【石油天然气】Experiment 5 陆源碎屑岩沉积后作用
沉积学陆源碎屑岩各论沉积后作用
第四节 碎屑 沉积物的沉积
后作用
• 成岩作用类型
– 压实和压溶作用★ – 胶结作用★ – 交代作用★ – 重结晶作用和矿物的多形转变作用 – 溶解作用★★★
• 成岩（作用） 环境要素
– 温度、压力、流体 – 盆地的构造演化、生物扰动
• 成岩阶段划分
一、砂、砾沉 积物（岩）的
第第 四四 节章
碎
屑
沉 积
陆
物源
的 沉
碎
积屑
后 作
岩
用各
论
第四节 碎屑 沉积物的沉积
后作用
沉积后作用的定义
碎屑沉积物沉积后转变为沉积岩直至变质作用以前或者因构造运 动重新抬升到地表遭受风化作用以前所发生的一切作用。
相当于英美文献中的“成岩作用” （diagenesis），即广义的成岩作用。
实质
石英次生加大
第一小节
石英自生加大
两期胶结：石 英与方解石
（二）胶结作 用
3. 粘土矿物胶结物
石英砂岩粒间 自生高岭石
– 高岭石——酸性水介质条件 – 伊利石——富钾碱性条件 – 绿泥石——富铁、镁还原条
件 – 蒙脱石——富钙碱性条件 – 伊/蒙混层粘土矿物 – 海绿石——微咸水
绿泥石薄膜状胶结 长石砂岩
（二）胶结 作用
4. 沸石胶结物 浊沸石斑状胶结
（二）胶结 作用
（1）长石胶结物 产状——自生加大边、自形晶体 成分——钾长石、钠长石 粒间孔中自生钠长石 长石次生加大边 5. 其它自生矿物的胶结物
长石次生加大
（二）胶结作
用
黄铁矿
石膏斑状胶结
其它自生矿物的胶结物
1.
沉积岩石学考题及答案
勘资 2000沉积岩石学试卷A答案一、名词解释每小题2分,共计20分l.沉积岩是在地壳表层常温、常压条件下,由母岩风化产物、火山物质、有机质及少量宇宙物质,经过搬运、沉积及沉积后成岩作用所形成的一类岩石.2.母岩是地壳表层的先存岩石,能够为沉积岩的形成提供物质来源.3.底形在河床或水槽中,流水沿着河床上非粘性沉积物如砂、粉砂的床面上流动时,在沉积物表面所铸造的几何形态就称之为底形.4.平行层理外貌上与水平层理极为相似,它们的区别在于平行层理主要产出于砂岩中,是在较强的水动力条件下形成的,具平行层理的砂岩沿层面剥开,在剥开面上可见到剥离线理.一般出现在急流及能量高的沉积环境中,如河道、湖岸、海滩等环境中,常与大型交错层共生.5.启动流速流水把处于静止状态的碎屑物质开始搬运走所需要的流速叫做启动流速或开始搬运流速6.重力流这是一种高密度流体,这种流体是在自身重力作用下沿斜坡发生流动.7.鲕粒是具有核心和同心层结构的球状颗粒2-0.25mm,很象鱼子即鲕,故得名.常见的鲕粒为粗砂级1-0.5mm,大于2mm和小于0.25mm的鲕粒较少见.粒径超过2mm者称豆粒8.波痕指数波痕长度与波痕的高度之比.9.杂基是指与碎屑颗粒同时以机械方式沉积在颗粒间的细小碎屑物质,粒度 <0.03mm,成份主要是粘土矿物及少量石英、长石.10.粘土有两层含义,一是指粒度小于0.005mm的碎屑,二是指蒙脱石、伊利石、高岭石等层状铝硅酸盐矿物.二、简答题每题6分,共计 30分l . 简述水流流速、颗粒大小与碎屑物质在流水中搬运与沉积的关系.答案要点:①碎屑颗粒的启动流速与继续搬运流速不同；②不同粒径颗粒启动流速与继续搬运流速及其差值;③不同粒径颗粒搬运与沉积特点、搬运难易程度不同.2.简述陆源颗粒大小与颗粒成分的关系.答案要点: ①砾级颗粒主要为岩屑；②砂级颗粒成分主要为石英、长石；③粉砂级颗粒成分主要为石英、长石、云母；④泥级颗粒成分主要为粘土矿物及云母.3.简述长石砂岩特征及成因.答案要点: ①长石砂岩特征颗粒成分、填隙物成分、胶结类型、沉积构造、重矿物等;②长石砂岩成因母岩条件、风化条件、大地构造、改造历史、沉积环境.4 .简述白云岩形成的回流渗透作用.一种机制是在潮上地带由毛细管浓缩作用形成的高镁粒间盐水,当对表层沉积物的白云化基本完成后,多余的高镁盐水在地表就无“用武之地”了,它必然会向下回流.一个原因是高镁盐水的相对密度较大,当在地表无出路时,在本身重力以及风暴的潮水涌到潮上带而施加的压力下,便会向下回流渗透.当高镁盐水穿过下面的碳酸钙沉积物或石灰岩时,就会使它们白云化从而形成白云岩或部分白云化的石灰岩.另一种机制是在蒸发泻湖里重的超盐度卤水由于石膏先沉积而引起镁离子富集,并沿着湖底向下渗透并向海方向流去,一直到达可能是由文石和高镁方解石组成的渗透带.这种卤水可以透过这些沉积物,并给白云化作用提供镁离子来源,同时还带走置换出来的钙离子.概念题1．沉积岩：是在地壳表层条件下,由母岩的风化产物、火山物质、有机物质、宇宙物质等沉积岩的原始物质成分经搬运、沉积及沉积后作用形成的岩石.２．母岩：指早于该沉积岩而存在的岩浆岩、变质岩、以及较老的沉积岩.３．物源区：母岩的物质来源区.４．沉积圈：也就是岩石圈、水圈、大气圈、生物圈它们相互重叠的范围.５．