第二章碎屑岩的主要成岩作用
02第二章 第一节风化作用
沉积岩原始物质的形成阶段 （主要是母岩的风化产物，还有火山物质、有机物 主要是母岩的风化产物，还有火山物质、 质以及宇宙物质等） 质以及宇宙物质等） 沉积岩原始物质的搬运和沉积阶段 （即沉积物的形成阶段） 即沉积物的形成阶段）
沉积后作用阶段 其中又包括沉积物的同生作用阶段、 其中又包括沉积物的同生作用阶段、沉积物的成岩 作用阶段以及沉积岩的后生作用阶段
3.构造背景对风化作用的影响
构造背景是指包括母岩区到相关盆地的整 个区域所在的构造部位及其活动阶段。
七、风化壳
本节要点： 本节要点：
•风化作用的概念及类型 •各种矿物抗风化能力的强弱（重点） •各类沉积岩抗风化能力的强弱（重点） •风化过程中元素的转移顺序（重点） •母岩风化的阶段性 •母岩风化的产物类型（重点） •影响风化产物形成的因素 •风化壳的概念
氧化作用： （1）氧化作用： 空气和水中的游离氧是地表最重要的氧化剂。 空气和水中的游离氧 氧化作用最易破坏的是硫化物、有机化合物和含 有氧化亚铁、氧化亚锰、钒、钴的矿物。 的化学风化作用： （2）CO2的化学风化作用： 富有游离碳酸的水比纯水破坏碳酸盐和原生 铝硅酸盐矿物更为剧烈。 （3）水的化学风化作用 ） 水解作用与水化作用
花岗岩的风化产物
2.母岩风化作用的阶段性 2.母岩风化作用的阶段性
A.机械破碎阶段（碎屑阶段） A.机械破碎阶段（碎屑阶段） 机械破碎阶段 物理风化为主→岩石或矿物的碎屑 物理风化为主 岩石或矿物的碎屑
五、母岩风化产物的类型
• 1)碎屑残留物质（碎屑物质）：母岩机械破碎 的产物，这类物质包括未遭受分解的矿物碎屑和岩 石碎屑，如石英砂、云母碎片、锆石砂，花岗岩岩 屑等。 • 2)新生成的矿物（不溶残余物质）：母岩在分 解过程中新生成的矿物，如粘土矿物、铝土矿、褐 铁矿等，但以粘土矿物为主。 • 3)溶解物质：母岩在化学风化作用过程中被溶 解的那些成分，大都呈真溶液或胶体溶液状态被流 水搬运走，转移到远离母岩区的湖泊或海洋中去， 如Cl，S，Ca，Na， K，Si，Fe，Al，P等。
《沉积岩岩石学》课程笔记
《沉积岩岩石学》课程笔记第一章：沉积岩岩石学概念1.1 沉积岩的定义和特征沉积岩是由母岩经过物理、化学和生物作用破碎、搬运、沉积并经过长时间的压实和胶结作用形成的岩石。
沉积岩具有以下特征：- 成分：主要由石英、长石、云母、粘土矿物等碎屑物质组成，也可含有有机质、碳酸盐等自生矿物。
- 结构：沉积岩具有独特的结构，如层理、波痕、泥裂等，反映了沉积环境和沉积过程。
- 构造：沉积岩的构造多样，包括水平层理、波状层理、交错层理等，是沉积环境和沉积作用的重要标志。
- 成岩作用：沉积岩在形成过程中经历了压实、胶结、重结晶等成岩作用，影响了其物理和化学性质。
1.2 沉积岩的分类根据沉积岩的组成和形成过程，可将其分为以下几类：- 碎屑岩：由母岩破碎、搬运、沉积形成的岩石，如砂岩、砾岩等。
- 泥质岩：由细粒沉积物经长时间沉积、压实形成的岩石，如泥岩、页岩等。
- 化学岩：由化学沉积作用形成的岩石，如石灰岩、白云岩等。
- 生物岩：由生物残骸沉积形成的岩石，如礁灰岩、贝壳灰岩等。
1.3 沉积岩在地质历史中的重要性沉积岩在地质历史中具有重要意义，主要体现在以下几个方面：- 地层划分：沉积岩具有明显的层理和化石，是地质年代划分和地层对比的重要依据。
- 资源矿产：许多金属矿产、非金属矿产和能源矿产（如煤、石油、天然气）都赋存于沉积岩中。
- 环境记录：沉积岩记录了地球历史上的古气候、古地理、生物演化等信息，对了解地球演变过程具有重要意义。
- 工程地质：沉积岩的物理和化学性质影响工程建设和地基处理，对工程地质研究具有重要意义。
1.4 沉积岩研究方法研究沉积岩的方法主要包括：- 宏观观察：通过野外考察、露头观测等手段，研究沉积岩的宏观特征，如颜色、层理、构造等。
