第八章 碳酸盐岩各论汇总.docx
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第八章碳酸盐岩各论汇总
第八章碳酸盐岩各论
第一节碳酸盐岩的分类
一、碳酸盐岩的分类
碳酸盐岩首先可按成分划分为石灰岩和白云岩两种基本类型，此外还有若干过渡类型，它们与粘土岩、碎屑岩之间也常存在过渡。
石灰岩—白云岩系列的各类岩石划分如表所示：
表1根据方解石和白云石的相对含量划分的岩石类型
岩石类型
方解石
白云石
CaO：
MgO
石灰岩类
纯石灰岩
含白云的石灰岩
白云质石灰岩
100～95
95～75
75～50
0～5
5～25
25～50
＞50.1
50.1～9.1
9.1～4.0
白云岩类
灰质白云岩
含灰的白云岩
纯白云岩
50～25
25～5
5～0
50～75
75～95
95～100
4.0～2.2
2.2～1.5
1.5～1.4
碳酸盐岩中常混入粘土物质，它与粘土岩之间存在一系列过渡岩石类型，其分类见下表：
表2石灰岩－粘土岩系列的岩石类型
岩石类型
方解石％
粘土矿物％
纯石灰岩
100－95
0－5
石灰岩
含泥的石灰岩
微含泥的石灰岩
90－75
95－90
5－25
5－10
含泥的石灰岩
90－75
10－25
泥质石灰岩
75－50
25－50
粘土岩
灰质粘土岩
含灰的粘土岩
纯粘土岩
50－25
25－5
5－0
50－75
75－95
95－100
注意，这里的“泥”是指粘土成分的泥，也可用“粘土”代替。
碳酸盐岩中还可混入其它陆源碎屑物质和硅质成分，同样可组成碳酸盐岩与碎屑岩或硅质岩之间的一系列的过渡岩石类型。
二、碳酸盐岩的结构—成因分类
从五十年代末期以来，以结构—成因观点提出了许多碳酸盐岩分类方案。
其中最有突破性方案要数福克（1959,1962）以具有成因意义的结构为依据的分类。
它的分类引入了碎屑岩成因观点，认为碳酸盐岩各类岩石的形成，除生物、化学作用外，重要因素是水介质的机械动力作用。
除福克的分类外，邓哈姆（1962）从强调结构的角度来划分碳酸盐岩的结构类型也值得注意。
（一）福克的分类
福克的碳酸盐岩分类方案是以石灰岩为主体，考虑到白云岩的成因特点，把碳酸盐岩分为五个类型。
石灰岩的分类基础是以石灰岩中三个主要结构组分端元为依据，把石灰岩划分为三个基本类型，并用三角图图解表示。
1.三个端元
（1）异化颗粒：
相当于盆内颗粒或颗粒
（2）微晶方解石或简称微晶，相当于灰泥或泥晶
（3）亮晶方解石胶结物
2.三个主要类型
Ⅰ亮晶异化石灰岩
主要由异化颗粒组成，其粒间空隙主要为亮晶方解石充填或空着，很少含微晶方解石泥。
这种石灰岩是在水动力条件很强的环境中生成的。
强烈和持续的水流使异化颗粒得到很好的淘洗，把微晶方解石从颗粒间冲洗干净，因此，沉积下来的主要是分选很好的异化颗粒。
这些异化颗粒沉积后，粒间水发生化学沉淀，形成亮晶方解石胶结物。
这样，就生成了亮晶异化石灰岩。
这种石灰岩与粘土杂基含量很少的砂岩很相似。
Ⅱ微晶异化石灰岩
主要由异化颗粒及微晶方解石泥组成，不含或很少含亮晶方解石胶结物。
形成这种石灰岩的水动力条件比亮晶异化颗粒石灰岩的弱多了。
因此，微晶方解石泥很难被冲走，所以异化颗粒就和微晶方解石泥以其沉积下来，形成了微晶异化石灰岩。
