沉積巖的形成演化

關(guān)于沉積巖的形成演化2

牛頓內(nèi)摩擦定律：當(dāng)液體內(nèi)部的液層之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，相鄰液層間單位面積內(nèi)摩擦力τ的大小與流速梯度成線性關(guān)系。

凡服牛頓內(nèi)摩擦定律流體稱牛頓流體，如：水、空氣、乙醇等。否則為非牛頓流體，如泥漿、沉積物重力流等。第2頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天3層流與紊流的判別依據(jù)是雷諾數(shù)：臨界雷諾數(shù)：液流型態(tài)開(kāi)始轉(zhuǎn)變時(shí)的雷諾數(shù)。對(duì)圓管：對(duì)明渠及天然河道Re≈1層流Re>40現(xiàn)卡門(mén)渦街、紊流第3頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天4在水力學(xué)中用佛勞德數(shù)來(lái)衡量：第4頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天5

碎屑顆粒的沉速主要與顆粒的粒度、比重、形狀和水介質(zhì)的性質(zhì)。斯托克(G.G.Stokes,1850)公式表示：式中：V—顆粒的沉降速度(毫米/秒)，d1—顆粒的比重d2—介質(zhì)的比重，g—重力加速度(毫米/秒2)r—球體(球狀顆粒)的半徑(毫米)μ—介質(zhì)的粘度(克/毫米·秒或泊)

第5頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天6尤爾斯特隆圖解：由圖可以看出：①

始動(dòng)流速比繼續(xù)搬運(yùn)流速大。②

0.05～2毫米顆粒：易搬運(yùn)、易沉積，常呈跳躍式前進(jìn)。③＞2毫米的顆粒：不易搬運(yùn)、易沉積，多呈滾動(dòng)式搬運(yùn)。④＜0.05毫米顆粒：不易搬運(yùn)、不易沉積，呈懸浮式搬運(yùn)。

第6頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天7第7頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天8母巖風(fēng)化產(chǎn)物以及其它來(lái)源的物質(zhì)，在搬運(yùn)沉積過(guò)程中因其物理性質(zhì)和化學(xué)成分的差異在不同的地段分別沉積下來(lái)，這種現(xiàn)象稱作沉積分異作用。機(jī)械/化學(xué)沉積分異第8頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天9第4節(jié)沉積后作用及其階段的劃分一、基本概念及劃分依據(jù)*二、(概念)沉積后作用階段的劃分同生作用、成巖作用、后生作用、表生作用*三、(概念)主要成巖作用及其作用特點(diǎn)壓實(shí)作用、壓溶作用、膠結(jié)作用 交代作用、重結(jié)晶作用、溶解作用與次生空隙四、成巖階段劃分及標(biāo)志第9頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天10成巖作用沉積物的沉積期后變化——即從沉積物沉積之后到沉積巖發(fā)生風(fēng)化作用和變質(zhì)作用之前發(fā)生的所有變化和作用，又稱沉積物的成巖作用（廣義）。第10頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天11成巖作用相關(guān)基本概念狹義:

沉積物沉積后到固結(jié)或石化

Walther（1894）：指沉積物固結(jié)后到變質(zhì)前的變化（到一定埋藏深度才固結(jié)）。（我國(guó)普遍采用）。成巖作用是什么？廣義:VonGuembel(1868)：指沉積物沉積后所發(fā)生的各種變化，包括了變質(zhì)作用，曾被用于不同學(xué)科中。Fairbridge（1983）：指沉積物沉積后到變質(zhì)前所發(fā)生的所有變化，包括同生、成巖及后生作用（我國(guó)未普遍采用）。第11頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天12第12頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天13沉積物成巖作用階段劃分為同生作用、成巖作用（狹義）、后生作用和表生作用四個(gè)階段。1、同生作用階段

指沉積物剛剛沉積、還暴露在沉積環(huán)境底層水中、在沉積物—水界面及其以下的—薄層內(nèi)所發(fā)生的一切物理、化學(xué)或生物作用。（1）成巖作用階段的劃分第13頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天14

