碳酸盐岩的结构成分
1.颗粒
根据是否形成于沉积盆地，碳酸盐岩中的颗粒可分为盆地内颗粒和盆地外颗粒。盆外颗粒是指来自沉积盆地外部的陆源碎屑颗粒，如砾石、砂、粉砂和泥浆。盆内颗粒是沉积盆地中受水动力、生物、生物化学和化学作用控制的异常化学沉淀的碳酸盐矿物集合体。福克(Fokker，1959，1962)称之为“异化粒子”，即异常化学作用形成的粒子。一般将盆中的颗粒简称为“颗粒”。
在碳酸盐岩中，常见的颗粒类型有内部碎屑、鲕粒、生物颗粒、球粒、藻类颗粒和其他颗粒。
(1)内部碎片
内部碎屑主要是沉积盆地短期沉积的半固结或固结碳酸盐(主要是碳酸钙)岩石，经波浪或水流的破碎、搬运、磨蚀和再沉积。也可以通过其他动作形成。
内部碎屑按其粒径可分为四个等级:砾石碎屑(> > 2mm)、砂屑(2-0.05mm)、粉屑(0.05~0.005mm)、泥屑(< 0.005mm)。这里不仅引用砾石、砂、粉砂、泥等陆源碎屑岩的术语来命名碳酸盐岩内部碎屑的颗粒，而且粒度界线也是相同的，为初学者提供方便。
砾石级的内部碎屑，即砾石屑，早已被人们所认识。广泛分布于中国北方寒武-奥陶系的竹节状灰岩中的竹节状砾石(图9-12a)就是这种类型。这种沙砾多为扁饼状，其侧面往往较长，似竹叶，故常称竹叶沙砾。一些竹节状砾石的表面有一层褐色的氧化环。这种竹节状砾石形成于水能较强的浅水区，水底半固结或固结的泥晶灰岩层被波浪或水流破碎、搬运、磨蚀，甚至暴露于氧化和再沉积作用。
砂粒级的内部碎屑，即砂屑，在显微镜下很容易观察到，在岩石的风化面上也能观察到，但在一般岩石面上不易识别。砂屑多为泥晶灰岩屑，一般圆度较好，分选较好，几乎呈球形，但也有形状不规则的砂屑(图9-12b)。
淤泥级的内部碎屑，即淤泥，也广泛存在。其特性与砂屑基本相同，只是粒径更小。
从理论上讲，泥级的内部碎屑，也就是泥屑，肯定是存在的；但这种碎屑很难与化学沉淀产生的泥晶和生物产生的泥级生物颗粒区分开来。
至于内部碎片的原因，大部分人认为是机械碾压造成的；但也有主张化学沉淀成因的。根据现有的现代和古代碳酸盐岩碎屑资料，可知有三种生成过程:
1)潮下高能区是波浪破碎形成的，即海底半固结的石灰岩层在潮下高能区被波浪或水流破碎、搬运、磨蚀、再沉积形成内部碎屑。潮汐作用强烈的浅滩，尤其是潮汐通道中的浅滩，是这类内部碎屑形成的有利地带。
2)潮间带和潮上带由流水形成，即泥晶碳酸钙沉积暴露于大气，形成泥裂或泥卷；这些泥裂和泥卷被潮流破碎、搬运、磨蚀和再沉积，即内部碎屑。这种内部碎片边缘往往有一个氧化环。
3)碳酸钙颗粒相互结块粘结，即巴哈马石质内部碎屑。例如，在巴哈马群岛饱和碳酸钙的现代浅海中，碳酸钙颗粒相互凝聚、聚结，形成葡萄串形状的“葡萄石”。
图9-12内部碎片
(2)鲕粒
鲕粒是一种球状颗粒，具有核和同心层结构，很像鱼卵(即鲕粒)，故名。还有叫“鲕粒”，也可简称“鲕粒”。鲕粒多为极粗砂至中砂(2 ~ 0.25mm)，常见鲕粒为粗砂(1 ~ 0.5mm)，大于2mm、小于0.25mm者少见。
