成岩作用研究方法
岩石成岩作用的地质观察与解释
岩石成岩作用的地质观察与解释地质学是研究地球的物质组成、内部结构和地球表面变动的科学。
在地质学的研究中，岩石成岩作用扮演着重要的角色。
岩石成岩作用是指岩石在地球内部或地表环境中，受到温度、压力、化学成分等因素的影响而发生的变化过程。
通过对岩石成岩作用的地质观察与解释，我们可以更深入地了解地球的演化过程以及地壳形成和变形的原因。
一、岩石成岩作用的分类岩石成岩作用可以分为三种类型，包括变质作用、沉积作用和接触作用。
变质作用是指岩石在高温高压环境下发生的变化，主要包括区域变质和接触变质。
沉积作用是指岩石沉积物在沉积盆地中形成沉积岩的过程，主要包括物理和化学沉积作用。
接触作用是指侵入的岩浆与周围岩石接触，发生热液循环和物理、化学作用的过程。
二、岩石成岩作用的地质观察地质观察是指通过对地球表面岩石和地层的观察来推测地质历史和地球演化过程的方法。
在观察岩石成岩作用时，我们可以从以下几个方面进行详细观察。
1. 岩石类型不同的岩石类型代表了不同的成岩作用。
例如，变质岩石表明该区域经历过高温高压的变质作用，而沉积岩石则表明该区域经历过物理和化学沉积作用。
2. 岩石结构和纹理岩石的结构和纹理记录了其形成过程中所受到的力学和地球化学作用。
观察岩石的结构和纹理可以揭示岩石的变形历史、岩浆侵入过程以及岩石中的矿物组成。
3. 岩石中的矿物组成岩石中的矿物组成可以揭示岩石形成的环境和成岩作用类型。
通过观察岩石中的矿物组成，我们可以确定岩石形成时的温度、压力和化学条件等。
4. 构造变形特征岩石的变形特征包括节理、褶皱、断层等。
观察这些特征可以帮助我们了解岩石成岩作用中产生的构造变形过程以及岩石的应力环境。
三、岩石成岩作用的地质解释在地质学中，我们通过观察和解释岩石成岩作用的现象，来推测地球演化过程。
岩石成岩作用的地质解释可以从以下几个方面进行。
1. 变质作用解释变质作用是指岩石在高温高压环境中发生变化的过程。
对于区域变质作用，我们可以解释为地壳的构造活动、新生岩浆侵入等导致了区域压力和温度变化。
沉积成岩作用研究的若干问题
第27卷 第5期2009年10月沉积学报ACT A SE D I M E NT OLOGI C A SI N I CA Vol .27 No 15Oct .2009文章编号:100020550(2009)0520787205收稿日期:2009208216沉积成岩作用研究的若干问题刘宝珺(中国地质调查局成都地质矿产研究所 成都 610082)摘 要20世纪60年代由于物理化学动力学的引入和低温低压下矿物相平衡的研究,沉积成岩作用的研究有了突破性的进展,有机地球化学大大促进了沉积成岩作用的研究。
现在沉积成岩作用的研究已经成为包括大地构造、盆地分析、沉积学、物理化学、有机地球化学等学科、范围包括大、中、小尺度的各种作用的综合研究。
对油气和固体矿产资源的需求促进了沉积成岩作用的深入研究,石油天然气的形成和聚集、储层性质的变化涉及沉积成岩的全过程;一些低温低压的层控固体矿产的富集涉及盆地沉积充填、盆山转化的岩相及流体的动力和物理化学行为,自上世纪70年代以来,研究工作都有重要进展。
近年来有关海洋沉积的研究、硅、锰、碳酸盐等沉积物形成、大地构造背景、同位素、有机物形成演化等的成岩过程的研究都有重要进展,也成为研究的热点问题。
关键词沉积成岩作用作者简介刘宝珺男 1931年出生研究员中国科学院院士沉积地质学 E 2mail:liy@cdut .edu .cn中图分类号 P588.2文献标识码 A1 早期的沉积岩石学研究大多重点放在对各种沉积岩石的描述,当时的岩石分类也主要是依据沉积岩一般的表面特征,划分出的岩石类型只能表明其结构、构造、成分等的差别,不能说明其成因上的差别,因之岩石类型不具有成因意义[1,2]。
