沉积期后变化
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1.沉积岩:是在地表和地表下不太深的地方形成的地质体,是在常温常压下由风化作用、生物作用和某种火山作用形成的物质经过一系列改造(如搬运、沉积和成岩等作用)而形成的岩石。
2.沉积岩的分布:自然界分布最多的沉积岩为页岩、其次是砂岩和石灰岩,三者占沉积岩总量的95%以上。
3.组成沉积岩的原始沉积物质来源有:(1)陆源物质-母岩的风化产物(2)生物源物质-生物残骸和有机质(3)深源物质-火山喷发碎屑物质和深部卤水(4)宇宙源物质-陨石。
4.风化作用就是指地壳最表层的岩石在温度变化、大气、水、生物等因素作用下,在原地发生物理和化学变化的一种作用,根据作用的性质和因素不同,分为三大类型:物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用。
5.母岩风化作用的阶段性:Ⅰ碎屑阶段;Ⅱ饱和硅铝阶段;Ⅲ酸性硅铝阶段;Ⅳ铝铁土阶段6.母岩风化产物类型:(1)碎屑残留物质(2)新生成的矿物(3)溶解物质7.沉积物发生搬运和沉积的地质营力主要是流水和风,其次还有冰川、重力、生物等。
8.流水分类:(1)急流:福劳德数Fr>1,高流态,代表一种水浅流急的流动特点(2)缓流:福劳德数Fr<1,低流态,代表一种水深流缓的流动特点(3)层流:一种缓慢的流动,流体质点作有条不紊的平行线状流动,彼此不相掺混(4)紊流:一种充满了旋涡的急湍的流动,流体质点的运动轨迹极不规则,流速大小和流动方向随时间而变化,彼此互相掺混。
9.尤尔斯特隆图解(1)颗粒开始搬运的水流速度要比继续搬运所需的流速大。
(2)0.05-2mm的颗粒所需的始动流速最小,而且始动流速与沉积临界流速相相差也不大。
故常呈跳跃式前进。
10. (3)大于2mm的颗粒其搬运与沉积的两个流速曲线更接近,但两者的流速值也都是随着粒径的增大而增加。
故砾石不能长距离被搬运,并多沿河底呈滚滚动式前进。
11. (4)小于0.005mm的颗粒,两个流速相差很大。
因而粉砂(0.05-0.005mm)和粘粘土(小于0.005mm)物质一经流水搬运,就长期悬浮于水体之中不易沉积下来来。
沉积旋回的名词解释沉积旋回是地质学中一个重要的概念,它描述了地球上岩层的堆积和剥蚀的循环过程。
沉积旋回是地层学研究中的基本单位,具有一定的时间跨度和空间范围。
在这篇文章中,我们将详细解释沉积旋回的概念以及它在地质学中的重要性。
一、沉积旋回的定义沉积旋回是描述地质历史中岩石沉积与剥蚀相互作用的方式。
它是由一系列的沉积事件和剥蚀过程组成的,这些事件和过程在时间和空间上形成了一种循环模式。
沉积旋回通常包括岩石的堆积、储存和剥蚀三个方面,它们通过海平面的变化而相互联系。
二、沉积旋回的形成和演变沉积旋回的形成和演变是由多种因素共同作用导致的。
其中,全球气候变化、板块构造运动、海平面变化和河流剥蚀是主要影响因素。
全球气候变化会引起大规模的冰川期和间冰期,并导致海平面的升降。
板块构造运动会改变地球表面的形态,形成山脉、盆地和海峡。
海平面变化会导致陆地的淹没和暴露,形成不同的沉积环境。
而河流的剥蚀作用会带来大量的沉积物,影响到旋回的发展。
沉积旋回的演变通常包括三个主要阶段。
首先是初始阶段,这个阶段是指沉积旋回开始形成的时期,通常由全球背景的大规模沉积事件所标志。
