沉积岩的形成演化精选PPT.ppt

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1、关于沉积岩的形成演化第1页，讲稿共65张，创作于星期二2 牛顿内摩擦定律：当液体内部的液层之间存在相对牛顿内摩擦定律：当液体内部的液层之间存在相对运动时，相邻液层间单位面积内摩擦力运动时，相邻液层间单位面积内摩擦力的大小与的大小与流速流速梯度梯度成线性关系。成线性关系。凡服牛顿内摩擦定律流体称牛顿流体，如：水、空气、凡服牛顿内摩擦定律流体称牛顿流体，如：水、空气、乙醇等。否则为非牛顿流体，如泥浆、沉积物重力流等。乙醇等。否则为非牛顿流体，如泥浆、沉积物重力流等。第2页，讲稿共65张，创作于星期二3层流与紊流层流与紊流的判别依据是雷诺数：的判别依据是雷诺数：临界雷诺数：液流型态开始转变时的雷诺数

2、。对圆管：对明渠及天然河道 Re1 层流层流 Re 40 现卡门涡街、现卡门涡街、紊流紊流第3页，讲稿共65张，创作于星期二4在水力学中用佛劳德数来衡量：第4页，讲稿共65张，创作于星期二5 碎碎屑屑颗颗粒粒的的沉沉速速主主要要与与颗颗粒粒的的粒粒度度、比比重重、形形状状和和水介质的性质。水介质的性质。斯托克斯托克 (G.G.Stokes,1850)(G.G.Stokes,1850)公式表示：公式表示：式中：式中：V V颗粒的沉降速度颗粒的沉降速度(毫米毫米/秒秒)，d d1 1颗粒的比重颗粒的比重d d2 2介质的比重，介质的比重，g g重力加速度重力加速度(毫米毫米/秒秒2 2)r r球体

3、球体(球状颗粒球状颗粒)的半径的半径(毫米毫米)介质的粘度介质的粘度(克克/毫米毫米秒或泊秒或泊)第5页，讲稿共65张，创作于星期二6尤尔斯特隆图解：由图可以看出：始动流速比继续搬运流速大。0.052毫米颗粒：易搬运、易沉积，常呈跳跃式前进。2毫米的颗粒：不易搬运、易沉积，多呈滚动式搬运。0.05毫米颗粒：不易搬运、不易沉积，呈悬浮式搬运。第6页，讲稿共65张，创作于星期二7第7页，讲稿共65张，创作于星期二8母岩风化产物以及其它来源的物质，在搬运沉积过程中因其物理性质和化学成分的差异在不同的地段分别沉积下来，这种现象称作沉积分异作用。机械/化学沉积分异第8页，讲稿共65张，创作于星期二9第第

4、4 4节节 沉积后作用及其阶段的划分沉积后作用及其阶段的划分 一、基本概念及划分依据*二、(概念)沉积后作用阶段的划分 同生作用、成岩作用、后生作用、表生作用*三、(概念)主要成岩作用及其作用特点 压实作用、压溶作用、胶结作用 交代作用、重结晶作用、溶解作 用与次生空隙四、成岩阶段划分及标志 第9页，讲稿共65张，创作于星期二10成岩作用成岩作用沉积物的沉积期后变化沉积物的沉积期后变化即从沉即从沉积物沉积之后到沉积岩发生风化作积物沉积之后到沉积岩发生风化作用和变质作用之前发生的所有变化用和变质作用之前发生的所有变化和作用，又称沉积物的和作用，又称沉积物的成岩作用（广成岩作用（广义）。义）。第1

5、0页，讲稿共65张，创作于星期二11成岩作用相关基本概念成岩作用相关基本概念狭义:沉积物沉积后到固结或石化 Walther（1894）：指沉积物固结后到变质前的变化（到一定埋藏深度才固结）。（我国普遍采用）。成岩作用是什么？成岩作用是什么？广义:Von Guembel(1868)：指沉积物沉积后所发生的各种变化，包括了变质作用，曾被用于不同学科中。Fairbridge（1983）：指沉积物沉积后到变质前所发生的所有变化，包括同生、成岩及后生作用（我国未普遍采用）。第11页，讲稿共65张，创作于星期二12第12页，讲稿共65张，创作于星期二13沉沉积积物物成成岩岩作作用用阶阶段段划划分分为为同同