- 显微镜观察：利用光学显微镜、扫描电镜等仪器，观察沉积岩的微观特征，如矿物成分、结构、成岩作用等。
- 地球化学分析：通过对沉积岩样品进行元素和同位素分析，研究其物质来源、沉积环境和成岩过程。
碎屑岩储集层
二、影响碎屑岩储层孔隙空间发育及储集物性的主要因素
碎屑岩储集层孔隙空间是否发育
沉积相和砂体的类型 成岩作用的强弱（胶结作用、埋藏深度） 次生孔隙是否发育
2．成岩阶段原生孔隙的损失
破坏或消灭砂岩孔隙 的主要成岩作用有：
（1）压实作用
岩石的孔隙度随埋深的加 大呈指数形式的下降，埋 藏越深，孔隙度和渗透率 越小
二、影响碎屑岩储层孔隙空间发育及储集物性的主要因素
（2）胶结作用
①岩性：质纯、杂基少、成分和 结构成熟度高的砂岩易被胶结 ②胶结物的含量：胶结类型 ③胶结物的成分： 硅质和钙质胶结的砂岩孔渗性较 差,泥质胶结的砂岩孔渗性较好。
粒间孔
Hale Waihona Puke 为颗粒原生或其残留孔隙杂基孔
粘土杂基间孔隙
颗粒及粒内溶孔
如长石和岩屑等颗粒的大部、局部 或粒内溶解
胶结物及其晶内
粒间
局部溶解
溶孔
杂基溶解
<2mm
如方解石等胶结物或其晶体内的局 部溶解
粘土杂基的局部溶解
超大孔
由胶结物及颗粒一起被溶解所致
铸模 孔
粒模 晶模 生物模
颗粒溶解而保留外形 晶体溶解而保留外形 生物溶解而保留外形
晶间孔
如在晚期形成的高岭石、白云石等 晶体间的孔隙
溶洞
>2mm 多与表生淋滤作用有关
层间缝、收缩缝
沉积作用形成
成岩缝及其溶蚀
无方向性，缝细，延伸范围小，有 >0.01mm 的可见溶解现象
构造缝
受应力控制，组系分明，平整延 伸，切割力强，有的可见溶蚀现象
二、影响碎屑岩储层孔隙空间发育及储集物性的主要因素
Ⅰ
大型河流三角 洲、滨浅湖
成岩作用讲稿
第一章绪论第一节成岩作用的概念与研究历史一、成岩作用的概念成岩作用一词diagenesis（复数diageneses，形容词diagenetic）最先由德国人GÜmbel（1868）提出。
在国内一样以为，成岩作用是指碎屑沉积物在沉积后到变质作用之前，这一漫长时期所发生的各类物理、化学及生物转变。
而不是狭义的，仅指沉积物的石化和固结作用（郑浚茂,1989）。
成岩作用的这一概念是我国现代大多数地质家们所同意的概念。
二、研究历史①1868-1970：一样性的描述，岩石学方面的研究。
②1970-1995年：成岩作用与石油地质相结合，再加上大量新技术、新方式的引入，如X―衍射、铸体薄片、压汞、阴极发光显微镜、SEM、R o、Rork Ever、同位素、荧光显微镜、电子探针等使成岩作用的研究取得冲破性进展，最大的发觉确实是深层（>4000m）次生孔隙的发觉，并在其中发觉了工业油气流。
不仅具有理论意义，而且具有庞大的经济成效。
专门是成岩圈闭的发觉，令人们更进一步熟悉了成岩作用研究的重要性。
③1995~现今：显现了三个不同的研究方式和领域A、分析、化验、观看、描述：刘宝珺、孙永传、李忠、郑浚茂、应凤祥、赵澄林B、成岩作用物理模拟：赵澄林、孟元林C、成岩作用数值模拟：孟元林、应凤祥、何东博表1-1 成岩作用进展史（李忠，2006）第二节成岩作用的研究内容与意义一、成岩作用在石油地质中的地位（一）成岩作用对成藏要素的阻碍石油与天然气是一种沉积有机矿产，其形成和散布与沉积相和成岩作用紧密相关。
成岩作用可进一步分为早成岩时期A期、B期、中成岩时期A1、A2亚期、B期和晚成岩时期，他对石油地质的六大成藏要素生、储、盖、运、圈、保均有紧密关系（表1-1）。
表1-1 成岩作用对成藏要素的阻碍与操纵（二）对储层质量的阻碍成岩作用对六大成藏要素阻碍最严峻的是储层的质量。
研究说明，储层的物性要紧受沉积相、成岩作用和构造作用的阻碍与操纵。
碎屑岩成岩作用
6.