第二阶段是成熟阶段,这个阶段是指沉积旋回发展到最高峰的时期,通常表现为大量的碳酸盐和有机质的堆积。
最后是消亡阶段,这个阶段是指沉积旋回逐渐结束的时期,通常由全球环境变化所引起的大规模剥蚀事件所标志。
三、沉积旋回的研究方法为了研究沉积旋回的形成和演变,地质学家利用了多种方法。
其中,地质剖面分析是最常用的方法之一。
地质剖面分析通过观察地层的颜色、厚度、组成和古生物群的变化来确定沉积环境和旋回的界限。
地球物理勘探技术也被广泛应用于沉积旋回的研究中,通过测量地层的物理性质来揭示地下构造和沉积环境的变化。
此外,同位素测年、孢粉分析和磁性地层学等方法也被用于沉积旋回的研究中。
四、沉积旋回的地质意义沉积旋回有着重要的地质意义。
首先,沉积旋回的研究可以揭示地球历史中的重要事件和演化过程。
沉积岩的概念沉积岩⼀、沉积岩的概念定义:沉积岩是组成岩⽯圈的三⼤类岩⽯(岩浆岩、变质岩、沉积岩)之⼀。
它是在地壳表层的条件下,由母岩的风化产物、⽕⼭物质、有机物质等沉积岩的原始物质成分,经过搬运作⽤、沉积作⽤以及沉积后作⽤⽽形成的⼀类岩⽯。
⼆、沉积岩的特征1.矿物成分特点(1)没有铁镁矿物或很少;(2)含⼤量⽯英、长⽯,且⽯英、长⽯(钾长⽯、酸性斜长⽯)种类多样。
(3)⾃⽣矿物—新⽣矿物,是沉积作⽤过程中新⽣成的矿物,是沉积岩主要矿物成分之⼀2.化学成分的特点(1)沉积岩与岩浆岩的化学成分数据⼗分接近,这是由于沉积岩基本上是由岩浆岩的风化产物组成;(2)富含O2、CO2和H2O;(3)在沉积岩中含有⼤量的有机质,其占地壳总量的0.1%。
3.结构特点沉积岩的结构类型和特点取决于其形成⽅式。
由机械搬运和机械沉积形成的沉积岩具有如下的结构:(1)碎屑结构—机械破碎;陆源碎屑(2)⽕⼭碎屑结构—⽕⼭喷发;⽕⼭喷发碎屑(3)泥状结构—化学风化作⽤;陆源粘⼟组成(4)粒屑结构—机械作⽤;内源岩(5)晶粒结构(⼜叫结晶粒状结构)—化学和⽣化作⽤;内源岩(6)⽣物结构—⽣物作⽤;内源岩4.构造特征构造:组成物质的分布样式、空间形态。
沉积岩的构造:是沉积物沉积时或沉积后由于物理、化学、⽣物作⽤形成的各种构造。
据沉积岩的形成过程分为:(1)原⽣构造:在沉积物形成过程中及沉积物固结成岩之前形成的构造。
如:层理构造、包卷构造等(2)次⽣构造:固结成岩之后的构造。
如:缝合线等总结:沉积岩(区别于岩浆岩)的构造特征包括以下三点:a.层理构造(是沉积岩的基本构造特征)b.层⾯构造、层内构造5.分布特点:沉积岩是分布⾯积很⼴的地表⽣成物,它构成所谓成层岩⽯圈——地壳表层的沉积岩圈。
(1)沉积岩占⼤陆表⾯75%,我国约占77.3%;(2)沉积岩具有众多的岩⽯类型:泥质岩、砂岩、碳酸盐岩、硅质岩三、沉积岩⽯学的任务1.沉积岩⽯学—是研究沉积岩(物)的物质成分、结构构造、分类及其形成作⽤,以及沉积环境和分布规律的⼀门科学。
沉积岩岩石学考试复习资料1.沉积岩的分类答:依据分类原则,将沉积岩分为三大类:①陆源沉积岩—机械搬运陆源物质形成砾岩与角砾岩、砂岩、粉砂岩、泥质岩。
②火山碎屑岩—火山碎屑机械搬运沉积形成。
据粒度分为集块岩、火山角砾岩、凝灰岩。
③内源沉积岩—沉积物是在盆地通过生物与化学沉积形成(Ⅰ)蒸发岩(Ⅱ)非蒸发岩(Ⅲ)可燃性有机岩(1)陆源碎屑岩岩石的物质成分来自陆壳的风化产物,主要由母岩机械破碎形成的碎屑物质组成,如砾岩和角砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩、页岩等。