6、生生作作用用、成成岩岩作作用用（狭狭义义）、后后生生作作用用和和表表生生作作用用四四个个阶阶段。段。1 1、同生作用阶段、同生作用阶段 指沉积物刚刚沉积、还暴露在沉积环境底层水中、在沉积物水界面及其以下的薄层内所发生的一切物理、化学或生物作用。（1）成岩作用阶段的划分）成岩作用阶段的划分第13页，讲稿共65张，创作于星期二14环境特征：环境特征：当质点A处于波基面之下，并固定于沉积物表面时，即为同生作用阶段的开始。此时沉积物处在开放的系统中，介质条件一般为弱酸性、氧化性质，物质（如质点A）与底层水发生作用。第14页，讲稿共65张，创作于星期二15产物产物：同生作用阶段生成的矿物叫同同生生矿矿物

7、物，如海绿石、沸石及铁锰结核等。它们多沿层理面分布。同生作用阶段由于沉积物的滑动滑塌作用产生一系列同生变变形形构构造造。底栖生生物物钻孔、生物扰动构造钻孔、生物扰动构造等也在这个阶段形成。第15页，讲稿共65张，创作于星期二16松松散散的的沉沉积积物物转转变变成成固固结结岩岩石石的的作作用用，称称为为沉沉积积物物的的成成岩岩作用，或简称成岩作用。作用，或简称成岩作用。第16页，讲稿共65张，创作于星期二172 2、成岩作用、成岩作用 （DiagenesisDiagenesis）指同生作用之后一直到沉积物固结为止发生在沉指同生作用之后一直到沉积物固结为止发生在沉积物内部的一切物理、化学和生物作用

8、。积物内部的一切物理、化学和生物作用。成岩作用条件的总体变化趋势是成岩作用条件的总体变化趋势是温压升高、温压升高、EhEh值值降低，而降低，而pHpH值则受沉积物成分和孔隙水之间化值则受沉积物成分和孔隙水之间化学作用的控制学作用的控制。在整个作用过程中，沉积物体。在整个作用过程中，沉积物体积逐渐减小。积逐渐减小。第17页，讲稿共65张，创作于星期二18 产物：产物：由于厌氧细菌的作用，SO42-和有机质分解，释放出H2S,形成还原环境，出现低价铁锰的硫化物，如球状黄铁矿，并形成菱铁矿、方解石、绿泥石等。这些矿物颗粒不大，其分布常受层理控制。在成岩作用阶段生成的矿物叫成岩矿物。由于成岩矿物的沉淀

9、，及沉积物受压缩、孔隙度减小，并被胶结成为固结的岩石。第18页，讲稿共65张，创作于星期二193.后生作用指已固结的沉积岩在上覆沉积岩（物）厚度进一步加大，温压进一步升高直到变质作用之前的所有作用。后生作用是在开放系统中进行的。由于温压高，作用时间长，故形成的后生矿物晶体粗大，晶形完好；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。第19页，讲稿共65张，创作于星期二204、表生成岩作用较深埋藏的岩石，被抬升到地表潜水面以下，在常温常压的条件下，在渗滤水和浅部地下水的影响下所发生的变化，称为表生成岩作用（属于后生

10、作用）。表生成岩作用风化作用是不相同的-风化作用？-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。第20页，讲稿共65张，创作于星期二21沉积作用沉积作用同生作用（syngenesis）成岩作用（diagenisis）后生作用（catagenesis）表生作用（epigenesis）第21页，讲稿共65张，创作于星期二22三三、主要成岩作用及其作用特点主要成岩作用及其作用特点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、密度加大、体积缩小的作用。第22页，讲稿共65张，创作于星期二23 颗粒间接触由点线，

11、随深度加大而变紧密。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。破裂。刚性颗粒发生破裂，出现小裂缝。颗粒定向排列，石英拉长具优选方位。机械压实的表现形式机械压实的表现形式点状接触线状接触机械压实刚性颗粒破裂第23页，讲稿共65张，创作于星期二24 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。化学压实作用（压溶作用）化学压实作用（压溶作用）定义定义压溶的表现形式压溶的表现形式 石英自生加大 颗粒呈凹凸、缝合线接触石英自生加大颗粒凹凸状接触第24页，讲稿共65张，创作于星期二25 缝缝 合合 线线第25页，讲稿共65张，创作于星期二26

