1. Partículas
Según se formen en una cuenca sedimentaria, las partículas de las rocas carbonatadas se pueden dividir en partículas intracuenca y partículas extracuenca. Las partículas extracuenca se refieren a partículas clásticas terrígenas de fuera de la cuenca sedimentaria, como grava, arena, limo y lodo. Las partículas intracuenca son agregados minerales de carbonato precipitados químicamente anormalmente controlados por efectos hidrodinámicos, biológicos, bioquímicos y químicos en las cuencas sedimentarias. Fokker (1959, 1962) las llamó "partículas alienadas", que son partículas formadas por reacciones químicas anormales. Generalmente, las partículas en el recipiente se denominan simplemente "pellets".
En las rocas carbonatadas, los tipos de partículas comunes incluyen clastos internos, ooides, partículas biológicas, gránulos, partículas de algas y otras partículas.
(1) Restos internos
Los desechos internos son principalmente rocas carbonatadas semiconsolidadas o consolidadas (principalmente carbonato cálcico) depositadas en cuencas sedimentarias durante un corto período de tiempo, que son transportadas por olas o corrientes, aplastamiento, manipulación, abrasión y redeposición. También puede formarse mediante otras acciones.
Los desechos internos se pueden dividir en cuatro grados según su tamaño de partícula: desechos de grava (> > 2 mm), desechos de arena (2-0,05 mm), desechos de polvo (0,05 ~ 0,005 mm) y barro. residuos (< 0,005 mm). Aquí no solo se utilizan los términos de rocas clásticas terrestres como grava, arena, limo, lodo, etc. para nombrar las partículas de rocas clásticas internas de rocas carbonatadas, sino que los límites del tamaño de las partículas también son los mismos, lo que brinda comodidad a los principiantes.
Los clastos internos de grava, conocidos como astillas de grava, se han reconocido desde hace mucho tiempo. Las gravas con forma de bambú (Fig. 9-12a) en la piedra caliza con forma de bambú ampliamente distribuida en el sistema Cámbrico-Ordovícico en el norte de China son de este tipo. Este tipo de grava tiene principalmente forma de torta plana y sus lados suelen ser más largos, como hojas de bambú, por lo que a menudo se la llama grava de hojas de bambú. Algunas gravas con forma de bambú tienen un anillo de oxidación marrón en su superficie. Este tipo de grava parecida al bambú se forma en áreas de aguas poco profundas con fuerte energía hídrica. La capa de piedra caliza de micrita consolidada o semiconsolidada en el fondo del agua se rompe, se transporta, se desgasta e incluso se expone a la oxidación y la redeposición por las olas o. corrientes.
Los desechos internos de calidad arenosa, es decir, los desechos de arena, se observan fácilmente con un microscopio y también se pueden observar en la superficie erosionada de las rocas, pero no es fácil de identificar en las superficies rocosas en general. Los fragmentos de arena son en su mayoría fragmentos de piedra caliza micrítica, que generalmente tienen buena redondez, buena clasificación y son casi esféricos, pero también hay fragmentos de arena de forma irregular (Figura 9-12b).
Los desechos internos con calidad de lodo, conocidos como limo, también están muy extendidos. Sus propiedades son básicamente las mismas que las de las virutas de arena, excepto que el tamaño de las partículas es más pequeño.
En teoría, deben existir desechos internos al nivel del lodo, es decir, desechos de lodo; pero este tipo de desechos es difícil de comparar con la micrita producida por la precipitación química y los organismos al nivel del lodo producidos por organismos. Se distinguen las partículas.
En cuanto a la causa de los fragmentos internos, la mayoría de la gente cree que se debe a un aplastamiento mecánico, pero algunos también defienden la precipitación química; Según los datos existentes de clastos de rocas carbonatadas, modernos y antiguos, se puede observar que existen tres procesos de generación:
1) La zona submareal de alta energía se forma por el rompimiento de las olas, es decir, la semi- La capa de piedra caliza consolidada en el fondo marino se forma por la marea. La zona inferior de alta energía se rompe, transporta, erosiona y vuelve a depositar por las olas o corrientes para formar desechos internos. Los bajíos con fuerte acción de marea, especialmente aquellos en canales de marea, son áreas favorables para la formación de dichos clastos internos.
