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1、沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论第四章第四章 陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论第四节 碎屑沉积物的沉积后作用沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论沉积后作用的定义沉积后作用的定义碎碎屑屑沉沉积积物物沉沉沉沉积积积积后后后后转转转转变变变变为为为为沉沉沉沉积积积积岩岩岩岩直直至至变变变变质质质质作作作作用用用用以以以以前前前前或或者者因因构构造造运运动动重新抬升到地表遭受重新抬升到地表遭受风化作用以前风化作用以前风化作用以前风化作用以前所发生的一切作用。所发生的一切作用。相当于英美文献中的相当于英美文献中的“成岩作用成岩作用”（diagenesisdiagenesis），即广义
2、的成岩作用。），即广义的成岩作用。实质实质地层水与沉积物之间从不平衡到平衡的变化过程地层水与沉积物之间从不平衡到平衡的变化过程第四节 碎屑沉积物的沉积后作用沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论成岩作用类型成岩作用类型压实和压溶作用压实和压溶作用胶结作用胶结作用交代作用交代作用重结晶作用和矿物的多形转变作用重结晶作用和矿物的多形转变作用溶解作用溶解作用成岩（作用）成岩（作用） 环境要素环境要素温度、压力、流体温度、压力、流体盆地的构造演化、生物扰动盆地的构造演化、生物扰动成岩阶段划分成岩阶段划分第四节 碎屑沉积物的沉积后作用沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论沉积学沉积学_
3、_陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论一、砂、砾沉积物（岩）的 沉积后作用1.压实作用压实作用(compaction)是是指指沉沉积积物物沉沉积积后后在在上上覆覆水水层层和和沉沉积积层层的的重重荷荷下下，或或在在构构造造形形变变的的作作用用下下，发发生生水水分分排排出、孔隙度降低、体积缩小的作用。出、孔隙度降低、体积缩小的作用。沉积物进入埋藏阶段后沉积物进入埋藏阶段后最先经历的成岩作用最先经历的成岩作用（一）压实压溶作用（一）压实压溶作用沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论（一）压实压溶作用（一）压实压溶作用一、砂、砾沉积物（岩）的 沉积后作用沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论末
4、压实末压实末压实末压实压实压实压实压实泥泥泥泥砂砂砂砂砂岩砂岩砂岩砂岩泥岩泥岩泥岩泥岩一、砂、砾沉积物（岩）的 沉积后作用（一）压实压溶作用（一）压实压溶作用沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论（一）压实压溶作用（一）压实压溶作用一、砂、砾沉积物（岩）的 沉积后作用沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论长石双晶纹变形，错断长石双晶纹变形，错断长石双晶纹变形，错断长石双晶纹变形，错断塑性颗塑性颗粒变形粒变形（一）压实压溶作用（一）压实压溶作用一、砂、砾沉积物（岩）的 沉积后作用沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论2.压溶作用压溶作用随随埋埋藏藏深深度度的的增增加加，碎
5、碎屑屑颗颗粒粒接接触触点点上上所所承承受受的的压压力力增增大大，颗颗粒粒接接触触处处的的溶溶解解度度增增高高，发发生生晶晶格格变变形形和和溶溶解作用，砂质沉积物就进入了压溶作用阶段。解作用，砂质沉积物就进入了压溶作用阶段。3.效应效应随颗粒所受压力不断增加和地质时间的推移，颗粒由随颗粒所受压力不断增加和地质时间的推移，颗粒由点接触点接触线接触线接触凹凸接触凹凸接触缝合接触缝合接触（一）压实压溶作用（一）压实压溶作用一、砂、砾沉积物（岩）的 沉积后作用沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论点接触点接触点接触点接触线接触线接触线接触线接触凹凸接凹凸接凹凸接凹凸接触触触触缝合接缝合接缝合接缝
6、合接触触触触（一）压实压溶作用（一）压实压溶作用一、砂、砾沉积物（岩）的 沉积后作用沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论缝合线缝合线沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论概念概念胶胶结结作作用用(cementation)是是指指从从孔孔隙隙溶溶液液中中沉沉淀淀出出矿矿物物质质（胶胶结结物物），将将松松散散的的沉沉积积物物固固结起来的作用。结起来的作用。是沉积岩孔渗性下降的主要原因之一是沉积岩孔渗性下降的主要原因之一主要发生在成岩作用时期主要发生在成岩作用时期胶结物的生长方式胶结物的生长方式孔隙充填式孔隙充填式（二）胶结作用（二）胶结作用一、砂、砾沉积物（岩）的 沉积后作用沉积