環(huán)境特征：當(dāng)質(zhì)點(diǎn)A處于波基面之下，并固定于沉積物表面時(shí)，即為同生作用階段的開(kāi)始。此時(shí)沉積物處在開(kāi)放的系統(tǒng)中，介質(zhì)條件一般為弱酸性、氧化性質(zhì)，物質(zhì)（如質(zhì)點(diǎn)A）與底層水發(fā)生作用。第14頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天15

產(chǎn)物：

同生作用階段生成的礦物叫同生礦物，如海綠石、沸石及鐵錳結(jié)核等。它們多沿層理面分布。同生作用階段由于沉積物的滑動(dòng)～滑塌作用產(chǎn)生一系列同生變形構(gòu)造。底棲生物鉆孔、生物擾動(dòng)構(gòu)造等也在這個(gè)階段形成。第15頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天16松散的沉積物轉(zhuǎn)變成固結(jié)巖石的作用，稱為沉積物的成巖作用，或簡(jiǎn)稱成巖作用。第16頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天172、成巖作用（Diagenesis）

指同生作用之后一直到沉積物固結(jié)為止發(fā)生在沉積物內(nèi)部的一切物理、化學(xué)和生物作用。成巖作用條件的總體變化趨勢(shì)是溫壓升高、Eh值降低，而pH值則受沉積物成分和孔隙水之間化學(xué)作用的控制。在整個(gè)作用過(guò)程中，沉積物體積逐漸減小。第17頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天18產(chǎn)物：

由于厭氧細(xì)菌的作用，SO42-和有機(jī)質(zhì)分解，釋放出H2S,形成還原環(huán)境，出現(xiàn)低價(jià)鐵錳的硫化物，如球狀黃鐵礦，并形成菱鐵礦、方解石、綠泥石等。這些礦物顆粒不大，其分布常受層理控制。在成巖作用階段生成的礦物叫成巖礦物。由于成巖礦物的沉淀，及沉積物受壓縮、孔隙度減小，并被膠結(jié)成為固結(jié)的巖石。

第18頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天193.后生作用指已固結(jié)的沉積巖在上覆沉積巖（物）厚度進(jìn)一步加大，溫壓進(jìn)一步升高直到變質(zhì)作用之前的所有作用。后生作用是在開(kāi)放系統(tǒng)中進(jìn)行的。由于溫壓高，作用時(shí)間長(zhǎng)，故形成的后生礦物晶體粗大，晶形完好；由于有外來(lái)物質(zhì)加入，故新生的礦物成分可與本層物質(zhì)無(wú)關(guān)，其分布不受層理的控制，可切穿層理。最常見(jiàn)的現(xiàn)象是交代、重結(jié)晶、次生加大等。第19頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天204、表生成巖作用較深埋藏的巖石，被抬升到地表潛水面以下，在常溫常壓的條件下，在滲濾水和淺部地下水的影響下所發(fā)生的變化，稱為表生成巖作用（屬于后生作用）。表生成巖作用風(fēng)化作用是不相同的---風(fēng)化作用？---表生成巖作用表現(xiàn)為次生膠結(jié)、交代、某些物質(zhì)的富集以及成礦作用。第20頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天21沉積作用同生作用（syngenesis）成巖作用（diagenisis）后生作用（catagenesis）表生作用（epigenesis）第21頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天22三、主要成巖作用及其作用特點(diǎn)1.壓實(shí)作用：壓實(shí)作用系指沉積物沉積后在其上覆水層或沉積層的重荷下，或在構(gòu)造形變應(yīng)力的作用下，發(fā)生水分排出、孔隙度降低、密度加大、體積縮小的作用。第22頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天23①顆粒間接觸由點(diǎn)線，隨深度加大而變緊密。