2) La zona intermareal y zona supramareal se forman por el flujo de agua, es decir, los depósitos de carbonato cálcico de micrita quedan expuestos a la atmósfera, formando grietas de lodo o rollos de lodo, estas grietas de lodo y rollos de lodo se rompen; , transportados y desgastados por la corriente y la redeposición, es decir, clastos internos. Estos fragmentos internos suelen tener un anillo de óxido alrededor de los bordes.
3) Las partículas de carbonato de calcio están aglomeradas y unidas entre sí, lo que constituye los restos internos de la piedra de las Bahamas. Por ejemplo, en los modernos mares poco profundos saturados con carbonato de calcio en las Bahamas, las partículas de carbonato de calcio se aglomeran y se fusionan entre sí para formar "prehnitas" en forma de racimos de uva.
Figura 9-12 Fragmentos internos
(2) Ooides
Los ooides son partículas esféricas con un núcleo y una estructura de capas concéntricas, muy parecida a los huevos de peces (es decir, ooides ), de ahí el nombre. También se le llama "ooid", o simplemente "ooid". Los granos oolíticos son en su mayoría arena muy gruesa a arena mediana (2 ~ 0,25 mm). Los granos oolíticos comunes son arena gruesa (1 ~ 0,5 mm). Los de más de 2 mm y menos de 0,25 mm son raros.
Los granos oolíticos suelen estar compuestos por dos partes: una parte es el núcleo y la otra parte es la capa concéntrica. Los núcleos pueden ser clastos internos, fósiles (intactos o fragmentados), clastos terrígenos y otros materiales.
Las capas concéntricas están compuestas principalmente de calcita micrita; los ooides en los ambientes marinos modernos están compuestos principalmente de aragonita. Algunos granos ooides tienen una estructura radial.
Según las características estructurales y morfológicas de los ooides, los ooides se pueden dividir en los siguientes tipos:
El espesor de las capas concéntricas de los ooides normales es mayor que el diámetro del núcleo . En términos generales, los ooides se refieren a este tipo de ooides normales, también llamados ooides verdaderos concéntricos (Figura 9-13a).
El espesor de sus capas concéntricas es menor que el diámetro de su núcleo. Algunas células epidermoides incluso tienen una sola capa concéntrica, es decir, una capa de piel (Figura 9-13b).
Varios ooides contienen dos o más ooides pequeños en un ooide (Figura 9-13c). Los ooides radiactivos tienen una estructura radiactiva (Figura 9-13d).
Figura 9-13 Ooides
Los granos ooides generales de los granos ooides monocristalinos y policristalinos se componen básicamente de un cristal de calcita o varios cristales de calcita, y su estructura en capas concéntricas solo se avecina. o invisibles. Este grano ooide es el resultado de la recristalización.
Ooide negativo (oide hueco) Se trata de un ooide cuyo interior (la mayor parte del núcleo y capas concéntricas) se ha disuelto selectivamente. En realidad se trata de una especie de poro disuelto intracristalino.
Antes de la aparición del frijol, los granos ooides con un diámetro mayor a 2 mm se llamaban principalmente frijol, pero existe una tendencia a limitar los granos de frijol a los productos de la diagénesis en lugar de llamarlos granos ooides mayores a 2 mm; como frijoles.
Los oligosacáridos de algas son partículas ooides formadas por algas y pueden clasificarse como partículas de algas.
Existen dos teorías y puntos de vista principales sobre la causa de los ooides: la teoría biológica (formación de algas) y la teoría inorgánica (precipitación inorgánica). Entre ellas, la teoría de la precipitación inorgánica vincula la formación de ooides con sus características estructurales (que tienen núcleos y capas concéntricas) y su entorno de formación (en áreas con fuertes condiciones hidrodinámicas), lo cual resulta convincente.