由于异化颗粒间的孔隙已由在泥晶方解石充填，所以就没有多少空间再让粒间水占据，因此也就不可能沉淀出较多的亮晶方解石。
微晶异化石灰岩与粘土质或泥质砂岩相似。
Ⅲ微晶石灰岩
几乎全部由微晶方解石泥组成。
这是水动力条件很弱环境中的产物，与粘土岩很相似。
福克把Ⅰ、Ⅱ类叫作异化石灰岩，把Ⅲ类叫作正常化学岩。
3.其它两种类型
福克还把有生物格架组成的礁灰岩，划分为生物岩。
因为大多数白云岩是交代成因，福克又划分出第Ⅴ类型：
交代白云岩。
这就是福克关于碳酸盐岩分类的基本内容。
4.优点和缺点
（1）优点
福克分类方案的核心，也就是它最大的优点，是把碎屑岩的结构观点系统地引进到碳酸盐岩中来。
（2）缺点
①三端元中，只有异化颗粒和微晶方解石泥是独立的结构组分，它们的有无和相对含量决定了岩石类型，也反映了这些岩石类型的沉积环境的水动力条件。
而作为粒间水化学沉淀产物的亮晶方解石胶结物，不是独立成分，其有无和多少是由微晶方解石泥的有无和多少决定的。
所以，把亮晶和另两个较主要的组分同等对待，就会使分类繁琐而且欠科学性。
②未考虑重结晶的作用，因而对老石灰岩来说，难以将亮晶方解石胶结物和微晶方解石泥区分开。
③规则太多，数量标准很多，很繁琐。
④用“正常”和“异常化学岩”这些非成因术语概括岩石类型并不恰当。
例如他把微晶石灰岩当作“正常化学岩”就不恰当，因为微晶方解石也有机械、化学和生物三种成因。
（二）邓哈姆的分类
1.分类原则
邓哈姆（1962）的分类方案强调碳酸盐岩结构的类别，以颗粒和灰泥基质的数量比作为基础，即以颗粒支撑为主还是以灰泥支撑为主，划分出灰泥岩和颗粒岩两大类。
将生物骨架粘结原始沉积物形成的岩类划分为粘结岩；另外，还划分出结构不能辨认的结晶碳酸盐岩。
2.环境意义
以灰泥支撑的结构表示低能的静水环境的产物，以颗粒支撑的结构表示高能量的波浪、流水的簸洗和再搬运作用形成的沉积结构。
此处的“泥”是指“泥”粒级大小的碳酸盐灰泥。
3.优点和缺点
（1）优点
①简明扼要，有高度的概括性。
它把亮晶方解石胶结物这一非独立的结构组分排除在外，在颗粒—泥石灰岩大类中，仅以颗粒和泥作为端元，将石灰岩分为四类是很恰当的。
②增加了结晶碳酸盐岩。
③体现了石灰岩以至碳酸盐岩的类型的三分性：
即颗粒—泥岩、粘结岩、结晶岩。
这种三分性就是石灰岩以至碳酸盐岩的“纲”，抓住了纲，次一级的目就很清楚了。
这是邓哈姆分类方案的最基本优点。
（2）缺点
例如“泥岩”易与粘土岩中的“泥岩”混淆；在四类颗粒—泥岩中无确切的定量标准；术语欠严谨等。
三、本课程采用的分类方案
本课程试用冯增昭1982年经修改后的结构—成因分类方案。
如表所示。
表3石灰岩的结构分类
灰泥含量
颗粒含量（%）
颗粒
晶粒
生物格架
内碎屑
生物颗粒
鲕粒
球粒石灰岩
藻粒
Ⅰ颗粒︱灰泥石灰岩
Ⅰ
（1）
颗粒
石灰岩
Ⅰ
（2）
颗粒
石灰岩
1090
2575
5050
7525
9010
内碎屑石灰岩
生粒
石灰岩
鲕粒
石灰岩
球粒
石灰岩
藻粒
石灰岩
Ⅱ
晶粒石灰岩
Ⅲ
生
物
格
架
︱
礁
石
灰
岩
含灰泥
颗粒
石灰岩
含灰泥
内碎屑石灰岩
含灰泥
生粒
石灰岩
含灰泥
鲕粒
石灰岩
含灰泥
球粒
石灰岩
含灰泥
藻粒
石灰岩
灰泥质
颗粒
石灰岩
灰泥质
内碎屑石灰岩
灰泥质
生粒