东营凹陷下第三系深层成岩作用及次生孔隙发育特征
袁静（石油大学（华东）地球资源与信息学院，山东东营 257061）
主要内容： 首先介绍区域地质概况， 然后通过钻井取心分析测试、岩石薄片和扫描电镜 观察等手段，对东营凹陷下第三系深层成岩作用和次生孔隙发育特征进行研究， 结果表明东营凹陷下第三系深部碎屑岩地层经历了强烈的压实压溶作用和胶结 作用、复杂的交代作用和多期次的溶解作用。划分成岩作用阶段，并分析次生孔 隙的发育特征。得出各成岩阶段的孔隙形成特征。
8.
白马南地区长������1砂岩成岩作用及其对储层的影响
刘林玉D，曹青 ，柳益群¨，王震亮D
1) 西北大学地质学系， 大陆动力学教育部重点实验室， 西安， 7100692)西安石油大学资源工程系， 710069
主要内容： 根据砂岩薄片、铸体薄片、扫描电镜、X一衍射和包裹体测温分析，研究鄂 尔多斯盆地西峰油田白马南地区长81储层的成岩作用特征。该区的主要成岩作用 有压实作用、胶结作用、溶蚀作用和破裂作用。然后分析各种成岩作用对储层性 质的影响。 压实作用和胶结作用导致储层孔隙度变低，而溶蚀作用和破裂作用又 改善了砂岩孔隙结构。
1.
东营凹陷古近系砂岩成岩作用与孔隙演化
游国庆 ，潘家华 ，刘淑琴 ，陈永峤2
（1.中国地质科学院矿产资源研究所，北京 100037；2．长江大学，湖北荆州 434023)
主要内容： 东营凹陷的岩石组成主要由湖相成因的砂岩和泥岩组成，发育河流相、三角 洲相、扇三角洲相、滨浅湖相以及半深～深湖相浊积扇等砂岩。东营凹陷古近系 砂岩在沉积物埋藏过程中，主要成岩作用为压实作用、胶结作用、溶蚀作用、重 结晶作用。并通过薄片特征作了详细阐述。然后依据粘土矿物混层比的变化、自 生矿物演化、 岩石的结构构造及物性特征以及有机质成熟度等对北部陡坡带、南 部缓坡带和中央隆起带3个次级构造单元成岩阶段进行划分。通过对岩石薄片和 砂岩物性等资料的研究得出结论， 东营凹陷古近系砂岩储层经历了多种类型的成 岩作用，对储层性质有重大影响的是压实作用、胶结作用和区沙四段储层成岩作用研究
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
碎屑岩成岩作用
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。
3、陆源碎屑岩的成岩作用-2
深度
邻粘 砂土 岩矿 胶物 结随 作埋 用深 的的 影成 响岩 转 化 对 相
第五节 陆源碎屑岩的成岩作用 一、砂岩的成岩作用
常见的成岩作用现象： 压实作用
胶结作用
交代作用
成岩蚀变
重结晶作用
1、压实作用和压溶作用
A 发生的时间： 胶结作用之前——胶结过程中——胶结作 用之后。
B 表现方式： 早期：以压实作用方式为主，颗粒之间的滑动、 重新排列和某些颗粒的碎裂变形。 晚期：压溶作用方式为主，压力集中在颗粒接 触点上。
。
颗粒的接触类型示意图
机械压实作用下刚性颗粒接触关系
3）压实作用的估计方法及其随埋深的变化 刚性颗粒的接触强度
Taylor（1950）的研究表明： 在埋深900米处，点接触占52%； 在埋深2200米处，点接触减少为零； 在埋深1700米处，缝合接触为零； 在埋深2700米处，缝合接触占32%。 一般，随深度增加，刚性颗粒的接触强度增加。
