第七講實踐課程或重要成巖作用課件

第七講實踐課程或重要成巖作用第七講實踐課程或重要成巖作用第七講實踐課程或重要成巖作用沉積巖石學成巖作用是巖石學的重要研究內容主要是研究巖石儲油物性的影響因素及變化對有機質的保存、烴類的生成、運移及封蓋也有重要意義沉積巖石學成巖作用是巖石學的重要研究內容主要是研究巖石儲油物性的影響因素及變化對有機質的保存、烴類的生成、運移及封蓋也有重要意義沉積巖石學概述（10分鐘）什么是沉積后作用或成巖作用？★有幾種主要的成巖作用類型？它們是在什么環(huán)境下發(fā)生的？先后次序如何？達到了什么成巖階段？有什么意義？沉積巖石學第九章碎屑沉積物的沉積后作用概述（10分鐘）★第一節(jié)壓實和壓溶作用（15分鐘）★第二節(jié)膠結作用（20分鐘）★第三節(jié)交代作用（25分鐘）第四節(jié)重結晶作用及礦物的多形轉變（5分鐘）★★★第五節(jié)溶解作用及次生孔隙（15分鐘）成巖作用序次、成巖階段判別及課程小結（5分鐘）沉積巖石學前言碳酸鹽沉積物的沉積后作用類型及研究方法與碎屑巖的類似或基本相同沉積巖石學碳酸鹽沉積物的沉積后作用概述（5分鐘）★一溶解作用及次生孔隙（10分鐘）★二碳酸鈣礦物的轉化和重結晶作用（15分鐘）★三膠結作用（10分鐘））

★四交代作用（10分鐘）★五壓實和壓溶作用（15分鐘）成巖作用序次、成巖階段判別及成巖環(huán)境等（35分鐘）沉積巖石學第二節(jié)碳酸鹽沉積物沉積后作用的環(huán)境▲一、海水環(huán)境▲▲二、大氣淡水環(huán)境▲▲▲三、海水—淡水混合環(huán)境▲▲▲▲四、埋藏環(huán)境▲▲▲▲▲五、表生環(huán)境沉積巖石學沉積物的沉積后作用成巖作用類型成巖環(huán)境分析成巖作用序次成巖階段判別沉積巖石學概述（重點）1、沉積后作用（成巖作用）的概念：碎屑沉積物沉積后轉變?yōu)槌练e巖直至變質作用或遭受風化作用之前，所經(jīng)歷的或所發(fā)生的一切作用或變化。2、成巖作用類型：壓實和壓溶作用（細粒沉積物重要）、膠結作用（粗粒沉積物重要）、交代作用（發(fā)生在巖石組分之間）、重結晶作用和礦物的多形轉變作用（對碳酸鹽沉積物及膠結物重要）、溶解作用（時間、環(huán)境跨度大，產生孔隙，也是交代作用的必要過程）。沉積巖石學概述（進一步學習及研究）3、成巖（作用）環(huán)境：溫度、壓力、生物（細菌）、有機質的轉化、孔隙水介質（成巖流體或成巖介質）的pH、Eh及孔隙水的運動等環(huán)境要素。巖環(huán)境可劃分為大氣淡水、海水、混合水、深埋及表生等5種主要的成巖環(huán)境類型。4、成巖作用次序5、成巖階段的劃分沉積巖石學粘土礦物及粘土礦物的重要作用和意義沉積巖石學第一節(jié)壓實和壓溶作用

（15分鐘）沉積巖石學壓實作用壓實作用：沉積物沉積后在其上覆水體或沉積層（沉積物或沉積巖）、或在構造形變應力的作用下，發(fā)生水分流體排出、孔隙度降低、體積縮小等作用或變化。物理壓實作用壓力：凈壓力、定向壓力變化：脫水、孔隙度降低、體積縮小、巖石結構構造的變化（顆粒變形、破裂、錯斷、定向排列定向構造。實際上是由不穩(wěn)定狀態(tài)向穩(wěn)定狀態(tài)轉化）沉積巖石學壓實作用影響因素成分、結構、構造、其它沉積巖石學壓溶作用壓溶作用：沉積物隨埋藏深度的增加，碎屑顆粒接觸點上所承受的來自上覆層的壓力或來自構造作用的側向壓力超過孔隙流體壓力時（達2～2.5倍），顆粒接觸處的溶解度增高，將發(fā)生晶格變形及溶解作用。

壓溶作用實際上是一種化學壓實作用。

變化：顆粒間由點接觸到凹凸及縫合狀接觸沉積巖石學壓溶作用機理或影響因素（考研考博）1、水膜對石英顆粒壓溶作用的影響溶解需要流體。溶解總是在兩相界面上進行（壓力影的形成）2、粘土膜對壓溶作用的影響

加速溶解速度及被溶解物質的疏散。（新膠結物）沉積巖石學差異壓實作用由沉積物的抗壓性差異所致（地層壓力異常）沉積巖石學壓實作用是細粒沉積物轉變?yōu)槌练e巖的重要成巖作用沉積巖石學膠結作用是粗粒沉積物轉變?yōu)槌练e巖的重要成巖作用沉積巖石學第二節(jié)膠結作用（20分鐘）沉積巖石學一、概述