(2)火山碎屑岩主要由火山喷发提供的碎屑物质就地堆积或流动形成的岩石,如火山集块岩、火山角砾岩、凝灰岩、熔结凝灰岩等。
(3)内源沉积岩物质成分直接来自沉积盆地中的化学物质和生物化学物质,其最原始的物质主要来自陆源溶解物质和生物源。
按沉积作用方式可分为主要由化学作用形成的蒸发岩,主要由生物、化学、生物化学及机械作用形成的非蒸发岩,主要由生物作用形成的可燃性有机岩。
2.母岩风化作用的阶段性答:(1)碎屑阶段:以物理风化为主,风化产物主要为岩屑或矿物碎屑。
组成母岩的元素或化合物成分转移甚微。
(2)饱和硅铝阶段:岩石中如有氯化物和硫酸盐将全部被溶解,Cl-和SO4 2-全部被带出。
然后在O2、CO2和H2O的共同作用下,铝硅酸盐和硅酸盐矿物开始分解,游离出K+、Na+、Ca2+、Mg+2,其中Ca+2和Na+的流失要比K+和Mg2+容易。
这些阳离子的存在,使介质呈碱性或中性,并使少量SiO2转入溶液。
这个阶段形成的粘土矿物有蒙脱石、水云母、拜来石、绿脱石以及绿泥石等。
同时,碱性条件下难溶的碳酸钙开始堆积。
(3)酸性硅铝阶段:碱金属和碱土金属大量被溶滤掉,SiO2进一步游离出来,随着有机质分解形成大量有机酸和CO2,使介质变为酸性,使饱和硅铝阶段形成的矿物(蒙脱石、水云母等)转变在酸性条件下稳定的不含碱和碱土金属的粘土矿物(高岭石、变埃洛石等)。
通常将达到这一阶段的风化作用称为粘土型风化作用。
末次盛冰期以来中国东部陆架沉积体系演变特征江飞 21140433001 地质工程摘要:本文总结了多年来国内外中国东部陆架晚更新世地层结构研究的主要认识,系统阐述了层序地层与沉积环境演化。
中国东部陆架沉积物输运量高、沉积作用受海平面变化影响强烈,是分析晚更新世沉积演化史的理想场所。
末次盛冰期(22 ka BP)之前,海面的持续下降形成以浅海、三角洲及海陆交互沉积为主的强制海退体系域。
进入盛冰期后,一个新的旋回开始,在海退体系域之上,相继形成了包括低位体系域、海侵体系域及高位体系域在内新的4级层序:22~15 ka BP盛冰期时期,海面降至最低,形成低位体系域,包括陆架深切河湖沉积及风成沉积,以及陆架边缘三角洲和潮流砂体等;盛冰期结束的15~7ka BP时期,全球海平面快速上升,形成含河道充填、湖泊、盐沼、潮坪、潮流砂体及浅海沉积的退积型海侵体系域;约7 ka BP以后,海面与现今海面位置基本相当,形成高位体系域,主要为三角洲和潮流砂等近岸陆架的沉积。
关键词:末次盛冰期中国东部陆架海平面变化更新世末次冰期全球海平面下降,到达盛冰期(LGM)后开始一个新的旋回。
该旋回控制和影响了世界大多数大陆架沉积过程和地层格架,自末次冰期以来在全球范围内形成了一个4级层序,研究此过程的层序地层学广泛应用于陆架地区地层沉积序列及沉积模式的建立。
随着研究的逐渐深入,西太平洋大陆架因具有高输送量且相对海平面变化影响强烈而成为了分析晚更新世沉积演化史的较为理想的场所。
1 海平面变化与沉积环境响应图1是对中国东部陆架海底沉积物类型和沉积物成因环境图的概括,系统展示了海底沉积环境随海平面变化的空问演化关系。