在富含粘土基质的砂岩中，常见粘土矿物，尤其是 伊利石溶蚀和交代石英颗粒或长石颗粒的现象。
4、 重结晶作用
砂岩中的重结晶作用主要发育于基质及胶结物中。
1）灰泥基质的重结晶作用： 成岩早期重结晶为微晶方解石。 成岩作用晚期，由细晶变成粗晶甚至形成嵌晶（连 生）胶结组构。
2）硅质胶结物的重结晶作用： 非晶质蛋白石胶结物变成纤维状或微晶的玉髓，然 后进一步变为晶质石英，成为石英颗粒的次生加大边或 呈单独的细小自形晶体。 3）粘土基质的重结晶作用： 形成白云母或自生长石（呈次生加大边或单个的晶 粒）；隐晶质高岭石可重结晶为蠕虫状或鳞片高岭石
3）伊利石和绿泥石的成岩转化
在埋藏成岩作用过程中，若在酸性孔 隙水内，两者均不稳定，甚至可以消失或 转化成高岭石。 在碱性孔隙水中，伊利石和绿泥石依 然可存在，但在成岩作用过程中结晶度增 加。
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四、硅质胶结
1. 硅质胶结方式和形成条件
常见的形式是自生加大和自形晶粒，硅质胶结来孔隙水 （孔隙水中硅离子浓度正常平均值为6ppm，最大达80ppm） 当孔隙水中硅离子浓度超过正常值（如溶解SiO2的加入）， 则发生硅质沉淀。
（1978）：
些物质的触媒作用，压力不是决定因素。
A. Thomson （1959）：
颗粒接触点上粘土膜在富CO2孔隙水作
用下游离出K2CO3，形成碱性微环境， 使氧化硅溶解度增加，属矿物化学反应。
4. 压溶对储集性能的影响
降低非塑性颗粒砂岩的体积，如果说压实作用使孔 隙度降为26％，那么压溶可进一步使其降低到40％以 下。
硅质胶结有晶质和非晶质两种形态，非晶质是蛋白石 （蛋白石A、蛋白石CT)，晶质为玉髓和石英。
第二章 碎屑岩的主要成岩作用
关键问题：
各种成岩矿物和成岩现象的识别及其形 成条件? 砂岩、泥岩的成岩变化及其对储集性能 的影响? 次生孔隙的形成机理及特点？
第一节 压实作用
一、机械压实作用
1. 定义
机械压实是指沉积物在上覆重力及静水压力作用 下，发生水分排出，碎屑颗粒紧密排列，软组分挤入 孔隙，使孔隙体积缩小，孔隙度降低，渗透性变差的 作用。结果引起除骨架颗粒溶解之外的岩石总体积的 减小。
沸石一般是孔隙水与岩石的不稳定组分相互作用 的产物，不稳定组分：火山玻璃、结晶度差的粘土 （蒙脱石、钙长石）、生物成因的硅质岩
形成条件：PH值高，富含SiO2、Ca2＋、Na、K的 高矿化度孔隙水；高盐度；低CO2分压；高Ca2＋、 Si(OH)4浓度。
方沸石胶结物
方沸石晶体
浊沸石胶结物充填粒间孔
蒙脱石在有Mg2＋的情况下可通过I/Ch混层向绿泥石转
化，早成岩期富铁，晚成岩期富镁。
玫瑰花瓣状绿泥石
针叶状绿泥石
3. 对储集性能的影响：
降低孔隙度，堵塞孔隙喉道。
高岭石、绿泥石呈分散质点的孔隙充填或蒙脱石、 伊利石、绿泥石呈薄膜式胶结，粒间孔为主，孔隙 大，连通好；若伊利石、埃洛石呈粘土桥，则以晶 间孔为主，连通差。
方解石 ( 0-0.5% FeO )：红色；
铁方解石(0.5-1.5% FeO)：紫红色
铁方解石(1.5-2.5% FeO)：紫蓝色； 铁方解石(2.5-3.5% FeO)：深蓝色
铁白云石：蓝绿色
3. 形成条件：
① 孔隙水中含有一定量的碳酸钙（如生物壳的溶解） ② 化学结构影响溶解度（文石、高镁方解石易溶、最终