石灰岩
灰泥质
鲕粒
石灰岩
灰泥质
球粒
石灰岩
灰泥质
藻粒
石灰岩
颗粒质石灰岩
颗粒质
灰泥
石灰岩
内碎屑质灰泥石灰岩
生粒质
灰泥
石灰岩
鲕粒质
灰泥石
灰岩
球粒质
灰泥
石灰岩
藻粒质
灰泥
石灰岩
含颗粒石灰岩
含颗粒
灰泥
石灰岩
含内碎屑灰泥石灰岩
含生粒
灰泥
石灰岩
含鲕粒
灰泥
石灰岩
含球粒
灰泥
石灰岩
含藻粒
灰泥
石灰岩
无颗粒石灰岩
灰泥
石灰岩
灰泥
石灰岩
灰泥
石灰岩
灰泥
石灰岩
灰泥
石灰岩
灰泥
石灰岩
这一分类方案的要点是：
1.以石灰岩为主体，首先把石灰岩划分为三个大的类型，即Ⅰ—颗粒—灰泥石灰岩；Ⅱ—晶粒石灰岩；Ⅲ生物格架—礁灰岩。
2.每一大类还可根据其主要结构组分的具体特征和相对含量，再进行细分，如颗粒—灰泥石灰岩分为30个类型。
3.各个岩石类型划分及命名的定量界限均为50%、25%、10%，都按前述的三级命名法。
4.分类表中的岩石名称都是岩石类型的名称，还不是某一具体岩石的名称。
对于某一具体的岩石，其名称还应根据其具体的结构组分特征和相对含量，定得更具体些。
例如内碎屑石灰岩可以是竹叶石灰岩、砂屑石灰岩等。
5.在颗粒—灰泥石灰岩的类型划分和命名上，表中未使用亮晶方解石胶结物（亮晶）这一结构组分。
这是因为它不是独立的结构组分，它的存在与否，首先取决于颗粒和灰泥的相对含量。
6.颗粒与灰泥的相对含量，或者说颗粒与灰泥的比率，可定量反映出沉积环境的水动力或水的能量。
表中由下向上，水能量逐渐增大，即从静水逐渐变成动荡水。
可见，颗粒与灰泥的相对含量具有重要的成因意义，能表征其沉积环境。
因此，此分类方案在形式上是结构分类，实质上是结构—成因分类。
第二节主要石灰岩类型及其基本特征
一、颗粒—灰泥石灰岩
是分布最广的石灰岩类型。
主要是由颗粒及灰泥这两个组分组成的。
根据颗粒和灰泥的相对百分含量，可把它再细分为六个类型。
即颗粒石灰岩、含灰泥颗粒石灰岩、灰泥质颗粒石灰岩、颗粒质灰泥石灰岩、含颗粒灰泥石灰岩、灰泥石灰岩，即上表中的Ⅰ
（2）。
为了使岩石类型术语更加扼要，可以在岩石类型的名称上着重表现颗粒，不表现灰泥。
因此，可以把它划分为四个类型，即颗粒石灰岩、颗粒质灰岩、含颗粒石灰岩、无颗粒石灰岩，即上表中的Ⅰ
（1）。
颗粒—灰泥石灰岩的类型划分和命名，除了根据颗粒与灰泥（或基质）的相对含量，还要根据颗粒的类型，如内碎屑、生物颗粒、鲕粒、藻粒等；内碎屑还可分为砾屑、砂屑、粉屑、泥屑等；砾屑还可细分为竹叶状砾屑、角砾状砾屑等。
其它颗粒也都可进一步细分。
因此，具体的颗粒—灰泥石灰岩是很多的，如内碎屑石灰岩、生物颗粒石灰岩等；内碎屑石灰岩又可分为砾屑石灰岩、砂屑石灰岩、粉屑石灰岩等；砾屑石灰岩进一步可分为竹叶砾屑石灰岩、角砾砾屑石灰岩等。
同样，也可分出各种生粒石灰岩，各种鲕粒石灰岩、各种球粒石灰岩、各种藻粒石灰岩等。
这些岩石之间，还存在着许多过渡的或混杂的岩石类型。
逐个地讲述这些繁多的岩石类型是没有必要的。
下面只对一些主要的颗粒—灰泥石灰岩作简要介绍。
（一）竹叶状砾屑石灰岩
可简称为竹叶石灰岩，是很常见的一种粒屑石灰岩（图）。
在华北古生界地层中，广泛发育着各种各样的竹叶石灰岩。
这种竹叶石灰岩大都有两个重要的特征：
1.粒屑的磨圆度高，分选中等～较好。