1.1低海面时期古滨岸带在末次盛冰期到15.4 kaBP的末次冰期后期低海面时期,古海岸在陆架边缘小范围内活动(图1,2),从水深110 m到陆架坡折之间的外陆架平缓坡面上有大面积的砂质沉积物分布,它北起济州岛东侧,沿陆架边缘内侧,南至台湾东北彭佳屿、花瓶屿一带,平均宽达100 km。
第一章测试1.关于沉积岩的分类,以下说法正确的是:A:砾屑灰岩属于碎屑岩类。
B:海绿石石英砂岩为碎屑岩的一种。
C:碳酸岩是一种沉积岩。
D:灰绿色块状凝灰岩是一种碳酸盐岩。
答案:B2.沉积岩的形成包括()等三个阶段:A:沉积物搬运阶段、沉积阶段、沉积后阶段B:原始物质形成阶段、沉积物搬运和沉积作用阶段、沉积后作用阶段C:沉积物形成阶段、沉积物搬运阶段、沉积阶段D:原始物质形成阶段、沉积物搬运阶段、沉积阶段答案:B3.与岩浆岩相比,沉积岩在地表分布面积更广,体积更大A:对B:错答案:A4.因为沉积岩与火山岩均形成于地壳表层,所以二者的形成条件相同A:错B:对答案:A5.同岩浆岩相比,沉积物具有()的特点A:特有的自生矿物B:高温矿物罕见C:存在大量有机质D:FeO高于Fe2O3E:低温矿物富集答案:ABCE6.关于沉积岩的结构特征,下列说法正确的是:A:沉积岩与岩浆岩均具有结晶结构B:沉积岩与岩浆岩均具有玻璃结构C:沉积岩具有碎屑结构而无结晶结构D:沉积岩具有结晶结构和碎屑结构答案:AD7.关于沉积岩形成的地壳表层条件(沉积圈),以下说法正确的是:A:沉积圈环境特征与岩浆岩形成条件相似B:沉积物沉积时的压力最大可达1100atmC:沉积物沉积时的温度最高可达摄氏650度D:同岩浆岩与变质岩相比,沉积岩形成于常温常压环境答案:BD8.按照原始物质来源,沉积岩可以分为()。
A:砾岩、砂岩、粉砂岩、粘土岩B:碎屑岩、化学岩、火山碎屑岩、碳酸盐岩C:碎屑岩、碳酸盐岩、生物岩、火山碎屑岩D:碎屑岩、化学岩、生物岩、火山碎屑岩答案:D9.沉积物沉积后一般会先后经历表生期、同生期、后生期和成岩期等阶段的变化。
A:错B:对答案:A10.现代河流沉积中常可看到,上游段沉积物颗粒粗,下游段沉积物颗粒细。
A:错B:对答案:B第二章测试1.母岩的风化作用包括物理风化作用、化学风化作用A:错B:对答案:A2.下列风化过程中,属于物理风化作用的是:A:氧化作用B:水解作用C:溶解作用D:盐结晶作用答案:D3.根据尤尔斯特隆图解,砂级颗粒易搬易沉,砾级颗粒难搬难沉。
油区岩相古地理实验报告班级:地质1202学号:201211030201姓名:张瑞尧指导老师:赖生华完成日期:2015年1月9日目录一:实验内容 (02)二:实验的性质和目的 (02)三:实验的具体内容 (02)大型大型浅水三角洲沉积相研究 (02)1.沉积特征及环境 (02)2.浅水三角洲平原与前缘微相类型及特征 (04)3.浅水三角洲沉积模式 (07)4.结论 (09)5.参考文献 (09)鄂尔多斯盆地东部子洲地区上古生界海相沉积特征研究 (09)1.地层及岩性特征 (11)2.沉积相类型及特征 (11)3.古地理演化及沉积相展布 (14)4.结论 (15)5.参考文献 (15)四:心得体会 (15)一:实验内容该实验内容是研究陆、海相油区岩相古地理,其中分别以大型浅水三角洲沉积相研究—以新立油田泉四段陆相沉积为例、鄂尔多斯盆地东部子洲地区上古生界海相沉积特征研究为例,分析陆海相盆地岩相古地理图,总结其地层和岩性特征,气候和水体特点,沉积相类型与展布规律,分析环境变化及演化规律等。
