7 成巖作用火山碎屑巖

1、第四節(jié) 陸源碎屑巖的沉積后作用 沉積物沉積后轉(zhuǎn)變?yōu)槌练e巖直至變質(zhì)作用之前，或因構(gòu)造抬升到近地表而遭受表生作用所發(fā)生的一系列物理化學(xué)變化，統(tǒng)稱為成巖作用（歐美）。1一、沉積后作用的類型（一）壓實(shí)和壓溶作用（二）膠結(jié)作用（三）交代作用（四）重結(jié)晶作用（五）溶解作用2（一）壓實(shí)與壓溶作用 1、壓實(shí)作用 沉積物在上覆沉積的重荷壓力下，發(fā)生水分排出、孔隙度降低和體積縮小的作用。在壓實(shí)過移中，隨著沉積物的被壓縮和孔隙度的降低，將相應(yīng)地引起沉積層滲透率降低，沉積層強(qiáng)度的增加和抗侵蝕能力的增強(qiáng)。因此，壓實(shí)作用主要對(duì)未固結(jié)的沉積物發(fā)生影響，而且主要發(fā)生于成巖作用早期階段。 3 泥質(zhì)沉積物的原始孔隙度7O90 ，

2、砂巖為4555%；砂質(zhì)沉積物經(jīng)壓實(shí)后，其孔隙大小和孔隙率的變化與埋藏深度、顆粒的形狀以及結(jié)構(gòu)特征有密切的關(guān)系。埋藏深度對(duì)孔隙的影響，一般表現(xiàn)為隨埋藏深度的增加，孔隙度趨向于減低。 4壓實(shí)作用強(qiáng)烈，巖性致密，無(wú)孔隙5巖性致密，無(wú)孔隙6 壓實(shí)作用不太強(qiáng)烈，巖石較疏松，原生粒間孔隙較發(fā)育。72壓溶作用 是指沉積巖中的一些顆粒，在壓力方向上發(fā)生溶解而在垂向上發(fā)生沉淀的作用。 沉積物隨埋藏深度的增加，當(dāng)上覆層的應(yīng)力超過孔隙水所能承受的靜水壓時(shí)，或者受較強(qiáng)的構(gòu)造應(yīng)力作用時(shí)，將引起顆粒接觸點(diǎn)位置上的晶格變形和溶解，砂質(zhì)沉積物進(jìn)入化學(xué)壓實(shí)或壓溶作用的初始階段。8幾點(diǎn)說(shuō)明：（1）影響壓溶的因素很多，如粒度、孔隙

3、水的PH值和溫度等；（2）一般發(fā)生在剛性顆粒上，如石英；（3）判別標(biāo)志：相鄰石英顆粒成縫合狀接觸。（4）成因：在壓實(shí)過程中，顆粒的切向接觸點(diǎn)是應(yīng)力的最大集中點(diǎn)，此種高效的壓力能增加顆粒接觸點(diǎn)處的溶解度，使其優(yōu)先溶解。顆粒之間存在的粘土薄膜能促進(jìn)石英表面優(yōu)先溶解和溶解物質(zhì)的擴(kuò)散 9壓溶作用造成了石英顆粒之間的縫合線狀接觸。10（二）膠結(jié)作用 膠結(jié)物：碎屑顆粒之間孔隙內(nèi)各種化學(xué)沉淀物質(zhì)。 膠結(jié)作用：從孔隙溶液中沉淀出礦物質(zhì)（膠結(jié)物），將松散的沉積物固結(jié)起來(lái)的作用。膠結(jié)作用也可理解為碎屑顆粒彼此通過粒間礦物質(zhì)沉淀、碎屑顆粒溶解/沉淀以及粒間反應(yīng)等化學(xué)方式聯(lián)結(jié)的作用。 膠結(jié)作用是沉積物轉(zhuǎn)變?yōu)楣探Y(jié)沉積巖

