石灰岩经过什么地质
1. 泥岩，砂岩，石灰岩的土层描述（一般）
楼主你问的都是沉积岩的内容：下面的就是相关的资料~~~沉积岩按成因及组成成分，可以分为两类，即碎屑岩类、化学岩和生物化学岩类一、碎屑岩类根据碎屑物质的来源，又分为沉积碎屑岩和火山碎屑岩两个亚类。（一）沉积碎屑岩亚类这一类岩石是由母岩风化和剥蚀作用的碎屑物质所形成的岩石，又称陆源碎屑岩。除小部分在原地沉积外，大部分都经过搬运、沉积等过程。根据组成碎屑岩的碎屑颗粒大小，本类岩石又可分为：砾岩类——碎屑直径在2mm以上。砂岩类——碎屑直径在2—0.05mm之间。粉砂岩类——碎屑直径在0.05—0.005mm之间。粘土岩类——碎屑直径小于0.005mm。上述各碎屑岩类的相应粒级，碎屑含量必须占碎屑总量的50％以上，如砾岩中大于2mm的砾石碎屑含量应占一半以上；如果其中含有25—50％的砂，则可称为砂质砾岩；如果其中含有5—25％的砂，则可称为含砂砾岩。其余岩类命名原则，依此类推。1.砾岩类凡直径在2mm以上的碎屑（含量大于50％）组成的岩石都属此类。砾岩中砾的成分一般是比较坚硬的岩石碎屑。根据碎屑的磨圆程度可分为角砾岩和砾岩两类。（1）角砾岩组成角砾岩的砾带有棱角，分选情况一般不好，或未经分选，多为搬运距离很近或未经搬运堆积而成。根据成因，它们可能是由山崩重力堆积而成；由海浪冲击海岸而成；由母岩风化在原地残积而成；或者由冰川搬运的冰碛堆积而成（称冰碛岩）；也可能因断层作用而成（称断层角砾岩，碎屑多呈尖棱状）。（2）砾岩组成砾岩的砾多为次圆状或圆状。根据成因，砾岩可能是在海滨潮间带由海浪反复冲刷磨蚀堆积而成，分选和磨圆度都比较好，成分比较单纯；也可能是由河流短距离搬运而成，分选和磨圆度较差，砾石成分也比较复杂。砾岩中一般少有化石，或含贝壳等生物碎屑化石。2.砂岩类由2—0.05mm的碎屑（含量大于50％）胶结而成的岩石统称砂岩。砂岩的矿物成分通常以石英颗粒为主，其次为长石、白云母、粘土矿物以及各种岩屑。根据粒级大小，砂岩可以分为：粗粒砂岩（2—0.5mm）中粒砂岩（0.5—0.25mm）细粒砂岩（＜O.25mm）根据矿物成分，砂岩可分为：（1）石英砂岩砂岩中石英颗粒含量占90％以上，称石英砂岩。砂粒纯净，SiO2含量可达95％以上，磨圆度高，分选性好。岩石常为白、黄白、灰白、粉红等色。这种砂岩是原岩经过长期破坏冲刷分选而成。（2）长石砂岩砂岩主由石英和长石颗粒组成，而长石颗粒含量一般在25％以上。通常为粗粒或中粒，常呈淡红、米黄等色，碎屑多为棱角或次棱角状，胶结物多为碳酸盐或铁质。此种砂岩多为花岗岩类岩石经风化残积而成，或在构造上升地区强烈风化、迅速堆积而成。砂岩可以作为建筑材料，纯净石英砂岩可用为玻璃工业原料；胶结不好的砂岩可形成含水层或含油层。3.粉砂岩类由0.05—0.005mm的碎屑胶结而成的岩石称粉砂岩。矿物成分比较复杂，以石英为主，次为长石，并有较多的云母和粘土类矿物，显微镜下观察多具棱角。胶结物以铁质、钙质、粘土质为主。（1）粉砂岩岩石质地致密、颜色多样，随胶结物和混入物而变异。具轻微砂感，或具贝壳状断口。湖成粉砂岩常具水平薄层理，河成粉砂岩或具细斜层理，海成粉砂岩常具复杂的层理。粉砂岩多是细颗粒悬浮物质在水动力微弱条件下，缓慢沉积而成。其沉积环境为河漫滩、三角洲、潟湖、沼泽或海湖的较深水部位。（2）黄土是一种未充分胶结或半固结的粘土粉砂岩。黄灰色或棕色，粉砂含量一般为40—60％，其次为粘土，并多含有10％以下的砂粒。矿物成分以石英和长石为主，此外还有白云母、角闪石、辉石等。黄土中含有这些易于分解而未分解的矿物，说明黄土的形成与干燥气候有关。胶结物以粘土及CaCO3为主，多钙是黄土的重要特征之一。一般没有层理，但发育有直立节理，常形成峭壁。黄土在我国分布很广，堆积很厚，形成晋、陕、甘等省黄土高原，还有些地区分布有冲积或洪积黄土。4.粘土岩类由直径小于0.005mm的微细颗粒（含量大于50％）组成的岩石。矿物成分以粘土矿物为主，如高岭石、水云母、蒙脱石等，结晶微小（0.001—0.002mm），多呈片状、板状、纤维状等。粘土矿物主要来源于母岩的风化产物，即陆源碎屑粘土矿物；还有一部分来源于沉积或成岩过程中的自生粘土矿物。此外还含有粉砂级的陆源碎屑如石英、长石、白云母等颗粒。