二、实验的性质和目的油区岩相古地理是石油地质专业基础课,主要任务是重建地质历史时期的古沉积环境,它是沉积学研究的高度概括和最后总结。
古环境沉积特征的研究是一项综合性很强的工作,不仅要求研究者具有比较广泛的地质学基础,而且还要有活跃的学术思想。
油区岩相古地理实验属于综合性实验,实验的目的是通过分析典型的陆相盆地岩相古地理图,综合认识沉积环境和沉积相。
三:实验的具体内容大型浅水三角洲沉积相研究—以新立油田泉四段沉积相为例20世纪60年代首次提出浅水三角洲的概念。
Donaldon最早将河控三角洲分为深水型及浅水型三角洲,Postma将低能盆地中的三角洲分为浅水三角洲及深水三角洲。
浅水三角洲通常是在水体较浅和构造相对稳定的台地和陆表海或地形平缓、整体缓慢沉降的坳陷盆地条件下形成的。
针对中国陆相湖盆浅水湖泊三角洲沉积特征、沉积模式的建立及其对岩性油藏形成的控制作用研究较少。
中国石油大学(北京)现代远程教育《储层地质学》期末复习题一、名词解释1、储集岩:具有孔隙空间并能储渗流体的岩石。
2、储层:凡是能够储存油气并能在其中参与渗流的岩岩层即为储层。
3、储层地质学:是研究储层成因类型、特征、形成、演化、几何形态、分布规律,还涉及储层的研究方法和描述技术以及储层评价和预测的综合性地质学科。
4、孔隙度:岩样孔隙空间体积与岩样体积之比5、有效孔隙度:指相互连通的,在一般压力条件下允许流体在其中流动的孔隙体积之和与岩石总体积的比值6、流动孔隙度:指在一定压差下,流体可以在其中流动的孔隙体积与岩石总体积的比值7、绝对渗透率:当岩石为某单一流体所饱和时,岩石与流体之间不发生任何物理—化学反应,所测得的岩石对流体的渗透能力称为该岩石的绝对渗透率8、相渗透率:又称之为有效渗透率,指岩石孔隙中存在两种或两种以上互不相溶流体共同渗流时,岩石对每一种流体的渗透能力的量度,称之为该相流体的有效渗透率9、相对渗透率:岩石孔隙为多相流体饱和时,岩石对各流体的相对渗透率指的是岩石对各种流体的有效渗透率与该岩石的绝对渗透率的比值10、原始含油饱和度:油藏开发前,所测出的油层岩石孔隙空间中原有体积与岩石孔隙体积的比值称为原始含油饱和度11、残余油饱和度:残余油是在油层内处于不可流动状态的那一部分油,其所占总孔隙体积百分数称为残余油饱和度.12、达西定律:位时间内通过岩石截面积的液体流量与压力差和截面积的大小成正比,与液体通过岩石的长度以及液体的粘度成反比.13、成岩作用:沉积物沉积之后转变为沉积岩直至变质作用之前,或因构造运动重新抬升到地表遭受风化以前所发生的物理、化学、物理化学和生物的作用,以及这些作用所引起的沉积物或沉积岩的结构、构造和成分的变化。
14、同生成岩阶段: 沉积物沉积后至埋藏前所发生的变化与作用时期。
15、表生成岩阶段: 处于某一成岩阶段的弱固结或固结的碳酸盐岩、碎屑岩,因构造作用抬升至地表或近地表,受大气淡水的溶滤等作用所发生的变化与作用时期。
第三章沉积期后变化第一节概述物源区原始沉积物质↓搬运和沉积作用原始物质的形成阶段沉积区松散的沉积物↓同生、成岩作用沉积物的搬运和沉积作用阶段埋藏区沉积岩↓后生、表生作用沉积后作用阶段变质岩(之前)一、沉积后作用(概念):泛指沉积物形成以后,到沉积岩遭受风化作用和变质作用之前这一演化阶段的所有变化或作用。
亦称为广义的成岩作用。