20世纪40—50年代有人开始采用具有成因意义的碎屑成分对矿岩进行分类,因而划分的砂岩类别能表示其部分成因(如物源、成熟度、构造状况),在碎屑岩粒度的划分中考虑了其对数正态分布性质,所分出的类型能在一定程度了解其水动力状况。
岩石学与岩石成因研究
岩石学与岩石成因研究岩石学是地球科学中的重要分支，研究地球上的岩石及其形成过程。
岩石学的研究对于了解地球内部构造、地质演化以及资源勘探等领域都具有重要的意义。
在岩石学的研究中，岩石成因研究是不可或缺的一部分。
本文将从岩石学基础概念、岩石分类与命名、岩石形成机制以及岩石成因研究方法等方面，着重探讨岩石学与岩石成因研究。
一、岩石学基础概念岩石学是研究岩石的成分、结构、性质和形成过程的学科。
岩石是地壳的主要组成部分，它由一个或多个矿物质组成。
岩石学按照岩石的成因、结构、成分等不同特征进行分类和命名。
岩石学的研究对象包括火成岩、沉积岩和变质岩等。
二、岩石分类与命名岩石根据其形成过程和组成特征的不同，可以分为火成岩、沉积岩和变质岩三大类。
火成岩是由岩浆经过凝固结晶形成的岩石，分为侵入岩和出露岩两大类。
沉积岩是由地壳表面的物质在风化、运移和沉积等过程中形成的岩石，分为碎屑岩、化学沉积岩和有机质岩三大类。
变质岩是由岩石在高温、高压等变质作用下产生的岩石，分为片麻岩、变质砂岩和变质岩系列等。
岩石的命名是根据岩石的主要成分、结构和形成环境等特征进行的。
三、岩石形成机制在地球演化的过程中，岩石形成经历了多样的过程和机制。
火成岩形成主要有岩浆源岩溶蚀、部分熔融和分离结晶等过程。
沉积岩形成主要包括风化、运移和沉积等过程。
变质岩形成则是经历了高温、高压和流体交换等变质作用。
不同岩石的形成机制相应也不同，但它们共同构成了地壳中复杂的岩石圈。
四、岩石成因研究方法岩石成因研究是通过对岩石的特征进行综合分析，从而揭示岩石的形成过程和环境条件。
在岩石成因研究中，需要采用各种仪器和方法进行测试和分析。
比如使用显微镜对岩石的组成和结构进行观察；应用X射线衍射仪、扫描电子显微镜等设备对岩石的矿物成分和晶体结构进行分析。
此外，还可以通过同位素分析和热力学模拟等方法来推断岩石的形成过程和物质来源。
综上所述，岩石学与岩石成因研究是地球科学中的重要分支，它涉及到地球内部构造、地质演化以及资源勘探等领域。
《砂岩成岩作用【成岩作用对储层物性贡献率研究总结】》
《砂岩成岩作用【成岩作用对储层物性贡献率研究总结】》代金友，张一伟，熊琦华，王志章，成岩作用对储集层物性贡献比率研究，石油勘探与开发，vo1，30，no.4储集层物性是多种成岩作用控制的综合结果，于某一岩心薄片规模的储集层，这种成岩作用组合关系构成一个复杂系统。
将这一系统的各种成岩作用分别定量化，并建立它们对储集层物性的控制关系，一方面可以突出各种成岩作用的强弱，进行成岩相的研究；另一方面可以分析控制储集层物性的因素及其控制程度。
本文把影响储集层物性的各种成岩作用综合成4个定量化参数，标定了它们对物性的贡献比率，形成了成岩作用定量化研究的新思路。
不同微相沉积物的颗粒粒度和组成等存在差异，在相同压力下的抗压实能力不同，压实率高，储集层的孔隙损失不一定大，从此角度，仅用压实率表征储集层的物性是不全面的，还需要表示储集层承受压实的能力。
1，1视压实强度假设沉积时储集层粒间体积均匀，后期变化为压实作用造成，根据砂体的粒度中值及成分成熟度、结构成熟度，考虑成岩作用过程，利用粒间孔隙体积的压缩程度来表示岩心薄片规模的储集层的压实状况，提出与储集层物性相联系的视压实强度（a）概念，即：其中，细砂岩原始粒间体积一般取40%，压实后粒间体积为实际储集层铸体薄片的粒间孔隙体积、胶结物体积、杂基体积之和。
视压实强度越大，岩心薄片规模的储集层粒间体积越小，孔隙损失越多。
这样既考虑了不均匀压实作用，又包含了不同微相沉积物颗粒抗压实能力的信息。
1，2视填隙率认为压实后岩心薄片规模的岩石粒间总体积中填隙物体积所占的百分比是胶结、溶解和矿物充填、交代等成岩作用的综合效果。