除此，在沉积和成岩过程中还形成一些胶体和化学沉积物（如铁、锰、铝的氧化物，碳酸盐、硫酸盐、硅质矿物、硫化物、有机质等）。从宏观看多具致密均一、质地较软的泥质结构。粘土岩是介于碎屑岩和化学岩之间的过渡岩石，在沉积岩中分布最广。（1）页岩为粘土岩类中固结较强的岩石，具薄层状页理构造，页理主要是鳞片状粘土矿物层层累积、平行排列并压紧而成。常含石英、长石、白云母等细小碎屑。致密，不透水。可有各种颜色，含有机质者呈黑色，含氧化铁者呈红色，含绿泥石、海绿石等呈绿色。性软，抵抗风化能力弱，在地形上常表现为低山低谷。（2）泥岩 是一种厚层状、致密、页理不发育的粘土岩。（3）粘土主要由粘土矿物组成、固结程度较差的粘土岩。细腻质软，颜色浅淡为主。分布较多的为高岭石粘土，简称高岭土，具吸水性（粘舌）、可塑性（加水成泥）、吸收性（从溶液中吸收各种矿物质及有机质的性质）、耐火性（熔点：＜1350°—1770℃）、烧结性（煅烧后变硬）等一系列特点，是陶瓷工业、耐火材料工业的重要原料。还有一种粘土叫膨润土，主由蒙脱石（胶岭石）组成，蒙脱石是粘土矿物的一种，为含水层状结构的硅酸盐矿物，化学组成为（Na，Ca）0.33（Al，Mg）2［Si4O10］（OH）2·nH2O，吸水后体积可膨胀10—30倍，广泛用于铸模、陶瓷、钻探、纺织工业等方面。此外还有漂白土，与膨润土相似，但含钙较多，含钠较少，吸水性和膨胀性较差，而具强吸附力，可吸收大量色素、胶状物、各种杂质等，在炼制石油和植物油工业中，可作脱色剂和漂白剂。（二）火山碎屑岩亚类主要是火山喷发碎屑由空中坠落就地沉积或经一定距离的流水冲刷搬运沉积而成。从物质来源看它与火山活动有关，但从成岩过程来看又从属于沉积岩的形成规律。有些火山碎屑岩的组成以各种火山碎屑为主；还有些火山碎屑岩中夹有很多熔岩，同时火山碎屑为熔岩所胶结；另有一些是由火山碎屑和正常碎屑（砾、砂、粉砂、泥等）混合堆积而成，其中夹有砂、页岩等，并常含有化石。由此可见，火山碎屑岩与熔岩之间，火山碎屑岩与正常碎屑岩之间，包含许多过渡岩石，根据火山碎屑粒度大体可以分为：1.火山集块岩是主要由粗火山碎屑（大于64mm）如熔岩碎块等（占50％以上），固结而成的岩石。熔岩碎块带棱角或经搬运磨圆，填充物和基质为熔岩、火山灰、泥砂、钙质、硅质等。分选性一般不好，层理不清，常形成厚层和块状层。根据岩石中熔岩碎块的成分，可以命名为安山集块岩、流纹集块岩等。此种岩石质地较坚硬，堆积厚度从数百米可达数千米，我国东部在中生代中后期形成大量火山碎屑岩，常形成高山。2.火山角砾岩是主要由粒径为2—64mm的熔岩碎块或角砾（含量50％以上）固结而成的岩石，也常含其它岩石的角砾，多数具明显棱角，分选差，大小不等。填充物和基质为熔岩、火山灰或泥砂等，也可以是钙质、硅质等。根据角砾成分可命名为流纹角砾岩、安山角砾岩、玄武角砾岩等。3.凝灰岩是主要由粒径小于2mm的火山灰（岩屑、晶屑、玻屑）及火山碎屑等（含量50％以上）固结而成的岩石。分选差，碎屑多具棱角。岩石外貌有粗糙感，可具清楚的层理。根据碎屑成分可分为玻屑凝灰岩、晶屑凝灰岩、岩屑凝灰岩、混合型凝灰岩等。玻屑凝灰岩常保存于时代较新的火山碎屑岩中，经过脱玻作用和蚀变作用可以形成膨润土或漂白土等。凝灰岩可有黄、灰、白、棕、紫等不同颜色。有时凝灰岩中含有正常碎屑，而形成砂质凝灰岩、凝灰质砂岩等。上述各类火山碎屑岩，多形成于火山口附近或其周围的有水盆地中。在地层剖面中火山碎屑岩可以反映地史发展过程中的火山活动情况和古地理环境。二、化学岩及生物化学岩类这类岩石是岩石风化产物和剥蚀产物中的溶解物质和胶体物质通过化学作用方式沉积而成的岩石和通过生物化学作用或生物生理活动使某种物质聚集而成的岩石，前者属于化学岩，后者属于生物化学岩。这类岩石大多是在海、湖盆地中形成，有一小部分也可以在地下水的作用下形成。成分常较单一，具有结晶粒状结构、隐晶质结构、鲕状结构、豆状结构或具有生物结构、生物碎屑结构等。其中有许多岩石本身就是有重要意义的沉积矿产，如石盐、钾石盐、石膏、芒硝、石灰石、白云石、铁矿、锰矿、铝土、磷矿、硅藻土等。根据化学沉积分异的一般顺序，简述主要岩类和岩石如下。（一）铝、铁、锰质岩类是富含铝、铁、锰质矿物的化学或生物化学岩。