4、的主要作用。也是使孔隙度、滲透率降低的主要作用。 膠結(jié)物的礦物種類很多，但就數(shù)量而言，主要膠結(jié)物僅有氧化硅和碳酸鹽兩類。其它較常見的膠結(jié)物有氧化鐵、石膏、硬石膏、重晶石、螢石、磷灰石、粘土礦物、黃鐵礦和赤鐵礦、沸石等。 11 中粒石英砂巖，硅質(zhì)膠結(jié)，二次石英自生加大及殘余粒間孔.12 壓實(shí)作用不強(qiáng)烈，粒間僅少量白云石膠結(jié)物，以致粒間孔隙很發(fā)育。13 早期泥晶白云石重結(jié)晶成粉晶白云石，白云石呈基底式膠結(jié)，顆粒為懸浮狀。（-）12014 早期石膏連晶基底式膠結(jié)，后期石膏脫水轉(zhuǎn)化為硬石膏，（+）120；下第三系，江漢油田金6井15 片沸石膠結(jié)物充填于粒間，呈橘紅色。 克拉瑪依油田二疊系16砂巖孔隙中

5、的石英和綠泥石膠結(jié)物。17粒間孔隙中伊利石粘土礦物膠結(jié)物。18（三）交代作用 一種礦物為另一種礦物替代的作用叫交代作用，是砂巖中常見的重要成巖和后生變化。幾種形式：（1）交代顆粒的邊緣；（2）完全交代碎屑顆粒，從而成為它的假象；（3）后來(lái)的膠結(jié)物還可以交代早成的膠結(jié)物。常見的交代作用：氧化硅和方解石的相互交代作用、氧化硅交代粘土礦物、方解石交代粘土礦物、以及粘土礦物交代和溶蝕石英等作用。 19 硬石膏膠結(jié)物交代了石英、長(zhǎng)石，交代邊緣呈港灣狀或蠶食狀。20（四）重結(jié)晶作用 是小晶體重新組合和結(jié)晶成大晶體，重結(jié)晶過程是礦物變得穩(wěn)定的過程。 重結(jié)晶現(xiàn)象和礦物的多形轉(zhuǎn)變主要發(fā)生于碎屑巖的膠結(jié)物中。 主

6、要形式：（1）微晶質(zhì)石英重結(jié)晶為粗粒石英；（2）泥晶方解石重結(jié)晶為粗晶方解石或嵌晶或連晶膠結(jié)。 21（五）溶解作用 碎屑巖中的不穩(wěn)定組分在酸性地層水的作用下將被部分或全部溶解，形成各種次生溶解孔隙，最重要的油氣儲(chǔ)集空間。 被溶解的組分常見的有碳酸鹽膠結(jié)物、碳酸鹽雜基、長(zhǎng)石、內(nèi)碎屑、鮞粒、生物碎片、碳酸鹽巖巖屑等。 22紅色鑄體鑄體薄片的孔隙，大部分是溶解作用形成的。23顆粒被溶解，掃描電鏡照片。24二、成巖作用與油氣關(guān)系 了解成巖作用與儲(chǔ)集層的孔隙演化密切相關(guān)。思考題：試述碎屑巖各種成巖作用與孔隙演化之間的關(guān)系？25 第十四章 火山碎屑巖 火山碎屑巖主要是由火山碎屑物質(zhì)組成的巖石?；鹕剿樾紟r是

7、介于火山巖與沉積巖之間的類型，兼有二者的特點(diǎn)，又與二者相互過渡。在沉積巖系中它屬于碎屑沉積巖中的一種特殊類型。 過去認(rèn)為火山碎屑巖與石油無(wú)關(guān)，現(xiàn)已在世界各地陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一些工業(yè)油氣田。例如，日本新瀉盆地有大量火山碎屑巖油氣田。26冰島火山噴煙夏威夷火山熔巖流歐洲大陸上唯一的活火山維蘇威火山（意大利）27 第一節(jié) 火山碎屑巖的一般特征 一、火山碎屑巖的物質(zhì)成分 火山碎屑物質(zhì)按其組成及結(jié)晶狀況分為巖屑（巖石碎屑）、晶屑（晶體碎屑）和玻屑（玻璃碎屑）三種。 281巖屑 形狀多樣，大小不一，可由微細(xì)粒至數(shù)米的巨塊。 依物態(tài)分剛性及塑性兩種： 剛性巖屑：是已凝固的熔巖，或火山基底和管道的圍巖，當(dāng)火山爆發(fā)時(shí)