2.基质部分主要为灰泥，很少有亮晶胶结物。
这在成因上似乎难以解释：
因为磨圆度和分选性均较好，说明其形成于较强水动力条件；但大量灰泥的存在反映较弱的水动力条件。
看来，范围广阔的早古生代的华北陆表海，其近岸潮间地带或水下的一些高地（如开阔的“竹叶浅滩”），就是这种特殊结构的竹叶石灰岩形成的良好环境。
（涨潮、落潮水动力条件强，形成竹叶；无潮期水体平静，灰泥沉积）
（二）角砾状砾屑石灰岩
可简称为角砾石灰岩。
其颗粒主要是棱角状的粒屑，其基质多种多样。
根据成因，至少有以下的一些类型：
1.正常的内碎屑成因的角砾石灰岩
它与竹叶石灰岩的不同之处主要在于它的粒屑是角砾状的。
加入当初再进一步淘洗，也会变成竹叶石灰岩。
2.礁旁的礁屑角砾石灰岩
1.与2.——真正意义上的石灰岩
3.滨海陡崖角砾石灰岩
这主要是沿岸的陡崖石灰岩在海浪的冲蚀下所形成的角砾状岩屑，就地堆积在滨岸的礁深水环境中形成.滨海陡崖角砾石灰岩。
其实，这种角砾石灰岩已经属于碎屑岩的范畴了。
4.山麓堆积或洪积角砾石灰岩
这更是典型的碎屑岩了。
5.洞穴坍塌角砾石灰岩
也应是碎屑岩。
6.膏岩的成岩后生变化引起的角砾石灰岩。
在含膏岩的石灰岩地层中，在成岩后生阶段，石膏和硬石膏常因外部条件的变化而互相转化。
硬石膏转化为石膏时，其体积膨胀。
石膏转化为硬石膏时，其体积缩小。
这种胀缩作用将使其周围的石灰岩层破裂成角砾。
再者，石膏和硬石膏也易于溶解，这更易引起其上覆的石灰岩层坍塌破裂形成角砾。
这些角砾被地下水中的沉淀物胶结起来，就形成角砾岩。
这种角砾岩是寻找地下石膏层的标志。
在四川三叠纪底层和华北中奥陶统中，常有这种角砾石灰岩。
7.构造角砾石灰岩
8.由纵横交叉的方解石脉切割而成的角砾石灰岩。
实际上，只有前两种才属于颗粒—灰泥石灰岩的砾屑石灰岩的范畴。
从成因上把这些角砾石灰岩分开，是十分重要的。
（三）砂屑石灰岩
是很常见的一种内碎屑石灰岩。
在颗粒组分中，除砂屑之外，还常含有一些生物颗粒、粉屑等。
亮晶常见，灰泥含量一般较少，交错层理、波痕、以及其它水动力构造常见。
这种岩石多是水动力条件较强的环境的产物。
（四）粉屑石灰岩
也较常见，但肉眼很难鉴别出来，几乎总是把它当作无颗粒的泥晶石灰岩。
还有，由于粉屑常与球粒不易区分，所以粉屑石灰岩常与球粒石灰岩难以区别。
一般都把形状近于圆或椭圆、分选良好、粉砂级的颗粒当作球粒，把有机质含量高、颜色暗的球粒当作粪球粒。
反之，把形状较不规则的、分选较差的、粉砂级的颗粒当作粉屑。
粉屑石灰岩基质多为泥晶。
粉屑石灰岩常是水动力条件较弱环境的产物。
（图）
（五）生粒石灰岩
生物化石种类繁多，因此有多种类型的生粒石灰岩。
这里应着重明白两点：
1.尽可能地辨别清楚生物颗粒是否完整，如果是破碎的，还应尽可能辨别出它们是原地堆积的，还是经过搬运、磨蚀后才沉积下来的。
2.应注意其基质是灰泥（泥晶）还是亮晶。
上述两点，对分析该岩石的沉积环境是非常重要的。
（图）
（六）鲕粒石灰岩
由于鲕粒类型很多，由此该类岩石的类型也很多。
如正常鲕粒石灰岩、表鲕石灰岩等。
关于鲕粒的成因，我们已经较为详细地学习过。
这里再强调一点：
通常的鲕粒石灰岩，不论其鲕粒类型如何，都是在水动力条件很强或相当强的条件形成的，其基质部分大都是亮晶方解石胶结物。
