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碳酸????岩
carbonate rock
沉積形成的碳酸????礦物組成的岩石的總稱。主要為石灰岩和白雲岩兩類。碳酸????岩和碳酸????沉積物從前寒武紀到現在均有産出，分佈極廣,約占沉積岩總量的1/5～1/4。碳酸????岩本身也可是有用礦産,如石灰岩、白雲岩及菱鐵礦、菱錳礦、菱鎂礦等，廣泛用於冶金、建築、裝飾、化工等工業。碳酸????岩中儲集有豐富的石油、天然氣和地下水。世界上碳酸????岩型油氣田儲量占總儲量的50％，占總産量的60％。與碳酸????岩共生的固體礦産有石膏、岩????、鉀????及汞、銻、銅、鉛、鋅、銀、鎳、鈷、鈾、釩等。
礦物成分 主要由文石、方解石、白雲石、菱鎂礦、菱鐵礦、菱錳礦組成。現代碳酸鈣沉積主要由高鎂方解石、文石及少量低鎂方解石組成。低鎂方解石最穩定，文石不穩定，高鎂方解石最不穩定。後兩者在沉積後易轉變成低鎂方解石。因此，古代岩石中的碳酸????礦物多是低鎂方解石。碳酸????礦物的結晶習性和晶體特徵與形成環境有關。
碳酸????岩中混入的非碳酸????成分有：石膏、重晶石、岩????及鉀鎂????礦物等，此外還有少量蛋白石、自生石英、海緑石、磷酸????礦物和有機質。常見的陸源混入物有粘土、碎屑石英和長石及微量重礦物。陸源礦物含量超過50％時，則碳酸????岩過渡為粘土或碎屑岩。
結構 包括下列幾種。①粒屑結構，按粒徑大小分為：礫屑（粒徑>2毫米）、砂屑（粒徑2～0.062毫米）、粉屑（粒徑0.062～0.032毫米）、微屑（粒徑 0.032～0.004毫米）和泥屑(粒徑 除上述結構外，碳酸????岩還發育孔隙結構，包括①原生孔隙，形成於沉積同生階段，如粒間孔隙、遮蔽孔隙、體腔孔隙、生物鑽孔、窗格和層狀空洞等；②次生孔隙，形成於成岩及後生作用的溶解改造，如粒內、鑄模、晶間及其他溶蝕孔隙。
構造 包括生物成因構造和特殊構造：①生物成因構造。如由藍緑藻形成的疊層構造，表現為富藻紋層與富碳酸????紋層交互疊置。不同類型的疊層構造可反映形成環境的水動力條件的強弱；由生物活動形成的各種蟲孔和蟲跡構造，可指示生物特徵及活動情況。②特殊構造。如毫米級大小的、常呈定嚮排列的、多為方解石或硬石膏充填的形似鳥眼的鳥眼構造，主要出現於潮上帶；碳酸????沉積物充填在碳酸????岩孔隙中形成的示頂底構造，表現為孔隙下部首先充填暗色的泥晶或粉晶方解石，其後上部為淺色的亮晶方解石或????類礦物充填，二者界面平直，並平行於水平面，此構造可判斷岩層頂底。岩層斷面上呈鋸齒狀麯綫（縫合綫），它在平面上是一個起伏不平的面。一般認為縫合綫是在壓溶作用下形成的。還有與碎屑岩相似的構造（見沉積岩）。
主要類型 ①成分分類，采用白雲石、方解石和非碳酸????礦物的三端元圖解,將碳酸????岩分成8種類型（見圖碳酸????岩成分分類三角圖）。②結構成因分類，可將碳酸????岩分成亮晶異常化學岩、泥晶異常化學岩、泥晶岩（正常化學岩）、原地礁灰岩、交代白雲岩等類型。
成因 碳酸????岩是自然界中重碳酸鈣溶液發生過飽和，從水體中沉澱形成。現代和古代碳酸????沉積主要分佈於低緯度帶無河流註入的清澈而溫暖的淺海陸棚環境以及濱岸地區。這是因為碳酸????過飽和沉澱需要排出CO2氣，海水溫度升高和海水深度變小都有利於水中CO2分壓降低，促進重碳酸鈣過飽和沉澱。另外，溫暖淺海環境，生物發育，藻類光合作用均需要吸收CO2，也促進 CaCO3的飽和和沉澱。底棲和浮遊生物還通過生物化學和生物物理作用直接建造鈣質骨骼，形成生物碳酸????岩。機械作用在碳酸????岩形成中占有重要位置。在淺海帶中一經沉澱的碳酸????沉積物就受到水動力帶能量的改造、簸選和沉積分異，形成以機械作用為主的各種灘、壩顆粒碳酸????沉積體。同時，波浪、潮汐流、風暴流攪動海盆地，促使海水中CO2迅速釋放,由新鮮的水流帶來充分的養料，加速生物繁殖，因而使碳酸????沉積。
在有陸源輸入的淺海盆地，碳酸????沉積受到排斥和幹擾，形成不純的泥質和砂質碳酸????岩。在有障壁的瀉湖和海灣，常常因海水中Mg2+濃度增加,形成高鎂碳酸????岩和白雲岩。在大陸淡水環境，碳酸????過飽和時常常形成各種結殼狀碳酸????岩──鈣結岩。
參考書目 何鏡宇、孟祥化：《沉積岩和沉積相模式及建造》，地質出版社，北京，1987。 E. Flugel, Microfacies Analysis of limestone,Springer-Verlag,Berlin,1982.
（孟祥化 張鵬飛）
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白雲岩