②塑性變形。火山巖屑、泥質(zhì)巖屑、云母等柔性組分

變形呈假雜基擠入顆?？臻g。

③破裂。剛性顆粒發(fā)生破裂，出現(xiàn)小裂縫。

④顆粒定向排列，石英拉長(zhǎng)具優(yōu)選方位。機(jī)械壓實(shí)的表現(xiàn)形式點(diǎn)狀接觸線狀接觸機(jī)械壓實(shí)剛性顆粒破裂第23頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天24

壓溶是指在壓應(yīng)力作用下，由骨架顆粒在接觸點(diǎn)的溶解所引起的巖石總體積的減小過(guò)程?；瘜W(xué)壓實(shí)作用（壓溶作用）定義壓溶的表現(xiàn)形式①石英自生加大②顆粒呈凹凸、縫合線接觸石英自生加大顆粒凹凸?fàn)罱佑|第24頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天25

縫合線第25頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天26膠結(jié)作用

膠結(jié)作用是指松散的沉積顆粒，被化學(xué)沉淀物質(zhì)或其他物質(zhì)充填連接的作用，其結(jié)果使沉積物變?yōu)閳?jiān)固的巖石。膠結(jié)物多種多樣，有碳酸鹽礦物、硅質(zhì)礦物、鐵質(zhì)礦物還有一些粘土礦物第26頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天27膠結(jié)物的種類(lèi)：最常見(jiàn)的是二氧化硅和碳酸鹽。其它較常見(jiàn)的有：氧化鐵、石膏、硬石膏、重晶石、磷灰石、螢石、沸石、黃鐵礦、自生粘土礦物等。機(jī)理：孔隙流體系統(tǒng)是不封閉的，有飽和流體不斷補(bǔ)給，所以，孔隙中可沉淀大量膠結(jié)物。第27頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天281.粘土礦物膠結(jié)物：

常見(jiàn)的自生粘土礦物膠結(jié)物有高嶺石、伊利石、蒙脫石、綠泥石。①高嶺石：多呈假六邊形晶片，集合體呈書(shū)頁(yè)狀或蠕蟲(chóng)狀，以孔隙充填或交代其它礦物，或以坍塌礦物的包體產(chǎn)出。②伊利石：常呈不規(guī)則的細(xì)小晶片產(chǎn)出，其集合體通常呈顆粒包膜或孔隙襯邊形式出現(xiàn)，有時(shí)呈網(wǎng)狀分布于孔隙中。第28頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天29

③綠泥石：多呈顆粒包膜或孔隙襯邊形式產(chǎn)出。④蒙脫石：自生蒙脫石主要見(jiàn)于一些含火山物質(zhì)較豐富的砂巖中。⑤混層粘土礦物。

2.氧化硅膠結(jié)作用

氧化硅膠結(jié)物以非晶質(zhì)和晶質(zhì)兩種礦物形態(tài)出現(xiàn)于碎屑巖中，非晶質(zhì)氧化硅膠結(jié)物為蛋白石，晶質(zhì)氧化硅有方英石，玉髓和石英。

SiO2膠結(jié)物的來(lái)源主要有以下幾類(lèi)：

i.來(lái)源于地表水和地下水第29頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天303.

碳酸鹽膠結(jié)作用

碳酸鹽是最常見(jiàn)的膠結(jié)物包括方解石、文石、白云石、菱鐵礦、菱鎂礦等，其中分布最廣和最常見(jiàn)的是方解石，其次為白云石。

ii.來(lái)源于硅質(zhì)生物骨骼的溶解

iii.來(lái)自于碎屑石英的壓溶作用

iv.來(lái)源于粘土礦物的成巖轉(zhuǎn)化作用

v.來(lái)源于火山玻璃去玻化和蝕變成粘土礦物或沸石類(lèi)礦物過(guò)程中析出的SiO2。

vi.來(lái)源于海底火山噴發(fā)。第30頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天31

4、長(zhǎng)石膠結(jié)物：自生長(zhǎng)石是碎屑巖中一種常見(jiàn)的自生礦物，主要為鉀長(zhǎng)石和鈉長(zhǎng)石，呈次生加大或或小的自形晶體。