膠結作用：指從孔隙溶液中沉淀出礦物質（膠結物），將松散的沉積物固結起來的作用。

也是巖石孔隙度和滲透率降低的重要因素碎屑巖的膠結作用主要發(fā)生在成巖作用時期，特別是成巖作用晚期，但在表生期也可發(fā)育。

但對碳酸鹽巖來說，膠結作用主要發(fā)育在成巖早期。碳酸鹽巖的成巖速度有時是相當迅速的。50年、20年、甚至10年之內即可成巖。

沉積巖石學膠結物的生長方式孔隙充填式沉積巖石學膠結物的生長方式特征同底質生長（自生加大、幾何淘汰律）

協(xié)和膠結異底質生長（粒間充填為多）

不協(xié)和膠結膠結物的世代（生長關系、切割關系）早期膠結物的活化沉積巖石學常見的膠結物硅質（非晶質二氧化硅及石英）鈣質云質（方解石和白云石）最為常見粘土礦物膠結物：高嶺石、蒙脫石、伊利石、綠泥石、混層粘土“礦物”。其它：長石、石膏、硬石膏、重晶石、天青石、鐵質（磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦，三者難分）黃鐵礦、海綠石等。沉積巖石學第三節(jié)交代作用（25分鐘）沉積巖石學交代作用主要發(fā)生在碎屑巖各組分之間

交代作用：是一種礦物取代或代替另一種礦物的現(xiàn)象。有時幾乎是占據(jù)原有礦物的位置。

正是由于此，某些生物或巖石的原生結構構造特征才得以保存。沉積巖石學交代作用可以發(fā)生在成巖作用的各個時期沉積巖石學交代作用的實質是礦物生存的環(huán)境（溫度、壓力、孔隙溶液的濃度、流體成分、pH值、Eh等）發(fā)生了變化，或者說是原有的化學平衡條件被打破了，為了達到新的平衡，要發(fā)生化學平衡的移動。

而這個過程表現(xiàn)為兩個階段，即原礦物的溶解和新礦物的生成。這也可以說是交代作用的實質。沉積巖石學交代作用的方式或具體形式多種多樣交代殘余交代假象沉積巖石學常見的交代作用1、氧化硅與碳酸鹽礦物間的相互交代作用

重要的相互消長關系2、方解石對長石的交代現(xiàn)象

方解石不僅可以交代鉀長石，也很容易交代斜長石（書中說法不妥，斜長石非常容易發(fā)生方解石化，因斜長石中含鈣）

方解石交代鉀長石，是先溶解，后充填。正常交代關系。沉積巖石學

常見的交代作用3、方解石交代粘土礦物4、粘土礦物與長石的交代作用長石的風化（見沉積巖總論）5、各種粘土礦物之間的相互交代6、方解石、白云石和菱鐵礦的相互交代7、粘土礦物與石英間的相互交代8、石膏、硬石膏間的相互交代沉積巖石學

交代作用的標志交代殘余交代假象切割關系沉積巖石學第一節(jié)碳酸鹽沉積物沉積后作用的主要類型四、交代作用白云化作用方解石化作用去白云化作用白云石與石膏共生方解石瀉利鹽石膏脫水變?yōu)橛彩嗍嗯c酸性介質作用方解石沉積巖石學第四節(jié)礦物的轉化和重結晶作用（5分鐘）沉積巖石學礦物的轉化和重結晶作用礦物的轉化：文石轉變?yōu)榈玩V方解石（同質多象）高鎂方解石轉變?yōu)榈玩V方解石高鈣白云石轉變?yōu)榘自剖亟Y晶：礦物成分不變，礦物晶體的形狀和大小發(fā)生了變化。一般是晶體變大（進變新生變形作用）；但也有晶體變小的現(xiàn)象（退變新生作用）。

當這這些作用不能明確分開時，可統(tǒng)稱為‘新生變形作用”沉積巖石學第五節(jié)溶解作用及次生孔隙（15分鐘）沉積巖石學溶解作用

碎屑巖的各種組分、在成巖作用的各個階段，都可能發(fā)生溶解作用。沉積巖石學溶解作用的結果產生次生孔隙沉積巖石學溶解作用的結果研究次生孔隙的類型發(fā)育的時期、層位和地區(qū)沉積巖石學碳酸鹽沉積物沉積后作用生物成巖作用沉積巖石學生物成巖作用生物成巖作用主要包括藻類、細菌、和鉆孔生物的鉆孔、侵蝕或腐蝕，以及生物死亡后的空洞為細粒碳酸鹽沉積物充填或膠結物沉淀，最終將碳酸鹽顆?；驇r石泥晶化。生物成巖過程是使顆粒或巖石泥晶化的過程。沉積巖石學生物成巖作用殘余泥晶包殼：碳酸鹽顆粒或晶體表面溶蝕后流下一層薄的殘余泥晶，它們在藻的粘液套保護下，組成泥晶包殼，這種特殊成因的包殼叫做“殘余泥晶包殼”泥晶套：是由內石藻在碳酸鹽顆粒邊緣鉆孔或向外生長，以及泥晶碳酸鹽在空洞或藻間沉淀或充填所形成的泥晶包殼。內石藻：主要包括藍藻、綠藻和紅藻。沉積巖石學生物成巖作用泥晶套：破壞型泥晶套在顆粒邊緣內側建設型泥晶套在顆粒邊緣外部破壞型泥晶套建設型泥晶套一般不在一個顆粒上同時發(fā)育沉積巖石學成巖作用的序次成巖作用類型及其相互關系沉積巖石學成巖階段的識別綜合考慮找出找準標志沉積巖石學

