中國(guó)地質(zhì)大學(xué)緒論和沉積巖的形成過程-資料下載頁
2025-05-07 18:53本頁面
【正文】 巖過程。 廣義的成巖作用： 沉積物從最后沉積下來的那一時(shí)刻起一直到變質(zhì)或風(fēng)化之前，所發(fā)生的一切物理、化學(xué)和生物化學(xué)作用，總稱為成巖作用． 成巖作用的階段劃分 （ p196） Рухин,1958 Chilingar,1967 本教材 同生作用 成巖作用 早期成巖作用 同生作用 成巖作用 早期成巖 作用 同生作用 成巖作用 早期成巖作用 淺埋成巖作用 后 生 作 用 進(jìn)后生作用 （向變質(zhì)作用過渡） 晚期成巖作用 變生成巖作用 (向變質(zhì)作用過渡 ) 晚期成巖 作用 深埋成巖作用(向變質(zhì)作用過渡 ) 退后生作用(向風(fēng)化作用過渡 ) 表生成巖作用 (向風(fēng)化作用過渡 ) 表生成巖作用(向風(fēng)化作用過渡 ) ? 同生階段及同生作用 (Syndiagenesis） 沉積物沉積下來到被埋藏之前為同生階段， 在此階段所發(fā)生的一切物理、化學(xué)或生物作用稱同生作用。系統(tǒng)開放，沉積物可與水體交換， Eh值通常較高 。 ? 淺埋成巖作用 指同生作用之后一直到沉積物固結(jié)為止為淺埋成巖階段，發(fā)生在此階段的一切物理、化學(xué)和生物作用稱成巖作用。 伴隨上覆沉積物厚度增大，淺埋成巖作用條件的總體變化趨勢(shì)是溫壓升高、層間連通性變差，開放系統(tǒng)變?yōu)榉忾]系統(tǒng)，孔隙水和厭氧細(xì)菌的間接生物化學(xué)作用增強(qiáng)， Eh值降低。巖石壓實(shí)、壓溶、膠結(jié)。 沉積物沉積下來到固結(jié)為早期成巖階段所發(fā)生的物理、化學(xué)和生物化學(xué)作用稱早期成巖作用。 此間，層間系統(tǒng)從完全的開放系統(tǒng)逐漸向封閉系統(tǒng)轉(zhuǎn)化 。 早期成巖作用 ? 深埋成巖作用 已固結(jié)的沉積巖在上覆沉積物厚度進(jìn)一步加大、溫壓進(jìn)一步升高直到變質(zhì)作用之前所經(jīng)歷的所有作用：以重結(jié)晶作用為主。 沉積物固結(jié)之后至變質(zhì)或風(fēng)化作用開始前為晚期成巖階段，在此階段發(fā)生的物理、化學(xué)作用稱晚期成巖作用。此階段一般使已固結(jié)沉積巖的成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造等發(fā)生進(jìn)一步變化。 晚期成巖作用 ? 表生成巖作用 指堅(jiān)固沉積巖因盆地抬升而逐漸上升到潛水面附近時(shí)，受滲流和潛流大氣降水影響所發(fā)生的作用。主要作用：溶蝕作用、氧化作用。 成巖作用類型 (p198) ? 壓實(shí)和壓溶作用 ? 膠結(jié)作用 ? 溶蝕和交代作用 ? 重結(jié)晶作用 ? 氧化 還原作用 ? 壓實(shí)和壓溶作用 a， 壓實(shí)作用 （ Compaction） ： 指沉積物沉積后在其上覆蓋層的重荷下（有時(shí)伴有構(gòu)造形變應(yīng)力作用），排出水分，降低孔隙度，縮小體積 并逐漸固結(jié)。這種機(jī)械壓縮－固化作用稱為壓實(shí)作用。 1. 原始沉積物，粒間基質(zhì)富水，體積大． 2. 壓實(shí)只是基質(zhì)體積減小，基質(zhì)中片狀礦物定向排列；碎屑顆粒堅(jiān)硬，體積不變． 3. 進(jìn)一步壓實(shí)，顆粒凹凸整合，變?yōu)?似 鑲嵌結(jié)構(gòu)． b, 壓溶作用 (Pressure solution) 沉積物隨埋藏深度的增加，碎屑顆粒接觸點(diǎn)上所承受的 上覆層的壓力 或來自構(gòu)造作用的 側(cè)向應(yīng)力 超過 正常孔隙流體壓力 時(shí)，顆粒接觸處的溶解度增高，將發(fā)生溶解作用和晶格變形。 顆粒之間接觸類型隨壓力增大而改變接觸類型和變化序列 1．點(diǎn)接觸， 2．面接觸， 3．凹凸接觸， 4．縫合線接觸 壓溶的成分全部進(jìn)入到粒間水溶液中，它們可在鄰近壓力較低部位重新參與沉淀礦物的形成。 ? 溶 蝕 和 交 代 作 用 ? 膠結(jié)作用 (Cementation) 膠結(jié)作用：彼此獨(dú)立分開的顆粒被膠結(jié)物焊結(jié)在一起的作用。 