5、沸石膠結(jié)物：碎屑巖常見(jiàn)的沸石類(lèi)膠結(jié)物有方沸石、片沸石、濁沸石及斜沸石等。常見(jiàn)于富含火山碎屑和長(zhǎng)石的砂巖中，常是火山碎屑和長(zhǎng)石與地下水相互作用的產(chǎn)物。反應(yīng)式為：

CaAl2Si2O8（鈣長(zhǎng)石）+2SiO2→CaAl2Si4O12.4H2O（濁沸石）

6、硫酸鹽膠結(jié)物：主要為石膏和硬石膏，其次為天青石和重晶石。

7、赤鐵礦膠結(jié)物

8、黃鐵礦膠結(jié)物

9、海綠石第31頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天324.溶蝕作用沉積物、膠結(jié)物或者任何已經(jīng)存在的礦物被水局部溶解稱為溶蝕，剩下來(lái)的部分就具有溶蝕結(jié)構(gòu)。當(dāng)共存的礦物成分不相同時(shí)．溶蝕常有比較嚴(yán)格的選擇性，即只有其中一種礦物受溶蝕而其他礦物不受影響。第32頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天33斜長(zhǎng)石溶解產(chǎn)生溶蝕粒內(nèi)孔第33頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天34

交代作用是指一種礦物代替另一種礦物的現(xiàn)象，交代作用可以發(fā)生于成巖作用的各個(gè)階段及至表生期。交代作用的實(shí)質(zhì)是化學(xué)平衡及平衡轉(zhuǎn)移問(wèn)題，當(dāng)體系內(nèi)的物理、化學(xué)條件（溫度、壓力、pH值、Eh值、濃度、流體成分）發(fā)生變化時(shí)，原來(lái)穩(wěn)定的礦物、礦物組合將便得不穩(wěn)定，發(fā)生溶解、遷移或原地轉(zhuǎn)化，形成在新的物理、化學(xué)條件下穩(wěn)定存在的新礦物或礦物組合。

（一）、碎屑巖中常見(jiàn)的交代作用

(1)、氧化硅與方解石的相互交代作用當(dāng)pH值在9以下，氧化硅的溶解度保持不變，但方解石在pH＞8的溶液中是非常易溶的，這時(shí)碎屑巖中的方解石將被溶解，孔隙溶液中的氧化硅將沉淀，即發(fā)生硅化作用，出現(xiàn)石英交代方解石的現(xiàn)象。當(dāng)pH＞9.8時(shí)，發(fā)生氧化硅的溶解和方解石的沉淀，出現(xiàn)方解石交代石英和石英顆粒被溶蝕的現(xiàn)象。

5.交代作用第34頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天35pH值與方解石、非晶質(zhì)SiO2和石英的溶解度關(guān)系圖方解石交代石英的化學(xué)過(guò)程第35頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天36（2）、方解石對(duì)長(zhǎng)石的交代作用主要是方解石或其它碳酸鹽礦物交代鉀長(zhǎng)石，交代斜長(zhǎng)石的現(xiàn)象較少見(jiàn)到。

（3）、方解石交代粘土礦物在含粘土雜基的砂巖中，粘土礦物常被碳酸鹽礦物交代。有利于方解石交代粘土礦物的pH值接近或大于8。

（4）、粘土礦物與長(zhǎng)石的交代作用

在CO2分壓較高和pH值較低（約等于5）的酸性環(huán)境中斜長(zhǎng)石被粘土礦物交代，即發(fā)生高嶺石化。

（5）、各種粘土礦物之間的交代作用

在不同pH值情況下，粘土礦物之間可以發(fā)生相互交代。

（6）、方解石、白云石和菱鐵礦的相互交代作用

（7）、粘土礦物對(duì)石英的交代作用

在雜砂巖中常見(jiàn)粘土礦物，尤其是伊利石溶解，交代石英和長(zhǎng)石的現(xiàn)象。第36頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天37碳酸鹽交代石英鐵方解石交代綠泥石常見(jiàn)的交代現(xiàn)象第37頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天38褐鐵礦網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)黃鐵礦骸晶結(jié)構(gòu)第38頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天39交代作用的標(biāo)志（1）、礦物假象：交代礦物具有被交代礦物的假象；