表生带：也是沉积圈,是岩石圈、水圈、大气圈、生物圈相互重叠的范围.该带具有富含H2O,O2,CO2以及低温低压生物活动强烈的特点.６．风化作用：在温度、压力及水、氧、二氧化碳的作用下以及生物活动的影响下,使岩石发生机械破碎和化学转化的一种作用.７．物理风化作用：岩石只发生机械破碎,而没有成分上的变化,这种风化作用称为物理风化作用.８．化学风化作用：岩石中有矿物的分解和化学成分的改变的风化作用.９．生物风化作用：由生物作用引起的而使岩石发生变化的风化作用.10．元素的风化分异：元素从母岩中迁移出有一定的顺序,这种现象称为元素的风化分异. 11．碎屑物质：由物理风化作用形成的岩石碎屑和矿物碎屑.12．不溶残积物：沉积作用过程中形成的粘土矿物及氧化物.13．溶解物质：化学风化过程中形成的,呈熔解状态被搬运的物质.14．牵引流：靠自身能量携带载荷向前运动的一种牛顿流体.15．重力流：在重力作用下发生流动的弥散有大量沉积物的高密度流体.16．牛顿流体：指服从牛顿内摩擦定律的流体.17．非牛顿流体：指不服从牛顿内摩擦定律的流体.18．载荷：流体中被搬运的沉积物.19．载荷量：单位时间内流经某一横断面的沉积物的总量.20．溶解载荷：呈溶解状态被搬运的沉积物.21．悬移载荷：呈悬移状态被搬运的沉积物.22．推移载荷：也称床沙载荷,指直接覆于床底上的有两个被搬运颗粒直径那么厚的做层状运动的底部颗粒.23．满载：流体中的载荷量已经达到其流体所能搬动的最大限度.24．超载：流体中的载荷量已经超过其流体所能搬动的最大限度.25．床沙形体：也称为底形,底面形态.指随着流体流动强度的变化,在床沙表面会相应出现不同的几何形体.26．佛罗德数：用来表示流体流动强度的,是表示惯性力和重力之比的一个数值,用公式表示为：27．急流：佛罗德数大于１的水流.28．缓流：佛罗德数小于１的水流.29．临界流：佛罗德数等于１的水流.30．层流：是一种缓慢的流动,流体的质点做有条不紊的平行的线状运动,彼此不相掺杂．在管流里,Re＜2000.31．紊流：是一种充满旋涡的急湍的流动,流体的质点做极不规则运动,其流速大小和流速方向随时间改变,彼此互相掺杂.在管流里,Re＞2000.32．雷诺数：表示惯性力与粘滞力之间关系的一个数值.33．开始搬运流速：使已处于静止状态的沉积物,继续发生搬运时,所需流速.34．继续搬运流速：使已处于搬运状态的沉积物,继续发生搬运时,所需流速.35．浊流：指靠液体的湍流来支撑碎屑颗粒,使之呈悬浮状态,在重力作用下发生流动的一种流体.36．碎屑流：是一种砾、砂、泥和水相混合的高密度流体.37．颗粒流：是一种无凝聚力颗粒砂、砾所组成的重力流.38．液化沉积物流：当沉积作用很缓慢时,沉积物重量全由固态颗粒所支撑,孔隙压力为流体静压力,颗粒与流体处于平衡状态,当快速堆积时,沉积物发生液化的流体称～.39．沉积分异作用：碎屑物质在搬运沉积过程中,按粒度大小,形状,双重,矿物成分和化学成分在地表依次沉积下来.40．机械分异作用：受物理定律支配,主要是碎屑沉积物发生的沉积分异作用.41．化学分异作用：受化学定律支配,主要是溶解物质的沉积分异作用.42．同生作用：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发生的一系列反应.43．海解作用：沉积物在海洋中沉积直来后与沉积介质还保持着联系,沉积物表层与底层水之间发生的一系列反应称为海解作用.44．陆解作用：沉积物在陆地中沉积直来后与沉积介质还保持着联系,沉积物表层与底层水之间发生的一系列反应称之为陆解作用.45．成岩作用：指松散沉积物脱离沉积环境而被固结成岩石期间发生的作用.46．后生作用：泛指沉积岩形成以后到风化作用与变质作用以前所发生的变化或作用. 47．他生矿物：并非自生于沉积盆地内,而由别处搬运的陆源碎屑矿物.48．继承矿物：并非自生于沉积盆地内,而继承母岩成分,由别处搬来的陆源碎屑矿物. 49．化学沉淀物质：是母岩风化产物中的化学溶解物质在沉积岩形成过程中以化学方式自溶液中沉淀析出的物质.50．自生矿物：在沉积成岩阶段所生成的矿物.51．后生矿物：在后生作用阶段形成的矿物.52．轻矿物：比双重小于2.86的矿物,主要为石英、长石.53．重矿物：比重大于2.86的矿物.54．陆源碎屑岩：由母岩风化的产物经搬运、沉积、压实到固结而形成的岩石.55．填隙物：陆源碎屑岩中的胶结物和杂基的称合.56．杂基：是指与砂、砾一起由机械沉积作用沉积下来的细粒物质,主要为粘土物质、细粉砂、碳酸盐灰泥,粒度小于0.03mm.57．胶结物：是指对碎屑颗粒起胶结作用的化学沉淀物.58．孔隙：指岩石中未被固体物质所占据的部分.59．沉积岩构造：是指沉积岩的各组成部分的空间分布和排列方式.60．次生构造：在沉积物固结成岩之后形成的构造.61．原生构造：在沉积物沉积过程中,即在沉积物固结成岩之前形成的构造.62．