Al、Fe、Mn是溶液中活动性较差的元素，往往以胶体形式在原地或海湖边缘沉积，但在深海盆Fe、Mn等也有大量沉积。1.铝土岩 又称铝矾土。主要由三水铝石（Al［OH］3）、软水铝石和硬水铝石（AlO［OH］）等组成，故根据成分有一水硬铝石、一水软铝石、三水铝石之分。常含有SiO2、Fe2O3等混入物。铝土岩和粘土岩外貌和性质相似，一般称Al2O3/SiO2＞1者为铝质岩；≥2.6者称铝土矿；若＜1者则称粘土岩。和粘土岩相比，铝土岩岩性致密，硬度和比重较大，没有可塑性。致密块状、鲕状或豆状结构。因含杂质不同，颜色有白、灰、黄等。成因不一，主要由铝硅酸盐矿物（如长石等）化学风化分解后形成的氧化铝经搬运在海、湖盆中沉积而成，也有一部分是残积而成。是炼铝的主要原料。我国河北、辽宁、山东、河南、贵州、云南等省分布甚广。2.铁质岩为富含铁矿物的化学岩或生物化学岩。主要矿物成分有赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿等。常混入砂质、粘土、硅质等。致密块状、鲕状、豆状或肾状结构。含铁在30％以上即可称为铁矿。在地质时代的陆地表面，更主要是在浅海边缘形成。我国中、上元古界、泥盆系、石炭系等地层中常富含沉积型的铁质岩（铁矿）。3.锰质岩为富含锰矿物的沉积岩，一般含锰20％以上即成锰矿。主要矿物有软锰矿、硬锰矿、菱锰矿等，常混入砂、粘土、氧化铁、二氧化硅等杂质。多呈黑、黑褐、黑紫等色。有的性软、染手、呈土状；有的很硬，呈鲕状、肾状等。在地质时代锰质岩多在海、湖盆边缘形成，也可在风化壳中形成。目前全世界都在瞩目一种现代海底形成的金属矿源，即锰结核。1873年被英国海洋调查船首先在大西洋发现，但到1958年世界上才对锰结核进行正式有组织的调查，并逐步开展锰结核的勘探、试采和提炼技术的研究工作。锰结核广泛分布于世界各大洋3000至6000m深的洋底表层，估计储量达3万亿吨，太平洋约占一半，其次为印度洋，故被称为世界上最大的金属资源，并被预测是人类下一个世纪的主要矿产之一。据最近分析，锰结核中含有56种元素（据McKel-vey，1983），其中锰、铜、镍、钴等金属蕴藏总量分别是陆地储量的几十倍到1000多倍。按目前世界年消耗量计算，这些金属可供全世界使用上千年至数万年。而且锰结核是年有形成，仅太平洋每年就能增长1000万吨，相当于一个大型矿床。关于锰结核的成因问题，尚未得出确切结论，有人认为在洋底淤泥表层因为有机物频繁沉降，促使底土沉积物中的锰和有色金属层层堆积形成结核，由于底层淤泥具有一种弹性，因此把锰结核总是挤出淤泥，位于底土之上。还有人认为锰和其它金属来源可能与从洋底喷出的热水矿液有关。也有人认为由海洋中脊（裂缝）喷出的高温熔岩，经海水冲洗、析出含金属的热液，形成“重金属泥”，在一定条件下形成锰结核或热液多金属矿床。（二）硅、磷质盐类硅质岩是一种以二氧化硅为主要化学成分的岩石。二氧化硅是通过化学或生物化学沉积作用或某些火山作用生成的，主要矿物成分是玉髓、蛋白石、石英，常混入碳酸盐、氧化铁、粘土矿物等。磷质岩是一种富含磷酸盐矿物的岩石。主要矿物成分为磷灰石，常混入砂、粉砂、粘土、方解石、石英、海绿石等。大多数为经海洋生物化学作用沉积而成的。1.燧石岩一种致密坚硬的硅质岩石，俗称“火石”。主要矿物成分为玉髓、微粒石英、蛋白石等。常为浅灰至黑灰色，具蜡状光泽和贝壳状断口。主要产于石灰岩中，形成燧石结核、不规则团块或燧石条带（夹层），很少成为独立稳定的岩层。我国中、上元古界碳酸盐岩层中常含有燧石结核或薄层。多为海洋沉积或成岩交代而成。2.碧玉岩也是一种致密坚硬的硅质岩石，主要矿物成分为玉髓、细粒石英，常混入氧化铁等，呈红、棕、绿、玫瑰等色，具贝壳状断口，蜡状光泽。其性质和燧石岩基本相同，但碧玉岩常产于火山岩、火山碎屑岩中，其成因与火山沉积有关。质佳的碧玉可作各种工艺品。3.硅藻土是一种疏松粉状的硅质岩石，由硅藻遗体组成，硅藻含量可达70—90％。主要成分为蛋白石，常和粘土或碳酸盐混在一起。白或浅黄色，质轻而软，孔隙度可达90％左右，粘舌，吸咐力很强，是良好的吸附剂，可作炼油、制糖的吸附剂和净化剂，也是优良的隔音、隔热材料。多分布于新生代沉积层中，我国山东临朐、吉林、湖南等皆产硅藻土。4.