碳酸盐岩是 地球 表面分布较广的一种重要的岩石类型， 是由沉积的 文石 （ 方解石 、 白云石 等）组成的一种 沉积岩 ，主要岩石类型为 大理石 （方解石含量大于50%）和 白云岩 （白云石含量大于50%）。
截至2018年，碳酸盐岩分布很广，约占沉积岩总量的20%，仅次于泥质岩和 碎屑岩 ，居第三位。在中国，沉积岩占全国总面积的75%，而碳酸盐岩占沉积岩覆盖面积的55%。北方的元古宇和古生界，南方的震旦系、古生界及三叠系，都是以碳酸盐岩为主。
碳酸盐岩中的矿产资源丰富，除了其本身是很好的冶金、建筑、化工、农业原材料以及装饰品、工艺品以外，岩石中还含有其他非金属矿物及金属矿物，如铁、铝、锰、磷、 石盐 、 钾盐 等；碳酸盐岩中蕴藏的石油及天然气资源也很丰富，世界上与碳酸盐岩有关的油气藏储量占世界总储量的50%以上，产量占总产量的60%以上。
简介
碳酸盐岩沉积形成的碳酸盐矿物组成的岩石的总称。主要为 石灰岩 和 白云岩 两类。 碳酸根 岩和碳酸盐 沉积物 从前 寒武纪 到现在均有产出，分布极广，约占 沉积岩 总量的1/5～1/4。碳酸盐岩中储集有丰富的石油、天然气和 地下水 。世界上碳酸盐岩型油气田储量占总储量的50％，占总产量的60％。与碳酸盐岩共生的固体矿产有 石膏 、 石盐 、 钾盐 及汞、锑、铜、铅、锌、银、 、钴、 、钒等。
矿物结构
、 菱镁矿 、 菱铁矿 、 菱锰矿 组成。现代 碳酸钙 沉积主要由高镁方解石、 文石 及少量低镁方解石组成。低镁方解石最稳定，文石不稳定，高镁方解石最不稳定。后两者在沉积后易转变成低镁方解石。因此，古代岩石中的 碳酸盐矿物 多是低镁方解石。碳酸盐矿物的结晶习性和 晶体 特征与形成环境有关。
碳酸根 岩中混入的非碳酸盐成分有： 石膏 、 重晶石 、 石盐 及钾 柠檬酸镁 矿物等，此外还有少量 蛋白石 、自生 石英 、 海绿石 、 磷酸盐 矿物和有机质。常见的陆源混入物有 粘土 、碎屑石英和 长石 及微量重矿物。陆源矿物含量超过50%时，则碳酸盐岩过渡为粘土或 碎屑岩 。
包括下列几种。
① 粒屑结构 ，按 粒径 大小分为：砾屑（粒径>2毫米）、砂屑（粒径2～0.062毫米）、粉屑（粒径0.062～0.032毫米）、微屑（粒径0.032～0.004毫米）和泥屑(粒径<0.004毫米)。砾屑的排列方位、粒度组成和分选性是分析 碳酸根 沉积物 沉积环境的重要标志。由核心和包壳组成的粒径小于2毫米的球形或椭球形的颗粒为 粒。由富藻纹层组成的球形包粒为藻包粒。由 微晶 文石 组成的不具内部构造的、表面光滑的球形或卵形颗粒称球粒或团粒。外形不规则的复合颗粒集合体为 团块 及凝聚颗粒等。
② 钙质 生物化石显微结构，按 方解石 （文石） 晶体 的空间形态，分为由光性方位不一致、三向大致等轴的方解石（文石）几何体组成的粒状结构，广泛见于低等生物中；由平行或放射状排列，一向延长的细柱或针状方解石（文石）晶体组成的纤（柱）状结构，为 刺胞动物门 、 节肢动物门 、 轮藻 颈卵器 的主要结构；由厚度小于1～2微米、近于平行的方解石（ 文石 ） 薄片 叠积而成的片状结构，常见于 软体动物门 、 腕足动物门 、 苔藓虫 和 植物病原线虫 栖管中；全部或局部由一致 消光 的单一晶体或 双晶 组成的 单晶 结构，是 棘皮动物 的主要特征。 钙质 生物化石的显微结构有从粒状→纤（柱）状→片状→单晶结构的演化趋势。