7、学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论碳酸盐胶结物碳酸盐胶结物代表碱性成岩环境代表碱性成岩环境方解石方解石白云石白云石菱铁矿菱铁矿文石、高镁方解石文石、高镁方解石菱镁矿菱镁矿自形粒状自形粒状自形粒状自形粒状铁白云石铁白云石铁白云石铁白云石含铁方解石含铁方解石含铁方解石含铁方解石嵌晶式胶结嵌晶式胶结嵌晶式胶结嵌晶式胶结（二）胶结作用（二）胶结作用1. 碳酸盐岩胶结物碳酸盐岩胶结物一、砂、砾沉积物（岩）的 沉积后作用沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论方解石与白云石胶结作用方解石与白云石胶结作用沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各
8、论沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论碳酸盐胶结物碳酸盐胶结物沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论氧化硅胶结物氧化硅胶结物代表酸性孔隙水介质环境代表酸性孔隙水介质环境蛋白石蛋白石、玉髓、玉髓石英（石英（）石英次生加石英次生加石英次生加石英次生加大大大大自生石英自生石英自生石英自生石英孔隙衬边孔隙衬边孔隙衬边孔隙衬边（二）胶结作用（二）胶结作用2. 二氧化硅胶结物二氧化硅胶结物沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论石英自生加大石英自生加大沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑
9、岩各论沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论两期胶结：石英与方解石两期胶结：石英与方解石沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论高岭石高岭石酸性水介质条件酸性水介质条件伊利石伊利石富钾碱性条件富钾碱性条件绿泥石绿泥石富铁、镁还原条富铁、镁还原条件件蒙脱石蒙脱石富钙碱性条件富钙碱性条件伊伊/蒙混层粘土矿物蒙混层粘土矿物海绿石海绿石微咸水微咸水石英砂岩粒间石英砂岩粒间石英砂岩粒间石英砂岩粒间自生高岭石自生高岭石自生高岭石自生高岭石绿泥石薄膜状绿泥石薄膜状绿泥石薄膜状绿泥石薄膜状胶结长石砂岩胶结
10、长石砂岩胶结长石砂岩胶结长石砂岩（二）胶结作用（二）胶结作用3. 粘土矿物胶结物粘土矿物胶结物沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论（二）胶结作用（二）胶结作用4. 沸石胶结物沸石胶结物浊沸石斑状胶结浊沸石斑状胶结浊沸石斑状胶结浊沸石斑状胶结沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论（1）长石胶结物）长石胶结物产状产状自生加大边、自形晶体自生加大边、自形晶体成分成分钾长石、钠长石钾长石、钠长石粒间孔中自生钠长石粒间孔中自生钠长石粒间孔中自生钠长石粒间孔中自生钠长石长石次生长石次生长石次生长石次生加大边加大边加大边加大边（二）胶结作用（二
11、）胶结作用5. 其它自生矿物的胶结物其它自生矿物的胶结物沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论长石次生加大长石次生加大沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论（2）硫酸盐胶结物）硫酸盐胶结物（3）赤铁矿胶结物）赤铁矿胶结物（4）黄铁矿胶结物）黄铁矿胶结物（5）海绿石）海绿石黄铁矿黄铁矿黄铁矿黄铁矿石膏斑石膏斑石膏斑石膏斑状胶结状胶结状胶结状胶结（二）胶结作用（二）胶结作用5. 其它自生矿物的胶结物其它自生矿物的胶结物沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论海绿石海绿石沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论 概念概念交代作用是指一种矿物代替另一种矿物的现象交代作用是指
12、一种矿物代替另一种矿物的现象实实 质质体系的化学平衡及平衡转移体系的化学平衡及平衡转移两个阶段两个阶段原矿物的溶解原矿物的溶解 + 新矿物的生成新矿物的生成（三）交代作用（三）交代作用一、砂、砾沉积物（岩）的 沉积后作用沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论氧化硅和方解石相互交代作用氧化硅和方解石相互交代作用方解石交代长石方解石交代长石碳酸盐交代粘土矿物碳酸盐交代粘土矿物粘土矿物交代长石粘土矿物交代长石铁白云石交代石英铁白云石交代石英铁白云石交代石英铁白云石交代石英铁方解石铁方解石铁方解石铁方解石铁白云石铁白云石铁白云石铁白云石斜长石斜长石斜长石斜长石高岭石化高岭石化高岭石化高岭石化（
