《碎屑沉积物(岩)的沉积后作用剖析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《碎屑沉积物(岩)的沉积后作用剖析（131页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四节 碎屑沉积物的沉积后作用 沉积后作用的环境要素 温度 压力 流体 盆地的构造演化 生物扰动 一、 砂砾沉积物（岩）的沉积后作用 （一）压实、压溶作用 1.压实作用 沉积物在上覆水层和沉积层的重荷(压力)下，或在 构造形变的作用下，发生水分排出、孔隙度降低、体积 缩小的作用。 压实作用效应/标志 岩石结构构造变化 塑性颗粒变 形 泥岩岩屑被压实成假杂基 脆性颗粒破裂、错 断 长石双晶纹变形，错断 石英沿极不完全菱形 解理破裂 沉积物体积缩小、流体排出、原始孔隙度降低。 石英砂岩原始40 3010 排出的流体是其它多数沉积后作用发生的主要介质。 3000m 颗粒的结构成熟度对压实效应的影响明
2、显。 圆度、形状、分选，好 则紧密 等大的球状砂粒随机堆积的孔隙度约37 47.6%25.9% 2.压溶作用 埋深增加，颗粒接触点上因压力增大，发生晶格变形 和溶解作用。 压实作用和压溶作用是持续进行的。 效应： 随颗粒所受压力不断增加和地质时间的推移，颗粒 点接触线接触 凹凸接触缝合接触 点接触线接 触 点接触线接触 凹凸接 触 凹凸接触 缝合接触 缝合接触 石英在5001000m开始出现压溶和次生加大， 最大深度一般小于6000m。 3.压实作用强度的定量分析 接触强度 1a + 2b + 3c + 4d a + b + c + d a-点接触； b-线接触；c-凹凸接触；d-缝合接触 视
3、压实率（40粒间体积）40 100 视压实率 压实强度 70 强 4.差异压实作用 内部成分、结构、粒度不均一的薄沉积层，由于对 压力的敏感程度不同，在压实过程中层内发生差异流 动，形成新的构造，如瘤状构造、扁豆状构造。 差异压实作 用 （二）胶结作用 从孔隙溶液中沉淀出矿物质（胶结物），将松散的沉积 物固结为岩石。 另外，杂基脱水后的粘附，颗粒之间的反应边也 都属胶结作用 主要发生在成岩作用时期 胶结物的生长方式孔隙充填式孔隙充填式 靠近底质的小晶体生长快，靠孔隙中心的大晶体生长慢。 1、碳酸盐胶结物 代表碱性成岩环境 （1）碳酸盐胶结物类型及分布 方解石、铁方解石 白云石、铁白云石 文石、
4、高镁方解石（同生早成岩期） 菱铁矿（少见）、 菱镁矿 碳酸盐胶结物的产状 粒状、嵌晶状、孔隙衬边状（颗粒包膜）、栉状、次生加 大。 半自形晶粒状 铁白云石 自形粒状 铁白云石 石英次生 加大 含铁方解 石嵌晶式 胶结 铁白云石 斑块状胶结 方解石充 填构造缝 （2）碳酸盐胶结物的形成 与浓度、 pH 值有关 不同碳酸盐胶结物形成条件： 文石、高镁方解石在成岩早期向方解石转变； 方解石晶粒大，直接沉淀； 白云石早期：类似潮坪机理； 晚期：Mg2+ 置换方解石 菱铁矿地表：沼泽环境； 成岩期：Fe2+ 对方解石的置换 （3）碳酸盐胶结物的来源 海水和流动的孔隙水，主要的。 钙质生物介壳溶解 碳酸盐
5、颗粒、晶粒的溶解 深部页岩的半透膜效应：半径小的K+、Na+逸出，Ca2+残留 。 2. SiO2 胶结物 （1） SiO2胶结物的类型和特征酸性孔隙水 蛋白石（非晶质）、方英石（纤维状雏晶，衬边胶结） 、玉髓（隐晶石英的集合体）、石英（常次生加大）。 蛋白石、方英石常与火山碎屑有关 石英次生加大 自生石英产状 自生石英孔隙衬边 自生石英颗 粒衬边 自生石英 （2） SiO2胶结物的形成 pH 值的影响需要偏酸性环境 温度的影响：随温度上升，非晶质 SiO2溶解度 远大于 石英。 石英次生加大的阶段性：雏晶较大晶面的小晶体 整个石英颗粒呈多面体 石英的次生加大 （3） SiO2胶结物的来源 地
6、表水和地下水，含量13mg/L几十mg/L，早成岩期胶结； 硅质生物骨骼的溶解； 石英颗粒的压溶； 粘土矿物（蒙脱石）的成岩转化； 硅酸盐矿物（多为长石）的蚀变； 火山碎屑的脱玻化和蚀变； 海底火山喷发； 地层的构造抬升 （1）粘土矿物胶结物类型 .高岭石 形态： 假六边形晶片，集合体呈书页状或蠕虫状 产状： 充填孔隙、交代其它矿物 产出条件： 酸性水介质、充足SiO2和Al3+ 3.粘土矿物胶结物 自生高岭石 自生高岭石 石英砂岩粒间自生 高岭石 自生高岭石晶间孔 充填沥青 .蒙脱石（蒙皂石） 形态：起伏不平的毛毡状、棉絮状、蜂窝状 产出条件：富Ca 2+ 、Na+ ， 碱性 环境：火山物质