12、胶结作用胶结作用 胶结作用是指松散的沉积颗粒，被化学沉淀物胶结作用是指松散的沉积颗粒，被化学沉淀物质或其他物质充填连接的作用，其结果使沉积物变为坚质或其他物质充填连接的作用，其结果使沉积物变为坚固的岩石。固的岩石。胶结物胶结物多种多样，有碳酸盐矿物、硅质多种多样，有碳酸盐矿物、硅质矿物、铁质矿物还有一些粘土矿物矿物、铁质矿物还有一些粘土矿物第26页，讲稿共65张，创作于星期二27胶结物的种类胶结物的种类：最常见的是：最常见的是二氧化硅二氧化硅和和碳酸盐碳酸盐。其它较常见的有：氧化铁、石膏、。其它较常见的有：氧化铁、石膏、硬石膏、重晶石、磷灰石、萤石、沸石、硬石膏、重晶石、磷灰石、萤石、沸石、黄

13、铁矿、自生粘土矿物等。黄铁矿、自生粘土矿物等。机理：机理：孔隙流体系统是不封闭的，有饱孔隙流体系统是不封闭的，有饱和流体不断补给，所以，孔隙中可沉淀和流体不断补给，所以，孔隙中可沉淀大量胶结物大量胶结物。第27页，讲稿共65张，创作于星期二281.1.粘土矿物胶结物：粘土矿物胶结物：常见的自生粘土矿物胶结物有常见的自生粘土矿物胶结物有高岭石、伊利石、蒙脱石、绿泥高岭石、伊利石、蒙脱石、绿泥石。石。高岭石：多呈假六边形晶片，高岭石：多呈假六边形晶片，集合体呈书页状或蠕虫状，以孔隙集合体呈书页状或蠕虫状，以孔隙充填或交代其它矿物，或以坍塌矿充填或交代其它矿物，或以坍塌矿物的包体产出。物的包体产出。

14、伊利石：常呈不规则的细小晶伊利石：常呈不规则的细小晶片产出，其集合体通常呈颗粒包膜片产出，其集合体通常呈颗粒包膜或孔隙衬边形式出现，有时呈网状或孔隙衬边形式出现，有时呈网状分布于孔隙中。分布于孔隙中。第28页，讲稿共65张，创作于星期二29 绿泥石：多呈颗粒包膜或绿泥石：多呈颗粒包膜或孔隙衬边形式产出。孔隙衬边形式产出。蒙脱石：自生蒙脱石主蒙脱石：自生蒙脱石主要见于一些含火山物质较丰富要见于一些含火山物质较丰富的砂岩中。的砂岩中。混层粘土矿物。混层粘土矿物。2.氧化硅胶结作用氧化硅胶结作用 氧化硅胶结物以非晶质和晶质两氧化硅胶结物以非晶质和晶质两种矿物形态出现于碎屑岩中，非晶种矿物形态出现于碎

15、屑岩中，非晶质氧化硅胶结物为蛋白石，晶质氧质氧化硅胶结物为蛋白石，晶质氧化硅有方英石，玉髓和石英。化硅有方英石，玉髓和石英。SiO2胶结物的来源主要有以下几胶结物的来源主要有以下几类：类：i.来源于地表水和地下水来源于地表水和地下水第29页，讲稿共65张，创作于星期二303.碳酸盐胶结作用碳酸盐胶结作用 碳酸盐是最常见的胶结物包碳酸盐是最常见的胶结物包括方解石、文石、白云石、菱铁括方解石、文石、白云石、菱铁矿、菱镁矿等，其中分布最广和矿、菱镁矿等，其中分布最广和最常见的是方解石，其次为白云最常见的是方解石，其次为白云石。石。ii.来源于硅质生物骨骼的溶解来源于硅质生物骨骼的溶解 iii.来自于

16、碎屑石英的压溶作用来自于碎屑石英的压溶作用 iv.来源于粘土矿物的成岩转化作用来源于粘土矿物的成岩转化作用 v.来源于火山玻璃去玻化和蚀变成粘土矿物或来源于火山玻璃去玻化和蚀变成粘土矿物或沸石类矿物过程中析出的沸石类矿物过程中析出的SiO2。vi.来源于海底火山喷发。来源于海底火山喷发。第30页，讲稿共65张，创作于星期二31 4、长石胶结物：、长石胶结物：自生长石是碎屑岩中一种常见的自生矿物，自生长石是碎屑岩中一种常见的自生矿物，主要为钾长石和钠长石，呈次生加大或或小的自形晶体。主要为钾长石和钠长石，呈次生加大或或小的自形晶体。5、沸石胶结物：、沸石胶结物：碎屑岩常见的沸石类胶结物有方沸石、