13、三）交代作用（三）交代作用1. 碎屑岩中常见的交代作用碎屑岩中常见的交代作用沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论方解石交代长石方解石交代长石沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论粘土矿物间的交代作用（相互转化作用）粘土矿物间的交代作用（相互转化作用）泥岩中粘土矿物在埋藏成岩作用中的变化趋势泥岩中粘土矿物在埋藏成岩作用中的变化趋势地质时代越老地质时代越老绿泥石和伊利石增加绿泥石和伊利石增加高岭石和蒙脱石减少高岭石和蒙脱石减少深埋藏地层深埋藏地层绿泥石和伊利石为主绿泥石和伊利石为主高岭石和蒙脱石很少高岭石和蒙脱石很少（三）交代作用（三
14、）交代作用1. 碎屑岩中常见的交代作用碎屑岩中常见的交代作用沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论碳酸盐矿物的相互交代作用碳酸盐矿物的相互交代作用白云化作用白云化作用去白云化作用去白云化作用粘土矿物对石英的交代粘土矿物对石英的交代铁白云石交代方解石铁白云石交代方解石铁白云石交代方解石铁白云石交代方解石水云母交代石英水云母交代石英水云母交代石英水云母交代石英（三）交代作用（三）交代作用1. 碎屑岩中常见的交代作用碎屑岩中常见的交代作用沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论（三）交代作用（三）交代作用2. 交代作用的微观标志交代作用的微观标志(1)(1) 不规则边缘不规则边缘(2)
15、(2) 残留矿物包体残留矿物包体(3)(3) 矿物假象矿物假象(4)(4) 幻影构造幻影构造(5)(5) 交叉切割现象交叉切割现象(6)(6) 胶结物间的包裹关系胶结物间的包裹关系沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论1 重结晶重结晶小晶体重新组合和结晶成大晶体小晶体重新组合和结晶成大晶体矿物变得稳定矿物变得稳定碳酸盐胶结物重结晶，可形成连晶或嵌晶胶结物碳酸盐胶结物重结晶，可形成连晶或嵌晶胶结物 矿物的多形转变矿物的多形转变较复杂的广义的重结晶作用较复杂的广义的重结晶作用只发生晶格、形状和大小的变化，晶体可以由大变小只发生晶格、形状和大小的变化，晶体可以由大变小文石、高镁方解石文石、高
16、镁方解石低镁方解石低镁方解石蛋白石蛋白石玉髓玉髓石英石英胶磷矿胶磷矿磷灰石磷灰石（四）重结晶作用和矿物的多形转变（四）重结晶作用和矿物的多形转变一、砂、砾沉积物（岩）的 沉积后作用沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论1.溶解作用溶解作用（1）概念）概念岩石组分发生部分或全部溶解的现象。岩石组分发生部分或全部溶解的现象。（2）机理）机理沉沉积积物物（岩岩）中中的的孔孔隙隙水水（介介质质）的的物物化化条条件件（浓浓度度、pH值值、Eh值值、成成分分等等）发发生生改改变变，从从而而使其组分由稳定变得不稳定，以致发生溶解。使其组分由稳定变得不稳定，以致发生溶解。（五）溶解作用与次生孔隙（五）
17、溶解作用与次生孔隙一、砂、砾沉积物（岩）的 沉积后作用沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论粒间孔隙粒间孔隙粒内孔粒内孔溶蚀裂缝孔隙溶蚀裂缝孔隙（五）溶解作用与次生孔隙（五）溶解作用与次生孔隙沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论二、粘土沉积物（岩）的沉积后作用（一）粘土岩的沉积后作用的主要类型（一）粘土岩的沉积后作用的主要类型 压实作用压实作用 粘土矿物的转化粘土矿物的转化 粘土矿物的脱水作用粘土矿物的脱水作用（二）粘土沉积物沉积后作用与油气生成的关系（二）粘土沉积物沉积后作用与油气生成的关系沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论1.自生矿物类型及分布特点自生矿物类型
18、及分布特点碳酸盐矿物、石英、沸石类矿物、粘土矿碳酸盐矿物、石英、沸石类矿物、粘土矿物等随埋深、地温增加而发生规律性变化物等随埋深、地温增加而发生规律性变化2.有机质成熟度有机质成熟度3.古温度古温度4.孔隙类型孔隙类型三、碎屑岩成岩阶段划分及主要标志（一）划分依据（一）划分依据沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论（一）划分方案（一）划分方案1.同生成岩阶段同生成岩阶段2.早成岩阶段早成岩阶段A亚期亚期B亚期亚期3.晚成岩阶段晚成岩阶段A亚期亚期B亚期亚期C亚期亚期4.表生成岩阶段表生成岩阶段（二）划分和命名（二）划分和命名三、碎屑岩成岩阶段划分及主要标志沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论三、碎屑岩成岩阶段划分及主要标志（三）各成岩阶段的主要标志（三）各成岩阶段的主要标志同生期同生期成岩期成岩期表生成岩期表生成岩期（四）成岩作用对储（四）成岩作用对储层物性的影响层物性的影响沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论本节重点一、沉积后作用的定义一、沉积后作用的定义二、二、成岩作用类型成岩作用类型压实和压溶作用压实和压溶作用胶结作用胶结作用交代作用交代作用重结晶作用和矿物的多形转变作用重结晶作用和矿物的多形转变作用溶解作用溶解作用四、四、成岩阶段划分成岩阶段划分