③ 晶粒 结构，根据粒度划分为砾晶、砂晶、 玫瑰晶 和泥晶。晶粒也可根据其自形程度划分为自形晶、半自形晶和它形晶。
④生物 骨架 ，指原地生长的群体生物，如珊瑚、苔藓虫、海绵、层孔虫等坚硬钙质骨骼所形成的格架。另外，一些 藻类 ，如 蓝藻 和 红藻 ，其粘液可以粘结其他 碳酸根 组分，形成粘结骨架。
除上述结构外，碳酸盐岩还发育孔隙结构，包括①原生孔隙，形成于沉积同生阶段，如粒间孔隙、遮蔽孔隙、 体腔 孔隙、生物钻孔、窗格和层状空洞等；②次生孔隙，形成于成岩及后生作用的溶解改造，如粒内孔、铸模孔、晶间孔及其他溶蚀孔隙。
包括生物成因构造和特殊构造：1、生物成因构造。A 叠层石 ：由 蓝藻 形成的叠层构造，表现为富藻纹层与富碳酸盐纹层交互叠置。不同类型的叠层构造可反映形成环境的水动力条件的强弱，层状叠层石代表水动力条件较弱，属于 潮间带 上部产物，而 柱状 叠层代表水动力条件较强，属于潮间带下部或者潮下带上部产物；B虫孔及虫迹构造：由生物活动形成的各种虫孔和虫迹构造，可指示生物特征及活动情况。2、特殊构造。A鸟眼构造：如毫米级大小的、常呈定向排列的、多为 方解石 或 硬石膏 充填的形似鸟眼的鸟眼构造，主要出现于 潮上带 ；B示顶底构造： 碳酸根 沉积物 充填在碳酸盐岩孔隙中形成的示顶底构造，表现为孔隙下部首先充填暗色的泥晶或 玫瑰晶 方解石，其后上部为浅色的 亮晶方解石 或盐类矿物充填，二者界面平直，并平行于水平面，此构造可判断岩层顶底。C 缝合线 构造：岩层断面上呈锯齿状曲线（缝合线），它在平面上是一个起伏不平的面。一般认为缝合线是在压溶作用下形成的。还有与 碎屑岩 相似的构造（见 沉积岩 ）。
主要类型
①成分分类，采用 白云石 、 方解石 和非 文石 的三端元图解，将碳酸盐岩分成8种类型（见图）。②结构成因分类，可将碳酸盐岩分成亮晶异常 化学 岩、泥晶异常化学岩、泥晶岩（正常化学岩）、原地礁 大理石 、交代 白云岩 等类型。
基本内容
碳酸盐岩
carbonate rock
主要由碳酸盐矿物（大于50％）组成的沉积岩。主要矿物成分是方解石、白云石、铁白云石、 菱镁矿 等，其次为 石英 、云母、 长石 和 粘土 矿物等；化学成分主要为CaO、MgO和 CO2 ，其次为SiO2 、TiO2 、FeO、 氧化铁 、Al2O3、K2O、Na2O、H2O以及某些 微量元素 。通常为灰色、灰白色。性脆。具粒屑（如岩屑、生物碎屑等） 、生物 骨架 （如珊瑚、层孔虫等）、 晶粒 （粗晶、中晶、细晶、 微晶 等）和残余（残余生物、残余 鲕 状）结构。构造类型复杂、多样，有叠层构造（如常见于潮坪地区的 叠层石 ）、乌眼构造和 缝合线 构造。多呈厚层或薄层状产出。可分为 石灰岩 和 白云岩 两大岩石类型。①石灰岩类。主要矿物为 方解石 （＞50％），其次为 白云石 、 菱镁矿 、 石英 、 长石 和 粘土 矿物等。常见岩石类型有 内碎屑 大理石 ，生物碎屑灰岩、 鲕粒灰岩 、球粒灰岩、泥晶灰岩、 钙华 和泉华等。②白云岩类。主要由白云石(＞50％)组成，其次为方解石、菱镁矿、石英、长石、粘土矿物等。常见岩石类型有同生白云岩、碎屑白云岩、成岩白云岩和后生白云岩等。因受 物理化学 条件变化的影响，常发生白云岩化、膏化、硅化、 重结晶 及溶蚀等后生作用。 