7 碎屑沉积物(岩)的沉积后作用

四、沉积物的成岩作用和沉积岩的后生作用第六组成员（一）沉积物的成岩作用• 1.压实作用•1）.概念：由于上覆沉积物不断加厚，在重荷压力下，松散的沉积物变得比较致密而减小其体积、减少其中水的含量，压实作用示意图这种用称为压实作用。

•2）.主要表现：孔隙度减小、含水量减少、以及结构、构造的变化。

•3）.影响因素：负荷的大小、沉积物的粒度、成分、溶液性质（如电解质的多少）、温度等。

2.胶结作用1）.概念：松散的沉积碎屑颗粒，通过粒间空隙水的粘结而紧密地连生在一起，变为坚硬的岩石，这种作用成为胶结作用。

2）.胶结作用的物质成为胶结物。

3）.常见的胶结物：碳酸盐质、硅质、铁质、有机质和粘土矿物等，大多是由溶解于水的物质沉淀而成。

4）.强度取决于胶结物的成分和含量。

硅质胶结物夹铁质与钙质的胶结作钙质胶结物泥质胶结作用3.重结晶作用1）.概念：胶体和化学沉积物质，在非晶质条件下，自发地进行各种构造组合。

重新排列，逐渐转变为结晶质；或细小晶体由于溶解，局部溶解或扩散作用，使原先晶体继续生长、加大等，统称为重结晶作用。

2）.重结晶作用不仅可以是松散的沉积物固结成岩，同时也可以破坏沉积物的原生结构和构造而形成新的结构和构造。

如：沉积物的颗粒大小，颗粒形状及颗粒排列方向等，均可因重结晶作用而被破坏而消失。

3）.重结晶作用之强弱取决于沉积物的成分、质点大小、均一性、密度等。

密度大的矿物易发生重结晶作用，并形成单个晶体或结核。

成分均一，溶解度大的矿物重结晶作用也很明显。

二氧化硅胶体也易产生重结晶。

该矿床是石灰岩经重结晶作用而成4.成岩矿物的形成1）.概念：原来在沉积阶段相对稳定的矿物，在成岩作用阶段通过化学反应与交代作用常会形成与成岩环境相适应的新矿物组合，这些新矿物称为成岩矿物。

2）.常见的成岩矿物有：石英、硅酸盐类矿物、长石、沸石及粘土矿物等。

石英长石粘土矿物云母（硅酸盐类矿物）5.结合的形成•1）.概念：结核是指矿物岩石学特征（成分、结构、构造）与周围沉积物（岩）不同的规模不大的包体，通常是一种化学或生物化学作用产物。