广义成岩作用包括:狭义成岩作用、后生作用狭义成岩作用:沉积物转变为沉积岩所发生的一系列变化狭义成岩作用:沉积物转变为沉积岩所发生的一系列变化埋藏成岩作用:碎屑沉积物随埋深增加,主要由于机械压实作用和化学胶结作用,致使岩石逐渐致密、孔隙度减小、物性变差等一些列物理和化学变化直到变质作用。
二、沉积后作用特点:沉积后作用的时间一般极其漫长;由于最终被埋藏后脱离了地表环境,温度、压力、pH、Eh、CO2 、O2、生物等均有不同程度的但却十分明显地变化;变化是全面的系统的复杂的,既有物理的也有化学的,既受物理也受化学规律支配控制;对沉积岩的性质起极重要的控制作用,对储层的孔隙度、渗透率起决定性的作用;成岩的过程也是岩层中各种物质的迁移、富集或重新分配重新组成的过程,也即是油气成矿的过程。
研究内容极丰富多样,成岩变化原因极其复杂。
成岩阶段划分方案众多。
第二节沉积期后变化的阶段划分和特点一、沉积后作用阶段的不同划分方案依据1、根据粘土矿物(塞根札柯(Segonzac,197O)将沉积后阶段分为以下四个阶段:①早成岩;所有粘土矿物都是稳定的,蒙脱石可以生成;②中成岩:所有粘土矿物尚稳定,见高岭石的迪开石化及蒙脱石的伊利石化③晚成岩;温度大于100℃,蒙脱石和不规则混层粘土矿物消失;④近变质:温度约200℃,以伊利石和绿泥石为主。
2、根据煤岩学(瓦索耶维奇等(1963,1968)的划分方案)1)成岩作用(泥炭阶段)2)后生作用。
包括以下三个时期:①早后生(褐煤阶段);②中后生(煤化阶段);③晚后生(成煤阶段)。
3) 近变质作用3、根据地球化学环境(费尔布里奇(Fairbridge,1967)分类)l)同生成岩:埋深0~1000m,与沉积环境关系密切,常导致早期石化作用和自生成矿作用;2)深理成岩:理深为1000一10000m,发生的变化多种多样,是在封存水和其他流体特别是卤水和石油)向上和侧向运移的情况下发生的,温度可达100一200℃;3)表生成岩:大气水的影响显著,发生的变化有氧化作用。
风化作用等。
4、根据埋深(吕正谋、周自立(1985)划分为四个带)l)浅成岩带:深度小于1700m,成岩作用以机械压实作用为主。
2)中成岩带:埋深1700一21OO:,砂岩为中固结状态,以原生孔隙为主,是各类油田中最好的一类砂岩储集层。
3)深成岩带:埋深2100~320Om,阶状石榴石和石英强增生是该带的特征标志,有机质已大量向石油转化,储集层物性较好,储集空间中原生和次生孔隙均有。
4)超深成岩带:理深大于320O一3800m,储集层物性差,储集空间主要是次生孔隙。
渤海湾第三系深层碎屑岩中有2~3个次生孔隙发育带。
二、划分方案方案很多:粘土矿物、煤岩学、地化环境、埋深、综合教科书采用划分方案:同生作用、成岩作用、后生作用、表生作用生产和科研采用划分方案:(中国石油天然气总公司科技发展部(1990)综合自生矿物、粘土矿物、有机质成熟度、岩石结构和物性等)1、同生成岩阶段;2、早成岩阶段(分A和B两个期);3、晚成岩阶段(分A,B,C三个朝);4、表生成岩阶段(一)、教科书划分方案:1、同生作用沉积物沉积下来后,与沉积介质还保持着联系,沉积物表层与底层水之间所发生的一系列作用和变化。
也称为“海底风化作用”或“海解作用”。
同生作用发生在沉积物存在的初期,在其表层(10-15cm)所发生的一切作用如图a所示,当质点A处于波基面之下,并固定于沉积表面时,即为同生作用阶段的开始。