17、碎屑岩常见的沸石类胶结物有方沸石、片沸石、浊沸石及斜沸石等。常见于富含火山碎屑和长石的片沸石、浊沸石及斜沸石等。常见于富含火山碎屑和长石的砂岩中，常是火山碎屑和长石与地下水相互作用的产物。反砂岩中，常是火山碎屑和长石与地下水相互作用的产物。反应式为：应式为：CaAl2Si2O8（钙长石）（钙长石）+2SiO2 CaAl2Si4O12.4H2O（浊沸（浊沸石）石）6、硫酸盐胶结物：、硫酸盐胶结物：主要为石膏和硬石膏，其次为天青石和重主要为石膏和硬石膏，其次为天青石和重晶石。晶石。7、赤铁矿胶结物、赤铁矿胶结物 8、黄铁矿胶结物、黄铁矿胶结物 9、海绿石、海绿石第31页，讲稿共65张，创作于星期二

18、324.溶蚀作用沉积物、胶结物或者任何已经存在的矿物被水局部溶解称为沉积物、胶结物或者任何已经存在的矿物被水局部溶解称为溶蚀溶蚀，剩下来的部分就具有溶蚀结构。当共存的矿物成分不相同时溶蚀常有比较严格的选择性，即只有其中一种矿物受溶蚀而其他矿物不受影响。第32页，讲稿共65张，创作于星期二33斜长石溶解产生溶蚀粒内孔第33页，讲稿共65张，创作于星期二34 交代作用是指一种矿物代替另一种矿物的现象，交代作用可以发生交代作用是指一种矿物代替另一种矿物的现象，交代作用可以发生于成岩作用的各个阶段及至表生期。于成岩作用的各个阶段及至表生期。交代作用的实质是化学平衡及平衡转移问题，当体系内的物理、化学条

19、件（温度、压力、pH值、Eh值、浓度、流体成分）发生变化时，原来稳定的矿物、矿物组合将便得不稳定，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。（一）、碎屑岩中常见的交代作用（一）、碎屑岩中常见的交代作用 (1)、氧化硅与方解石的相互交代作用 当当pH值在值在9以下，氧化硅的溶解度保持不变，但方解石在以下，氧化硅的溶解度保持不变，但方解石在pH8 的溶液中的溶液中是非常易溶的，这时碎屑岩中的方解石将被溶解，孔隙溶液中的氧化硅将沉淀，即是非常易溶的，这时碎屑岩中的方解石将被溶解，孔隙溶液中的氧化硅将沉淀，即发生发生硅化作用硅化作用，出现石英交代方解石的现象。当，

20、出现石英交代方解石的现象。当pH 9.8时，发生氧化硅的时，发生氧化硅的溶解和方解石的沉淀，出现方解石交代石英和石英颗粒被溶蚀的现象。溶解和方解石的沉淀，出现方解石交代石英和石英颗粒被溶蚀的现象。5.5.交代作用交代作用第34页，讲稿共65张，创作于星期二35pH值与方解石、非晶质值与方解石、非晶质SiO2和石英的溶解和石英的溶解度关系图度关系图方解石交代方解石交代石英的化学石英的化学过程过程第35页，讲稿共65张，创作于星期二36 （2 2）、方解石对长石的交代作用）、方解石对长石的交代作用 主要是方解石或其它碳酸盐矿物交代钾长石，交代斜长石的现象较主要是方解石或其它碳酸盐矿物交代钾长石，交

21、代斜长石的现象较少见到。少见到。（3 3）、方解石交代粘土矿物）、方解石交代粘土矿物 在含粘土杂基的砂岩中，粘土矿物常被碳酸盐矿物交代。有在含粘土杂基的砂岩中，粘土矿物常被碳酸盐矿物交代。有利于方解石交代粘土矿物的利于方解石交代粘土矿物的pHpH值接近或大于值接近或大于8 8。（4 4）、粘土矿物与长石的交代作用）、粘土矿物与长石的交代作用 在在COCO2 2分压较高和分压较高和pHpH值较低（约等于值较低（约等于5 5）的酸性环境中斜长石被）的酸性环境中斜长石被粘土矿物交代，即发生高岭石化。粘土矿物交代，即发生高岭石化。（5 5）、各种粘土矿物之间的交代作用）、各种粘土矿物之间的交代作用 在