磷块岩 通常把含P2O5大于5—8％的岩石统称磷块岩或磷质岩，其结构变化很大，有砂状结构、泥状结构等，外表有时以砂岩、页岩或碳酸盐岩，一般需用化学鉴别方法（与磷灰石同）。（三）碳酸盐岩类碳酸盐矿物含量大于50％，主要矿物成分为方解石、白云石等，常混入二氧化硅、氧化铁、粘土、砂等。常具结晶粒状结构、鲕状结构、豆状结构、生物结构或碎屑结构等。过去认为本类岩石主要形成于海湖盆地中的较深浅水环境，成因和形成环境比较简单。近来研究结果认为其沉积环境可以是浅水、较深水，也可以是潮上带，有许多是在有丰富生物和极浅水条件下形成的；其成因可以是化学沉积、生物化学沉积、生物沉积，也可以是机械作用的碎屑沉积，后一种虽然也具有碎屑岩类的特点，但其碎屑并非来源于陆地，而是由海盆内形成的碎屑，即内碎屑。本类岩石分布很广，仅次于粘土岩和其它碎屑岩，约占沉积岩总量的20％，在我国约占沉积岩总面积的55％。本类岩石的代表岩石为石灰岩和白云岩，但二者间有许多过渡类型的岩石，如表4-6。表4-6石灰岩与白云岩及其过渡岩石的划分 1.石灰岩类一类以方解石为主要组分的岩石，有灰、灰白、灰黑、黑、浅红、浅黄等颜色，性脆，硬度不大，小刀能刻动，滴盐酸剧烈起泡。由于石灰岩易溶，在石灰岩发育地区常形成石林、溶洞等，称喀斯特地貌。石灰岩是制石灰、水泥的主要原料和冶炼钢铁的熔剂，也是制化肥、电石的原料，并广泛用于制碱、制糖、陶瓷、玻璃、印刷等工业中。根据结构和成因，主要种类有：（1）竹叶状灰岩（砾屑灰岩）是一种典型的内碎屑灰岩。所谓内碎屑，也称盆地碎屑、同生碎屑，是沉积于水盆地底部的未完全固结或已固结的碳酸盐沉积物，经水流或波浪作用破碎、搬运、磨蚀而成的碎屑，这些碎屑根据大小可以称为砾屑、砂屑、粉屑、泥屑等。它们再沉积形成岩石，就是内碎屑灰岩。而竹叶状灰岩是由灰岩扁砾被钙质胶结而成的典型砾屑灰岩，其砾屑为扁圆或长椭圆形，垂直层面切开形似竹叶，故名。砾屑大小不一，磨圆度高，其表皮常有一层紫红色或黄色铁质氧化圈，砾屑约占60—70％。砾屑成分单一，多为泥晶方解石（泥晶指泥状碳酸钙细屑或晶体，又称灰泥）；胶结物和填充物多为微晶或细晶方解石，约占30—40％。我国华北寒武系上部和奥陶系下部有广泛分布。一般认为这种灰岩是在潮汐和波浪活动频繁的海滩地区（潮间带或潮下带），先沉积了泥晶灰岩，然后被潮汐或波浪破坏，形成碎块，并被磨蚀成砾，然后又被CaCO3胶结而成。沉积环境是氧化环境。有些灰岩是由砂屑或粉屑胶结而成的，可以称为砂屑灰岩或粉屑灰岩。这类灰岩可具交错层理、干裂、波痕等构造。（2）生物碎屑灰岩是由各种生物碎屑被碳酸钙胶结而成的灰岩，常见的有生物贝屑（贝壳碎屑）灰岩。它多形成于水流或波浪作用强烈的地区或生物礁的侧翼。（3）鲕状灰岩（鲕粒灰岩）指鲕粒含量大于50％的灰岩。鲕粒直径小于2mm，大于2mm者则称豆粒。这种灰岩的形成条件，一般认为是海水中溶解的CaCO3成过饱和状态，沉积环境为潮汐和波浪作用强烈的浅海，并且海水中富含泥砂等陆源碎屑、内碎屑、生物碎屑且比较混浊。潮汐和波浪作用经常引起水介质的搅动，每搅动一次，水中各种碎屑便处于悬浮状态，并促使CO2从水中逸出，这样就导致海水中过饱和的CaCO3发生沉淀，并以各种细小碎屑为结核中心，层层围绕，形成鲕粒。如此周而复始，鲕粒越来越大，当其重量超过波浪、水流搅动的能量，便堆积在海底，并为CaCO3所胶结，形成鲕状灰岩。所以，这种灰岩是一种化学成因和机械成因的灰岩。我国北方中寒武统有典型的鲕状灰岩。（4）化学石灰岩指通过化学及生物化学方式由海湖中沉淀而成的石灰岩。多具隐晶或结晶结构，致密均一，或具贝壳状断口。这种灰岩多形成于温暖浅海地区，气候温暖，有利于蒸发及水生植物进行光合作用，使海水中CO2释出或被植物吸收，导致CaCO3沉淀。另外，在泉水出口处，由于温度升高和压力减小，使水中CO2逸出，也导致CaCO3的沉淀，形成疏松多孔的石灰华。（5）结晶灰岩指主要由方解石晶粒组成的灰岩，它常由泥晶灰岩（由0.001—0.004mm的灰泥组成）及其它灰岩重结晶形成。2.白云岩类指以白云石为主要组分（50％以上）的碳酸盐岩。常混入方解石、粘土矿物、石膏等杂质。外貌与石灰岩相似，但硬度略大，较坚韧，滴稀盐酸（5％）不起泡或微弱发泡，风化面常有白云石粉及纵横交叉的刀砍状溶沟。按结构分，有碎屑白云岩、微晶白云岩、结晶白云岩等。