层理：是岩石性质沿垂向变化的一种层状构造,它通过岩石的成分、结构、按颜色等表现出来,是岩石非均质性的一种表现.63．纹层细层：是组成层理的最基本的最小的单位,它之内没有任何肉眼可见的层. 64．层系：由许多在成分、结构、厚度和形状上挖的同类型纹层组合而成.它们形成于相同的沉积条件下,是一段时间内水动力相对稳定的产物.65．层系组：由两个或两个以上岩性基本一致的相似层系,或性质不同但在成因上有联系的层系叠覆组成,中间无明显间断.66．层：是组成沉积地层的基本单位,由成分基本一致的岩石组成,它是在较大区域内,在基本稳定的自然条件下沉积而成的.层可根据在成分、结构上不连续使邻层分开.67．流动体制：也就是流态,根据弗劳德数Fr,可分为68．块状层理：又叫均质层理,层内物质均匀,组成和结构没有差异,不显细层构造的层理,在泥岩及厚层的碎屑岩中常见.69．韵律层理：在成分、结构、颜色方面,不同的薄层做有规律的出现而构成的层理.70．序状层理：又叫递变层理,指底部见冲刷面的内部无任何纹层的且由底到顶粒度呈规律性变粗或变细的层理.71．水平层理：是一种主要产于细碎屑岩和泥晶灰岩中的层理.它的特点是细层平直,且与层面平行；细层较薄.是在水动力条件比较弱的情况下形成的.72．平行层理：产于砂岩中的纹层平直、平行、层系界面平直的层理.73．波状层理：是在水介质稍浅的地区形成的一种层理.特点是纹层呈对称或不对称的波状,总的方向平行层面.74．交错层理：又叫斜层理,它是由一系列斜交于层系界面的纹层组成,斜层系可以彼此重叠,交错或切割.75．板状交错层理：是一种层系界面为平面,且互相平行的交错层理.层系底部有冲刷面,纹层从底向上,逐渐变细,也有的纹层向下收敛.76．楔状交错层理：是一种层系呈楔状形的层理.它的特点是：层系间界面为平面,但彼此互不平行,层系间彼此切割,纹层的倾向和倾角变化不定.77．槽状交错层理：是一种的底界面为槽形冲剧面的层理.纹层在顶部被切割,底部有冲刷面,且有泥粒.78．压扁层理：形态上象小层波状层理.它是在水流或波浪作用较强、沙质的沉积、保存比泥质有利时形成的层理.79．透镜状层理：是沙泥沉积中的一种复合层理,形态上象小型交错层理.是在水流作用较弱,泥质的沉积和保存比沙质有利时形成的.80．层面构造：在岩石表面呈现出的各种不平坦的沉积构造、痕迹.81．波痕：是由风、水流或波浪等介质的运动,在沉积物表面所形成的一种波状起伏的层面构造,通常表现为一系列分岔的波峰或波谷.82．波长：相邻波峰或波谷间的水平距离.83．波高：波峰与波谷间的高差.84．波痕指数：波长与波高的比值,表示波痕相对高度和起伏情况.85．波痕不对称指数：缓坡水平投影的距离与陡坡水平投影距离的比值,表示波痕的不对称程度.86．流水波痕：是由定向的流水形成的,常见于河流和有底流的海、湖近岸地带.波峰和波谷都比较圆滑.87．浪成波痕：是由产生波浪的动荡水流形成,常见于海,湖浅水地带.波峰尖锐,波谷圆滑. 88．风成波痕：由定向风形成,常见于沙漠及海、湖的近岸地带砂丘沉积中,形状极不对称,波峰波谷都比较圆滑开阔.89．修饰波痕：是一种复合波痕,由于水位、水流和波浪方向、波及面的变化而导致早先形成的波痕被修饰改造而形成.90．叠置波痕：在早先形成的大波痕的基础上形成的小波痕.91．干涉波痕：如果水流的波浪方向不同,形成波峰互不平行但同时形成的波痕.92．剥离线理构造：①常出现在平行层理的薄层砂岩中,②沿层理面剥开,常出现沟和脊,沟和脊的方向代表水流的方向,③由砂粒在平坦床沙上作连续滚动而留下的痕迹,与平行层理共生.93．底模：是砂质物充填于泥质物层面上的凹槽和凹坑内,而在砂岩的底面上构成的突出的硬模.94．侵蚀模：由于水流的涡流对泥质的表面侵蚀,形成许多凹坑,在上覆砂岩的底面上铸成的模.95．槽模：是一些规则而不连续的突起,呈舌状,突出稍高的一端呈浑圆状,向另一端变宽变平.96．刻蚀模：水流的流动过程中携带刻蚀工具如砂砾、介壳,在泥质沉积物表面滚动或间歇性撞击留下凹槽或坑,又被砂质沉积物充填.97．沟模：砂质岩层底面上一些稍微突起的直线形平行脊状构造,突起通常只有1—2mm,但延长很远且平直.由下伏的泥质岩层面上的细沟被砂质充填而成.98．梭模跳模：是砂质层底面上以较规则的间距分布的呈挖棱形的短小脊状体,它是由某些跳动搬运的物体沿流向前进过程中间断地撞击底床所造成的.99．刷模：是砂质层底面上微呈新月形的短小脊状体,是水流携带的物体偶然地与不规则地重复冲撞底板,而且冲撞时接触的时间长到足以使前进的物体将沉积物推成小丘.100．锥模：是砂质底面上呈扁长的半圆锥形或三角形的小脊状体.是由于被水流拖运的物体撞击并插入底部沉积物中.而后,因水流作用又向前翻转,抬升以致拨去而成.101．同生变形构造：指在沉积作用或成岩前,未固结的沉积物发生变形所形成的构造.102．包卷层理：是指在一个岩层内所发生的纹层盘回和扭曲现象.