沉积期后变化

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。

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沉积岩石学@4沉积期后变化

沉积岩石学@4沉积期后变化
同生动力压实作用: 负荷压力所引起的是静力压实作用, 但是当沉积物处在沉积过程中或尚未固结之前,沉积盆 地可能发生褶皱或断裂而产生同生动力压实力,它从各 个方向作用于沉积物,但常导致水平方向上产生很大的 应力,有时能相当于上覆地层的压力的两、三倍,使孔 隙流体发生迁移或使沉积物发生脱水、形变。并使粘土 矿物产生定向排列,脆性颗粒发生破裂。
第四章 沉积期后变化
同生作用
概念: 系指沉积物沉积下来后,与沉积介质还 保持着联系,沉积物表层与底层水之间所发 生的一系列作用和反应。 特点:见表
沉积质点A静止并固定在沉积物表面,不 再受到扰动或搬运。
质点A与底层水相接触并发生交换作用, 作用的趋势是使沉积物与底层水之间达到 平衡。这种作用的特点往往与底层水的性 质有关,而底层水的性质则与沉积盆地的 循环状况、沉积速率等关系密切。
压溶作用
概念: 在压力作用下,沉积物或沉积岩内发生的溶 解作用称为压溶作用。
分类: 包含有物理作用和化学作用两方面。 原理: 当沉积物埋藏深度加大,上覆地层压力超过
孔隙水所能承受的静压力,或者受较强的构造应力 作用时常发生压溶作用。 现象: 压溶作用将引起颗粒接触处的晶格形变和溶 解,碎屑岩及碳酸盐岩中的碎屑或颗粒呈凹凸接触, 形成压入坑,甚至成缝合状接触。例如沉积岩中的 缝合线构造。
自生矿物(包括结核)的形成
沉积期后阶段常见的自生矿物及结核。 意义: 多数情况下,这种自生矿物及结核代表
着成岩、后生、表生作用各阶段相应的地球 化学微环境,可以作为阶段划分的重要标志。 结核的形成及分类:
作业
1. 沉积期后4个阶段的主要特征有哪些(可参 考p.52表3-2)?
2. 何谓海解作用?海解作用阶段的代表性新 生矿物有哪些?

矿物岩石课件:沉积期后变化

矿物岩石课件:沉积期后变化

三、主要沉积期后变化
(1)压实和压溶作用 (2)胶结作用 (3)交代作用 (4)重结晶作用
三、主要沉积期后变化
(1)压实和压溶作用:由于上覆沉积物的静水压力而使松散沉积物的体积 缩小、含水量减少、密度增加的作用称为压实作用。
基质含量减少,颗粒含量增加(例如浊积岩中基质含量低) 片状矿物趋向于平行颗粒表面定向排列 质地相对柔软。松脆的颗粒繁盛变形或破碎。如泥屑。鲕
矿物岩石
沉积后作用及其阶段划分
沉积后作用及其阶段划分
目录
Content
一、沉积后作用的概念 二、沉积期后变化阶段的划分和特点 三、主要沉积期后的变化
一、沉积后作用的概念
沉积后作用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,包括成岩作用和后生作用。 成岩作用:沉积物转变沉积岩所发生的一系列变化。 后生作用:沉积岩形成以后到遭受风化作用或变质作用以前的变化。
胶结作用:指在成岩过程中,从粒间水溶液中沉淀出的矿物质,将松散沉 积物固结起来的作用,胶结作用是沉积物转变成沉积岩的重要作用。可发 生在成岩作用的各个时期。
胶结物:起到固结作用的矿物质。 常见的胶结物有硅质、碳酸盐质、铁质、硫酸盐质以及自生粘土矿物等。
三、主要沉积期后变化
(3)交代作用:是指一种矿物代替另一种矿物的现象,可发生在成 岩作用的各个阶段乃至表生期。
关,其分布不受层理控制。
二、沉积期后变化阶段的划分和特点
(4)表生成岩作用:指沉积物抬升到近地表,在潜水面以下常温常压 或低温低压条件下,由于渗透水和浅部地下水(包括上升水)的影响下所 发生的变化。
介质环境:弱酸性——酸性,氧化——弱还原条件。 表生矿物:粘土和硅质矿物、氧化物矿物、碳酸盐、硫酸盐矿物及表 生结核、细脉等。