③热液蚀变带：温度低的地带，见斜发沸石、钠沸石，随 水温增加，出现方沸石、片沸石、浊沸石，主要见于火 山碎屑岩
④埋藏成岩及浅变质带： a带：早期成岩阶段，出现钙十字沸石、斜发沸石、菱 沸石、钠沸石、埋深 0-2km； b带：斜发沸石、丝光沸石、毛沸石，埋深2-4km； c带：方沸石、片沸石，埋深4-5km（日本卡达油田）； d带：浊沸石、钠长石，埋深3-11km（新西兰）。
二、化学压实作用（压溶作用）
1. 定义
压溶是指在压应力作用下，由骨架颗粒在接触点的溶 解所引起的岩石总体积的减小过程。
2. 压溶的表现形式
① 石英自生加大
② 颗粒呈凹凸、缝合接触
石英自生加大
颗粒凹凸状接触
压溶的表现形式
石英自生加大
颗粒呈凹凸、缝合接触
3. 压溶的机理
① 与压力有关
Riecke：
Füchtbauer（1967）： 分选较好以上的砂岩在压实前平均
有40％的孔隙度，一般最低降为26％。
不同成分砂岩压实效应不同。施密特指出：“杂七杂 八堆积的陆源碎屑经过机械压实作用，颗粒略呈定向，减 少了原生孔隙。脆性颗粒经过压实，破裂成碎块，堵塞了 小孔隙，总孔隙度减少，柔软的塑性颗粒经过压实，部分 被挤进粒间，堵塞了孔隙。如果柔性颗粒经过压实变成假 杂基充填于颗粒之间，那么，体积缩小5％，孔隙度可由 35.5％减至2％± ” 。
方解石胶结物
铁方解石胶结物
铁方解石包绕方解石
铁白云石
菱 铁 矿 胶 结 物 发 生 溶 蚀
4. 对储集性能的影响：
呈连晶式或孔隙式充填孔隙，降低岩石物性， 也可抵抗机械压实作用。但较易溶解，产生的次生 孔隙可以大大改善储层储集性能。
Schmidt 和 Mc Donold（1979) 认为，在碳酸盐 发育地区，溶解了的碳酸盐可向上迁移，胶结更高 层位的砂岩，从而形成多个次生孔隙发育带。
形成纯亮晶方解石） ③ PH值升高（>9）使溶解度降低引起沉淀 ④ CO2分压降低，利于沉淀 ⑤ 温度升高，利于沉淀 ⑥ Ca2＋活度增加，利于沉淀
方解石出现在所有环境下：50℃，盐度2.6-3.8%，PH>9， 一般形成于成岩早期
白云石常与方解石共生，温度升高， Ca2＋ /Mg2＋比值 低有利于白云石沉淀。由于CaCO3沉淀从蒸发水中消耗 Ca2＋而导致Ca2＋ /Mg2＋比值降低，随后白云石从富镁溶 液中沉淀出，导致白云石化。镁离子也可来自蒙脱石向 伊利石转变，如果遇上铁离子可形成铁白云石。
伊利石（水云母）与白云母相比K＋离子少，多SiO2
和 H2O。
片状、针状集合体，由2个四面体加一个八面体组成。
d(001)=10 Å； d(002)=5 Å ；d(003)=3.3 Å。
伊利石 KAl4(OH)4 (Al,Si7)O20：片状、毛发状
绿泥石 Mg2Al(OH)6Mg3(OH)2(AlSi3)O10
绿泥石结晶度与化学成分复杂，一般在风化带中出现
在高纬度地区。
绒球状、玫瑰花状、针状集合体均有，二个八面体加
二个四面体以2:2型构成，晶层间短，14 Å。
d(001)=14.2 Å；d(002)=7.1 Å ；d(003)=4.7 Å ； d (003)
=3.53 Å， 加热600 ℃ d(001)=13.8-14Å。
压实作用、压溶作用均使砂岩孔隙度降低。
Housekecht 定量分析： （纵）原始孔隙度百分比＝ 40－粒间体积100
40
粒间体积用岩石总体积的百分数表示
