柱狀方解石膠結。

很少見，在海南島鶯歌海全新世上升沙堤碎屑沉積物的顆粒表面有零星垂直生長的柱狀方解石膠結物發育，在某些顆粒表面還存在文石泥(可能有文石針)，應是同生期海水膠結作用形成的。上升沙堤受大氣淡水成岩作用，早先膠結物被改造，並正在結晶成長柱狀方解石。

國外報導柱狀方解石膠結物在佛羅里達、百慕達、巴貝多等地的全新世、更新世暴露於大氣淡水環境的沉積物中均有出現。

(1)選擇性溶解作用。

亞穩定礦物文石、高鎂方解石質生物骨殼和鮞粒等顆粒、基質、膠結物優先被溶蝕，各類顆粒溶蝕後可形成組構型選擇性溶模孔、粒內溶孔和粒間溶孔。方解石溶蝕最晚，主要被溶成各種非組構型溶孔。石膏、硬石膏晶體或小結核可被溶蝕成溶模孔隙。

(2)溶解-充填作用。

文石質骨殼常發生部分和全部溶蝕一充填作用。充填方解石的晶粒大小與粒間方解石膠結物一致。

文石、高鎂方解石質生物骨殼、鮞粒或其他顆粒、膠結物和基質在大氣淡水作用下將轉變為方解石。文石在轉變過程中還伴有重結晶(溶解再沉澱)作用;鎂方解石轉變時出溶並轉變為方解石，一般無結構變化。

氣候對同生期大氣淡水滲流亞環境礦物的新生變形有明顯的影響。在千早氣候帶，由於缺乏長期淡水的滲流，因而亞穩定礦物不發生變化，在半乾旱氣候區，高鎂方解石中鎂離子出溶轉變為方解石，文石不發生變化；在潮濕氣候區，高鎂方解石、文石均發生新生變形而轉變為方解石。

據沙慶安(1994)的資料，生物骨殼中文石轉化是由殼體外緣開始逐漸向內發生。說明這種轉化是一種濕過程，是在溶液參與下通過溶液膜方式進行的。有時在鏡下可見已轉化的方解石與未轉化的原文石間存在一過渡帶，在該帶中方解石晶粒仍按文石的平行或放射狀結構呈假波狀消光，反映了文石向方解石轉化時的晶格調整過程。