但也有一些鲕粒石灰岩，其基质部分主要为灰泥或其它较细的组分。
福克（1962）用“结构退变”的观点来解释这一现象，即在高能力环境中生成的鲕粒，后来被风浪或其它营力搬运到低能环境中沉积下来，所以就出现了高、低能结构组分的混杂，即结构成熟度的退变。
但是否存在其它的可能性呢？
即高能力成因的鲕粒不一定经过搬运而进入另外的低能力环境，而是原有的高能环境由于海平面上升等因素，使该环境中的海底位于浪底之下了，从而变成了低能环境，因此出现了结构的退变。
或者还有其它原因吗？
总之，应结合某一地质时代该岩石生成时的古地理条件，进行具体的分析，以确定岩石成因。
（七）球粒石灰岩和粪球粒石灰岩
已经在前面的有关章节中讲过。
（八）藻粒石灰岩
也已经在前一章中讲过（图）。
再补充一点：
藻粒特征并不明显的石灰岩，不一定勉强称作藻粒石灰岩，可暂时当作内碎屑石灰岩考虑。
（九）灰泥石灰岩
是颗粒—灰泥石灰岩类型中以灰泥组分为主的岩石类型，是重要的石灰岩类型，分布很广泛。
基本上无颗粒的灰泥石灰岩是水动力条件很弱的环境的产物，其沉积条件与以颗粒（如砂屑、鲕粒、生粒等）为主的、基本上不含灰泥的、亮晶胶结的石灰岩是相对的。
灰泥石灰岩常与球粒石灰岩、粉屑石灰岩共生，因为它们的沉积条件相似。
关于灰泥的成因，我们已经知道至少有机械、化学和生物三种。
所以，灰泥石灰岩的生成机理也至少有三种，但不论是哪一种，其沉积时的水动力条件都很弱。
二、晶粒石灰岩
主要由晶粒这一结构组分组成，几乎不含其它结构组分。
可根据晶粒的粗细，分为粗晶石灰岩、中晶石灰岩、细晶石灰岩、粉晶石灰岩和泥晶石灰岩。
此处的泥晶石灰岩与颗粒—灰泥石灰岩类型中的灰泥石灰岩在无法确切区分灰泥的成因时，可笼统地将其当作同一种类型。
因此，在某种意义上，泥晶石灰岩、微晶石灰岩、隐晶石灰岩和灰泥石灰岩是同义语。
在白云岩中，各粒级的晶粒白云岩都常见。
在石灰岩中，常见的是泥晶石灰岩，粉晶石灰岩也较常见，其它晶粒较粗的则少见。
晶粒较粗的石灰岩大都是重结晶作用或其它次生作用的产物。
三、生物格架石灰岩
是一个独特的石灰岩类型，以原地生长的生物格架组分为主。
常是礁的主要组成部分，也常称为“礁石灰岩”（图）。
严格说来，生物格架石灰岩与礁灰岩并不等同。
前者是石灰岩的一种结构分类类型，它常构成礁或成为礁的主体，但礁还包括其它一些岩石类型，甚至有时其它的岩石类型还相当多。
关于礁和礁灰岩，我们将在以后的有关章节中专门学习。
第三节白云岩
主要由白云石（>50%）组成的沉积碳酸盐岩，叫白云岩。
一、概述
（一）白云岩的分类
对石灰岩的分类原则基本适用于白云岩。
由于X衍射和其它分析方法在现代碳酸盐沉积物研究中广泛应用，对现代白云石的形成和成岩、结构、矿物的转化等有了深入的了解，因而划分白云岩的成因类型的根据更充分，更确切。
（二）白云化交代结构及交代成因白云石的特点
在白云岩中常具有交代结构或白云化结构。
1.白云化（交代）结构
所谓白云化结构是指后来的白云石晶体交代原先的各种结构组分，如交代内碎屑、鲕粒、生粒等。
2.交代成因白云石的特点
（1）交代成因的白云石的晶粒较粗，一般都在粉晶以上；晶粒较粗的（细晶以上）交代成因的白云岩常呈砂糖状；
（2）晶形较好，多呈半自形或自形；
（3）晶体较污浊，或具有较污浊的核心，有时还具有环带,这主要是原来矿物或结构组分的残余物质引起的；