表现为宽阔的“向斜”和紧密“脊斜”,层内连续,只是层间发生褶皱,而没有断裂,也没有角砾化现象.103．滑塌构造：指斜坡上未固结的沉积物在重力作用下发生滑动而形成的变形构造. 104．球枕构造：砂岩层被分割成许多紧密或稀疏排列的椭球状或枕状块体.105．重荷模负载构造：在砂岩层底面上由于上下岩层的密度差而形成的瘤状凸起,形状极不规则.106．泄水构造：快速堆积的沉积物含有大量的水,由于上覆岩层的压力,在泄水过程中形成的构造.107．干裂：又叫龟裂,沉积物暴露于水面之上而形成的裂纹,在剖面上呈“V”字型,在平面上形似龟裂纹.108．结核：自生矿物的集合体,主要表现在成分、结构、色与围岩明显不同,呈球状或椭球状.109．龟背石：是一种特殊的成岩结核,呈不规则同心圆状及放射状裂纹,形似龟背上的裂纹,它是凝胶沉积物形成的结核经过脱水作用而形成的成岩结核.110．缝合线：在垂直于层面的剖面上,见到的是一些据齿状的纹,形似头盖骨缝合线.为不均匀压溶形成的.111．晶体印模：主要在泥岩中,由于盐度的增高而形成晶体,晶体可被溶蚀掉,也可被其他物质交代形成假象.112．叠层石：主要由蓝藻和绿藻生物分泌的粘液粘结碳酸钙质而形成的具叠层构造的岩石,由亮层和暗层组成,亮层以碳酸钙质为主,暗层以蓝、绿藻为主.113．同生结核：与沉积物同时沉积形成的结核.114．成岩结核：在成岩阶段形成的结核,为物质重新分配而形成.115．后生结核：在后生作用阶段,沿节理、裂隙等充填而形成的矿脉.116．叠锥：在垂直于层面的剖面上,呈“V”字形迭置,平面上呈同心圆状,是漏斗形的圆锥体在垂直于层面方向上叠置排列而成,常与缝合线共生,为压溶作用的结果.117．继承色：继承色主要取决于碎屑颗粒的颜色.118．自生色：取决于自生矿物的颜色.119．次生色：在后生作用阶段或风化过程中新生成的次生矿物所造成的颜色.120．圆度：碎屑颗粒棱角被磨浊、圆化的程度.121．球度：碎屑颗粒接近球体的程度.122．非晶质结构：非晶质胶结物在偏光显微镜下表现为均匀体性质.123．隐晶质结构：隐晶质结构用肉眼不能分辨晶粒,但在偏光显微镜下能见到微弱的晶体光性.124．显晶质结构：胶结物结晶粒分布于碎屑颗粒间,因晶粒较大,在手标本上可以分辨. 125．带状结构：胶结物围绕颗粒进行胶结.126．栉壳状结构：长柱状或纤维状矿物垂直颗粒表面分布.127．再生加大结构：由于化学溶解和沉淀作用,在颗粒表面形成成分和光性方位基本与颗粒一致的胶结物质.128．嵌晶连生结构：相邻孔隙胶结物连成光性一致的整体,颗粒悬浮之中,由重结晶而成. 129．结构成熟度：碎屑沉积物在其风化、搬运和沉积作用的改造下接近于终极结构的程度. 130．砾岩：主要是由粒径大于2mm的圆状或次圆状,含量＞50%的砾石组成的碎屑岩. 131．角砾岩：由粒径大于2mm棱角状和次棱角状砾石含量＞50%的碎屑组成的岩石. 132．底砾岩：常位于海浸层位最底部,与下伏地层呈假整合或不整合接触,为海进的开始阶段产物,岩石成分简单,稳定性高的砾石含量较多,分选、磨圆较好.133．层间砾岩：整合地夹于其它岩层之中,成分较复杂,未经长期搬运和沉积,磨圆、分选较差的砾岩.134．砂岩：粒径为2~0.1mm之间的碎屑颗粒占碎屑岩的颗粒50%以上的岩石,主要由颗粒、胶结物、杂基和孔隙四部分组成.135．石英砂岩：骨架成分的碎屑颗粒主要由石英组成,石英＞95%,含少量长石和其它岩屑. 136．长石砂岩：主要由石英和长石组成Q＜75%,F：R＞3：1,石英颗粒一般不规则,且磨圆度差.．岩屑杂砂岩：碎屑含量中,岩屑R＞18.75%,Q＜75%,F：R＜1：3粘土基质15%,分选不好,泥砂混杂的砂岩.．粉砂岩：主要由粒度在0.1~0.01mm之间的细碎屑物质组成的岩石.．分选性：表示具有同一粒级的碎屑颗粒的相对含量的多少,若主要粒度含量＞75%,分选好,在50~75%,分选中等,＜50%为分选差.140．泥质岩：主要由粘土矿物和粒度小于0.0039mm含量＞50%的细碎屑物质组成的岩石.141．成分成熟度：碎屑沉积组分在风化、搬运、沉积作用的改造下接近最稳定的终极产物的程度,用Q/F+R表示之.142．泥状结构：泥质岩中,若粘土含量＞90%,粉砂和砂含量均5%称为泥状结构,手模有滑腻感,贝壳状断口.143．含粉砂泥状结构：泥质岩中、粘土含量＞70%,粉砂论题5~25%,砂含量＜5%,手摸有粗糙感,断口粗糙、不平坦.144．砂泥状结构：泥质岩中,粘土含量＞50%,粉砂＜5%,砂含量为25~50%,手摸有颗粒感,肉眼可见颗粒,断口参差不齐.145．鳞片构造：多见于泥质岩中,粘土矿物的细小鳞片杂乱分布,常含较多的碎屑矿物. 146．毡状构造：泥质岩中,纤维状粘土矿物错综交织,形成的构造.147．定向构造：泥质岩中,片状粘土矿物沿001面定向排列,正交偏光镜下干涉色与消光基本一致.148．压实作用：沉积物在上覆沉积物重荷压力下,发生水分排出,孔隙度和体积减小的作用. 