按成因，可分为原生白云岩、交代白云岩（或次生白云岩）等。原生白云岩是在干热气候条件下的高盐度海湾、潟湖、咸化海或内陆咸水湖泊中通过化学沉淀而成的白云岩；或者是咸水中Mg2+离子交代置换底部CaCO3灰泥中一部分Ca2+离子（这种作用叫同生交代作用）而成的白云岩。原生白云岩的特征是成层稳定，生物化石稀少，常和石膏等共有些白云岩是在成岩过程中沉积的碳酸钙和被渗透下来的咸水中的硫酸镁、氯化镁等反应交代而成。这种作用叫白云岩化作用，这种白云岩叫成岩白云岩或交代白云岩。白云岩化的条件一般认为必须是水溶液中Mg/Ca比值相当大。这种白云岩层位不甚稳定，常呈似层状、透镜状、斑块状产于灰岩中，横向常过渡为白云质灰岩或灰岩。由于方解石被白云石交代后，体积缩小13％，故成岩白云岩孔隙发育，可为良好的储油层或某些矿床的控矿层。白云岩在冶金工业中可作熔剂和耐火材料，部分用来提炼金属镁，也可用作化肥、陶瓷、玻璃工业的配料和建筑石材。在上述石灰岩和白云岩之间，因二者含量比例不同，可有多种过渡岩石，如含白云质灰岩、白云质灰岩、灰质白云岩、含灰质白云岩等，其成分变化如表4-6所列。3.泥灰岩类是碳酸盐岩与粘土岩之间的一类过渡类型岩石。石灰岩中泥质（粘土）成分增加到25—50％，即可称泥灰岩；若白云岩中泥质（粘土）成分增加到25—50％，则称泥云岩。岩石致密，呈微粒或泥状结构，黄、灰、绿、紫等色。常分布于石灰岩和粘土岩的过渡地带，或夹于薄层灰岩和粘土岩之间，多呈薄层状或透镜体状产出。加冷盐酸起泡（泥云岩起泡微弱或不起泡），并有泥质残余物出现。（四）蒸发盐岩类指由钾、钠、钙、镁等卤化物及硫酸盐矿物为主要组份的纯化学沉积岩，又称盐类岩。这种岩石广泛分布于闭塞海湾、潟湖、内陆盐湖等沉积中。它们是在干燥气候条件下，由于海、湖水分强烈蒸发，卤水浓度增大，致使其中盐类结晶析出沉淀而成。常见的有石盐（NaCl）、钾石盐（KCl）、石膏（CaSO4·2H2O）、硬石膏（CaSO4）、芒硝（Na2SO4·10H2O）、苏打（Na2CO3·10H2O）、硼砂（Na2B4O7·10H2O）等，混入物有粘土、碎屑物以及方解石、白云石、氧化铁凝胶等，还经常伴生溴、碘等元素。这类岩石在沉积岩中所占比重很小，但其本身常构成重要的矿产。如青海柴达木盆地中有许多盐湖，估计盐类储量可达500多亿吨，其中钾盐达1亿多吨。新疆吐鲁番盆地艾丁湖是我国最低的地方（－154m），就是一个以芒硝为主的盐湖。（五）可燃有机岩类这是由各种生物（动物、植物）堆积，经过复杂变化所形成的、含有可燃性有机质的一类沉积岩，它们本身也是非常重要的地壳能源矿产。按照成分可分为二类：一是碳质可燃有机岩，包括煤、褐炭、泥炭等；一是沥青质可燃有机岩，化学成分以碳氢化合物为主，包括石油、天然气、地蜡、地沥青等。本类岩石的存在形式多种多样，有固体、液体和气体。在矿床一章将要进一步介绍。
2. 石灰岩矿床地质
一、成矿地质条件
构成石灰岩的主要矿物成分是方解石，它在地壳中产出较广。主要的工业石灰岩矿床是在海盆中由生物和生物化学沉积作用形成的。生物提供了各种粒级的碳酸钙质碎屑。灰泥的形成是由钙藻、浮游生物遗体的堆积、大的碳酸钙颗粒的磨蚀、藻类光合作用吸收大量CO2引起CaCO3直接沉淀生成的。砂及砾粒的碳酸钙颗粒是由腕足类、介形虫、珊瑚、棘皮动物等的贝壳残体、藻席开裂后的碎片和团块等组成。此外，珊瑚、海绵、苔藓虫等还在其组织内部及周围分泌出碳酸钙，形成坚硬的灰质骨架和包壳并堆积，造成生物礁。上述碳酸钙质沉积物基本上是就地生成的，它包括了悬浮质点、浮游生物遗体的下沉、底栖生物介壳堆积及生物礁的向上生长。沿岸流和陡的水下斜坡可导致已沉积的碳酸盐碎屑侧向迁移，并被风浪搬运较远，堆积在深水或浅水盆地内。
碳酸钙质的沉积发生在温暖的气候条件下。钙藻和无脊椎动物在温暖的水中大量繁殖，沉积形成较厚的方解石和文石质的介壳遗体。海水中CO2的含量对碳酸钙的沉积有重要影响。CO2含量高，pH值下降，使碳酸钙的溶解度加大，不利于碳酸钙沉积物的生成。CO2的含量与海水的温度有关。在现代两极地区的海水中，因含CO2多而缺少碳酸盐沉积。在赤道两侧南北纬30°范围内的热带海域中，碳酸钙是过饱和的，任何CO2的逸出，都可导致重碳酸钙转变为碳酸钙而沉积下来。