（2）、幻影構(gòu)造：礦物發(fā)生交代后，原生顆粒只留下模糊的輪廓稱為幻影，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)甚至邊緣已消失，但含有被交代礦物的包體；

（3）、殘留的礦物包體：外面的礦物是交代礦物，里面的礦物是被交代的礦物；

（4）、交叉切割現(xiàn)象：礦物或顆粒被自形晶體或鑲嵌結(jié)構(gòu)的晶體切割或溶蝕。第39頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天405）砂巖中可見(jiàn)石英次生加大，加大邊窄或有自形晶面，掃描電子顯微鏡下可見(jiàn)石英小雛晶，呈零星或相連成不完整晶面，書(shū)頁(yè)狀自生高嶺石較普遍，有的砂巖受火山碎屑顆粒的影響，仍可見(jiàn)蒙皂石。

6）在有的砂巖基質(zhì)中有云霧狀燧石。

7）可見(jiàn)一些礦物交代和轉(zhuǎn)化現(xiàn)象第40頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天41交代作用是一種礦物被化學(xué)成分不同的另一種礦物置換替代的作用。交代一般首先沿礦物或顆粒的邊緣、裂隙和解理進(jìn)行，可以部分置換原有礦物或顆粒，也可全部條帶原有礦物或顆粒。溶蝕和交代都是化學(xué)過(guò)程，影響作用的因素復(fù)雜，既有被作用的礦物成分和結(jié)構(gòu)狀態(tài)，又有孔隙水的成分、pH值、Eh值，還有溫度壓力和作用時(shí)間長(zhǎng)短的影響等等。第41頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天426.重結(jié)晶作用一般重結(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。但是，在沉積學(xué)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)整等作用。第42頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天437.溶解作用與次生孔隙

(1)、溶解作用的機(jī)理與現(xiàn)象

砂巖中任何碎屑顆粒、雜基、膠結(jié)物和交代礦物,包括最穩(wěn)定的石英和硅質(zhì)膠結(jié)物，在一定的成巖環(huán)境中都可以不同程度地發(fā)生溶解作用。溶解作用的結(jié)果形成了砂巖中的次生孔隙。(2)、孔隙的類(lèi)型

碎屑巖的孔隙按成因分為原生孔隙和次生孔隙。原生孔隙主要為碎屑顆粒的粒間孔隙，也包括層間孔及氣孔。次生孔隙是指在沉積巖形成后，因淋濾、溶蝕、交代溶解及重結(jié)晶等作用在巖石中形成的孔隙和縫洞。第43頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天44

（3）、次生孔隙的類(lèi)型及識(shí)別標(biāo)志溶解孔隙、破裂孔隙和收縮孔隙。溶解對(duì)象可分別為碎屑顆粒、雜基、自生膠結(jié)物或自生交代礦物。次生孔隙的微觀識(shí)別標(biāo)志有：①膠結(jié)物部分溶解；②印模；③顆粒的不均一排列；④特大（超粒）孔隙；⑤漂浮顆粒；⑥伸長(zhǎng)狀（貼粒）孔隙；⑦顆粒部分溶解；⑧晶內(nèi)孔隙；⑩粒內(nèi)溶孔以及顆粒及巖石中的破裂縫。第44頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天45沉積后作用階段劃分依據(jù)*粘土礦物（早成巖、中成巖、晚成巖、近變質(zhì)）。*煤巖學(xué):成巖(泥炭)作用、后生（早、中、晚）作用、近變質(zhì)。*有機(jī)質(zhì)熱成熟度（鏡質(zhì)體反射率、孢粉顏色等）*地球化學(xué)環(huán)境（同生、深埋、表生）*埋深（淺成巖帶、中成巖帶、深成巖帶、超深成巖帶）第45頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天46階段劃分方案沿革