8、沖碎而成。29塑性巖屑：又稱塑性玻璃巖屑、漿屑或火焰石等，是由塑性、半塑性熔漿在噴出時(shí)塑變而成，具玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)，斷面呈火焰狀、撕裂狀、樹枝狀、紡錘狀、透鏡狀、條帶狀等。 302、晶屑 早期析出的斑晶隨熔漿炸碎則成。大小一般不超過2、3mm，常呈棱角狀，有時(shí)也保存原來(lái)的部分品形，其成分多為石英、長(zhǎng)石、黑云母、角閃石、輝石等。 石英晶屬表面極為光潔，具不規(guī)則裂紋及港灣狀熔蝕外形。長(zhǎng)石晶屑主要為透長(zhǎng)石、酸性至基性斜長(zhǎng)石，有較高自形程度，可見沿解理破裂及明顯的裂紋。 31 3玻屑 通常大小在0.10.0l mm之間，很少超過2mm；20.01mm者稱為火山灰，小于0.0l mm者稱火山塵。 剛性玻屑有弧

9、面棱角狀和浮石狀兩種。(繪圖解釋) 324正常沉積物質(zhì)和熔巖物質(zhì) 一般多以膠結(jié)物形式出現(xiàn)，向熔巖過渡的火山碎屑巖類的膠結(jié)物多為熔巖物質(zhì)，向沉積巖過渡者膠結(jié)物多為正?；瘜W(xué)沉積物質(zhì)。反映了不同的成巖方式和形成條件。33二、結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征及顏色1結(jié)構(gòu) 目前通用的粒級(jí)劃分為：集塊（100mm）、火山角礫（1002mm）、火山灰（20.01mm）、火山塵（0.0l mm）。 火山碎屑物的分選及圓度都很差，這是因?yàn)槲唇?jīng)長(zhǎng)距離搬運(yùn)或就地堆積所致。 342構(gòu)造 ： 層理火山碎屑巖通常不顯層理，有時(shí)可出現(xiàn)交錯(cuò)層理及水平層理。重力流作用時(shí)可顯示粒序?qū)永怼?斑雜構(gòu)造就是火山碎屑物在顏色、粒度和成分上不均勻，且排列雜亂

10、無(wú)章。 假流紋構(gòu)造主要出現(xiàn)在流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r中。 3.顏色鮮艷，多變,淺紅，紫紅，嫩綠，淺黃，灰綠。35三、分類與命名 按照火山陣屑巖的特征，較為通用的分類與命名的原則是： 根據(jù)物質(zhì)來(lái)源和生成方式，劃分為火山碎屑巖類型、向熔巖過渡類型和向沉積巖過渡類型三種成因類型。 見表14-1 P23836類型向熔巖過渡類型正?；鹕剿樾紟r向沉積巖過渡類型巖類火山碎屑熔巖熔結(jié)火山碎屑巖類火山碎屑巖類沉火山碎屑巖類火山碎屑沉積巖類碎屑相對(duì)含量熔巖基質(zhì)中分布有1090%的火山碎屑物質(zhì)火山碎屑物質(zhì)90%,其中以塑性碎屑為主火山碎屑物質(zhì)90%，無(wú)或很少塑性碎屑火山碎屑物質(zhì)占9050%，其它為正常沉積物火山碎屑物質(zhì)占9050%，其它為正常沉積物成巖方式熔漿粘結(jié)熔結(jié)和壓積壓積壓積和水化學(xué)物膠結(jié)主要粒級(jí)100mm集塊熔巖熔結(jié)集塊巖集塊巖沉集塊巖凝灰質(zhì)巨礫巖主要粒級(jí)1002mm角礫熔巖熔結(jié)角礫巖火山礫巖沉火山角礫巖凝灰質(zhì)礫巖主要粒級(jí)2mm凝灰熔巖熔結(jié)凝灰?guī)r凝灰?guī)r沉凝灰?guī)r凝灰質(zhì)砂巖，凝灰質(zhì)粉砂巖，凝灰質(zhì)泥巖火山碎屑巖的分類表37 第二節(jié) 火山碎屑巖的主要類型及其特征 一、火山碎屑熔巖類 二、熔結(jié)火山碎屑巖類 三、火山碎屑巖類四、 沉積火山碎屑巖類 五、火山碎屑沉積巖類。 38集塊巖：集塊結(jié)構(gòu)，由火山彈及熔巖碎塊堆積而成，多分布于火山通道