碳酸钙质的沉积发生在水体清洁的海域。混浊海水中含有大量的悬浮粘土质点和粉砂，减弱了阳光的照射和光合作用，抑制了钙藻生长，对于底栖动物，粘土质点堵塞了它们的摄食器官，也抑制它们的繁衍生存。
碳酸钙质的沉积主要发生在海盆边缘的浅海环境。浅水和水的上层是大量钙质生物活动的场所，一些提供碳酸钙的重要藻类都生活在10～15m的水域中。通过波浪搅动和海水压力的变化，使海水中溶解的CO2迅速释放，这些都是碳酸钙沉积的有利因素。碳酸钙沉积物生成后，便受到水动力条件的影响。沉积物被海流和波浪簸选淘洗，将细粒带走，而在滨海区留下粗粒级的沉积物。被带走的细粒则堆积在比较平静的海域，如瞧石、潟湖和陆棚边缘的较深处。在高能环境下，形成较纯净的分选好的粗粒碳盐钙质沉积物;在低能环境下，形成细粒的、含骨屑很少的碳酸钙质沉积物。
二、主要成因类型及矿床地质特征
按成因石灰岩矿床分为:化学或生物化学沉积矿床、机械碎屑沉积矿床及生物化学沉积矿床3种类型。
1.化学或生物化学沉积石灰岩矿床
该类型矿床是最主要的水泥石灰岩矿床类型，探明储量占全国累计探明储量的90%以上。按其岩性又可分为泥晶石灰岩矿床和鲕状石灰岩矿床两种。泥晶石灰岩矿床的成矿时代与分布范围广泛，几乎各主要赋矿地层中均有产出，多数水泥石灰岩矿床都属于此类型，典型矿床有河北邯郸峰峰、四川峨眉黄山及安徽铜陵伞形山等水泥石灰岩矿床。此类型矿床矿体形态一般较简单，呈层状或似层状，走向延伸可达几千米，厚度几米至几十米甚至上百米，矿床规模以大、中型为主。矿石一般呈灰—深灰色，泥晶结构，块状构造，化学成分纯净，杂质含量少，CaO含量高的可达55%，MgO含量低，是优质水泥石灰质原料。泥晶石灰岩一般在水能量较低的浅海、潟湖环境中较发育。泥晶颗粒一般小于0.01mm，其来源一是由于海水中CaCO3饱和而产生化学沉淀;二是生物遗体的分解或粒屑机械磨蚀而成。
鲕粒石灰岩的形成与波浪水流作用有关，常具大型交错层理。鲕粒是在潮汐作用下的沙坝或三角洲地区形成的，其外壳是由无机沉淀下来的文石在运动的鲕粒的鲕核上短期间断性沉淀而成。鲕粒石灰岩矿床在中国北方分布较广，例如，山东滕县马山、河北获鹿王屋、北京昌平文殊峪、辽宁辽阳小屯等水泥石灰岩矿床属于此种类型，在浙江、广西、云南及四川等地也有此种矿床分布。此种矿床矿体形态以层状为主，层位较稳定，厚度几米至几十米，矿床规模以大、中型为主。矿石颜色从浅至暗色均有，粒屑结构，亮晶胶结为主，块状构造，化学成分中CaO含量48%～50%，MgO含量因易于白云岩化而变化较大，含量过高时形成夹石，使矿体结构复杂化。
矿床实例:河北邯郸峰峰水泥石灰岩矿床
该矿床位于邯郸市区南西29km，矿区出露地层有第四系黄土、上石炭统铝土质粘土或灰岩、中奥陶统石灰岩，单斜产出，走向北东20°，倾角5°～30°。区内断裂发育，常错断矿层，但对矿石质量影响很小。
矿体赋存于中奥陶统石灰岩中。岩性较复杂，粉—泥晶石灰岩与白云石化豹斑状粉—泥晶石灰岩呈互层出现(图20－1)。自上而下矿体顶板为黄色土状泥质石灰岩、灰白色砂质石灰岩、灰色致密状粉—泥晶石灰岩及砾岩等，各处厚度不等，有的已被剥蚀掉，最厚的可达几十米。Ⅰ号矿层岩性为灰色致密状粉—泥晶石灰岩，灰黄色土状泥质灰岩，灰色粉—泥晶石灰岩夹豹斑状石灰岩，以泥晶石灰岩为主，厚度58m。Ⅰ号矿层与Ⅱ号矿层之间的夹层岩性为黄色土状白云质石灰岩夹灰色结晶石灰岩，厚度6～9m。Ⅱ号矿层岩性为灰色粉—泥晶石灰岩，厚度27.92m。矿体底板岩性为泥质、白云质灰岩等。
图20－1 河北邯郸峰峰水泥石灰岩矿地质剖面简图
矿石类型主要有两种:①灰色粉—泥晶石灰岩，粉—泥晶结构，块状构造，含少量砂屑、生物屑、鲕粒等。矿物成分中方解石含量达99%，含少量石英、泥质及褐铁矿。②灰色夹褐色斑状白云石化豹斑状石灰岩，粉—泥晶结构，豹斑状构造。矿物成分以方解石为主，含较多白云石及少量石英、褐铁矿。白云石呈自形菱形晶体，颗粒较小，彼此以平直的晶面镶嵌产出，形成矿石中的“豹斑”。
矿石质量稳定，Ⅰ、Ⅱ矿层矿石化学成分:w(CaO)54.31%～54.39%，w(MgO)0.66%～0.70%，w(SiO2)1.2%，w(Al2O3)1%～1.1%，w(Fe2O3)0.9%～1.2%，w(SO3)0.07%，是优良的水泥石灰质原料。矿床规模为大型，已开采利用，为邯郸水泥厂的原料基地。