此时物质(如质点A)与底层水发生作用,并处在开放系统中,介质条件一般是中-酸性,氧化性质的。
在同生作用阶段生成的矿物叫同生矿物,如海绿石、沸石及结核状铁锰矿物等,它们多沿层理面分布。
底栖生物钻孔及生物扰动构造也在这个阶段形成。
海绿石是典型的表生矿物,产在浅海沉积物中(如砂岩、碳酸盐岩石等)。
在近代的深度为300-500米的浅海沉积的绿色淤泥和砂中亦有发现;人们认为它们主要由3种作用形成,一是海底生物粪便蚀变;一是海水对伊利石粘土和黑云母粘土的改造;一是从海水中直接沉淀。
海绿石的颗粒一般都很小,属于砂粒级或更小。
新鲜的海绿石呈绿色,不透明。
2、成岩作用(狭义)沉积物脱离沉积环境,与上覆水体基本脱离情况下由松散的沉积物转变成固结岩石所发生的作用,称为沉积物的成岩作用。
如图b所示,当质点A被一薄层沉积物覆盖以后,而沉积物主要与软泥中的水(叫软泥水)发生作用。
作用是在封闭系统中进行,无外来物质加入,其温度、压力不大。
但由于生物和细菌的作用,产生H2S、NH3、CO2等气体,使介质呈碱性和还原性质,pH达9以上,Eh降至-0.4~-0.6。
这样就破坏了沉积物(如质点A)与软泥水间的平衡,引起本层物质的重新分配和组合,以建立新的平衡。
在成岩作用阶段生成的矿物叫成岩矿物。
3、后生作用在沉积物固结成坚硬的岩石之后,直到岩石风化或变质之前所发生的一切作用,称为沉积岩的后生作用,或简称为后生作用。
后生作用是在温度较高,压力较大,有外来物质(来自深部的气相、液相物质)加入的开放系统中进行的。
由于温度和压力高,作用时间长,故形成的后生矿物晶体粗大,晶形完好;又由于有外来物质加入,故新生的矿物成分可与本层物质无关,其分布不受层理的控制,可切穿层理。
最常见的现象是交代、重结晶、次生加大等。
4、表生作用较深埋藏的岩石,被抬升到潜水面以下,在常温常压的条件下,在渗滤水和浅部地下水(包括上升水)的影响下所发生的变化,称为表生成岩作用。
表生成岩作用与暴露于地表或潜水面以上的岩石所遭受的风化作用是不相同的,风化作用是一种“去石化作用”,是使岩石发生解离和成壤作用。
而表生成岩作用表现为次生胶结、交代、某些物质的富集以及成矿作用。
表生成岩作用的强度取决于岩石的渗透性、岩性及古地理、古气候等条件。
(二)、中石油划分方案:碎屑岩成岩作用阶段划分表碎屑岩成岩作用阶段划分表早成岩阶段晚成岩阶段早成岩晚成岩第三节沉积期后变化的影响因素一、自由能:在恒温、恒压条件下,自由能决定着沉积期后化学反映的方向;二、Ph、Eh值:氧化还原电位和酸碱度的变化决定了孔隙水与岩石之间的离子交换;三、温度:使烃类物质变化,影响矿物的溶解度等;确定古地温的方法:孢粉颜色、有机质演化及成分特点、粘土矿物组合、氧同位素、包裹体均一化温度等。
四、压力:随着上覆沉积及水体负荷压力的增加,沉积物会发生脱水、压缩、固结等一系列变化。
五、生物:主要体现在细菌对成岩作用的影响。
六、时间:对成岩作用不是决定性影响,有一定作用。
第四节沉积期后阶段的主要作用碎屑沉积物的沉积后作用主要有压实和压溶作用、胶结作用、交代作用、重结晶作用、溶解作用、矿物多形转变作用等。
它们都是互相联系和互相影响的,其综合效应影响和控制着碎屑沉积物(岩)的发育历史。
1、压实作用压实作用系指沉积物沉积后在其上覆水层或沉积层的重荷下,或在构造形变应力的作用下,发生水分排出、孔隙度降低、体积缩小的作用。