149．压溶作用：一般在公尺范围内,在上覆岩层的压力作用下,沉积物或沉积岩颗粒发生的溶解作用.150．胶结作用：从孔隙溶液中沉淀出的矿物质将松散沉积物粘结成坚硬岩石的过程. 151．固结作用：通过胶结作用、压实作用、压溶作用甚至重结晶作用将松散的沉积物固结成岩石的过程.152．重结晶作用：矿物成分以溶解再沉积或固体扩散方式使细小晶粒集结成粗大晶粒过程.153．矿物的多相转变：是一种较复杂的、广义的重结晶作用,表示矿物由一种结构转变为另一种结构,由不稳定状态向稳定状态转化,而成分不变的作用.154．交代作用：沉积期后演化过程中沉积物或沉积岩中某种矿物被化学成分不同的另一种矿物所取代的现象.Ｃ：碳酸盐岩部分：155．碳酸盐岩：以碳酸盐矿物为主要成分的沉积岩.156．石灰岩：以方解石为主要成分组成的岩石.方解石含量＞50%.157．白云岩：以白云石为主要成分组成的岩石.白云石含量＞50%.158．粒屑结构：由波浪和流水作用的搬运和沉积而形成的粒屑含量＞50%的灰岩或白云岩,由颗粒泥晶基质,亮晶胶结物和孔隙四部分组成.159．内碎屑：主要是沉积盆地内沉积不久的,半固结或团结的碳酸盐岩层,受波浪或水流作用,破碎、搬运、磨蚀、再沉积而成成的碎屑.160．鲕粒：具有核忙乱同心层包壳结构的球状颗粒,核心为陆源的粉砂或小的内碎屑,包壳多为同心状或放射状隐晶质碳酸盐.161．真鲕：核心半径小于包壳厚度的鲕.162．薄皮鲕：核心半径大于包壳厚度的鲕.163．复鲕：一个鲕粒中,包含两个或多个小鲕粒,即包壳中有多个核心.164．变形鲕：已沉积的鲕粒在胶结之前受底流冲刷及拖拉使之变形而形成的鲕粒.165．变晶鲕：鲕粒经过重结晶作用,破坏了原生鲕粒内部结构而形成结晶的方解石,可分单晶鲕和复昌鲕.166．负鲕：鲕心是空的,无核,外壳可薄也可较厚,最初的核心可能是气泡或液体,也可能是成岩过程中受水淋滤作用内部被选择性溶蚀而形成的.167．球粒：一般地,球粒是一种较细粒的,不具内部结构的、泥晶的、球形的或卵球的,分选良好的颗粒,可分为藻球粒、粪球粒、假球粒、球粒.168．团块：具不规则外形的颗粒,内部可包裹小生物、小球粒,没有核心或有多个不规则核心.169．泥晶基质：直径＜0.03mm,是泥级的碳酸盐质点,在碳酸盐岩中起基质胶结,支撑作用和碎屑岩中的杂基相当.170．亮晶胶结物：和碎屑岩中化学胶结物相当,指充填于原始颗粒孔隙中的化学沉淀物质,对碳酸盐颗粒起胶结作用,粒度＞0.01mm.171．示底构造：在碳酸盐岩孔隙中可见有两种充填物：孔隙下部为泥晶或粉晶方解石,色较暗,孔隙上部为亮晶方解石,色较浅,二者界面平直,且同一岩层咯孔隙的类似界面都相互平行一致,它可以指示岩层的顶底面.172．虫孔构造：包括生物穿孔、生物潜穴、牲爬行痕迹等,这是个概括性术语,具有一定的环境意义.173．竹叶状灰岩：是一种常见的砾屑石灰岩.砾屑磨圆度较好,分选也很好,基质部分主要为灰泥,很多有亮晶胶结物.。
第三章陆源碎屑岩--一般特征2
-1—0 0—1 1—2 2—3 3—4
0.05—0.01 0.01—0.005
<0.005
0.063—0.031 4—5 0.031—0.0039 5--8
<0.0039
>8
陆源碎屑结构
1、碎屑颗粒的结构 碎屑颗粒的分选（分选性）：碎屑颗粒大小的均匀程度
叫 分选或分选性。
分选性分为三级： 分选好：主要粒级含量大于75% 分选中等：主要粒级含量50-75% 分选差：各种粒级含量都小于50%
颗粒的接触类型示意图
泥状结构
泥状结构是由<0.0039mm的碎屑颗粒和粘土矿物组成的结构 类型，是泥岩特有的。 特点：粒度极细，粘土矿物定向排列，多具水平层理，手 触有滑感，贝壳状断口。
但自然界中，纯粹的泥状结构不多，常有数量不等的 粉砂混入，形成过渡结构类型。
陆源碎屑岩的构造
常见的构造： 各种层理构造、 层面构造、 同生变性构造、 虫孔和虫迹构造等
陆源碎屑岩的定义及基本组成
一、陆源碎屑岩的定义及基本组成
1、定义: 陆源碎屑岩是指由母岩经物理风化作用所形成的碎屑
物质，经过机械的搬运和沉积，并进一步压实和胶结而形成的沉积 岩类。
2、陆源碎屑岩的基本组成：
碎屑颗粒是碎屑岩的主要组成部分，占整个岩石的50%以上，并决 定岩石的基本性质。 杂基由机械沉积作用形成的细粒物质，充填在碎屑颗粒之间。 胶结物是对颗粒起胶结作用的化学沉淀物。 孔隙是指岩石中未被固体物质所占据的部分，孔隙可以是原生的， 也可以是后期形成的。
陆源碎屑岩的成分
3、成分成熟度
碎屑岩的成分成熟度是指碎屑沉积组分在其风化、搬运 沉积作用的改造下接近最稳定的终极产物的程度。
石英抗风化能力强，在搬运和沉积过程中蚀变很小，是 最稳定的组分。
沉积岩试题汇总
21.沉积岩原始物质来源主要包括：、、和等。
22.母岩的风化作用分为、和三种类型。
23.真溶液物质的搬运和沉积主要受控制。
