3、陆源碎屑岩的成岩作用-2摘要.ppt

原生粒间孔和长石粒内溶孔 原生微孔隙 铸模孔 铸模孔 铸模孔、粒内溶孔、粒间孔 贴粒孔隙 粒间溶孔 * 第五节 陆源碎屑岩的成岩作用 一、砂岩的成岩作用 常见的成岩作用现象： 压实作用 胶结作用 交代作用 成岩蚀变 重结晶作用 1、压实作用和压溶作用 A 发生的时间： 胶结作用之前——胶结过程中——胶结作用之后。 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。 机械压实作用类型示意图 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 斜长石脆性碎裂 白云母的弯曲和折断现象 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。 。 颗粒的接触类型示意图 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 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。 5）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。 4）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。 2、胶结作用 1）常见的胶结物和胶结组构： 常见胶结物为石英和方解石 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） 斜长石共轴生长胶结 2） 碳酸盐的胶结作用 （1）碳酸盐胶结物的种类： 方解石、白云石、铁白云石、文石，菱铁矿、菱锰矿等。 多以显晶质结构存在，或栉状结构、嵌晶结构、交代结构等。 （2）来源： 文石、镁方解石的溶解； 白云岩化作用； 生物活动释放的二氧化碳使碳酸盐溶解； 火山活动造成的碳酸盐溶解； 压溶作用形成的； 砾岩，方解石胶结，CL，×140 2） SiO2的胶结作用 （1）SiO2胶结物的种类 蛋白石、玉髓和石英 （2）SiO2胶结物的沉淀机制 实验证明：SiO2 胶结物的沉淀作用是由垂直循环的地表水引起的。石英砂岩中的次生加大石英是在较浅的埋藏条件下，碎屑颗粒沉积后强烈压实前沉淀的。 （3）SiO2胶结物的来源 A 海洋中硅质生物体的溶解； B 硅酸盐矿物的转化释放出SiO2； C 在深埋藏条件下，因高温造成的部分石 英的重溶； D 压溶作用。 3、 交代作用 1）交代组构： 交代假象：交代矿物具有被交代矿物的假象： 幻影构造：强烈的交代作用使原生颗粒只保留 模糊的轮廓； 交代切割：原生矿物颗粒被后期的矿物切割或 溶蚀； 交代残留：交代作用进行不彻底； 交代假象——白云石交代长石 2）常见的交代作用 （1）石英和方解石的相互交代作用 影响因素 PH值的影响： PH值小于9时，方解石溶解，石英沉淀，石英交代 方解石——硅化； PH值大于9.8时，石英溶解，方解石沉淀，方解石交代石英——碳酸盐化。 温度的影响： 随着温度的升高，石英的溶解度增加，方解释的溶解度减小； pH值与方解石、非晶质SiO2和石英的溶解度关系图 方解石交代石