22、不同在不同pHpH值情况下，粘土矿物之间可以发生相互交代值情况下，粘土矿物之间可以发生相互交代。（6 6）、方解石、白云石和菱铁矿的相互交代作用）、方解石、白云石和菱铁矿的相互交代作用 （7 7）、粘土矿物对石英的交代作用）、粘土矿物对石英的交代作用 在杂砂岩中常见粘土矿物，尤其是伊利石溶解，交代石英在杂砂岩中常见粘土矿物，尤其是伊利石溶解，交代石英和长石的现象。和长石的现象。第36页，讲稿共65张，创作于星期二37碳酸盐交代石英碳酸盐交代石英铁方解石交代绿泥石铁方解石交代绿泥石常见的交代现象第37页，讲稿共65张，创作于星期二38褐铁矿网状结构 黄铁矿骸晶结构 第38页，讲稿共65张，创作于

23、星期二39交代作用的标志交代作用的标志 （1）、矿物假象：）、矿物假象：交代矿物具有被交代矿物的假象；交代矿物具有被交代矿物的假象；（2）、幻影构造）、幻影构造：矿物发生交代后，原生颗粒只：矿物发生交代后，原生颗粒只留下模糊的轮廓称为幻影，其内部结构甚至边缘已留下模糊的轮廓称为幻影，其内部结构甚至边缘已消失，但含有被交代矿物的包体；消失，但含有被交代矿物的包体；（3）、残留的矿物包体）、残留的矿物包体：外面的矿物是交代矿物，：外面的矿物是交代矿物，里面的矿物是被交代的矿物；里面的矿物是被交代的矿物；（4）、交叉切割现象：）、交叉切割现象：矿物或颗粒被自形晶体或矿物或颗粒被自形晶体或镶嵌结构的晶

24、体切割或溶蚀镶嵌结构的晶体切割或溶蚀。第39页，讲稿共65张，创作于星期二40 5）砂岩中可见石英次生加大，加大边窄或有自）砂岩中可见石英次生加大，加大边窄或有自形晶面，扫描电子显微镜下可见石英小雏晶，呈零星形晶面，扫描电子显微镜下可见石英小雏晶，呈零星或相连成不完整晶面，书页状自生高岭石较普遍，有或相连成不完整晶面，书页状自生高岭石较普遍，有的砂岩受火山碎屑颗粒的影响，仍可见蒙皂石。的砂岩受火山碎屑颗粒的影响，仍可见蒙皂石。6）在有的砂岩基质中有云雾状燧石。）在有的砂岩基质中有云雾状燧石。7）可见一些矿物交代和转化现象）可见一些矿物交代和转化现象第40页，讲稿共65张，创作于星期二41交代作

25、用是一种矿物被化学成分不同成分不同的另一种矿物置换替代的作用。交代一般首先沿矿物或颗粒的边缘、裂隙和解理进行，可以部分置换原有矿物或颗粒，也可全部条带原有矿物或颗粒。溶蚀和交代都是化学过程，影响作用的因素复杂，既有被作用的矿物成分和结构状态，又有孔隙水的成分、pH值、Eh值，还有温度压力和作用时间长短的影响等等。第41页，讲稿共65张，创作于星期二426.6.重结晶作用重结晶作用一般一般重结晶作用重结晶作用指矿物在不改变基本成分的同时为减小表面能而自然增大粒度的作指矿物在不改变基本成分的同时为减小表面能而自然增大粒度的作用用。但是，在沉积学中广义重结晶还包括玻璃质或非晶质向晶质的转化、晶格的调

26、整等作用。第42页，讲稿共65张，创作于星期二437.7.溶解作用与次生孔隙溶解作用与次生孔隙(1)、溶解作用的机理与现象 砂岩中任何碎屑颗粒、杂基、胶结物和交代矿物,包括最稳定的石英和硅质胶结物，在一定的成岩环境中都可以不同程度地发生溶解作用。溶解作用的结果形成了砂岩中的次生孔隙。(2)、孔隙的类型 碎屑岩的孔隙按成因分为原生孔隙和次生孔隙。原生孔隙主要为碎屑颗粒的粒间孔隙，也包括层间孔及气孔。次生孔隙是指在沉积岩形成后，因淋滤、溶蚀、交代溶解及重结晶等作用在岩石中形成的孔隙和缝洞。第43页，讲稿共65张，创作于星期二44（3 3）、次生孔隙的类型及识别标志）、次生孔隙的类型及识别标志溶解孔