（横）胶结物百分比＝ 胶结物 100
40
胶结物是指现存胶结物体积，用岩石体积百分数表示 粒间孔隙度＝粒间体积－胶结物
第二节 胶结作用
胶结作用是自生矿物的沉淀堵塞粒间体积的过程，它 与岩石总体积的减小无直接关系。胶结作用总是导致粒间 孔隙度降低，但有些情况下又为溶解作用提供物质基础。
浊沸石沿斜长石解理分布
2. 形成环境
①盐碱湖、盐碱土壤：均易出现沸石，盐碱湖里PH >9， Al、Si溶解度大，如凝灰物质，几千年里就可变为沸石， 常见组合有钙十字沸石、斜发沸石、毛沸石、丝光沸 石、菱沸石。
②远洋沉积：最多的矿物是蒙皂石类（蒙皂石、坡缕石、 海泡石）次为沸石（钙十字沸石、斜发沸石、方沸石、 丝光沸石、毛沸石），再次为蛋白石、石英，三者共存， 随成岩加强，钙十字沸石转变为斜发沸石。
确定胶结顺序的标志：
胶结物世代向着孔隙中心逐渐变新，孔隙周围或喉
道上的胶结物早于孔隙中间的胶结物。
交代早期胶结物的矿物形成时间较晚 石英运移导致成岩作用中断 无胶结的孔隙度高的岩石中胶结物充填的早 胶结顺序应考虑成岩最初出现的深度和温度 常见的胶结顺序：铝硅酸盐（粘土、长石）石英
典型的晶形是蜂巢状，由两个四面体和一个八面体组
成2:1型含水硅酸盐。
蒙皂石在成岩过程中向伊利石和绿泥石转化，但其间
必须经过混层阶段。
d(001)=12-15 Å ，加热600 ℃ ＝9.6-10 Å。
蒙脱石 Al2(OH)2Si4O10
在火山碎屑表面分布的自生蒙脱石
自生蒙脱石
伊利石 KAl4(OH)4 (Al,Si7)O20
2. 机械压实的表现形式
① 颗粒间接触由点线，随深度加大而变紧密。 ② 塑性变形。火山岩屑、泥质岩屑、云母等柔性组 分
变形呈假杂基挤入颗粒空间。 ③ 破裂。刚性颗粒发生破裂，出现小裂缝。 ④ 颗粒定向排列，石英拉长具优选方位。
机械压实
点状接触
线状接触
刚性颗粒破裂
黑云母挤压变形呈假杂基
石英、长石以线状接触为主
碳酸盐及硫酸盐氯化物
一、碳酸盐的胶结作用
1. 胶结物种类：
方解石、白云石、铁方解石、铁白云石、菱铁矿。
2. 鉴别方法：
显微镜下鉴定：晶形、双晶与解理的关系、交代关系
染色：推荐用茜素红S和铁氰化钾混合液染色： 0.2克茜素红S＋100毫升蒸馏水＋3毫升浓盐酸 2克铁氰化钾＋ 100毫升蒸馏水＋3毫升浓盐酸 以3：2比例混合，染色30－40秒
粘土包壳
交代：替代碎屑颗粒，分布于颗粒表面 裂缝或晶洞充填
i2O5
电镜下可清楚显示书页状、六方板状、蠕虫状，
是一种靠大陆的近滨地带沉积的指示剂。风化带 中的高岭石是无序的，但自生高岭石是有序的， 外形呈蠕虫状。
随埋深加大，孔隙水中离子浓度发生变化，孔隙
水变为碱性，此时若有K 、Al 离子存在，则变 为伊利石；若有Mg、Al离子存在，则变为绿泥石。
d(001)=7.15Å d(002)=3.56-3.58 Å d(003)=2.38Å
在酸性孔隙水条件下，高岭石变成叶腊石的温度约
为 300 ℃ ，变成地开石约200 ℃ ，变成珍珠陶土要 求压力条件要大些。
高岭石稳定范围为25-300℃ , 压力约0.01-0.2Gpa, 一般中成岩末期消失。
高岭石：Al2(OH)4Si2O5
书页自状生高岭岭石石
蒙皂石组 ( Na,Mg) H2OAl2-x(OH2Si4O10)
蒙皂石出现于富钙的、富钠的碱性离子存在的地区，