《岩石学》课件第十六章 沉积岩期后

《岩石学》课件第十六章 沉积岩期后
(2)隐晶质结构 常为玉髓,显微镜下边界模糊,弱光性反应。
(3)显晶质结构 1)微晶结构:显微镜下边界清晰,粒度细小。 常为粘土、碳酸盐矿物。 2)镶嵌粒状结构:胶结物晶出后,呈粒状彼此紧密镶嵌,如碳酸盐矿 物、石膏等。
碎屑岩、砂屑灰岩中 碳酸盐矿物的粒状胶结
3)栉壳结构:
碳酸盐矿物或粘土晶体呈针状、柱状、锥状、片状、板状、甚至粒状, 垂直颗粒表面生长发育,形成环带,或不完整发育。
第十六章 沉积期后
一、沉积期后阶段划分方案
PyxИН,1958
Chilingar,1967
本教材
刘宝珺,1980
同生作用
同生作用
早期
成岩
作用
成岩作用

早期成岩作用


后 生 作 用
进后生作用 (向变质过度)

晚期
变生成岩作用
成岩
退后生作用 (向风化过度)
作用 表生成岩作用
早期 成岩 作用
成 岩 作 用
但成分或结构将出现差异。
(4)悬挂式胶结 碳酸盐岩里,胶结物常在颗粒同一方
位增大,悬挂一侧,粒间可能有渗滤砂或 渗滤粉砂。
可能形成于潜水面以上,由雨水渗 滤形成。 (5)镶嵌式胶结/无胶结物式胶结
颗粒与颗粒紧密相接触,或者胶结 物与碎屑成分相同,生长在一起。
3.胶结物结构
(1)非晶质结构 常为蛋白石、胶磷矿等胶体沉淀物质。 显微镜下无光性反应。
(飞仙关组,单偏光,4×10)
溶解与次生孔隙
(五)交代作用 指沉积物(岩)里旧矿物(颗粒)被新矿物所取代的现象,旧的
消失与新的形成同时进行,体积和大小不发生改变,仅是成分改变。 它不同于溶蚀作用——充填。

历史时期淮河流域沉积环境的变迁_钱济丰

历史时期淮河流域沉积环境的变迁_钱济丰
泥 沙 淤 积 门 第 二 个枢 纽

这种

河水 至浊

,
下 流 束 隘 停 阻 则 淤 , 中 道 水散
,
流缓 则 淤
;
河流

委 曲则 淤 淮 之后

,
伏 秋暴 涨

,
骤退 则淤
4 〔
〕的沉
积规律 足 以证 明
,

:
淮河之 泛滥

,
并非 始 于 黄 河 夺
,
所 以 在 正 阳 关河 段 和 五 河 河 段 两 岸
北 平原 东部 向西部 逐 步演 进
不 仅黄 河 南 泛 夺淮 频 度加 大

而 且 其 夺 淮 泛 道也 由淮 直 至1 2 8 6 年 ( 至
,
即 自1 2 3 2 年 的 夺滩 入 徊

1 2 3 4 年 的夺 涡入 淮 ,
元 三 十 二 年 ) 黄水在 原武
汁 河 夺 捆 入淮 夺 淮时 期
黄 河 下 游南 泛 夺 淮 的 时期

, 沉 积 相 序 研 究 表 明 〔6 〕 ,
也 正 是 洪 泽 湖 演 变 与 河 口 三 角洲 淤 长最剧 烈 的 过 程
。 , ,
根据 有
淮 河 三 角 洲 的 发育始 于 更 新 世 末 期
但是 由 于 受 全 新 世 以 来 的 气 向 海 推 进 比 较级
仅局 限于 北 部地 区 为 主

自十 至 十 二 世 纪 的 2 0
,
余 年 中 黄 河 南 泛 北 决交 替 发 生
州至 浪 阳 之 间 河 段
河 道 变迁 也 处 于 一 个 混 乱 时 期 必 须指 出