27、隙、破裂孔隙和收缩孔隙溶解孔隙、破裂孔隙和收缩孔隙。溶解对象可分别为碎屑颗粒、杂基、自生胶结溶解对象可分别为碎屑颗粒、杂基、自生胶结物或自生交代矿物。物或自生交代矿物。次生孔隙的微观识别标志有：次生孔隙的微观识别标志有：胶胶结物部分溶解；结物部分溶解；印模；印模；颗粒的不均一排颗粒的不均一排列；列；特大（超粒）孔隙；特大（超粒）孔隙；漂浮颗粒；漂浮颗粒；伸长状（贴粒）孔隙；伸长状（贴粒）孔隙；颗粒部分溶解；颗粒部分溶解；晶内孔隙；晶内孔隙；粒内溶孔以及颗粒及岩石中的粒内溶孔以及颗粒及岩石中的破裂缝。破裂缝。第44页，讲稿共65张，创作于星期二45沉沉积后作用阶段划分依据积后作用阶段划分依据*粘

28、土矿物（早成岩、中成岩、晚成岩、近变质）。*煤岩学:成岩(泥炭)作用、后生（早、中、晚）作用、近变质。*有机质热成熟度（镜质体反射率、孢粉颜色等）*地球化学环境（同生、深埋、表生）*埋深（浅成岩带、中成岩带、深成岩带、超深成岩带）第45页，讲稿共65张，创作于星期二46阶段划分方案沿革阶段划分方案沿革 鲁欣鲁欣(1953)(1953)分为同生、成岩和后生分为同生、成岩和后生(退后生、进退后生、进 后生后生)等三个阶段等三个阶段 叶连俊叶连俊(1973)(1973)根据地球化学、地球物理环境分根据地球化学、地球物理环境分 为海解为海解(陆解陆解)、早期成岩、晚期成岩和表生成、早期成岩、晚期成岩和

29、表生成 岩岩(表生改造表生改造)等四个阶段。等四个阶段。施密特和麦克唐纳施密特和麦克唐纳(V.Schmidtand D.A.V.Schmidtand D.A.Mcdonald Mcdonald，19791979)分为早期成岩、中期成岩和分为早期成岩、中期成岩和 晚期成岩三个阶段；其中中期成岩作用根据有晚期成岩三个阶段；其中中期成岩作用根据有 机质变化程度分为未成熟、半成熟、成熟机质变化程度分为未成熟、半成熟、成熟A A、成、成 熟熟B B等四个阶段。等四个阶段。这一分类在油气储集层评价中这一分类在油气储集层评价中 应用较广泛。应用较广泛。中国石油天然气总公司科技发展部把成岩作用中国石油天然气总

30、公司科技发展部把成岩作用 划分为同生期、早成岩期划分为同生期、早成岩期(A(A和和B B两个亚期两个亚期)、晚、晚 成岩期成岩期(A(A、B B、C C三个亚期三个亚期)。第46页，讲稿共65张，创作于星期二47四、成岩阶段划分及标志四、成岩阶段划分及标志 成岩阶段的分析有助于了解岩石的形成和演化历史，以及形成时的地球化学环境，对于油气的生成和运移的研究也有很大帮助，对于确定一个地区的勘探目的层有着重要意义。对成岩阶段的划分及所使用的术语，目前还比较混乱，下面介绍石油行业“碎屑岩成岩阶段划分及标志”（SY/T 54772003）的一些内容。（一）、成岩阶段的划分和命名 1.同生阶段 2.早成岩

31、阶段：A亚期 B亚期 3.中成岩阶段：A亚期 B亚期 4.晚成岩阶段：5.表生阶段第47页，讲稿共65张，创作于星期二48 （二）、各成岩阶段的主要标志（二）、各成岩阶段的主要标志*（1）同生成岩阶段的主要标志）同生成岩阶段的主要标志同生成岩阶段的主要标志有：1）岩石（沉积物）疏松，原生孔隙发育；2）海绿石主要形成于本阶段；3）鲕绿泥石的形成；4）同生结核的形成；第48页，讲稿共65张，创作于星期二49 5）沿层理分布的微晶及斑块状泥晶菱铁矿；6）分布于粒间及粒表的泥晶碳酸盐，有时呈纤维状及微粒状方解石；7）有时有新月形及重力胶结；8）在碱性水介质（盐湖盆地）中析出的自生矿物有粉末状和草莓状黄

32、铁矿、他形粒状方沸石、基底式胶结或斑块状胶结的石膏、钙芒硝，可见石英等硅酸盐矿物的溶蚀现象等。第49页，讲稿共65张，创作于星期二50淡水淡水半咸水介质湖盆碎屑岩成岩阶段划分及主要标志半咸水介质湖盆碎屑岩成岩阶段划分及主要标志 1.1.早成岩阶段早成岩阶段 (早成岩阶段分为A、B两期)A A 早成岩阶段早成岩阶段A A期期 1）古常温至65。2）有机质未成熟，其镜质组反射率RO0.35 3）岩石弱固结一半固结，原生粒间孔发育。4）泥岩中富含蒙皂石及蒙皂石层占70以上的伊利石/蒙皂石，统称蒙皂石带。5）砂岩中一般未见石英加大，长石溶解较少，可见早期碳酸盐胶结（呈纤维状、栉壳状，微粒状）及绿泥石环