24.碎屑岩矿物碎屑按比重可分为和两类。和是主要的轻矿物；在重矿物研究中，通常用，即、和占透明矿物的百分含量表示，其值，成熟度。
25.碎屑岩胶结类型包括、、和四类。
25.试述鲍马序列及其各相带的主要特征。
26.试述内波和内潮汐的特点以及内潮汐沉积的鉴别标志。
27.试比较曲流河沉积、潮坪沉积、风暴岩、浊积岩的相同点和不同点。
28.什么叫礁？礁相是如何划分的？礁在石油地质上有何意义？
29.列表和绘图对比欧文、杨的和威尔逊等三种不同划分方法的碳酸盐相带模式。
30.试综合说明控制沉积盆地岩相古地理条件的基本因素。
准同生白云岩：
砂岩：
粉砂岩：
粘土岩：
火山碎屑岩：
碳酸盐岩：
蒸发岩：
硅岩：
油页岩：
煤系地层：
沉积相（或相）：
相标志：
岩相：
沃尔索相律（或相序递变规律/相律）：
相序：
相模式：
洪积扇（冲积扇）：
河流的“二元结构”：
沉积体系：
边滩：
天然堤：
决口扇：
网状河：
浪基面：
三角洲：
扇三角洲：
辫状河三角洲：
障壁岛：
无障壁海岸带：
50.冲积扇可以出现、、、等沉积类型。
三、简答题
1.试以物质来源为出发点对沉积岩进行分类。
2.碎屑颗粒粒级分类中Φ值的表达式是什么？试按十进制分类方案给出细砾岩、粗砂岩、中
3.简述三级分类命名原则并对具体岩石命名。一碎屑岩，粒度在1～0.5mm的碎屑占58%，
岩石学-碎屑物质的搬运和沉积作用
水的流速
颗粒直径 水的密度
粘度
层流、紊流和雷诺数
雷诺数（Re, Reynolds numbers ）--层流和 紊流的判别标准
惯性力与粘滞力之间的关系，描述流体的 流动状态
Re＝惯性力/粘滞力＝V2d2ρ/Vdμ＝Vdρ/μ
Re＝1± 层流 Re＝1～40 临界流 Re > 40 紊流
4. 潮汐
潮汐作用对滨岸地区的碎屑 物质影响很大，在潮汐作 用带，水体作大规模地涨 潮和落潮运动，因此也使 水底的碎屑物质作相应的 往返运动。
平潮
高潮高
停潮
低潮高
等深流、 内潮汐流、冷流、暖流、赤道洋流和上返 洋流等对碎屑物质的搬运和沉积均有一定 的作用 。
2. 风暴浪
风暴浪底比正常浪底深，可达200m 风暴浪对正常浪底附近沉积物冲刷侵蚀 风暴回流携带大量碎屑物质形成密度流或
重力流——深海浊流 正常浪底和风暴浪底间是风暴沉积物（岩）
3. 近岸流
A.沿岸流
纵浪引起，波峰线与岸线斜交破浪后产生
B.离岸流
沿岸流流动一段距离，穿过碎浪带形成
滨岸带近岸水流系统示意图（据赖内克，1973)
Ca、Na、Mg的盐类则常呈真溶液搬运 Al、Fe、Mn、Si的氧化物常呈胶体溶液搬运；
真溶液物质的搬运和沉积作用
四、化学沉积分异作用 Chemical sedimentary differentiation
沉积分异作用概念
母岩风化产物以及其他来源的沉积物在搬运
和沉积过程中会按颗粒大小、形状、比重、 矿物成分和化学成分在地表依次沉积下来的
类别 流体性质
密度 水动力学机制
液固相 搬运介质 搬运动力 搬运方式 运动关系 搬运物质 沉积作用 沉积环境 沉积构造
碎屑沉积物(岩)的沉积后作用
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
②沉积物体积缩小、流体排出、原始孔隙度降低。
3000m
石英砂岩原始40％
30％～10％
排出的流体是其它多数沉积后作用发生的主要介质。
颗粒的结构成熟度对压实效应的影响明显。
圆度、形状、分选………，好 则紧密
（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
环境：火山物质较丰富
变化：成岩早期含量较高，晚期→其它粘土矿物。
③.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4264~4269m。
长石次生 加大边
长石次生 加大边
粒间孔中 自生钠长石
（2）硫酸盐胶结物
硫酸盐 石膏
脱水 水化
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。
油气储层中碎屑岩成岩作用的研究
学 术 论 坛231科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATIONDOI：10.16661/ki.1672-3791.2017.31.231油气储层中碎屑岩成岩作用的研究郝海彦(延安职业技术学院 陕西延安 716000)摘 要:油气资源是人们生活中常用的资源。
近年来，伴随油气资源开采不断深入发展，碎屑岩成岩作用在相关理论研究方面取得了丰硕成果，并在实践考察中获得了宝贵的第一现场研究资料。
本文通过对岩石成岩过程的描述，来进一步的对岩石成岩作用对于油气储层产生的利弊影响，将碎屑岩成岩作用按常规划分为建设性成岩作用与破坏性成岩作用两类。