膠結(jié)作用通過粒間水的沉淀、顆粒的溶解再沉淀和粒間作用而實(shí)現(xiàn)。 多發(fā)生在深埋成巖階段中 A , 溶蝕 (Corrosion ） 沉積物、膠結(jié)物或其它礦物在成巖過程中，被水局部溶解稱為溶蝕，殘留下來的部分就具有溶蝕結(jié)構(gòu)。 溶蝕總是從顆粒表面、顆?；蚧|(zhì)內(nèi)的裂縫等部位開始，然后逐漸擴(kuò)展開來。 ； 蝕； B, 交代作用 (Replacement) 一種礦物置換另一種礦物的化學(xué)過程叫 交代． 顯示這種置換關(guān)系的結(jié)構(gòu)稱為 交代結(jié)構(gòu)。 交代結(jié)構(gòu)可分為以下 4種類型 ： 交代結(jié)構(gòu)的 4種類型 a,交代殘余結(jié)構(gòu) b, 交代假像結(jié)構(gòu) c, 漂浮自形晶結(jié)構(gòu) d, 交代陰影狀結(jié)構(gòu) a, 交代殘余結(jié)構(gòu) 也稱蠶食結(jié)構(gòu)，即顆粒、基質(zhì)或膠結(jié)物礦物被交代礦物集合體 部分置換 ，而另 一部分則殘留 ，交代和被交代礦物之間有一個(gè)不規(guī)則的蠶食狀分界面。 交代碎屑長(zhǎng)石而具有長(zhǎng)石假像； 2. 粘土礦物 交代長(zhǎng)石而具有長(zhǎng)石假像同時(shí)殘留有長(zhǎng)石的解理； 3. 玉髓 交代腕足碎片和鮞粒而具有腕足和鮞粒假像同時(shí)殘留有原始的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)； 4. 方解石 交代石膏而具有石膏假像 (也可由溶解一充填形成 ) b,交代 假象 結(jié)構(gòu) 交代礦物選擇性地 完全置換 了被交代顆粒或礦物晶體但保留了原顆?；虻V物晶體的原始外貌。 ?. 砂巖中的菱鐵礦交代方解石連晶膠結(jié)物； ?. 砂屑灰?guī)r中六方柱狀石英交代方解石； ?. 泥晶灰?guī)r中菱面體白云石交代方解石 c, 漂浮自形晶結(jié)構(gòu) 交代礦物以其自由的結(jié)晶形態(tài) 彼此分離 地出現(xiàn) (或飄浮 )在被交代礦物的背景中 。 溶蝕和交代作用往往近同時(shí)地進(jìn)行，若只有溶蝕而無交代或溶蝕作用強(qiáng)于交代作用，則形成次生孔隙，又稱作溶蝕孔。 次生孔隙對(duì)各種流體 (石油、天然氣、水 )的運(yùn)移和聚集都具有重要意義。 次 生 孔 隙 d, 交代陰影結(jié)構(gòu) 當(dāng) 顆粒被同成分的基質(zhì)或膠結(jié)物包圍 時(shí)，強(qiáng)烈的交代可能會(huì)突破交代假象的邊界使邊界消失，或者基質(zhì)、膠結(jié)物同時(shí)被交代，僅因結(jié)構(gòu)或所含雜質(zhì)不同使原顆粒中的交代產(chǎn)物在晶體粒度、潔凈度等方面與周圍交代產(chǎn)物出現(xiàn)差異，結(jié)果原顆粒所在部位就變成了一個(gè)成分或結(jié)構(gòu)都相對(duì)特殊，而邊界模糊或呈過渡狀的斑塊。這種斑塊就是原顆粒的 陰影假晶 。 ? 重結(jié)晶作用 (Recrystallization) 一般重結(jié)晶作用指礦物在不改變基本成分的同時(shí)為減小表面能，而自然增大粒度的作用，多發(fā)生在向 深埋成巖階段 演化的過程中。 廣義重結(jié)晶還包括玻璃質(zhì)或非晶質(zhì)向晶質(zhì)的轉(zhuǎn)化、晶格的調(diào)整等，如：火山碎屑中的酸性玻璃轉(zhuǎn)變成隱晶的長(zhǎng)英質(zhì)礦物、蛋白石轉(zhuǎn)變成玉髓或進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成石英，膠磷礦轉(zhuǎn)變成磷灰石等。 ? 氧化 還原作用（ Redox) 隨著成巖過程進(jìn)行并向表生成巖階段演化時(shí)，成巖環(huán)境由還原型轉(zhuǎn)化氧化型環(huán)境，低價(jià)礦物的陽離子價(jià)態(tài)升高，形成新礦物，這種作用為氧化－還原作用，如：灰綠色泥巖中的氧化亞鐵轉(zhuǎn)化為三氧化二鐵，形成紫斑。
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