（4）有的晶体很清洁，这种清洁的白云石菱形晶体常出现在岩石的孔隙中或裂隙中，这种晶体常是淡水淋滤作用的沉淀产物；
（5）部分白云化石灰岩中，白云石常呈斑状，各种云斑石灰岩就是这样形成的。
具有交代结构的白云岩是次生成因的论断，应该问题不大。
那么不具有交代结构或白云化结构或交代结构不明显的白云岩是否就一定是原生的呢？
至今这个问题还争论不休。
看来，只有深入研究白云石的形成机理，尤其是现代白云石沉积物的生成机理，才有可能解决这个问题。
二、白云岩形成机理（白云石化作用）
白云岩的成因问题，主要是白云石的生成机理问题，一直是碳酸盐岩岩石学中最复杂、争论时间最长、最难解决的问题之一。
近30年来，X射线衍射等新技术在现代碳酸盐沉积物研究中得到应用，大量白云石的发现成为现代碳酸盐岩岩石学重大发现之一。
同时也相继出现了一些崭新的白云化学说，这就为解决白云岩的成因问题提供了前提，对研究白云石或白云岩的成因、恢复古地理环境有重要意义。
下面就重点讲述现代白云石的几个有代表性的生成机理。
（一）原生沉淀作用
人们关心的是在近现代碳酸盐沉积物中，是否有真正的以化学沉淀方式从水体中直接沉淀出来的白云石？
因为模拟自然环境人工合成白云石至今没有成功，因此，在正常的沉积环境的海水中，能否直接沉淀出大量白云石是值得怀疑的。
在近现代碳酸盐沉积中存在原生沉淀的白云石沉积物的比较过硬的实例主要有澳大利亚南部考龙泻湖和美国加利福尼亚深泉盐湖。
但其中的原始沉积物是原白云石，并非真正的白云石，因此存在致命的问题。
但是，各种次生白云化作用机理的实例却是多而可信的。
下面就介绍这些次生白云化作用的实例。
（二）毛细管浓缩作用或蒸发泵作用—准同生白云化作用
绝大多数由蒸发作用而成的白云岩都出现在热带地区的潮上带，如波斯湾南岸、佛罗里达和巴哈马滩等地。
在广阔的潮上带和潮上盐沼（萨巴哈，Sabkha）的细粒沉积物表面都存在白云石化薄壳或白云石化深入沉积物浅层内，而潮间带和潮下带沉积物主要是碳酸钙。
这些地区的白云化作用，被认为是由于潮上带沉积物的孔隙水的高盐度和高Mg/Ca比值的卤水的交代作用造成的。
弗里德曼和桑德斯（FriedmanandSanders,1967）提出潮上带高盐度和高Mg/Ca比值的卤水是一种“向上运移的孔隙水因蒸发作用引起的毛细管浓缩作用”造成的。
许靖华和西根塞勒（Siegenthalek,1969）用实验证明了这一机理，并称之为“蒸发泵作用”。
在潮上带，早先沉积的碳酸钙沉积物饱含孔隙水，在强烈蒸发时孔隙水沿毛细管上升，并使沉积物下部与海水沟通的孔隙不断获取海洋中正常海水的供给，就像泵汲一样。
蒸发泵汲作用进行，使潮上带沉积物上部孔隙水的盐度大大提高，出现文石、高镁方解石及石膏沉淀，特别是石膏的沉淀增高了卤水中Mg/Ca比值，这些卤水就成为一种交代溶液，逐渐交代碳酸钙沉积物而形成白云岩。
毛细管浓缩作用还有另外一种方式：
周期性大潮或风暴供给潮上带海水，这些海水渗入灰泥沉积物中，由于强烈的蒸发，在沉积物孔隙中的海水沿毛细管上升蒸发浓缩，形成高盐度高Mg/Ca比值的卤水，交代钙质沉积物而成为白云岩。
毛细管浓缩作用多发生于准同生期和成岩早期。
潮上带的低能沉积区常沉积细粒灰泥沉积物，白云化较彻底，多形成薄层状细粒白云岩，同时具有许多潮上带沉积构造（如鸟眼构造等）特征，并与石膏及其它蒸发矿物共生。
