沉积学-沉积相研究方法讲解.ppt

（4）沸石类胶结作用 较少见，但在某些盆地个别层位的砂岩中可作为主要胶结物出现。其中以浊沸石、方沸石、片沸石为最多，它们可以形成于各个成岩阶段。有利环境是pH高，富含SiO2及钙、钠离子的高矿化度孔隙水及适当的CO2分压。 沸石在火山碎屑岩中最为丰富，火山碎屑的蚀变是砂岩中沸石类矿物的主要来源。富含钠长石的砂岩，在高pH的成岩环境中也容易形成浊沸石。浊沸石既可在高温，又可在低温条件下形成，它不仅与温度有关，还取决于岩石成分及孔隙流体的性质。 朱国华（1985）对陕甘宁盆地陕北地区延长组浊沸石的形成进行了研究。延长组埋深＜2500m，Ro=0.5～0.8％，估算浊沸石形成温度50～80℃，是低温下形成的。他认为斜长石的压溶及其与孔隙水的相互作用是延长组砂岩中浊沸石形成的主要方式，其反应式为： 2CaAl2Si2O3＋2Na+＋4H2O＋6SiO2→CaAl2Si4O12·4H2O＋2NaAlSi3O8＋Ca2+ （钙长石） （浊沸石） （钠长石） 浊沸石既起了堵塞孔隙的作用，又起了支撑作用，使骨架颗粒免遭强烈压实，为后来次生溶蚀孔隙的发育奠定了物质基础，浊沸石次生孔隙砂体成为陕北地区延长组的主要储层。 （5）其它自生矿物的胶结作用 成岩过程中，还有一些其它自生矿物形成，如长石、石膏、硬石膏及氧化铁等，它们在数量上并不重要，但其存在对研究成岩历史，推测各种自生矿物的共与起源具有重要的意义。 3、胶结物对储集性能的影响 自生胶结物对储层的影响，总的趋势是使孔隙和喉道变小，使孔隙形态复杂化，因而降低其储集性能，严重的会致使岩石丧失储集能力而成为非储层。如一些晚期方解石胶结物将孔隙空间全部堵塞，使其成为致密岩石。 （四）溶解与交代作用 溶解作用可分为两类：一是固相均匀溶解；另一种溶解为选择性溶解。岩石组分的不一致溶解，所形成新矿物的化学组成与被溶解矿物相近，如长石高岭石化。前者多称为溶解，后者称为溶蚀。 交代是矿物溶解，同时被孔隙沉淀出来的矿物所置换，新形成的矿物与被溶矿物没有相同的化学组分，如方解石交代石英。 砂岩中矿物的溶解和沉淀主要与孔隙水中有机酸和碳酸的浓度及CO2浓度有关。同时也受地温和其他物理化学因素控制。 碎屑岩储层中的成岩作用与烃源岩有密切关系。 研究表明，沉积物中的有机质在成岩阶段能产生大量有机酸：温度＜80°，有机酸含量低；温度＞80°，有机酸含量呈指数增加；温度＞120°，有机酸将发生脱羧或部分脱羧。有机酸脱羧产生CO2控制了水溶液的pH，使之有利于溶蚀作用进行。若产生羧酸的高峰期略早于液态烃的生成时间，那么流经烃源岩临近砂层的羧酸可引起碳酸盐、铝硅酸盐的溶蚀，促使次生孔隙发育，提高储层的孔隙度和渗透率。 三、次生孔隙形成的机理 碎屑岩次生孔隙从成因上可分为三大类： ①由溶解（或溶蚀）作用所形成的次生溶孔； ②由成岩收缩作用形成的收缩裂缝； ③由构造应力作用形成的构造裂缝（图4-11）。 观测与分析岩石成分，尤其是自生矿物的成分、结构和组构可以分析和判断曾发生过的成岩变化，即从成岩产物来推断成岩作用对原生矿物成分、结构和组构的改造，则是研究成岩变化成因与分析其机理的关键。这是由于地下水溶液对碎屑矿物颗粒的溶解，淡水对颗粒的淋滤以及矿物之间所发生的交代作用等，都是依据其成分与结构的差异所进行的，具有明显的选择性。选择的条件就是其影响成岩的基本因素和成岩环境。 （二）温度 温度是发生各种成岩变化的基本条件之一，其大小不仅可以影响成岩作用的类型与速度，而还影响成岩作用的方向。成岩作用发生时的地温，即古地温计算与恢复则是其关键。通常而言古地温对成岩作用的影响大致有以下几个方面： ①影响矿物的溶解度：大多数矿物的溶解度会随着温度的增加而增大。 ②影响矿物的转化：实际资料表明，地温梯度不同，矿物转化的深度不一。 ③影响孔隙流体和岩石的反应方向：因为化学反应的平衡常数受温度控制，温度的变化势必引起反应的变化。在一种温度下，一定的成岩反应可以形成次生孔隙，在另一种温度下可能形成自生矿物而堵塞孔隙。 ④古地温控制下有机质成岩演化序列：有机酸对矿物颗粒的溶解是形成次生孔隙重要途径之一。有机质随温度的变化衍生出不同的化学成分，而不同化学成分的有机酸对矿物的溶解则明显不同。 综上所述，古地温是成岩作用阶段划分主要指标之一。古地温的确定是成岩作用研究的一大难题，虽然已出现了多种方法，常用的方法有： ①流体包裹体测温； ②镜质体反射率； ③粘土矿物组合及转化； ④自生矿物的分布和演变。 （三）