33、边，粘土矿物可见蒙皂石、无序混层矿物及少量自生高岭石。第50页，讲稿共65张，创作于星期二51 B B 早成岩阶段早成岩阶段B B期期 1）古温度为）古温度为65856585O OC C。2 2）有机质半成熟，镜质组反射率）有机质半成熟，镜质组反射率R RO O为为0.350.35一一0.50.5 3 3）由由于于压压实实作作用用及及碳碳酸酸盐盐类类等等矿矿物物的的胶胶结结作作用用，岩岩石石由由半半固固结结到到固固结结，孔孔隙隙类类型型以以原原生生孔孔隙隙为为主主，并并可可见见少量次生孔隙。少量次生孔隙。4 4）泥泥岩岩中中蒙蒙皂皂石石明明显显向向伊伊利利石石/蒙蒙皂皂石石混混层层粘粘土土矿矿

34、物物转转化化，蒙蒙皂皂石石层层占占5050一一7070，属属无无序序混混层层（有有序序度度R=0R=0），称无序混层带。），称无序混层带。第51页，讲稿共65张，创作于星期二52 2.2.中成岩阶段中成岩阶段 A A 中成岩阶段中成岩阶段A A期期 1）古温度范围为85140 。2）有机质低成熟一成熟，镜质组反射率RO为0.51.3，孢粉颜色为桔黄一棕色，热变指数TAI为2.53.7。第52页，讲稿共65张，创作于星期二533）泥岩中的伊利石蒙皂石混层粘土矿物，蒙皂石层占1550，在某些有火成岩侵入的地层中或富含火山碎屑物质的岩石中，蒙皂石和伊利石/蒙皂石混层粘土矿物的转化和分布有时出现异常，

35、应综合其他指标进行成岩阶段划分。4）砂岩中可见晚期含铁碳酸盐类胶结物，特别是铁白云石，常呈粉晶一细晶，以交代、加大或胶结形式出现，还可见其他自生矿物如钠长石、浊沸石、片沸石、方沸石等。第53页，讲稿共65张，创作于星期二545）石英次生加大属级，大部分石英颗粒和部分长石颗粒具次生加大，自形晶面发育，有的见石英小晶体，在扫描电子显微镜下，多数石英颗粒表面被较完整的自形晶面包裹，有的石英自生晶体向孔隙空间生长，交错相接，堵塞孔隙。6）砂岩中粘土矿物，可见自生高岭石、伊利石/蒙皂石混层粘土矿物、呈丝发状自生伊利石、叶片状或绒球状自生绿泥石、绿泥石蒙皂石混层粘土矿物等，蒙皂石基本上消失 7）长石、岩屑

36、等碎屑颗粒及碳酸盐胶结物常被溶解，孔隙类型除部分保留的原生孔隙外，以次生孔隙为主。第54页，讲稿共65张，创作于星期二55中成岩阶段中成岩阶段B B期期 1）古温度范围为140-175OC。2）有机质处于高成熟阶段，镜质组反射率RO为1.32.0，孢粉颜色为棕黑色。3）泥岩中有伊利石及伊利石蒙皂石（I/S）混层粘土矿物，蒙皂石层小于15，属超点阵或称卡尔克博格有序混层（有序度R3），称 超点阵有序混层带。第55页，讲稿共65张，创作于星期二564）砂岩中石英次生加大为级，特别是富含石英的岩石几乎所有石英和长石具有加大且边宽，多呈镶嵌状，高岭石明显减少或缺失，有的可见含铁碳酸盐类矿物、浊沸石和钠

37、长石化。5）扫描电子显微镜下，颗粒间石英自形晶体相互连接，岩石致密，有裂缝发育。第56页，讲稿共65张，创作于星期二57 3.3.晚成岩阶段晚成岩阶段 1）古温度范围为175200OC。2）有机质处于过成熟阶段，镜质组反射率RO为2.0一4.0，孢粉颜色为黑色 3）岩石已极致密，颗粒呈缝合接触及有缝合线出现，孔隙极少而有裂缝发育。第57页，讲稿共65张，创作于星期二584）砂岩中可见晚期碳酸盐类矿物以及钠长石、榍石等自生矿物，石英加大属级，颗粒间呈缝合状接触，自形晶面消失。5）砂岩和泥岩中代表性粘土矿物为伊利石和绿泥石，并有绢云母、黑云母，混层已基本消失，称伊利石带或伊利石一绿泥石带。根据伊利