（三）回流渗透白云化作用
在潮上带形成的高镁粒间水，当其对表面沉积物的白云化完成后，产生这种高镁盐水的地质条件仍持续存在的话，由于高镁盐水比重较大，当其在地表无出路时，向下回流渗透就是必然的了。
这种向下回流渗透的高镁盐水，当流经下伏的碳酸钙沉积物或石灰岩时，镁离子会进入碳酸钙晶格中，逐渐形成白云石，从而形成白云岩或部分白云化的石灰岩。
这就是亚当斯和罗德斯（1960）提出的“回流渗透白云化作用”的基本机制。
戴菲斯（Deffeyes,etal.,1965）以拉丁美洲小安得列斯岛博内尔岛潮上带为例，用回流渗透白云化作用解释了该地区白云石的成因。
博内尔岛上的佩克米尔湖因蒸发作用引起石膏沉淀，并使卤水中Mg/Ca摩尔比率显著增加。
这一重卤水渗入到下伏沉积物中使之产生白云岩化。
放射性碳测定其白云石形成于大约1000年以内。
这种作用形成的白云岩在我国下扬子区上寒武统和下奥陶统下部很发育。
与毛细管浓缩作用相比，回流渗透白云化的时期要晚些或晚很多，一般是成岩期的，甚至会到成岩以后。
准同生期白云化作用生成的白云岩多为泥晶或粉晶的，具有潮上环境的特征，而回流渗透白云化作用生成的白云岩，白云石晶粒较粗大，多为粉晶以上，“砂糖状”白云岩多由这一作用生成。
（四）混合白云化作用
前面三种白云石的生成机理，都需要干热的气候，都需要高镁钙比率的盐水。
但这仅是白云石及白云岩成因问题的一个方面。
还有一些白云石，例如广泛分布在陆表海陆棚或构造高地的白云岩，没有蒸发岩共生，也缺乏潮上环境的成因标志。
对于这种白云岩，高镁/钙比率的超盐水的白云化模式就不适用了。
针对这种情况，巴迪奥扎曼尼（Badiozamani,1973）提出了大气水（淡水）同海水混合的白云化作用的机理。
根据这个机理，不需要蒸发作用，也不需要高镁/钙比率的盐水，就可以相当圆满地解释与陆表海陆棚或正性单元共生的白云岩的成因问题。
巴迪奥扎曼尼首先用实验方法证明大气水与正常海水的混合液对方解石和白云石的饱和程度的影响。
从图中可以看出，只要有5%的海水，即在混合液为5%的海水和95%的地下水时，白云石就已经饱和，但方解石不饱和；在混合液为30%的海水和70%的地下水时，白云石当然早就饱和了，但方解石仍然不饱和。
由此，在海水5～30%的混合液范围内，将发生方解石被白云石的交代作用，即白云化作用。
巴迪奥扎曼尼用混合白云化作用解释美国威斯康星的中奥陶统的白云岩成因问题，得到了满意的结果。
（五）淡水白云岩
福克和兰德（FolkandLand,1975）在对控制白云石结晶作用的主要条件进行研究后，提出了“淡水白云岩”的生成机理。
他们认为控制白云石结晶作用的主要因素为溶液的镁/钙比率、盐度和结晶速度。
白云石是一种很难形成的矿物，是由Ca2+、Mg2+和CO32-高度有序互层排列而成。
这种高度有序的晶格的生成条件，除了具备必须的Ca2+、Mg2+和CO32-等物质成份外，一个关键的条件是结晶速度。
如果结晶速度慢，也就是说溶液很稀或溶液中的离子浓度很低，干扰离子少，就有可能使Ca2+、Mg2+和CO32-离子从容不迫地构成白云石晶格。
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