沉积成岩作用松散的沉积物转变为固结沉积岩的过程，称为成岩作用。

成岩作用的方式主要有：1.压固作用沉积物在上覆压力作用下，由疏松状态固结为岩石的过程称为压固作用。

随着埋深的加大，沉积物承受的压力也不断加大，孔隙中水分不断排出，孔隙度下降，孔隙连通性变差，渗透性降低，颗粒间的联结力加强，使沉积物逐渐转为致密坚硬的沉积岩。

泥质沉积物主要通过压固作用形成岩石。

2.胶结作用松散的碎屑沉积颗粒，通过粒间孔隙水中的化学沉淀物质的黏结变为坚硬岩石的过程称为胶结作用。

作用的结果使沉积物固结成岩，减少孔隙度。

对碎屑物起胶结作用的化学物质称为胶结物，常见的胶结物有硅质、钙质、铁质、粘土质等。

碎屑沉积物主要通过胶结作用形成岩石。

3.重结晶作用是指矿物组分以溶解、再沉淀或固体扩散等方式，使细小晶粒集结成粗大晶粒的过程称为重结晶作用。

如蛋白石（SiO2·nH2O）脱水结晶变为隐晶质的玉髓（SiO2），玉髓进一步结晶成显晶质的石英；灰岩中的隐晶质方解石重结晶为粗晶的方解石等。

重结晶作用可使松散的沉积物固结成岩，也可破坏沉积物的原生结构和构造而形成新的结构和构造。

化学沉积物和生物化学沉积物通常以重结晶作用固结成岩。

4.交代作用沉积物（岩）中某种矿物被另一种矿物所替代的现象称为交代作用。

如灰岩中的方解石被白云岩交代，方解石与石英相互交代作用等。

5.压溶作用在压力作用下，沉积岩中的矿物颗粒发生溶解的作用称为压溶作用。

压溶作用引起颗粒接触处的溶解，使颗粒呈凹凸接触，甚至呈缝合线接触。

如碳酸盐岩中常见缝合线构造即属于压溶作用的产物。

7碎屑沉积物的沉积后作用碎屑沉积物是由于山体侵蚀、河流冲刷、海浪侵蚀等自然力量的作用，将岩石颗粒、矿物颗粒和有机物颗粒等搬运、沉积形成的淤积体。

碎屑沉积物的沉积后作用包括物理作用、化学作用、生物作用等多个方面。

本文将对碎屑沉积物的沉积后作用进行探讨。

一、物理作用碎屑沉积物的物理作用主要包括压实作用、岩石变质作用和侵蚀作用。

1.压实作用：随着碎屑沉积物被沉积，沉积物之间的空隙逐渐减小，颗粒之间的接触面积增大，沉积物内部的压实作用逐渐增强。

这种压实作用会使碎屑沉积物的体积减小，密度增加。

在经历了一定的压实作用后，碎屑沉积物可以变为固结岩，如砂岩、泥岩等。

2.岩石变质作用：碎屑沉积物在演化过程中，可能会经历热力作用、压力作用和化学反应等作用，从而发生岩石变质作用。

这种作用会改变碎屑沉积物的颗粒结构和化学组成，使其形成新的岩石。

例如，砂岩经过高温和高压作用可以变质成为页岩、片麻岩等。

3.侵蚀作用：碎屑沉积物一旦沉积之后，还会受到侵蚀作用的影响。

风、水、冰等自然力量对沉积物进行侵蚀，将部分碎屑沉积物重新搬运到其他地方进行沉积。

这种侵蚀作用会改变原来的沉积环境，造成新的沉积，形成新的沉积岩层。

二、化学作用碎屑沉积物的化学作用主要包括胶结作用、脱盐作用和溶蚀作用等。

1.胶结作用：胶结作用是指通过水的存在，沉积物中的颗粒之间发生化学反应，形成胶结物质，使碎屑沉积物更加牢固地结合在一起。

这种胶结作用可以使碎屑沉积物形成胶结岩，如砾石岩、凝灰岩等。

2.脱盐作用：碎屑沉积物中含有一定数量的盐分，当沉积物中的水分蒸发或与地下水接触时，盐分可能会经历脱盐作用而溶解。

这种脱盐作用会改变沉积物的化学组成，形成新的矿物。

3.溶蚀作用：碎屑沉积物中的一些成分可能会被水中的溶解物质侵蚀溶解，使沉积物发生溶蚀作用。

溶蚀作用可以改变沉积物的形态和结构，形成新的溶孔、溶洞等地貌特征。

三、生物作用碎屑沉积物的生物作用主要包括生物搬运作用、生物成岩作用和化石形成等。

碎屑沉积物的沉积后作用首先是压实和固结作用。

当碎屑沉积物被沉积到一定厚度后，上方的沉积物对下方的沉积物施加压力，使其逐渐变紧密，填充原有的孔隙，并形成稳定的结构。

这个过程称为压实。