2.机械碎屑沉积石灰岩矿床
该类型矿床主要分布于中国北方寒武系上统和奥陶系下统，南方上泥盆统和下三叠统也有产出。一般是在海水进退频繁，振荡运动强烈，沉积环境常常变化的条件下，由于潮汐波浪对碳酸盐沉积物反复剥蚀、搬运、沉积的结果，在潮上带或潮间带成矿。岩性以砾屑、砂屑、粉屑石灰岩为主，常夹有泥晶石灰岩和鲕粒石灰岩。例如，山西大同七峰山、山东青州明祖山、广西柳江劳稿山等水泥石灰岩矿床均属于此类型。矿体形态呈层状、似层状，厚几米至十几米，矿床规模为小到大型。矿石呈浅灰，灰褐或灰黄色，粒屑结构、薄层状构造，泥晶或亮晶胶结，泥质、铁质含量较高，常见生物碎屑如腕足类、三叶虫、介形虫、棘皮屑等，化学成分变化较大，CaO含量一般较低，由于沉积环境蒸发作用较强烈，易形成高镁卤水使石灰岩发生白云岩化，因而MgO含量往往偏高，SiO2，Al2O3含量也较高。
矿床实例:广西柳江劳稿山水泥石灰岩矿床
该矿床属机械碎屑沉积矿床。矿体赋存于泥盆系上统融县组中，呈厚层状单斜产出，倾向南西，倾角32°～64°，分布长度1030m，宽度650m，厚度1000m。自下而上分为3层(图20－2)。一矿层为灰色亮晶鲕粒石灰岩，厚214m;二矿层为灰色亮晶鲕粒石灰岩，厚275m;三矿层为浅灰色、灰色亮晶砂屑石灰岩，厚476m。矿层中夹石为高镁质的白云质灰岩、白云岩团块、条带和透镜体，一般长度大于8m，宽度大于6m，个别大的可达300m，多顺层产出，以三矿层中夹石较多，二矿层中较少。矿石类型分为亮晶鲕粒石灰岩和亮晶砂屑石灰岩两种，主要是鲕粒与碎屑结构的差异，均具块状构造，矿物成分和化学成分变化不大。主要矿物成分为方解石，占99%，含少量白云石，化学成分分别为:CaO54.7%～54.9%，MgO0.84%～0.90%，SiO20.34%～0.39%，Al2O30.07%～0.08%，Fe2O30.07%。本矿床矿石质量好且稳定，是良好的水泥原料，矿床规模为大型。矿区岩溶较发育，岩溶率6.7%，开采中要引起注意。
图20－2 广西柳江劳稿山水泥石灰岩矿床地质剖面简图
3.生物化学沉积石灰岩矿床
常以富含生物碎屑为标志，在南方和北方都有分布，尤其是南方地区的上古生界中最发育。例如，浙江、江苏、安徽、江西等地石炭系中统的黄龙灰岩是以海百合化石等为主的生物碎屑石灰岩，其上的上石炭统船山灰岩是以核形石及其他生物碎屑为主的生物碎屑石灰岩;广西、贵州、云南等地泥盆系中上统藻球粒石灰岩和陕西、四川、云南等地二叠系生物碎屑石灰岩;辽宁前寒武系、河北蓟县中－新元古界叠层石灰岩及藻灰岩等，所构成的水泥石灰岩矿床均属于此类型。矿体常呈层状产出，形态较稳定，厚度几米至几十米甚至几百米，矿床规模以大、中型为主。矿石呈灰—黑色，粉屑结构，块状构造，含有的生物碎屑种类多，如有孔虫、介形虫、腕足类、腹足类、层孔虫等，常夹有泥晶、粉晶石灰岩。由生物骨骼堆积而成的生物碎屑石灰岩矿石中，CaO含量一般在50%以上，MgO含量低，是优良的水泥石灰原料。
矿床实例:浙江杭州石龙山水泥石灰岩矿床
该矿床是生物作用沉积的。矿区位于杭州市南西17km，为石龙山向斜的一部分，轴向自西而东由北北西逐渐转向东西向。核部地层为石炭系上统船山组石灰岩，两翼为下石炭统珠藏坞组砂页岩，倾角南翼为38°～56°，北翼为50°～68°。区内断裂较发育，北翼地层受构造影响而缺失较多。
矿体赋存于石炭系中统黄龙组和上统船山组中，呈长条带分布。共分6层矿:第一矿层为含生物碎屑泥—粉晶石灰岩，第二矿层为粉晶生物屑石灰岩，第三矿层为生物屑泥—粉晶石灰岩，第四矿层为亮晶球(团)粒生物碎屑石灰岩，含硅、钙质结核，第五矿层为生物碎屑石灰岩，第六矿层为灰黑色中厚层石灰岩。其中第四矿层为主矿体，长2900m，厚64～105m。
矿石类型主要有两种:①粒屑粉晶石灰岩，呈灰色，球粒生物碎屑粉晶结构，块状构造。生物碎屑含量20%～30%，有介形虫、苔虫、腕足类等多种，球粒由泥晶方解石组成，含量不定，粉晶含量约为60%，亮晶约为10%，矿物成分中方解石占95%～99%，白云石1%～5%，偶见石英。②生物碎屑石灰岩，呈灰色，亮晶球(团)粒生物屑结构，块状构造。生物碎屑种类同前，含量为30%～35%，球粒含量10%～20%，核形石含量有时达20%，粉晶、亮晶含量10%～35%。矿物成分以方解石为主，含少量白云石。矿石化学成分:w(CaO)54.69%，w(MgO)0.26%，w(K2O+Na2O)0.05%，w(SiO2)1.65%，w(SO3)1.65%，烧失量41.7%，矿石质量好，矿床规模大，是良好的水泥石灰质原料，已开采利用，供应杭州市第二水泥厂等。