第八章粘土巖（2學時）沉積巖石學第八章粘土巖第一節(jié)概述（5分鐘）第二節(jié)粘土巖的物質成分（15分鐘）第三節(jié)粘土及粘土巖的物理特性（15分鐘）第四節(jié)粘土巖的結構構造和顏色（10分鐘）第五節(jié)粘土巖的分類及主要類型（25分鐘）第六節(jié)粘土沉積物的后生變化（10分鐘）第七節(jié)粘土巖的研究方法（5分鐘）其它及小結（15分鐘）沉積巖石學粘土巖兩個層次：掌握粘土巖的分類及主要類型

泥巖、頁巖、高嶺石巖、蒙脫石巖、伊利石巖、鋁土巖（富氧化鋁、氧化硅及氧化鐵的巖石）考研考博：粘土巖的沉積后作用及其與油氣生成、運移之間的關系。

粘土礦物的結構特征、物理特性與儲層敏感性。沉積巖石學第一節(jié)概述顏色：繼承色主要（要遠觀近瞧），但易遭受氧化，呈紅色。成分：粘土礦物、粘土級的碎屑（石英、云母。云母可轉化）。高嶺石、蒙脫石、伊利石及其混生礦物與綠泥石為主，海綠石少見。結構：粘土級組分大于50％。組分細?？珊凵?、砂及礫石等過渡性組分。非晶質（少）、隱晶泥晶、顯晶結構。其它結構。構造：塊狀層理（泥巖），和水平層理（頁理，頁巖）；層面構造；變形構造及化學成因構造等。其它：沉積環(huán)境穩(wěn)定，水動力弱。環(huán)境意義及礦產意義重要，特別是石油地質意義。沉積巖石學第二節(jié)粘土巖的物質成分礦物成分：1、粘土礦物：高嶺石、蒙脫石、伊利石、綠泥石2、非粘土礦物：石英、長石、云母、重礦物等。鐵、錳、鋁的氧化物和氫氧化物、碳酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽以及鹵化物礦物等。3、有機質；有機碳及炭質?；瘜W成分：復雜多變。與粘土巖強烈的吸附作用（粘土顆粒帶電）有關沉積巖石學主要的粘土礦物高嶺石：TO型結構。集合體呈書頁狀。蒙脫石：TOT型結構。集合體呈菜花狀、棉絮狀伊利石：TOT型結構。集合體呈片狀。綠泥石：TOTO型結構。集合體呈針葉狀。沉積巖石學第三節(jié)粘土及粘土巖的物理特性（15分鐘）沉積巖石學粘土及粘土巖的八大物理特性一、非滲透性二、吸附性三、吸水膨脹性（膨潤性）四、可塑性五、耐火性六、燒結性七、粘結性八、干縮性沉積巖石學第四節(jié)粘土巖結構、構造和顏色（10分鐘）沉積巖石學第五節(jié)粘土巖的分類（25分鐘）沉積巖石學第六節(jié)粘土沉積物的沉積后變化（10分鐘）沉積巖石學第六節(jié)粘土沉積物的沉積后變化1、壓實作用：埋深小于500米，初次脫水（自由水）、容易，孔隙度快速大大減小，早生成的油氣可隨之排出；埋深大于500米，再次脫水（層間水、結構水），難，孔隙度減小慢，大量生成的油氣仍可隨之排出；埋深大于2000米后再隨著埋深增加，脫水更為困難。但如果脫水比例小于正常比例，可產生“欠壓實泥巖”、可流動，形成刺穿或底辟構造。壓實可產生定向構造。沉積巖石學第六節(jié)粘土沉積物的沉積后變化2、粘土礦物的轉化作用：溫度升高、壓力增大，高嶺石可轉化為蒙脫石（但高嶺石在酸性介質條件下穩(wěn)定）；蒙脫石轉化為伊利石（或綠泥石。堿性條件）；伊利石轉化為綠泥石。在轉化過程中，有離子的帶入和帶出。沉積巖石學第六節(jié)粘土沉積物的沉積后變化3、粘土礦物的脫水作用：粘土沉積物中有4種水，粒間水、吸附水、層間水及結構水。以蒙脫石為例說明三階段脫水過程。第一階段，埋深1000～1500米，壓實快脫孔隙水（粒間水）和層間水。第二階段，埋