成岩作用

成岩作用
影响成岩作用和后生作用的因素 影响成岩作用和后生作用的因素很多,如物质成分、物质本身的地球化学性质、沉积围岩的性质、岩相和岩性、地质构造环境、水的性质、pH值、Eh值、各种组分的活度(逸度)、温度、压力和有机质等。物质的成分和性质涉及其自由能、其形成络合物的稳定常数等,这些因素可影响物质的成分在溶液中是长期保持迁移状态还是很快沉淀下来。岩性因素包括其孔隙度和渗透性,决定溶液迁移的快慢和远近。强烈坳陷快速堆积和埋藏的区,沉积岩可遭受较长时间和强烈的后生作用,其成岩阶段可能较短
温度的重要作用在于它可以影响矿物结晶的地球化学性质、综合剂的电离化OH(的活度、矿物的溶解度以及溶液的流动性。压力可影响矿物的溶解度,埋藏较浅时,一般只发生机械的压实,而埋藏较深时,则可能出现化学的压实作用。在压力的作用下,矿物的转化趋势是趋向分子体积较小的变种。
生物的生机活动(如细菌的活动)可改变介质的Eh值、pH值,促使沉积物发生变化。还可提供某些物质,如脱硫细菌的作用可分解出H2S,参与形成硫化物。腐殖质在溶解不溶性盐类释出金属离子、溶解矿物和硅酸盐、延迟金属的沉淀、对金属的螯合作用、阳离子的交换、表面吸收等方面,起很大作用。
成岩作用和后生作用的方式 包括下列各种:①压实作用,指在上覆沉积物不断加厚而使负荷压力增加的情况下,松散沉积物变得比较致密,体积减小,其中水含量减小。机械的压实不伴有化学反应,化学的压实作用伴有颗粒间或颗粒与水之间的化学反应及新
生矿物的形成。沉积物经压实后,孔隙度减小,结构与构造发生变化。如出现颗粒的定向性、压溶结构和次生加大结构等②水化作用,指矿物与水结合成为含水的矿物的作用,反之即脱水作用(CaSO4?2H2O)与(CaSO4)间的转化是这一作用的典型例子。沉积盆地的沉积大都是在水介质中进行的,因此最初阶段发生的水化作用,是普遍的现象。随着埋藏深度的加大,沉积物(岩)固结程度的增强,逐渐会发生脱水的作用。③水解作用,指矿物在水的作用下发生分解的作用。水起着盐基的作用,并提供氢氧离子。大多数均可发生水解,这与水介质的pH值有关,矿物水解过程中可有金属阳离子的游离。随着pH值的变化,矿物可以朝着水解方向进行,也可朝着去水解方向进行。④氧化与还原作用,这一作用与沉积环境和沉积演化的阶段有关。大陆环境及广海环境的沉积物表层常发生氧化,而停滞的闭流盆地沉积物常处于还原环境。在同生阶段,正常的沉积常处于氧化或弱氧化环境(海解阶段、陆解阶段),在成岩期和后生期变为还原及弱还原环境。⑤离子交换和吸附作用,水中呈离解状态的H(和OH(与遭受变化的矿物中的离子可以发生交换反应。水电离而产生的H(,能置换矿物中的碱金属离子。在成岩、后生阶段,和类矿物等,都可进行离子交换或离子吸附作用。最容易被吸附的首先是H(和OH(,以后就是阳离子Cu(、Al(、Zn(、Mg(、Ca(、K(、Na(和阴离子S(、Cl(、SO当H(或OH(离子被吸附后,吸附剂就带有自由电荷。例如,粘土矿物常与盐基离子结合而带负电荷,因此,粘土矿物能从海水中或溶液中吸附许多稀有金属。某些矿物吸附一些离子或进行离子交换之后,即转变为另一矿物。⑥胶体陈化作用,是指胶体脱水、过渡为偏胶体,最后形成稳定的自生矿物的过程,-玉髓-的变化即是其例。重结晶是后生作用中极常见的现象,在压力增大(或伴有温度的升高)的情况下,变化的趋势是缩小体积,及矿物变为分子体积较小的变种。⑦交代作用,是发生在已固化的沉积岩内对已有矿物的一种化学的替代作用,在化学上它是保持晶形不变的情况下的沉淀转化作用,主要发生在后生期和表生成岩期。经交代后常造成某些矿物的假象。⑧结核,是在矿物岩石学特征上(成分、结构等)与周围沉积物(岩)不同的、规模不大的包体,它可以产生在成岩的各个阶段,通常是化学的或生物化学的产物。⑨自生矿物的形成,在成岩期和后生期,会形成与各时期的介质条件相平衡的自生矿物,有一些是阶段的标志矿物。如成岩期的莓状、、、鳞绿泥石等;后生期的赤铁矿、、次生沸石、次生碳酸盐