结合前人研究，定义视填隙率（b）作为这一综合作用的量化参数：其中的填隙物体积等于胶结物体积加杂基体积视填隙率不仅反映胶结作用、矿物充填作用等对孔隙空间保存的影响，以及溶解作用对原生孔隙空间的改造；还反映了在一定的粒间体积中，填隙物体积与粒间孔隙体积的分配比例关系。
碳酸盐岩的成岩作用与岩石物性研究
碳酸盐岩的成岩作用与岩石物性研究碳酸盐岩是一种由碳酸盐矿物组成的岩石，常见的有石灰岩、大理石等。
这些岩石在地壳中广泛分布，并且在地质学中具有重要的地位。
在地质演化过程中，碳酸盐岩经历了成岩作用，同时其物性也受到了成岩作用的影响。
本文将探讨碳酸盐岩的成岩作用与岩石物性的研究进展。
一、碳酸盐岩的成岩作用成岩作用是指岩石在地壳中受到变质、变成、溶蚀等作用的过程。
对于碳酸盐岩来说，其主要的成岩作用包括压实作用、溶蚀作用、溶解作用和结晶作用等。
1. 压实作用碳酸盐岩在沉积过程中会受到来自上方沉积物的压力，这种压力会使岩石内部的空隙逐渐减小，粒间接触增强，致使岩石的密实度增加。
压实作用既可以使碳酸盐岩变得更坚硬，又可以改善岩石的物性。
2. 溶蚀作用碳酸盐岩中存在易溶性的碳酸钙矿物，当岩石受到地下水和地下水溶液的侵蚀作用时，其中的碳酸钙会溶解掉，从而形成溶蚀孔洞。
这种溶蚀作用是碳酸盐岩地貌发育的重要原因之一。
3. 溶解作用碳酸盐岩在地壳中容易发生溶解作用，当地下水和地下水溶液中的二氧化碳与碳酸盐岩发生反应时，会使碳酸岩石中的碳酸钙溶解并从岩石中流失。
这种溶解作用不仅改变了碳酸盐岩的化学组成，还进一步影响了岩石的物性。
4. 结晶作用在碳酸盐岩中，当溶液中的溶解物质浓度过高时，其中的碳酸钙会通过结晶作用重新沉积，形成胶结物，并填塞岩石的空隙。
结晶作用不仅改变了碳酸盐岩的成分，还使岩石的物理结构产生变化。
二、碳酸盐岩的岩石物性研究岩石物性是指岩石在力学、物理等方面的特性，包括密度、孔隙度、抗压强度、磁性等。
对于碳酸盐岩来说，其物性受到成岩作用的影响，同时也受到岩石化学组成和结构性质的制约。
1. 密度碳酸盐岩的密度因碳酸钙的含量、压实程度和孔隙度等因素而异。
密度的测定可以为碳酸盐岩的成分分析和岩石性质研究提供重要依据。
2. 孔隙度碳酸盐岩常常含有不同程度的孔隙，这些孔隙直接影响岩石的渗透性和孔隙度。
通过岩心分析、岩石薄片观察和气体测井等方法可以对碳酸盐岩的孔隙度进行研究。
3.成岩作用
通过偏光显微分析(常规薄片和铸体薄片)、阴极发光、扫描电镜、X衍射、稳 定同位素、包裹体等分析，研究成岩作用类型、成岩序列、不同成岩作用对孔 隙形成、破坏和演化的影响。
3、成岩阶段
根据X衍射(I/S混层比)、有机质热成熟度（Ro、Tmax等）、成岩矿物特征及孔 隙成因类型，划分成岩阶段，研究不同成岩阶段的孔隙演化特征。
E、不同自生矿物的胶结作用
①碳酸盐 最常见：方解石 其次：白云石、铁白云石和菱铁矿 少见：菱锰矿、片钠铝石 现代胶结物：文石（老岩层中转变为低镁方解石）
不同成岩期碳酸盐胶结物分布特征（周自立、朱国华，1992）
主要特征 形成时期 矿物种类 结构特点 分布特征 成岩作用性质
早期碳酸盐矿物 主要压实期以前 方解石、白云石
胶结产状
① 新月形胶结 产状：胶结物仅位于两个颗粒接触处，一般呈弯曲的弧形表面，
可由单晶或多晶组成。 成因：在颗粒接触处的表面张力影响下，水附着孔壁时具有弧形
表面，造成胶结物外表面也呈弧形。 效应：对岩石物性影响很小。
② 重力型胶结 产状：胶结物具有明显的方向性：大多在各个颗粒的同一侧发育， 另一侧没有或很少有胶结物。 成因：水溶液垂直向下流动时重力作用所引起。
薄片（常规、偏光、铸体、染色） 阴极发光 扫描电镜 X-射线衍射 同位素 包裹体
成岩作用的研究流程
成 岩 现 象 识 别
成 岩 阶 段 划 分
孔 隙 类 型 研 究
孔 隙 演 化 规 律 研 究
有 利 孔 隙 带 预 测
第二节 成岩作用类型
破坏性成岩作用： 压实作用 胶结作用 压溶作用 重结晶作用