关键词:油气储层 碎屑岩 成岩作用中图分类号：TE112.21 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2017)11(a)-0231-02众所周知，岩石的形成需要非常长的时间，是一个极为漫长的地质活动与形成的过程。
岩石在实现埋藏之前，需要诸多因素的参与，包括岩石组成与组构、沉积物的沉积速度、成岩当中的温度条件、压力大小以及水介质等物理化学条件、埋藏水的动力阶梯以及各种岩石在成岩过程中对于沉积组成部分的改造、成岩本身所含有矿物质的形成跟溶蚀等等诸多成岩因素，远比岩石成岩的沉积过程要复杂的多[1]。
所以，使得相关专家学者对于碎屑岩成岩作用的深入研究就显得十分的困难，对于那些深埋在地层中的原生空隙相对而言发育还不够完整的碎岩石储层仍需要进一步的对其发展进行预测；由胶结作用这种岩石成岩过程中所造成的致密层，也就是人们通常所说的钙质层的发现跟预测依旧是油气储层中碎屑岩成岩作用的研究的一个世界难点。
1 碎屑岩石成岩作用研究现状岩石成岩的过程是一个极为复杂而漫长的物理运动与化学变化的过程，其受到的影响因素也是非常多变的。
岩石成岩过程的复杂性主要体现在岩石构成成分的复杂性，岩石流体的来源十分广泛，成岩过程中的温度与压力等诸多成岩的条件也是非常多变的。
沉积后作用的概念
沉积后作用的概念沉积后作用是指沉积物在地质历史长期作用下所发生的改变。
沉积物是指由固体颗粒、溶解物质、有机物等在气候、生物、地球物理等因素的作用下，逐渐沉积形成的岩层或沉积序列。
沉积后作用是一个复杂的过程，它涉及到多种物理、化学、生物等方面的作用与变化。
其中包括物理变质、化学变质、生物变质等各种过程。
首先是物理变质。
物理变质是指沉积物在地质作用下所发生的物理变化过程。
这些变化包括颗粒大小的改变、颗粒形状的改变、颗粒排列方式的改变等。
在物理变质过程中，沉积物的颗粒会逐渐变得更加紧密，颗粒之间的孔隙度减小，从而增强沉积物的密实性和抗压性。
其次是化学变质。
化学变质是指沉积物中的矿物质在地质历史长期作用下所发生的化学改变过程。
这些变化包括矿物质的成分变化、结构的改变、水分的消失等。
在化学变质过程中，一些矿物质会发生溶解、沉淀、热解、水合等反应，从而导致沉积物的成分和结构发生改变。
最后是生物变质。
生物变质是指生物活动在地质历史长期作用下对沉积物所造成的影响。
这些变化通常包括有机质的分解、生物礁的形成、化石的生成等。
在生物变质过程中，一些生物活动会导致沉积物中有机质的降解和转化，同时也会促进化石的生成和保存。
不同类型的沉积物在沉积后作用下所发生的变化也不尽相同。
例如，碎屑岩在物理变质的作用下，颗粒之间的压实度增加，可形成砾岩和石英岩；在化学变质的作用下，矿物质的成分会发生改变，可形成变质岩；在生物变质的作用下，有机物的降解和转化将促进石英质岩石的形成。
沉积后作用不仅对沉积物本身产生影响，也对整个地质环境和地质过程产生影响。
其中，沉积后作用对构造运动的影响尤为明显。
通过改变沉积物的物理性质和化学性质，沉积后作用可影响构造运动的传播和活动，从而对构造形变和地壳运动产生直接或间接的影响。
此外，沉积后作用还对地下水、矿藏等地质资源产生影响。
通过改变地下水的运动和分布、改变矿石矿物的组成和保存状态，沉积后作用可促进地下水资源的形成和矿藏的形成。
(沉积岩石学课件)第七章 碎屑沉积物(岩)的沉积后作用
五、溶解作用和次生孔隙
2.碎屑岩溶解成因的次生孔隙 溶蚀粒间孔隙 部分溶解 特大孔隙 伸长形孔隙 贴粒孔隙 溶蚀填隙物内孔隙 溶蚀粒内孔隙 部分溶解；铸模孔 溶蚀裂缝孔隙
自生★——真正的胶结物 成岩作用过程中化学沉淀而成层内火山物质或铝硅酸盐矿物等在孔隙水
的作用下，在原地转变为另一种矿物，或由孔隙水带到附近孔隙内析出而形成新的自生粘土 矿物，数量比它生者少得多
二、胶结作用
①粘土矿物胶结物类型 A.高岭石 形态 单晶呈假六边形晶片，集合体呈书页状或蠕虫状 产状 充填孔隙、交代其它矿物、其它自生矿物包体 产出条件 酸性水介质条件、充足SiO2和Al3+的循环孔隙水 来源 其它粘土矿物转变、火山玻璃及长石蚀变
五、溶解作用和次生孔隙
1.溶解作用 （1）概念 岩石组分发生部分或全部溶解的现象。 （2）类型 选择性溶解——成岩早期 非选择性溶解——成岩晚期 （3）机理 沉积物（岩）中的孔隙水（介质）的物化条件（浓度、 pH值、Eh值、成分等）发生改变，从而使其组分由 稳定变得不稳定，以致发生溶解。
五、溶解作用和次生孔隙
溶解作用 碎屑岩的各种组分 发生在成岩作用的各个阶段
五、溶解作用和次生孔隙
溶解作用主要是酸性孔隙水使某些组分溶解所致从目前的研究来看， （4）酸性介质的来源 有机酸 无机酸 粘土矿物转化 大气水 碳酸水
溶解作用的结果
产生次生孔隙
溶解作用的结果
研究次生孔隙的 类型√
发育时期 层位 地区
五、溶解作用和次生孔隙
碳酸盐矿物的相互交代