同时，压实的过程还会引起一定的水分流动，使岩石中的水分排出，进一步增加岩石的密度，形成固结。

其次是胶结作用。

在固结作用的同时，地下水中的溶质逐渐析出，填满空隙，形成胶结物质，使岩层更加坚硬和稳定。

常见的胶结物质有碳酸盐、硅酸盐和铁锈等。

溶解作用是指岩石中的溶质在地下水作用下逐渐溶解。

地下水中含有溶解各种溶质的溶液，在渗入岩石孔隙时，由于地下水中的不饱和状态，会使岩石中的一些成分发生溶解。

溶解作用对于岩石的溶解和形成空洞具有重要的作用。

风化作用是指岩石在受到风力的作用下，发生物理性或化学性的变化。

其中物理风化主要是指风力的冲击和磨蚀作用，造成岩石的破碎和堆积；而化学风化主要是指风中的氧化剂、酸性物质等与岩石中的矿物发生反应，使岩石结构发生变化。

侵蚀作用是指在自然条件下，岩石受到各种外力的作用，如水流、风力、冰雪和波浪等，使岩石受到破碎和移动的过程。

侵蚀过程中，碎屑沉积物会被剥蚀下来，然后经过水流或风力传送到其他地方重新沉积。

重新沉积作用是指当碎屑沉积物在原地受到侵蚀后，通过各种自然力量重新沉积到其他地区。

重新沉积过程中，沉积物中的颗粒会根据颗粒大小和密度的不同而重新分选，形成新的沉积岩。

最后是变质作用。

当碎屑沉积物被埋藏到较深部位时，会受到高温和高压的影响，使其发生物理和化学的变化。

这个过程称为变质作用。

变质作用可以使碎屑沉积物转变为变质岩，如片麻岩、云母片岩和石英片岩等。

总之，碎屑沉积物的沉积后作用非常复杂，涉及到多种地质作用。

这些作用相互作用，相互影响，共同塑造了地球表面的地貌和岩石的性质。

1、沉积岩的形成要经历那几个过程？A、搬运作用、沉积作用、沉积后作用B、沉积岩原始物质的形成、搬运作用、沉积作用C、母岩风化作用、搬运作用、沉积作用D、沉积岩原始物质的形成、沉积物搬运和沉积作用、沉积后作用答案：D2、同岩浆岩相比，沉积物具有（）的特点。

A、低温矿物富集B、高温矿物罕见C、特有的自生矿物D、碱金属含量远低于岩浆岩E、FeO高于Fe2O3F、存在大量有机质答案：A、B、C、D、F二、判断题1、沉积岩石组成岩石圈的三大类岩石之一，它是在地壳表层条件下，由母岩风化物质、火山物质、生物物质等沉积岩的原始物质经过搬运作用、沉积作用和沉积后作用形成的一类岩石。

（）答案√2、形成沉积岩的地壳表层条件包括：常温、常压、水和大气的作用，生物和生物化学的作用以及重力作用。

（）答案√3、沉积岩可以划分为碎屑岩、碳酸盐岩、火山碎屑岩和生物岩。

（）答案×1、风化作用按性质，可以分为：（）A、物理风化作用B、化学风化作用C、生物风化作用D、根劈作用答案：A、B、C按照元素的风化差异性质，Br元素属于（）A、最易迁移元素B、易迁移元素C、可迁移元素D、惰性元素（微弱迁移）答案：A3、当母岩风化达到铝铁土阶段，主要剩下的物质是（）A、铁和铝的氧化物以及少量二氧化硅B、碳酸钙C、高岭石D、绿泥石答案：A二、判断题：1、化学风化作用在氧、水和溶于水中的各种酸的作用下，母岩遭受氧化、水解和溶解等化学变化，分解而形成新矿物的过程，与生物作用无关（）答案：×2、元素的风化分异是造成造岩矿物风化稳定性差异的最根本原因（）答案：√3、在长期的风化作用以及搬运沉积作用过程中，风化稳定性较低的一些矿物被逐渐破坏而减少了，而风化稳定性高的石英则逐渐相对富集起来（）答案：√1、下列物质中呈真溶液形式在水体中搬运有（）A、Fe的氧化物B、Ca的盐类C、Na的盐类D、Mg的盐类答案：BCD2、胶体粒子的直径介于（）之间A、1～100nmB、0.1-0.25umC、0.1um以下D、1mm-2mm答案：A3、碎屑物质在流水的搬运过程中，哪一种矿物的相对含量会逐渐增加（）A、长石B、橄榄石C、石英D、方解石答案：C二、判断题：1、温度和压力对真溶液的搬运和沉淀没有明显的影响（）答案：×2、真溶液物质的搬运及沉积作用的根本控制因素是它们的溶解度。