★魯欣(1953)分為同生、成巖和后生(退后生、進(jìn)后生)等三個(gè)階段★葉連俊(1973)根據(jù)地球化學(xué)、地球物理環(huán)境分為海解(陸解)、早期成巖、晚期成巖和表生成巖(表生改造)等四個(gè)階段。★施密特和麥克唐納(V.SchmidtandD.A.Mcdonald，1979)分為早期成巖、中期成巖和晚期成巖三個(gè)階段；其中中期成巖作用根據(jù)有機(jī)質(zhì)變化程度分為未成熟、半成熟、成熟A、成熟B等四個(gè)階段。這一分類(lèi)在油氣儲(chǔ)集層評(píng)價(jià)中應(yīng)用較廣泛?！镏袊?guó)石油天然氣總公司科技發(fā)展部把成巖作用劃分為同生期、早成巖期(A和B兩個(gè)亞期)、晚成巖期(A、B、C三個(gè)亞期)。第46頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天47四、成巖階段劃分及標(biāo)志

成巖階段的分析有助于了解巖石的形成和演化歷史，以及形成時(shí)的地球化學(xué)環(huán)境，對(duì)于油氣的生成和運(yùn)移的研究也有很大幫助，對(duì)于確定一個(gè)地區(qū)的勘探目的層有著重要意義。對(duì)成巖階段的劃分及所使用的術(shù)語(yǔ)，目前還比較混亂，下面介紹石油行業(yè)“碎屑巖成巖階段劃分及標(biāo)志”（SY/T5477－2003）的一些內(nèi)容。（一）、成巖階段的劃分和命名

1.同生階段

2.早成巖階段：A亞期B亞期

3.中成巖階段：A亞期B亞期

4.晚成巖階段：

5.表生階段第47頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天48

（二）、各成巖階段的主要標(biāo)志*（1）同生成巖階段的主要標(biāo)志同生成巖階段的主要標(biāo)志有：1）巖石（沉積物）疏松，原生孔隙發(fā)育；2）海綠石主要形成于本階段；3）鮞綠泥石的形成；4）同生結(jié)核的形成；

第48頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天49

5）沿層理分布的微晶及斑塊狀泥晶菱鐵礦；6）分布于粒間及粒表的泥晶碳酸鹽，有時(shí)呈纖維狀及微粒狀方解石；7）有時(shí)有新月形及重力膠結(jié)；

8）在堿性水介質(zhì)（鹽湖盆地）中析出的自生礦物有粉末狀和草莓狀黃鐵礦、他形粒狀方沸石、基底式膠結(jié)或斑塊狀膠結(jié)的石膏、鈣芒硝，可見(jiàn)石英等硅酸鹽礦物的溶蝕現(xiàn)象等。第49頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天50淡水—半咸水介質(zhì)湖盆碎屑巖成巖階段劃分及主要標(biāo)志

1.早成巖階段

(早成巖階段分為A、B兩期)

A早成巖階段A期

1）古常溫至65℃。

2）有機(jī)質(zhì)未成熟，其鏡質(zhì)組反射率RO<0.353）巖石弱固結(jié)一半固結(jié)，原生粒間孔發(fā)育。

4）泥巖中富含蒙皂石及蒙皂石層占70％以上的伊利石/蒙皂石，統(tǒng)稱蒙皂石帶。

5）砂巖中一般未見(jiàn)石英加大，長(zhǎng)石溶解較少，可見(jiàn)早期碳酸鹽膠結(jié)（呈纖維狀、櫛殼狀，微粒狀）及綠泥石環(huán)邊，粘土礦物可見(jiàn)蒙皂石、無(wú)序混層礦物及少量自生高嶺石。第50頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天51

B早成巖階段B期

1）古溫度為65~85OC。

2）有機(jī)質(zhì)半成熟，鏡質(zhì)組反射率RO為0.35％一0.5

3）由于壓實(shí)作用及碳酸鹽類(lèi)等礦物的膠結(jié)作用，巖石由半固結(jié)到固結(jié)，孔隙類(lèi)型以原生孔隙為主，并可見(jiàn)少量次生孔隙。