38、石的结晶度，显示属于晚成岩期。第58页，讲稿共65张，创作于星期二59第59页，讲稿共65张，创作于星期二60第60页，讲稿共65张，创作于星期二61酸酸性性水水介介质质湖湖盆盆（含含煤煤地地层层）碎碎屑屑岩岩成成岩岩阶阶段段划划分分及及主要标志主要标志 1.1.早成岩阶段早成岩阶段 （1）早成岩阶段）早成岩阶段A期期 1）其古温度指标，有机质成熟度指标、泥岩中）其古温度指标，有机质成熟度指标、泥岩中IS混层演化指标同表混层演化指标同表4-1中早成岩阶段中早成岩阶段A期。期。2）岩石弱固结一半固结，原生粒间孔发育。）岩石弱固结一半固结，原生粒间孔发育。3）砂砂岩岩中中自自生生矿矿物物不不发发育

39、育，局局部部见见少少量量方方解解石石或菱铁矿，颗粒周围还可见少量绿泥石薄膜或菱铁矿，颗粒周围还可见少量绿泥石薄膜。第61页，讲稿共65张，创作于星期二62 （2 2）早成岩阶段）早成岩阶段B B期期 1）其古温度、有机质成熟度等指标同表4-1中早成岩阶段B期。2）由于缺乏早期碳酸盐胶结物，压实强，颗粒可呈点一线状接触，压实作用使原生孔隙明显减少。3）砂岩中胶结物少，局部可有少量早期方解石，粘土矿物以伊利石/蒙皂石（I/S）无序混层为主，还可有少量绿泥石和伊利石，在富火山碎屑的岩石中可见蒙皂石。4）早成岩阶段B期末出现早期石英加大，有的具明显加大边，使颗粒在单偏光下观察呈线状接触，自生高岭石也相

40、当发育，还可见少量粒内溶孔及铸模孔。5）可见一些矿物的交代和转化现象。第62页，讲稿共65张，创作于星期二63 2.2.中成岩阶段中成岩阶段A A期期 1）其古温度、有机质成熟度等指标同表）其古温度、有机质成熟度等指标同表4-1中成岩阶段中成岩阶段A期，期，2）自自生生矿矿物物组组合合以以石石英英加加大大和和自自生生高高岭岭石石发发育育为为特特点点，另另外外还还可可见见长长石石加加大大，方方解解石石、菱菱铁铁矿矿、浊浊沸沸石石、硬硬石石膏膏、伊伊利利石石/蒙蒙皂皂石石混混层层粘粘土土矿矿物物以以及及石石英英颗颗粒粒裂裂缝缝愈愈合合和和高高岭岭石石向向绿绿泥泥石石转转化化等等现象。现象。3）在在

41、中中成成岩岩阶阶段段A期期后后期期，介介质质开开始始由由酸酸性性向向碱碱性性转转变变，出出现现含含铁铁方方解解石石、铁铁白白云云石石等等晚晚期期碳碳酸酸盐盐的的胶胶结结、交交代代作作用用，使使孔孔隙度下降。隙度下降。4）颗粒间主要呈线状接触，少量凹凸接触。）颗粒间主要呈线状接触，少量凹凸接触。5）形形成成粒粒内内溶溶孔孔、铸铸模模孔孔等等次次生生孔孔隙隙，岩岩石石具具孔孔径径大大喉喉道道窄窄的的特征，另外还可见裂缝。特征，另外还可见裂缝。第63页，讲稿共65张，创作于星期二64 （2 2）中成岩阶段）中成岩阶段B B期期 1）其古温度指标、有机质成熟度等指标同表4-1中成岩阶段B期。2）砂岩中的自生矿物以铁方解石、铁白云石发育为特征，以交代作用为主，石英加大可达III级，有的还可见长石加大以及榍石、硬石膏、重晶石等。3）砂岩中高岭石、伊利石蒙皂石（I/S）混层粘土矿物含量下降，伊利石、绿泥石含量升高，成为主要粘土矿物类型。4）孔隙类型以裂缝为主，少量溶孔。5）颗粒间呈线一凹凸状接触或缝合状接触。第64页，讲稿共65张，创作于星期二感感谢谢大大家家观观看看第65页，讲稿共65张，创作于星期二