7、较丰富 变化：成岩早期含量较高，晚期其它粘土矿物。 .伊利石 形态： 细而薄的鳞片状、纤维状，丝缕状，最高干涉色可达一 级顶部， 产状： 颗粒包膜（即：孔隙衬边）、孔隙搭桥（集合体） 埋深增大结晶度变好，绢云母 产出条件： 富K碱性条件、其它粘土矿物转化 自生伊利石 分布于粒间的片状伊利石，SEM，2000。白垩系 泉头组，吉林油田梨参2井42644269m。 杆沸石与伊利石 粒间伊利石粘土桥，高87井3652.9m, SEM，1000 。 .伊/蒙混层粘土矿物 介于伊利石和蒙脱石之间。 I/S 中的S层百分比是划分碎屑岩成岩阶段的重要标志 伊/蒙混层1：1 .绿泥石 形态： 片状、玫瑰花状、
8、竹叶状、绒球状等。 产状： 颗粒包膜（即：孔隙衬边） 产出条件： 有Fe2+和Mg2+存在的碱性条件 来源： 孔隙水中直接沉淀、其它粘土矿物转变 自生绿泥石 绿泥石薄膜状胶结 长石砂岩 长石表面绿泥石 绒球状绿泥石充填孔隙，SEM， 800。第三系，冀东油田高82井4022.2m 。 分布于粒表的针叶状绿泥石，SEM， 1000 。第三系，冀东油田高82井4022.2m。 （2）粘土矿物胶结物的产状 孔隙衬边（即薄膜状）、孔隙充填、交代假象、裂隙或晶洞充填 （3）粘土矿物胶结物的形成与转变 略 （4）粘土矿物对储层的影响： 钾长石的高岭土化后体积将减少53.6%； 颗粒包膜、衬边的粘土矿物亦堵
9、塞喉道储层敏感性； 但晶粒较大的高岭石可保留晶间孔隙。 4. 沸石胶结物 火山碎屑、长石与孔隙水相互作用的产物 。 成分： 方沸石、片沸石、浊沸石、斜沸石等, 化学成分类似于长石。 产状： 粒状、板状、纤维、针状、嵌晶状等 产出条件： 高的pH值，酸性则溶解 富含SiO2、Ca、Na、K等离子 高矿化度孔隙水和CO2 沸石胶结物产状 ： 沸石嵌晶式 胶结 丝光沸石 杆沸石 （1）长石胶结物 产状 自生加大边、小的自形晶体,一般含量很低 成分 钾长石、钠长石，（自生钙长石未见） 形成条件 孔隙水中有足够的SiO2、Al2O3 足够高的Na+/H+或K+/H+活度比值、较高的温度 5.其它自生矿物
10、的胶结作用 长石胶结物产状 粒间孔中 自生钠长石 长石次生 加大边 长石次生 加大边 （2）硫酸盐胶结物 硫酸盐 石膏 硬石膏、重晶石、天青石 产状：嵌晶、晶粒状胶结 产出条件：沉积期的蒸发、成岩期的溶解再沉淀 、 孔隙水间或与矿物的反应。 水化 脱水 硫酸盐胶结物产 状 硬石膏半自 形自形枝 状胶结硬石膏 斑状胶 结 石膏斑状 胶结 （3）赤铁矿胶结物 可以单独存在，也可与粘土混合填隙。 形式：水体中直接化学沉淀出Fe的氧化物； 含铁矿物在成岩过程中的氧化。 （4）黄铁矿胶结物 含有机质的强还原条件 成岩早期草莓状； 成岩晚期晶粒状。 黄铁矿胶结物 黄铁矿 自形晶体 黄铁矿 颗粒衬边 （5）
11、海绿石 圆形或肾形的小鳞片集合体。 海相环境，同生期，偏冷水，铁镁矿物海解的产物 三、交代作用 交代作用是指一种矿物代替另一种矿物的现象。 实质：体系的化学平衡及平衡转移。 含两个同时过程： 原矿物的溶解 + 新矿物的生成 1.碎屑岩中常见的交代作用 （1）二氧化硅和方解石的相互交代作用 主要影响因素：自身化学性质、pH、温度、压力 pH70502020 产状 早期 薄膜式、孔隙衬边式 晚期 孔隙充填式、孔隙搭桥式 2.有机质成熟度 （1）镜质体反射率（Ro） 温度的函数，正相关，不可逆 （2）孢粉颜色 温度升高，淡黄黄枯黄棕棕黑黑色 3.古温度 4.孔隙类型 原生孔隙次生孔隙 （二）成岩阶段的划分及命名 （一）划分方案 1.同生阶段 2.早成岩阶段 A亚期 B亚期 3.晚成岩阶段 A亚期 B亚期 C亚期 4.表生成岩阶段 四、成岩作用对储层物性的影响 降低储层孔渗性压实压溶、胶结作用 增加储层孔渗性溶解作用、构造活动 早成岩A期压实为主，砂岩孔隙度40 25 早成岩B期压溶、胶结作用，原生孔隙度降到极限。 早成岩 晚成岩A B亚期有机质成熟。 A期CO2及有机酸排出，溶解作用为主 B期酸类减少，pH增高，胶结、压溶为主 晚成岩C期储层致密，不可压实