(3) Partículas biológicas
Las partículas biológicas se refieren a fragmentos fósiles biológicos transportados y desgastados e individuos fósiles biológicos completos, como foraminíferos, corales, briozoos y braquiópodos, crinoideos, etc. (Figura 9-14). Los que no han sido transportados ni erosionados son causados en su mayoría por la desintegración natural de individuos fósiles depositados in situ o por daños causados por depredadores.
Las partículas biológicas pueden denominarse partículas verdes para abreviar, y existen muchos términos sinónimos, como fósiles, partículas fósiles, organismos, fragmentos biológicos, huesos biológicos, partículas óseas, componentes óseos biológicos, partículas óseas. , fragmentos de huesos, huesos Shell, etc. Las partículas biológicas son uno de los tipos de partículas más importantes.
Figura 9-14 Partículas biológicas (basado en el plan de enseñanza electrónica del excelente curso "Petrología sedimentaria" de la Universidad de Yangtze")
(4) Esferas pequeñas
Chellet Es un tipo de partículas finas (en su mayoría de grado limo, pero también pueden llegar a grado de arena fina), partículas esféricas u ovaladas, sin estructura interna y compuestas por minerales de carbonato microcristalinos (Figura 9-15A, B). Solo a partir de esta definición, los clastos internos clasificados como finos, esféricos, limo o arena fina son esferulitas.
En cuanto al origen de las partículas, algunas personas limitan las partículas a la categoría de partículas fecales; otros creen que los pellets se producen por condensación química, es decir, las partículas de piedra de Bahama y otros defienden el origen de las partículas internas; fragmentos. Entre otras cosas, existen algunas razones para considerar los gránulos como gránulos fecales. Porque en los sedimentos carbonatados modernos de las Bahamas, algunos organismos producen grandes cantidades de bolitas fecales. La masa fecal contiene un alto contenido de materia orgánica y aparece oscura en secciones delgadas de roca, lo cual es una característica de identificación importante.
Figura 9-15 Partículas
(5) Partículas de algas
Las partículas de algas son partículas relacionadas con las algas. Las partículas de algas comunes incluyen nódulos de algas, masas de algas, desechos de algas, ooides de algas, etc.
Los nódulos de cenizas de algas, también conocidos como piedras centrales o inclusiones de algas, tienen una estructura de capas concéntricas. Las algas son muy similares al papel para moscas en el sentido de que la baba de su superficie atrapa finos depósitos de carbonato, creando capas irregulares de crecimiento. Esta capa de crecimiento a veces es discontinua y otras veces son capas concéntricas continuas.
Los grupos de algas también son el origen de las partículas de crecimiento de adhesivo de algas, pero no tienen una estructura de capas concéntricas en la que a menudo se puedan ver partículas de adhesivo.
Los restos de algas son partículas de algas rotas, es decir, descompuestas por partículas de algas más grandes o rejillas de algas.
El ooide de algas es un tipo de ooide muy relacionado con las algas.
(6) Partículas deformadas
Las partículas primarias, como ooides y clastos internos, pueden deformarse y adoptar diversas formas debido a la disolución por presión u otros efectos mecánicos durante la etapa epigenética de la diagénesis. Como en forma de lenteja, en forma de renacuajo, en forma de cadena, etc. Algunos también pueden ver su relación con las partículas originales. En este momento, se le puede llamar ooides deformados, desechos internos deformados, etc.
Algunas no pueden ver su relación con las partículas originales, por lo que generalmente se las llama partículas deformadas.
Las principales partículas de la cuenca mencionadas anteriormente, como clastos internos, ooides, partículas biológicas, gránulos y partículas de algas, tienen tres efectos de formación, a saber, fragmentación mecánica, cohesión química y efectos biológicos. Los clastos internos son causados básicamente por trituración mecánica y su deposición está controlada principalmente por condiciones hidrodinámicas. Las biopartículas son de origen biológico. Los ooides son el producto combinado de la precipitación química y los efectos hidrodinámicos. Las bolas fecales son básicamente producto de la acción biológica. Las partículas de algas también se producen básicamente mediante procesos biológicos.