沉积岩

沉积岩

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。

储层地质学(中国石油大学)-4成岩作用


和次生孔隙的形成。
1、有机酸的形成 在烃源岩生成液态烃之前,干洛根分子就释放出其外围羧 基和酚基,形成一元羧酸和二元羧酸两类水溶性有机酸。 二元羧酸阴离子浓度幅度下降的主要原因是热脱羧作用, 温度高时,二元羧酸就会脱羧转变为一元羧酸和(或)CO2。
2、羧酸和酚基在碳酸盐和铝硅酸盐溶蚀和次生孔隙形成中的
缚石类胶结物:呈粒状、板状、纤维状、针状等。 赤铁矿胶结物:常受含氧孔隙水的分解。 黄铁矿胶结物:形成于强还原环境。在同生成岩阶段的黄铁矿
在电镜下显示为草莓状,由八面体黄铁矿微晶集合而成。在砂
岩油藏中,黄铁矿常富集于油水边界部位。
4、交代作用 (1)概念 一种矿物代替另一种矿物的作用。
(2)类型
储层地质学——成岩作用 及其对储层孔隙发育的影响
(1)成岩作用:是沉积物沉积之后转变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之前所发生的
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。 (2)影响因素:较多,但以孔隙水的性质及运动最为重要。 (3)主要类型:压实、压溶、交代、矿物的多形转化、重结 晶等作用。
2、压溶作用 产生:缝合线、微缝合线、未缝合线的缝。 若缝合线中没有不溶残余和自生矿物充填,可作为储集
空间储渗油气。
3、胶结作用 (1)碳酸盐矿物胶结物 古代的:主要为方解石和白云石; 现代的:方解石、文石、镁方解石和白云石。
三种结晶形态:泥晶、纤维晶、较粗的粒状晶体。
影响胶结物晶体形态的因素是镁离子、硫酸根离子、铁离 子的选择性毒害效应,结果使镁方解石成长为数微米宽的纤 维状或泥晶状陡斜菱面体。
4、交代作用 (1)白云石化作用 雾心亮边构造:在 污浊白云石的外缘形成

成岩作用

在成岩作用中,低温反应通常要放出热量──放热反应,并伴有络合物的形成作用。这对于有机质转化为石油、以及某些元素的迁移、富集和沉淀,都是十分有利的。在富含细菌的还原条件下,许多较大的有机分子和无机分子都会被破坏,植物质要分解,并只保存其最稳定的部分(主要是木质部分)。
细菌的活动,也引起硫同位素的分馏,因之硫同位素的比值((S/(S)可以作为成岩阶段(早期埋藏阶段)沉积物的有价值的成因标志。
成岩作用持续的时间和分布的深度,取决于沉积物的物质成分、结构、有机组分、堆积速率和水的深度等因素。成岩作用的下界相当于细菌作用消失的深度,此带的厚度约1~100米,延续的时间可能在10(~10(年。由于成岩作用是在埋藏不深的地带发生的,而且又是发生在无垂直贯通裂隙的沉积物中,因之成岩期的主要作用是本层物质的迁移、重新分配组合,没有或很少有外来物质的参加。此时温度不高,压力不大。它所表现出的特征是自生矿物颗粒不大,新生矿物或其集合体的分布受层理控制,可穿过层理,但不穿过层面。常表现为碱性及还原条件下的产物。
参考书目
刘宝主编:《沉积岩石学》,地质出版社,北京,1980。
rsen, et.al.,ed., Diaenesis in Sediments nd Sedimentry Rocks, ElsevierSci.Pub.Co.,Amsterdam,1979.
后生作用阶段因温度、压力高,作用时间长,因之所形成的新生矿物晶体粗大;由于外来物质的加入,新生的自生矿物性质常与本层物质无关,其分布不受原生构造──层理的控制。它既可穿过层理,也可穿过层面。最常见的是交代、重结晶、次生加大等。所形成的自生矿物反映了后生期介质的pH、Eh特点,而且是比重大、分子体积较小的变种。如成岩早期形成的莓状黄铁矿,会转变成立方体黄铁矿等。

沉积岩的概念

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。

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