碎屑岩成岩作用研究1三碎屑岩成岩作用（沉积后作用）经历什么过程才变为现在的岩石？碎屑沉积物的沉积后作用是指碎屑沉积物沉积后转变 为沉积岩直至变质作用以前，或因构造运动重新抬升到地 表遭受风化以前所发生的一切变化过程及其结果。

其所经 历的整个地质时期称为沉积后作用期。

2三碎屑岩成岩作用（沉积后作用）沉积后作用的类型(狭义的沉积后作用)有： （一）压实和压溶作用 （二）胶结作用 （三）交代作用 （四）重结晶及多型转变作用 （五）溶解作用33.1 压实与压溶作用3.1.1、压实作用是沉积物沉积后在其上覆水体或沉积层的重荷下， 或在构造形变应力的作用下，发生水分排出、孔隙度降低、 体积缩小的变化过程。

标志：沉积物内部发生颗粒的滑动、转动、位移、 变形、破裂，进而导致颗粒的重新排列和某些结构构造的 改变。

压实作用的结果：使岩石孔隙度降低，资料表明， 当埋深达3000米时石英砂岩的孔隙度将自40％左右降低至 10-30％ 43.1.1压实作用53.1.1压实作用63.1.1压实作用两者孔隙差别为什 么如此大？73.1.1压实作用颗粒压裂83.1.1压实作用颗粒压裂93.1.1压实作用假基质103.1.1压实作用颗粒间为点线 接触关系值得注意与加大边相区分113.1.1压实作用压实作用的结果：孔隙度降低，渗透率降低，碎屑颗粒间的接触强 度增加，沉积层强度的增加和抗侵蚀能力的增强。

排出的水是孔隙流体的主要来源之一。

孔隙流 体中的Si4+,K+,Na+, Mg2+,Fe2+,Ca2+等离子,是后期化 学成岩作用(胶结作用)的物质基础。

123.1.1压实作用压实作用的影响因素：（1) 原始孔隙度大者易压实，反之亦然。

泥质沉积物的 原始孔隙度7O～90％压实作用明显；砂岩的原始孔隙度45～ 55%，其压实作用较弱； （2)荷重大、埋藏深度大压实明显。

（3)颗粒的形状、圆度、粗糙度、分选性、杂基含量等 对压实作用的效应也有影响。

第一章绪论1.沉积岩的概念：组成地球岩石圈的三大类岩石（沉积岩、岩浆岩、变质岩）之一。

在地壳表层条件下，由母岩的风化产物、火山物质、生物来源物质、宇宙物质等沉积岩的原始物质，经搬运作用、沉积作用以及沉积后作用而形成的一类岩石。

2.搬运和沉积的方式：1）物理搬运和沉积作用 2）化学搬运和沉积作用3）生物搬运和沉积作用3.沉积岩中矿物成分的特征：1）高温矿物罕见 2）低温矿物富集3）特有的自生矿物第二章沉积岩的形成及演化1.风化作用概念：地壳表层岩石的一种破坏作用；因温度的变化，水以及各种酸的溶蚀作用、生物的作用以及各种地质营力的剥蚀作用等，地壳表层的岩石处于不稳定状态，逐渐遭受破坏，转变为风化产物的过程。

2.分类：按性质分:①物理风化作用②化学风化作用③生物风化作用3.元素迁移序列4.岩石风化程度1）石英：石英在风化作用中稳定性极高，它几乎不发生化学溶解作用，一般只发生机械破碎作用。

2）长石：风化稳定性仅次于石英，在长石类矿物中，钾长石的稳定性较高，多钠的酸性斜长石次之，中性斜长石又次之，多钙的基性斜长石最低3）云母：白云母的抗风化能力较强，黑云母的抗风化能力较弱4）铁镁硅酸盐矿物，抗风化能力较差。