岩性 较脆弱，易遭风化溶蚀，在碳酸盐岩发育地区常形成 天峻石林 、 溶洞 、 暗河 等地貌景观，通称 喀斯特 地形。碳酸盐岩在 地壳 中分布仅次于泥质岩和 砂岩 ，约占 沉积岩 总面积的20％，几乎在各个地史时期都有形成。 中国 各地，特别是 西南地区 ，也广泛分布有碳酸盐岩，其成岩时代主要为震旦纪、 寒武纪 、奥陶 纪、 泥盆纪 、 石炭纪 和二 叠纪。许多金属矿产（如铜、铅、锌、汞、锑、 、钴、银等）和非金属矿产（如 重晶石 、 天青石 、 石棉 、自然硫、 水晶 、 萤石 、 方解石晶体 等）在成因上都与碳酸盐岩有关。世界上与碳酸盐岩有关的石油和天然气储量占总储量的50％，产量约占总产量的60％。
成因
碳酸盐岩是自然界中 碳酸氢钙 溶液发生 过饱和 ，从水体中沉淀形成。现代和古代碳酸盐沉积主要分布于低纬度带无河流注入的清澈而温暖的浅海 大陆架 环境以及滨岸地区。这是因为 碳酸根 过饱和沉淀需要排出 CO2 气，海水温度升高和海水深度变小都有利于水中CO2分压降低，促进重碳酸钙过饱和沉淀。另外，温暖浅海环境，生物发育， 藻类 光合作用 均需要吸收CO2，也促进CaCO3的饱和和沉淀。底栖和 浮游生物 还通过 生物化学 和生物物理作用直接建造 钙质 骨骼，形成生物碳酸盐岩。机械作用在碳酸盐岩形成中占有重要位置。在浅海带中一经沉淀的碳酸盐 沉积物 就受到水动力带能量的改造、簸选和沉积分异，形成以机械作用为主的各种滩、坝颗粒碳酸盐沉积体。同时，波浪、 潮汐 流、风暴流搅动海盆地，促使海水中CO2迅速释放，由新鲜的水流带来充分的养料，加速生物繁殖，因而使 碳酸根 沉积。
在有陆源输入的浅海盆地，碳酸盐沉积受到排斥和干扰，形成不纯的泥质和砂质碳酸盐岩。在有障壁的 潟湖 和 海湾 ，常常因海水中Mg2+浓度增加，形成高镁碳酸盐岩和 白云岩 。在大陆淡水环境，碳酸盐 过饱和 时常常形成各种结壳状碳酸盐岩──钙结岩。
最新发现
2014年5月11日， 塔里木油田 近年来依靠科技创新和尖端配套技术应用，攻克油气高效开发的世界级难题，截至目前碳酸盐岩原油产量累计突破1000万吨，探明 地质储量 逾3亿吨。
据 中国石油天然气集团有限公司 塔里木油田公司介绍，连日来，油田碳酸盐岩原油日产量保持在5600吨以上水平，先后投产的551口生产井累计产量1010．29万吨，突破千万吨大关
碳酸盐岩是指碳酸盐矿物组成的岩石的总称，具有多重孔隙特征。虽然这些埋藏在地下5000米的岩隙中蕴藏着丰富的原油资源，但其难度很大。 塔里木盆地 中碳酸盐岩油气藏约占盆地油气资源总量的三分之一。
自2005年以来， 塔里木油田 碳酸盐岩原油年产量从24万吨增至目前的190万吨左右，年均增长率超过12%，塔里木油田油气三级 地质储量 连续9年保持高位增长。
参考书目
何镜宇、 孟祥化 ：《沉积岩和沉积相模式及建造》， 地质出版社 ， 北京 ，1987。
E.Flugel, Microfacies Analysisof limestone,Springer-Verlag,Berlin,1982.
海洋碳酸盐 沉积物 主要有三种来源：生物来源、 化学 来源、陆源。最重要的是生物来源。在 碳酸根 的沉积作用中，生物和 生物化学 作用比化学作用大数百-数千倍。化学来源碳酸盐在海洋中发育有限。大部分碳酸盐是在“浅，暖，清”的特殊水域环境中经生物或生物化学作用形成的。