2. Matriz microcristalina (lodo)
La matriz microcristalina (lodo) es otro componente estructural correspondiente a las partículas. Se refiere a las partículas de carbonato grado lodo, lo que equivale a "Lodo o lodo". arcilla" en rocas clásticas terrígenas. Lodo de carbonato microcristalino, microcristalino, micrita y virutas de lodo son términos sinónimos. Según los ingredientes, se puede dividir en "yeso" y "barro de nubes". "Yeso" es lodo de calcita (Figura 9-16a, b), también llamado "lodo de calcita microcristalina" o "microcristalino" o "micrita". "Yunni" es barro compuesto de dolomita.
El límite entre el lodo y las partículas suele ser de 0,005 mm. Hay tres opiniones sobre la causa del estuco:
La razón de la precipitación química es que la precipitación química produce yeso. Así se produjo el lodo de aragonito en forma de aguja en los sedimentos marinos modernos. La mayor parte de este lodo de aragonito nace en agua de mar tropical con alta salinidad.
El motivo de la trituración mecánica es que la trituración mecánica produce yeso, que se refiere principalmente a los desechos internos del grado de lodo.
El motivo de la acción biológica es que el yeso se produce por acción biológica. Las algas calcáreas existentes en los océanos modernos (Nostida y Phaeodactylum) contienen una gran cantidad de aragonito en forma de aguja. Cuando estas algas mueren y su tejido orgánico se descompone, el aragonito en forma de aguja que contienen se separa y se convierte en yeso en el fondo marino. Los datos isotópicos de O18/O16 también demuestran que estos apósitos son biogénicos.
3. Cemento espumoso
El cemento de resorte se refiere principalmente a calcita cristalina rellena entre partículas. Debido a que los cristales son limpios y brillantes bajo el microscopio, se les llama "espumosos", "calcita espumosos" y "cemento espumosos". El tamaño de las partículas de la calcita brillante es generalmente mayor que el del mortero, generalmente mayor que 0,01 mm o menor que 0,005 mm. La leucita es muy similar al cemento en la arenisca (Figura 9-17a).
El cemento de calcita brillante se forma por precipitación química del agua entre las partículas después de la deposición de éstas, por lo que a menudo se le llama "calcita cristalina" y "cemento de calcita cristalina". Debido a que se produce por precipitación química entre partículas, este cristal de calcita a menudo se distribuye alrededor de la superficie de la partícula en forma de peine o diente de caballo. Esto se conoce comúnmente como Cemento Pokémon. Los Pokémon generalmente tienen dificultades para llenar los poros intergranulares con cemento peine. Los poros intergranulares residuales que no se llenan con cemento Pokémon a veces permanecen vacíos, pero a veces se llenan con cemento de calcita brillante de segunda generación. Esta calcita brillante de segunda generación ya no tiene forma de conchas de peine, sino que en su mayor parte está incrustada de partículas (Figura 9-17b).
Figura 9-16 Matriz microcristalina (micrita)
Figura 9-17 Cemento brillante
La diferencia entre cemento de calcita brillante y mortero granular es:
(1) La granularidad es diferente. Las partículas de brillantina son más grandes, mientras que el yeso es más pequeño.
(2) La limpieza es diferente. Los cristales brillantes son más limpios y brillantes, mientras que el estuco es más sucio.
(3) Diferentes características morfológicas. El cemento brillante tiende a tener una característica de distribución similar a una concha en forma de peine, mientras que el yeso no.
Cuando las rocas recristalizan, el yeso tiende a transformarse en cristales más grandes, y el brillante cemento de calcita también cambia. En este punto, es difícil o imposible diferenciar entre cristales de calcita recristalizados a partir de yeso y calcita brillante. En este momento, estos dos componentes no particulados se denominan generalmente "matriz".
4. Esqueleto biológico
El esqueleto biológico, también conocido como esqueleto biológico in situ, es un esqueleto carbonatado duro compuesto por organismos formadores de arrecifes in situ, como corales, musgos y algas. . El esqueleto biológico es un componente estructural indispensable de la roca carbonatada del arrecife, por lo que también se le llama esqueleto biológico del arrecife.