鲕粒通常由两部分组成:一部分是核，一部分是同心层。核心可以是内部碎屑、化石(完整或破碎)、陆源碎屑和其他物质。同心层主要由泥晶方解石组成；现代海洋环境中的鲕粒主要由文石组成。一些鲕粒具有放射状结构。
根据鲕粒的结构和形态特征，鲕粒可分为以下类型:
正常鲕粒同心层的厚度大于核的直径。一般来说，鲕粒指的是这种正常鲕粒，也叫同心真鲕粒(图9-13a)。
其同心层的厚度小于其核心直径。有些表皮样细胞甚至只有一个同心层，即一个皮壳(图9-13b)。
多重鲕粒在一个鲕粒中含有两个或两个以上的小鲕粒(图9-13c)。放射性鲕粒具有放射性结构(图9-13d)。
图9-13鲕粒
单晶和多晶鲕粒的整体鲕粒基本上由一个方解石晶体或几个方解石晶体组成，其同心层状结构仅隐约可见或不可见。这种鲕粒是重结晶的结果。
负鲕粒(空心鲕粒)这是一种内部(大部分核心和同心层)被选择性溶解的鲕粒。实际上是一种晶内溶孔。
在豆类出现之前，直径大于2mm的鲕粒大多被称为豆类；但有一种倾向是把豆粒限定为成岩作用的产物，而不是把大于2mm的鲕粒称为豆粒。
藻类低聚糖是藻类参与形成的鲕粒，可归为藻类颗粒。
关于鲕粒的成因主要有两种理论和观点:生物说(藻类成因)和无机说(无机沉淀)。其中，无机沉淀理论将鲕粒的形成与其结构特征(具有核和同心层)及其形成环境(在水动力条件强的地区)联系起来，具有说服力。
(3)生物粒子
生物颗粒是指被搬运和磨损的生物化石碎片和完整的生物化石个体，如有孔虫、珊瑚、苔藓虫、腕足动物、海百合等。(图9-14)。未被搬运和磨蚀的，多为原位沉积的化石个体自然解体或食肉动物破坏所致。
生物颗粒可以简称为绿色颗粒，有很多同义术语，如化石、化石颗粒、生物体、生物碎片、生物骨骼、骨颗粒、生物骨成分、骨颗粒、骨碎片、骨壳等。生物粒子是最重要的粒子类型之一。
图9-14生物颗粒(根据长江大学精品课程《沉积岩石学》电子教案)
(4)小球
球粒是一种细粒(多为粉砂级，也可达细砂级)、球形或卵圆形颗粒，无内部结构，由微晶碳酸盐矿物组成(图9-15A，B)。如果仅从这个定义来看，被分类为好的、球形的、粉砂或细砂的内部碎屑是球晶。
关于颗粒的成因，有人把颗粒限定在粪粒的范畴；也有人认为球团矿是化学凝聚产生的，即巴哈马石颗粒；还有人主张内部碎片的起源。其中，有一些理由将颗粒视为粪便颗粒。因为在巴哈马群岛的现代碳酸盐沉积物中，一些生物正在产生大量的粪便颗粒。粪团中有机质含量高，在岩石薄片中呈暗色，这是一个重要的鉴定特征。
图9-15颗粒
(5)藻类颗粒
藻类颗粒是与藻类相关的颗粒。常见的藻粒有藻灰结核、藻块、藻屑、藻鲕粒等。
藻灰结核，又称核石或藻包涵体，具有同心层结构。藻类与捕蝇纸非常相似，其表面的粘液可以捕获细小的碳酸盐沉积物，从而形成不规则的生长层。这种生长层有时是不连续的，有时是连续的同心层。
藻块也属于藻类粘结生长颗粒的起源，但它们不具有同心层结构，经常可以在其中看到粘结颗粒。
藻屑是破碎的藻粒，即被较大的藻粒或藻格破碎。
藻鲕粒是一种与藻类关系密切的鲕粒。
(6)变形粒子