铁白云石交代 方解石
铁白云石交代 白云石
铁白云石交代 菱铁矿
三、交代作用
⑦粘土矿物对石英的交代
常见于杂基含量较高的砂岩
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
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沉积学实验
沉积学实验
沉积学实验
沉积学实验
沉积学实验
沉积学实验
沉积学实验
沉积学实验
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沉积学
沉积学实验
沉积学实验
沉积学实验
沉积学实验
沉积学实验
沉积学实验
沉积学实验
沉积学实验
成岩作用特征及演化序列
盐22,3239.1m,(-),铁白云石/铁方解石胶结
永920井，3374.1m，（-） 黄铁矿交代铁白云石
成岩作用特征及演化序列
长 石 溶 解
—
碳
酸
盐
永924井，2866.41m，（-），10×
胶
铁方解石充填部分长石溶孔
结
/
石 英 溶 解
—
碳
酸
盐
永924井，2846.61m，（+） 方解石胶结物溶解
溶 解
盐22井，3239.1m，（+） 碳酸盐充填部分长石溶孔
沉积学实验
二、实验内容
3．胶结作用镜下鉴定
(1)铁质石英砂岩(河北庞家堡，震旦系，碎5#) (2)黑色海绿石石英砂岩(河北唐山，碎6#) (3)硅质石英砂岩(江苏南京，碎8#) (4)红色长石砂岩(河北唐山，震旦系，碎11#)
沉积学实验
4．交代作用镜下鉴定
(1)铁质石英砂岩(河北庞家堡，震旦系，碎5#) (2)钙质砂岩（大庆，白垩系，碎12#） (3)细角砾岩（北京西山，石炭系，碎1#） (4)次岩屑砂岩（四川，侏罗系，碎23#）
5．重结晶作用镜下鉴定：
(1)细角砾岩(北京西山，石炭系，碎1#)
6．成岩序列镜下鉴定：
(1)铁质石英砂岩(河北庞家堡，震旦系，碎5#)
四、实验难点、重点
1.成岩现象的识别和成岩序列分析
沉积学实验
1.了解压实作用、胶结作用、交代作用、重结晶 作用、溶解作用等特征和识别标志
2.压实作用镜下鉴定 (1)铁质石英砂岩(河北庞家堡，震旦系，碎5#) (2)次岩屑砂岩(四川，侏罗系，碎23#) (3)其它有关碎屑岩薄片
沉积学实验
二、实验内容
盐22-22,3431.5m,(-),铁白云石/白云石胶结
盐斜21,3137.7m,(-),菱铁矿胶结物
永924,2883.46m,(+),10×,长石加大边
盐斜21井,3137.7m,黄铁矿和硬石膏胶结
盐22-22,3499.5m,(+),10×,石英两期加大
盐22-22,3348m,(-),长石溶解
永924,2846.61m,(+),方解石胶结物溶解
盐22-22,3348m,(-_,石英及其加大边溶解
成岩作用特征及演化序列
铁
白
云
石
晚
于
石
英
永924井，2883.46m，（-），10×
加
方解石交代石英加大边
大
，
黄
铁
矿
晚
于
铁
白
云
盐22-22井，3431.5m，（-）
石
黄铁矿交代石英加大边
盐22-22井，3431.5m，（-） 铁白云石交代石英加大边
盐22-22井，3348m，（-） 石英及其加大边溶解
成岩作用特征及演化序列
早
压实作用/黄铁矿胶结
菱铁矿胶结/石膏胶结
成
长石溶解/石英加大
岩
作
用
序
列
碳酸盐胶结/石英溶解/长石加大
碳酸盐和长石的晚期溶解
晚
石英加大/黄铁矿胶结
黄铁矿胶结 方解石充填长石溶孔
石英溶解 碳酸盐溶解
三、作业
1．课堂作业：系统鉴定、描述压实作用、胶结作 用、交代作用，绘出六种成岩现象的素描图，并 附上相应的文字说明 2．系统鉴定铁质石英砂岩（河北庞家堡，震旦系， 碎5#），指出成岩作用类型、成岩序列，并进行 分析
沉积学实验
沉积学实验
沉积学实验
沉积学实验
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沉积学实验
沉积学实验
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沉积学实验
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沉积学实验
沉积学实验
沉积学实验
沉积学实验
沉积学实验
沉积学实验
沉积学实验
沉积学实验
实验五 陆源碎屑岩沉积后作用的 镜下鉴定
一、目的要求 二、实验内容 三、作业 四、实验难点、重点
沉积学实验
一、目的要求
1.熟练掌握陆源碎屑岩鉴定及描述方法 2.掌握镜下各种成岩现象的鉴定和描述方法 3.初步掌握分析成岩史的方法 4.初步学会识别原生孔隙和次生孔隙
沉积学实验
沉积学实验
沉积学实验
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