稳定性：橄榄石<辉石<角闪石5）碳酸盐矿物：稳定性低，易溶于水；干旱条件近源快速堆积可形成岩屑6）粘土矿物：很稳定(自身是在风化条件下或沉积环境中生成)7）硫酸盐矿物、硫化物矿物、卤化物矿物：风化稳定性差，最易溶于水8）岩浆岩及变质岩中的一些次要矿物或副矿物：差别很大5.为什么造岩矿物风化稳定性差别如此之大？1）造岩矿物分化分异作用2）矿物的结晶温度（鲍文反应序列）3）矿物的晶体化学性质6.母岩风化的四个阶段性：机械破碎阶段饱和硅铝阶段酸性硅铝阶段铝铁土阶段7.母岩风化产物：1）碎屑残留物质：主要是母岩的岩屑和矿物碎屑，在风化作用的第一阶段最为发育 2）新生成的矿物：主要指在风化作用过程中新生成的一些矿物，如水白云母、高岭石、蒙脱石、蛋白石、铝土矿、褐铁矿等 3）溶解物质：主要是指母岩在化学风化过程中被溶解的那些成分，如Cl、S、Ca、Na、Mg、K、Si、Fe、Al、P等8.风化壳概念：由风化残余物质(包括碎屑残留物质和新生成的化学风化矿物)组成的地表岩石的表层部分，叫风化壳或风化带。

《沉积学》模拟试题A一、名词解释(每题2分,共20分)1.沉积岩2.机械沉积分异作用3.杂基4.结构成熟度5.沉积后作用6.叠层石构造7.沃尔索相律8.河流的“二元结构”9.沉积相10.重力流二、填空题(每题1分,共20分)1.沉积岩的形成过程大致可分成如下阶段：、、。

2.按有无页理发育，可将粘土岩分为页岩和。

3.狭义火山碎屑岩的主要岩石类型有：、、。

4.碳酸盐岩主要由、、、、五种结构组分组成。

5.冲积扇的沉积类型包括、、和四种类型。

6.根据地貌特点、水动力状况、沉积物特征，无障壁海岸沉积相由陆向海依次为、、和四个亚相。

三、简答题(每题6分,共30分)1.简述三级分类命名原则并对具体岩石命名。

简述三级分类命名原则（4分），并给具体岩石命名（2分）：一碎屑岩，粒度在0.5-0.25mm的碎屑占60%，0.1-0.25mm的占27%，0.01～0.1mm的占11%，<0.01mm的占2%。

2.试画出并简单描述3种不同类型的层理构造（每个图示和描述各1分）。

3.白云石有哪些成因机理？4.简述典型浊积岩的垂向序列（鲍玛序列）特征。

5.简述欧文的陆表海能量带模式。

四、论述题(共40分)1.试从碎屑岩的原始物质来源、搬运和沉积作用、沉积后作用等方面阐述碎屑岩的形成过程。

（25分）2.何谓建设性三角洲？试述建设性三角洲的鉴定特征、主要亚相、微相类型，并分析与油气的关系。

（15分）《沉积学》模拟试题A参考答案一、名词解释（每题2分，共20分）1.沉积岩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，是它在地壳表层条件下，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。

2.机械沉积分异作用碎屑物质在搬运、沉积过程中按粒度大小、密度、形状以及矿物成分等物理性质进行分异并依一定顺序分别集中的沉积现象。

3.杂基杂基是碎屑岩中与粗碎屑一起沉积下来的细粒填隙组分，其粒级一般以泥为主，可包括一些细粉砂。

碎屑岩和碳酸盐岩的成岩作用类型及孔隙演化规律摘要：砂、砾沉积物沉积后会遭受一些沉积后作用，即成岩作用。

主要有：机械压实及压溶作用、胶结作用、交代作用、重结晶作用及溶解作用等。

在各个成岩作用阶段，其岩石的孔隙度会发生变化。

碳酸盐岩的孔隙也会在成岩作用下有规律的的变化。

关键字：碎屑岩、碳酸盐岩、成岩作用1．碎屑岩的成岩作用及其多孔隙度的影响（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。