原始颗粒，如鲕粒和内部碎屑，在成岩后生阶段由于压力溶解或其他机械作用可以发生变形，形成各种形状，如扁豆状、蝌蚪状、链状等。有些还能看出它们与原始粒子的关系。此时可称为变形鲕粒、变形内部碎屑等。有的看不出它们与原粒子的关系，只好笼统地称为变形粒子。
上述主要的盆内颗粒，如内部碎屑、鲕粒、生物颗粒、小球和藻类颗粒，具有三种形成作用，即机械破碎作用、化学凝聚作用和生物作用。内部碎屑基本是机械破碎造成的，其沉积主要受水动力条件控制。生物粒子是生物源的。鲕粒是化学沉淀和水动力作用的综合产物。粪球基本上是生物作用的产物。藻类颗粒也基本是生物作用产生的。
2.微晶基质(泥浆)
微晶基质(泥)是与颗粒相对应的另一种结构成分，指泥级碳酸盐颗粒，相当于陆源碎屑岩中的“泥或粘土”。微晶碳酸盐泥、微晶、泥晶、泥屑是同义术语。按成分可分为“膏药”和“云泥”。“石膏”就是方解石泥浆(图9-16a，b)，也叫“微晶方解石泥浆”或“微晶”、“泥晶”。“云霓”是由白云石构成的泥浆。
泥浆和颗粒之间的边界通常为0.005毫米。关于灰泥的成因有三种观点:
化学沉淀的原因是化学沉淀产生石膏。现代海洋沉积物中的针状文石泥就是这样产生的。这种文石泥大部分诞生于高盐度的热带海水中。
机械粉碎的原因是机械粉碎产生石膏，主要是指泥级的内部碎屑。
生物作用的原因是石膏是由生物作用产生的。现代海洋现存的石灰质藻类(念珠藻和褐指藻)中含有大量针状文石。当这些藻类死亡，它们的有机组织腐烂时，其中的针状文石就会分离出来，变成海底的石膏。同位素O18/O16数据也证明这些膏药是生物成因的。
3.亮晶水泥
亮晶胶结物主要是指颗粒间填充的结晶方解石。因晶体在显微镜下干净明亮，故称“亮晶”、“亮晶方解石”、“亮晶水泥”。亮方解石的粒度一般大于砂浆的粒度，通常大于0.01mm或小于0.005 mm..白榴石与砂岩中的水泥非常相似(图9-17a)。
光亮方解石胶结物是颗粒沉积后，从颗粒间的水中化学析出而形成的，所以常被称为“结晶方解石”和“结晶方解石胶结物”。由于它是由颗粒间的化学沉淀生成的，这种方解石晶体常呈梳状或马牙状分布在颗粒表面周围。这就是俗称的口袋怪兽水泥。口袋妖怪一般很难用梳状胶结物填充粒间孔隙。未被口袋怪兽水泥填充的残余粒间孔隙有时仍然是空的，但有时被第二代亮方解石水泥填充。这种第二代亮方解石不再是梳贝壳状，而大多嵌有颗粒(图9-17b)。
图9-16微晶(泥晶)基质
图9-17亮晶水泥
光亮方解石水泥和粒状砂浆的区别在于:
(1)粒度不同。闪闪发光的颗粒较大，而石膏较小。
(2)清洁度不同。明亮的晶体更干净更明亮，而灰泥更脏。
(3)形态特征不同。亮晶水泥往往呈现梳状贝壳状的分布特征，而石膏则不是。
岩石重结晶时，石膏往往会变成较大的晶体，光亮的方解石胶结物也会发生变化。此时，很难甚至不可能区分从石膏中重结晶的方解石晶体和光亮的方解石。此时，这两种非颗粒成分一般被称为“基质”。
4.生物骨骼
生物骨架又称原位生物骨架，是由珊瑚、苔藓、藻类等原位造礁生物组成的坚硬碳酸盐骨架。生物骨架是生物礁碳酸盐岩不可或缺的结构成分，故又称生物礁骨架。