砂岩的成岩作用课件.ppt

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1、沉积期后作用是泛指沉积物形成之后，到沉积岩的风化作用和变质作用以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。成岩作用的阶段划分1.同生作用(syngenesis)：沉积后至埋藏前沉积物与水之间的一系列作用（溶解、水合解,Ph,Eh,O2，CO2逸度改变）。2.成岩作用(diagenesis):埋藏后至岩石固结，即由沉积物到沉积岩的过程中的一系列变化，包括压实和胶结作用。3.后生作用(anadiagenesis):固结后至变质前，包括交代、重结晶、次生加大、压溶。4.表生作用(epidiagenesis):潜水面以下、低温压下，与地下水的作用，包括溶

2、蚀、充填、交代。成岩作用的概念回顾沉积物沉积成岩作用沉积岩的成岩作用常见成岩作用现象1.压实作用(compaction):静压力下沉积物排气、排水、体积缩小、孔隙度降低、密度增加。胶结作用(cementation):孔隙水过饱和沉淀出矿物质（胶结物cement),将沉积物粘结成岩石。3.压溶作用(pressure-solution):在压力作用下沉积物颗粒间或沉积岩内部发生溶解。如缝合线构造4.重结晶作用(recrystallization):通过溶解－再沉淀或固体扩散，使得细小晶粒集结成粗大晶粒。如蛋白石（非晶质）－玉髓（隐晶质）－石英（显晶质）5.交代作用

3、(replacement):外来组分取代原组分。如白云石化，SiO2与CaCO3相互交代。6.自生矿物的形成(authigenicmineral)：海绿石，鲕绿泥石，沸石类，粘土矿物，方解石、菱铁矿、草莓状黄铁矿，自生石英和自生长石（再生加大边）压实作用压溶作用交代作用胶结作用1、自由能2、PH值和EH值3、温度的影响4、压力的影响5、生物对成岩作用的影响6、时间因素影响成岩作用因素砂岩的成岩作用常见的成岩作用：一、压实作用二、胶结作用三、交代作用四、重结晶作用五、溶解作用一、压实作用和压溶作用砂岩的成岩作用A发生的时间：胶结作用之前——胶结过程中——胶结作用

4、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。一、压实作用和压溶作用砂岩的成岩作用机械压实作用类型示意图一、压实作用和压溶作用砂岩的成岩作用1、压实组构A刚性颗粒：颗粒间的接触关系为点接触、线接触、凹凸接触和缝合线接触，甚至发生碎裂。B塑性接触：发生塑性变形，变形强烈时，形成假杂基。C片状矿物：表现为弯曲和折断现象呈束状的假杂基假塑性流动构造假杂基分布不均匀的特点ABC一、压实作用和压溶作用砂岩的成岩作用1、压实组构斜长石脆性碎裂一、压实作用和压溶作用砂岩的成岩作用1、

5、压实组构白云母的弯曲和折断现象一、压实作用和压溶作用砂岩的成岩作用2、机械压实作用向化学压溶作用的转化影响因素：水膜的影响：石英颗粒表面有很薄的水膜（几个分子厚），在压力点上由于水的作用和参与，该处石英颗粒表面首先溶解形成H4SiO4，向周围扩散，在应力小的部位沉淀形成石英次生加大边。伊利石粘土的影响：砂质颗粒之间常有伊利石粘土膜，粘土膜由粘土和水膜聚集而成。增强溶解和扩散作用。深度：压溶作用随深度增加而增强。2、机械压实作用向化学压溶作用的转化。一、压实作用和压溶作用砂岩的成岩作用颗粒的接触类型示意图2、机械压实作用向化学压溶作用的转化一、压实作用和压溶作用

6、砂岩的成岩作用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（1）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。一、压实作用和压溶作用砂岩的成岩作用3、压实作用的估计方法及其随埋深的变化（2）孔隙度砂岩刚沉积时的孔隙度为40%；虽埋深增加，孔隙度变小。（3）去胶结物孔隙度（ΦcΦiΦm）去胶结物孔隙度：“将胶结物全部去掉之后得到的孔隙度”。即砂岩现有的

7、孔隙度与胶结物所占孔隙度之和。Φi—砂质沉积物的初始孔隙度，约40%；Φm—去胶结物孔隙度；Φc—经压实作用减少的孔隙度Φc=Φi-Φm当Φc为零或很小时，说明压实作用微弱或没有发生；当Φc为负值时，说明砂岩遭受了强烈的交代作用。一、压实作用和压溶作用砂岩的成岩作用3、压实作用的估计方法及其随埋深的变化一、压实作用和压溶作用砂岩的成岩作用1、常见的胶结物和胶结组构按结晶程度：非晶质胶结物：蛋白石、铁质等隐晶质胶结物：玉燧显晶质胶结物：具明显的结晶结构显晶质胶结物又分：共轴生长胶结（石英次生加大边、长石加大边）外延生长胶结（粒状结构、嵌晶结构、栉状结构)二、胶结

8、作用砂岩的成岩作用二、胶结作用砂岩的成