埋藏深度↑，压实强度↑，孔
隙度明显↓
Selley 的 研 究 ： 在 浅 处
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
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储层成岩作用的研究方法2008-05-08 14:17储层成岩作用的研究方法
一、总体思路
首先，对成岩作用的产物进行研究，包括系统地对储层岩心进行详细观察（宏观和薄片两方面）和分析测试，特别注意储层孔隙在时间和空间上的变化，以此获得较准确的岩性资料、各种成岩现象和孔隙变化的特征，推测可能经历的成岩作用过程。
其次，根据孔隙流体温度和压力等成岩参数，从物理化学和热化学等角度探讨成岩反应的机理。
最后，结合盆地的地层、构造、沉积等资料、建立储层成岩模式，寻找出孔隙的演化规律。
二、常用研究方法
储层成岩作用研究需要应用各种手段进行综合性分析。
除了岩石学中详细论述过的常规研究方法外，还涉及许多先进的测试技术。
常用的研究方法和手段可分为岩石矿物学方法和非岩石学方法两类，现分别简述如下：
·岩石矿物学方法
在对露头或岩心进行详细观察的基础上，用仪器作进一步分析测试。
主要目的是获得岩性参数和温度参数，观察发生过的各种成岩现象。
除了常规的偏光显微镜法外，还涉及以下技术。
（1）孔隙铸体研究对岩石结构、孔隙结构进行观察
（2）阴极发光显微镜观察它是研究矿物成分、胶结世代、岩石结构和构造的主要手段，特别是对于一般显微镜难以解决的钙质及硅质胶结现象和某些重结晶现象等有较大的作用。
（3）扫描电镜观察由于放大倍数高，分辨率高，可以观察到普通显微镜观察不到的东西，如粘土矿物、微孔隙等。
扫描电镜对矿物鉴定的基本根据是形貌和晶形，对于晶貌相似的矿物，效果较差。
现在普遍把扫描电镜配上能谱仪，这就把形貌分析和成分分析结合在一起。
（4）X－射线衍射分析它能进行粘土矿物的定性定量分析，计算混层比，自生矿物的鉴定和全岩定量分析等。
（5）电子探针分析其特点是灵敏度高，不破坏样品，分析元素范围大。
主要对岩石和矿物进行化学成分分析。
（6）气液包裹体显微镜分析主要获得古地温和古盐度参数。
·非岩石学方法
包括地化法、水力学法等。
主要获取流体、古地温资料及孔隙度、渗透率资料，常用的方法如下：
（1）毛细管压力法分析储层的孔隙结构
（2）流体分析分析孔隙流体的化学成分
（3）水动力分析分析盆地古水动力对成岩作用的影响
（4）有机质成分和成熟度分析获取有机－无机组分及反应的资料和古地温数据
（5）同位素分析获取古地温、自生矿物形成顺序等资料
（6）试井分析对试井所获得的油、气、水、温度和压力等资料分析
（7）其它方法利用测井资料研究孔隙度、渗透率变化和流体成分，利用地震波研究成岩作用等。
对成岩产物进行的系列分析和测试都是为了确定成岩过程和成岩参数，最终目的是建立成岩模式，预测有利储集带。
次生孔隙的识别标志2008-05-08 15:14次生孔隙识别标志
根据我国各油田储层铸体薄片的观察资料，可以从以下几个方面识别次生孔隙。
（1）岩石的机械压实作用较强，颗粒之间接触紧密，但局部孔隙发育，而且在岩心上孔隙的分布具有方向性，如沿微裂缝或层间缝分布；
（2）孔隙分布很不均匀，形状不规则，孔隙大小相差悬殊，喉道的大小及形状也有较大的变化，有的孔径很大而喉道很小；
（3）石英等碎屑颗粒边缘被溶蚀，形状不规则（有的呈锯齿状）。
颗粒边缘不规则究竟是溶蚀还是次生加大的结果，就需要用阴极发光显微镜来区分。
因为加大的石英一般不发光或有棕色发光，而碎屑石英则是发光的；
（4）在粒间孔隙中常见到碳酸盐胶结物的溶解残余；
（5）胶结物局部溶解；
（6）长石等碎屑颗粒的溶解；
（7）铸模孔隙；
（8）岩石颗粒破碎形成的裂隙。
除以上微观标志外，还有一些宏观标志，其中最重要的是对全井的孔隙度随深度的变化特征进行分析，从而确立次生孔隙发育的深度。