压实作用是沉积物进入埋藏阶段后最先经历的成岩作用。

压实作用对颗粒灰岩、白云岩影响较小，而对泥灰岩等细粒岩大半对数图解上孔隙度变化规律压实作用最明显的结果是沉积物体积缩小发生排水、脱水作用。

石英砂岩的孔隙度为40%左右，在3000m深处其孔隙度降至30%-10%.碎屑沉积物在300m深处时，75%的水已经被排除，所排出的水是孔隙度的主要来源之一。

以饶阳凹陷为例,饶阳凹陷位于渤海湾裂谷盆地内的冀中坳陷中部, 是在中国东部中新生代断陷盆地背景上发育起来的单段式箕状含油凹陷, 属于冀中坳陷一个次级构造单元。

该研究区储层砂岩的成分成熟度和结构成熟度均较低, 岩石类型以长石砂岩和岩屑长石砂岩为主, 磨圆中等, 多呈次棱-次圆状, 分选中等偏差。

该研究区的结构成熟度不高。

该地区的岩石矿物以长石，杂基等以塑形为主的碎屑，随着埋深的增加，使沙岩储层的孔隙度大为减少。

埋深从2000m至5000m, 最大孔隙度由32.9%降至2.17%, 平均孔隙度下降率1.02%/100m.研究区机械压实作用贯穿了整个成岩过程, 但在成岩早期对储层的影响远比其它时期大.（2）压溶作用压溶作用主要发生在3000m一下。

沉积物埋藏深度的增加，碎屑颗粒接触点上所承受的来自上覆地层的压力或来自构造作用的侧向应力超过正常空隙流体压力时，颗粒接触处的溶解度增高，将发生晶格变形和溶解作用。

沉积岩的形成过程及沉积后期的作用机理摘要:沉积岩的形成受众多因素的控制，总的来说,包括沉积岩的原始物质、搬运和沉积作用、沉积后作用。

文章遵循唯物主义论以及物质的对立统一观念，在原始物质一节中从陆源物质、生物来源物质、深部来源物质、宇宙来源物质这几方面进行了叙述。

在搬运与沉积作用一节中从机械搬运与生物搬运两方面进行了描述，这也是沉积岩形成过程中所受到的外力作用与生物作用。

在沉积后作用这一内容中主要就同生作用、成岩作用、后生作用、表生作用就行了叙述。

总之，沉积岩的形成过程实质上就是沉积物与环境不断斗争的过程。

关键字：沉积岩形成过程沉积后期作用机理沉积岩是地壳上先形成的出露（或曾出露）的岩石，又叫叫做母岩,可以是岩浆岩、变质岩[1]。

沉积岩形成过程的讨论,是沉积岩形成理论的核心。

沉积岩石学作为一门独立的学科问世,已经几十年,至今业已形成了比较完整的体系。

五十年代初期,苏联地质界曾经开展过一次关于沉积造岩作用的原动力问题的讨论。

题目可谓大矣,但答案却很少触及问题的本质。

例如,有人认为,“沉积物或沉积岩的产生,乃是矿物质在地表的迁移过程中发生分离(分异)和混合(掺合)的复杂的相互作用的结果。

”也有人认为,“沉积作用的原动力包含在介质物质,即水圈、气圈和生物圈物质所具有的力能和岩石圈物质所具有的力能里面” [2]。

这些提法看起来大相径庭,但本质上是一样的,即离开物质的运动,表面地、片面地、形而上学地看待沉积岩的形成。

后来沉积岩形成作用的理论研究,也有了大的进展,但问题依然不少,亟待解决。

1沉积岩原始物质的形成及来源沉积岩原始物质是形成沉积岩的物质基础，其来源有四种，即陆源物质、生物源物质、深源物质及宇宙源物质[3]。

陆源物质是母岩风化作用的产物，是沉积岩原始物质最主要的来源；沉积岩的原始物质有母岩的风化产物、火山物质、有机物质以及宇宙物质等，其中母岩的风化产物是最主要的。

风化作用是地壳表层岩石的一种破坏作用。