地质百科：区分碳酸盐、碳酸岩与碳酸盐岩

原创 西北院油气中心 元素和同位素地球化学 2024-03-25 07:21 北京

碳酸盐、碳酸岩与碳酸盐岩，这三个术语在地质学领域中虽紧密相关且时常被提及，但其内涵与外延的微妙差异往往易引发混淆。尽管它们均围绕碳元素的地质表征展开，实则指向了三个层次分明、各有侧重的地质实体，各自承载着独特的地质意义与地球科学价值。本文章旨在澄清这三者的概念边界，揭示其内在联系与区别，为理解和应用这些概念提供清晰的指引。

总结区分要点：

碳酸盐（carbonate）：是无机盐化合物的类别，是构成碳酸盐岩和碳酸岩的基本矿物单元，可在多种地质环境中通过化学或生物过程形成。作为基础化学术语，指代一类由碳酸根离子（CO₃²⁻）与金属阳离子（如钙、镁、铁等）组成的无机化合物，如方解石（CaCO₃）、白云石（CaMg(CO₃)₂）。这些化合物不仅构成地球表层广泛的矿物成分，如沉积岩中的灰岩、生物体内的贝壳与骨骼，还参与全球碳循环与气候调节，通过风化、沉积、生物矿化等过程动态交换，构成地球系统中碳元素的重要载体。

描述:方解石的玻璃状宝石鳞片状晶体（德比郡，英格兰，英国）

碳酸岩（carbonatite）：是岩浆岩类型，源自富含碳酸盐矿物的岩浆冷却固化，与火山活动或岩浆侵入等地幔上涌过程相关。这一概念则聚焦于岩石学范畴，特指那些主要由碳酸盐矿物组成的岩石类型。它们可以是原生的火成碳酸岩，如碱性玄武岩中的碳酸盐夹杂物，它们记录了古海洋环境变迁、生物演化及地球气候历史。这些岩石的形成、分布、结构与组分，揭示了地质时期地球表面化学条件、生物活动与板块构造动力学的复杂互动。

帕拉博拉碱性碳酸岩地块的典型碳酸岩标本。这个标本是唐·欧文斯1982年作为地质学家驻扎在那里时收集的。它基本上是带状方解石(或白云石)与磁铁矿。

碳酸盐岩（carbonate rock）：是沉积岩类型，由水体中溶解的碳酸盐类物质经过沉积作用形成，包括生物遗骸的堆积和化学沉淀，如石灰岩和白云岩等，常见于海洋、湖泊等水体底部。许多碳酸盐岩层，特别是海相碳酸盐岩，如石灰岩和白云岩，往往含有大量生物遗骸（如浮游生物、藻类、微生物等），这些有机质在适当的埋藏深度和温度条件下可以转化为石油和天然气。，“碳酸盐岩”一词更强调其作为地壳中一大类重要岩石单元的地位，尤其是在地质资源评估、油气储层研究、矿产勘查及环境地质问题探讨中，它既涵盖了广泛的沉积碳酸盐岩，也可能包括少量火成来源的碳酸盐岩石。其丰富的多样性和巨大的体积，使之成为理解地球物质循环、能源储备、构造活动乃至古生态重建的关键窗口。

埃特拉特的白垩悬崖(碳酸盐岩)。©Urban，维基百科

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