压实作用包括早期机械压实作用和晚期压溶作用。
碎屑岩抗压效果与其矿物成分有关,砂岩碎屑颗粒中,石英颗粒的抗压实能力最强,长石次之,岩屑抗压强度最小。
随着颗粒所受应力的不断增加和地质时间的推移,颗粒受压溶处的形态将依次由点接触演化到线接触、凹凸接触和缝合接触。
刚性颗粒石英受应力作用产生脆性裂缝,长石沿解理、双晶缝裂开;云母等长条状矿物弯曲变形,并发生绿泥石化;泥岩等塑性颗粒发生压实变形,甚至被挤入粒间孔隙中,造成假杂基产状,小颗粒嵌入大孔隙内,使原生粒间孔隙快速降低以至消失。
压实作用主要发生在同生期或成岩早期,随着胶结物的形成,胶结作用不断增强,压实作用的影响被抑制并逐渐减弱。
压溶作用主要表现为成岩晚期石英碎屑间的缝合线接触。
2、压溶作用沉积物随埋藏深度的增加,碎屑颗粒接触点上所承受的来自上覆层的压力或来自构造作用的侧向应力超过正常孔隙流体压力时(达2~2.5倍),颗粒接触处的溶解度增高,将发生晶格变形和溶解作用。
3、胶结作用胶结作用是指从孔隙溶液中沉淀出矿物质,将松散的沉积物固结起来的作用,也是使沉积层中孔隙度和渗透率降低的主要原因之一。
胶结作用主要发生在成岩作用时期,尤其是成岩作用晚期,也可发生于表生期;后来的胶结物还可以取代早生的胶结物,也可以发生胶结物的溶解即去胶结作用,形成次生孔隙。
胶结作用主要包括碳酸盐胶结、硅质胶结,粘土矿物胶结等几种胶结作用。
胶结物的生长方式多种多样。
它可以在同成分的底质上形成次生加大,如氧化硅在碎屑石英颗粒上形成次生加大,此外如长石、方解石、锆石、电气石、石榴子石等都可以产生次生加大现象。
胶结物也可以在不同的底质上沉淀,如碎屑颗粒边缘的粘土衬边胶结、碳酸盐晶粒的粒间胶结以及石膏、沸石类矿物的粒间胶结等。
胶结物结晶的大小与晶体生长速度以及底质的性质有关。
一般来说,小晶体生长速度快,大晶体生长速度慢。
孔隙胶结物的结构特征是紧靠底质处的晶体小而数量多,具有长轴垂直底质表面的优选方位;远离底质向孔隙中心,晶体大,数量小。
4、交代作用交代作用是指一种矿物代替另一种矿物的现象。
交代矿物可以交代颗粒的边缘,将颗粒溶蚀成锯齿状或鸡冠状的不规则边缘,也可以完全交代碎屑颗粒,从而成为它的假象。
交代作用的实质是体系的化学平衡及平衡转移问题。
当体系内的物理、化学条件发生改变时,原来稳定的矿物或矿物组合将变得不稳定,发生溶解、迁移或原地转化,形成在新的物理化学条件下稳定存在的新矿物或矿物组合。
5、重结晶作用和矿物的多相转变重结晶现象和矿物的多形转变主要发生在碎屑岩的胶结物中。
碳酸盐胶结物的重结晶作用,可使砂岩的胶结物形成特征的连晶或嵌晶。
在重结晶过程中,包裹物或残留物一般仍保留在重结晶体内,它们是识别重结晶的重要标志。
在重结晶过程中,包裹物或残留物一般仍保留在重结晶体内,它们是识别重结晶的重要标志。
矿物的多形转变是一种较复杂的广义的重结晶作用。
在一般情况下,当一种矿物转变为另一种更稳定的矿物相时,只发生晶格和形状及大小的变化。
在碎屑沉积岩中最有意义的是文石胶结物向方解石的转化及非晶质氧化硅的蛋白石向玉髓及石英的转化。
隐晶质的胶磷矿转变为显晶质的磷灰石,隐晶质的高岭石转变为鳞片状或蠕虫状的结晶高岭石,也是常见的矿物多形转变现象。
高镁方解石转变为低镁方解石也是矿物的一种多形转变现象。
但在转变过程中,有镁离子的滤失。