三、石灰岩矿床的分布
我国是世界上石灰岩矿资源丰富的国家之一，石灰岩资源分布范围广、储量大、质量优。石灰岩矿产在每个地质时代都有沉积，各个地质构造发展阶段都有分布，但质量好、规模大的石灰岩矿床往往赋存于一定的层位中。在华北地区，石灰岩矿床几乎全都产在早古生代寒武纪和奥陶纪;东北地区石灰岩产在寒武纪、奥陶纪、石炭纪和二叠纪;华南地区石灰岩主要产在石炭纪、二叠纪和中生代早期。中上泥盆系石灰岩分布于湖南、湖北、广东、广西、福建和江苏南部。
我国石灰岩按用途可划分为水泥用石灰岩、冶金用石灰岩、石灰用石灰岩、化工用石灰岩、建筑用石灰岩、饰面用石灰岩等。截至2005年底，我国查明石灰岩矿产地2050处，其中水泥用石灰岩1554处，建筑和饰面用石灰岩矿产地65处，其余矿产地43l处。建筑用石灰岩查明资源储量13116万m3，饰面用灰岩查明资源储量11040.77万m3，其余矿产查明资源储量914.62亿t。
3. 石灰岩的主要工程地质特征是什么
推荐《西部探矿工程》发表的石灰岩地区的工程地质特点与岩土勘察研究
4. 石灰岩属于地质作用的什么作用
溶洞的形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果,石灰岩里不溶性的碳酸钙受水和二氧化碳的作用能转化为微溶性的碳酸氢钙.
5. 石灰岩地质为什么容易下渗
因为石灰岩的质地比较薄，密度不大，间隙多，很容易下渗的。
6. 石灰岩经过什么地质作用变成大理岩
石灰岩和大理岩都是碳酸钙，经过变质作用形成的
7. 贵州的一个山峰的岩性是石灰岩,这岩石可能是什么地质年代
贵州的一个山峰的岩石性质一般来说都是石灰岩，这岩石可能是什么样的地质，大部分都是形容在几万年以前的一些图纸，经过图纸的压力以后最后慢慢形成。
8. 石灰岩地质问题
向斜是储水构造，只要地下有隔水层，就可以通过打机井的方式解决该地的缺水问题
9. 石灰岩地质产钻石吗
石灰岩地质不具备钻石形成条件。
1：钻石形成的地质条件：
钻石形成于火山岩,而且主要产出于金伯利岩,另一种含有钻石的原岩称钾镁煌斑岩（lamproite),它是一种过碱性镁质火山岩,主要由白榴石、火山玻璃形成,可含辉石、橄榄石等矿物,典型产地为澳大利亚西部阿盖尔（Argyle).
2：钻石形成的条件：
科学家们经过对来自世界不同矿山钻石及其中原生包裹体矿物的研究发现,钻石的形成条件一般为压力在4.5-6.0Gpa(相当于150-200km的深度）,温度为1100-1500摄氏度.虽然理论上说,钻石可形成于地球历史的各个时期/阶段,而目前所开采的矿山中,大部分钻石主要形成于33亿年前以及12-17亿年这两个时期.如南非的一些钻石年龄为45亿左右,表明这些钻石在地球诞生后不久便已开始在地球深部结晶,钻石是世界上最古老的宝石.钻石的形成需要一个漫长的历史过程,这从钻石主要出产于地球上古老的稳定大陆地区可以证实.另外,地外星体对地球的撞击,产生瞬间的高温、高压,也可形成钻石,如1988年前苏联科学院报道在陨石中发现了钻石,但这种作用形成的钻石并无经济价值.
3：石灰岩的形成条件：
石灰岩的形成过程漫长，主要是在浅海环境中形成的。当有封闭的地理环境（如湖盆、泻湖、海湾等），干燥的气候条件，水的蒸发量超过补给量，并有盐类的补给时，就会发生蒸发沉积作用。
以福建省三明永安市为例。位于永安县城西北方向的大湖镇以西，分布着上石炭系灰岩。石炭纪地壳运动非常活跃，海平面升降相对频繁，且气候条件温暖湿润，存在大规模的森林。在这个大地理环境下，该地质时期的永安处于滨海向浅海环境过渡的时期，石炭系地层中沉积的石灰岩既具有滨海相又具有浅海相。因此，石灰岩岩性往往为薄层条带状灰岩、泥灰岩或二者互层，并夹有薄层泥岩，例如永安黑风口地区内石炭中统黄龙组地层的石灰岩。
10. 石灰岩地质的特点
石灰岩地质的特点,土壤肥沃,适宜种植稻谷(含水稻、陆稻)、玉米、冬荞、花生、油菜、甘蔗、茶叶等作物