4）泥巖中蒙皂石明顯向伊利石/蒙皂石混層粘土礦物轉(zhuǎn)化，蒙皂石層占50％一70％，屬無(wú)序混層（有序度R=0），稱無(wú)序混層帶。。第51頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天52

2.中成巖階段

A中成巖階段A期

1）古溫度范圍為85~140℃。

2）有機(jī)質(zhì)低成熟一成熟，鏡質(zhì)組反射率RO為0.5％～1.3％，孢粉顏色為桔黃一棕色，熱變指數(shù)TAI為2.5～3.7。

第52頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天533）泥巖中的伊利石／蒙皂石混層粘土礦物，蒙皂石層占15％～50％，在某些有火成巖侵入的地層中或富含火山碎屑物質(zhì)的巖石中，蒙皂石和伊利石/蒙皂石混層粘土礦物的轉(zhuǎn)化和分布有時(shí)出現(xiàn)異常，應(yīng)綜合其他指標(biāo)進(jìn)行成巖階段劃分。

4）砂巖中可見(jiàn)晚期含鐵碳酸鹽類(lèi)膠結(jié)物，特別是鐵白云石，常呈粉晶一細(xì)晶，以交代、加大或膠結(jié)形式出現(xiàn)，還可見(jiàn)其他自生礦物如鈉長(zhǎng)石、濁沸石、片沸石、方沸石等。第53頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天54

5）石英次生加大屬Ⅱ級(jí)，大部分石英顆粒和部分長(zhǎng)石顆粒具次生加大，自形晶面發(fā)育，有的見(jiàn)石英小晶體，在掃描電子顯微鏡下，多數(shù)石英顆粒表面被較完整的自形晶面包裹，有的石英自生晶體向孔隙空間生長(zhǎng)，交錯(cuò)相接，堵塞孔隙。

6）砂巖中粘土礦物，可見(jiàn)自生高嶺石、伊利石/蒙皂石混層粘土礦物、呈絲發(fā)狀自生伊利石、葉片狀或絨球狀自生綠泥石、綠泥石／蒙皂石混層粘土礦物等，蒙皂石基本上消失

7）長(zhǎng)石、巖屑等碎屑顆粒及碳酸鹽膠結(jié)物常被溶解，孔隙類(lèi)型除部分保留的原生孔隙外，以次生孔隙為主。第54頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天55

中成巖階段B期1）古溫度范圍為140-175OC。

2）有機(jī)質(zhì)處于高成熟階段，鏡質(zhì)組反射率RO為1.3％～2.0％，孢粉顏色為棕黑色。

3）泥巖中有伊利石及伊利石／蒙皂石（I/S）混層粘土礦物，蒙皂石層小于15％，屬超點(diǎn)陣或稱卡爾克博格有序混層（有序度R≥3），稱超點(diǎn)陣有序混層帶。

第55頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天564）砂巖中石英次生加大為Ⅲ級(jí)，特別是富含石英的巖石幾乎所有石英和長(zhǎng)石具有加大且邊寬，多呈鑲嵌狀，高嶺石明顯減少或缺失，有的可見(jiàn)含鐵碳酸鹽類(lèi)礦物、濁沸石和鈉長(zhǎng)石化。5）掃描電子顯微鏡下，顆粒間石英自形晶體相互連接，巖石致密，有裂縫發(fā)育。第56頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天57

3.晚成巖階段

1）古溫度范圍為175~200OC。

2）有機(jī)質(zhì)處于過(guò)成熟階段，鏡質(zhì)組反射率RO為2.0％一4.0％，孢粉顏色為黑色

3）巖石已極致密，顆粒呈縫合接觸及有縫合線出現(xiàn)，孔隙極少而有裂縫發(fā)育。

第57頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天584）砂巖中可見(jiàn)晚期碳酸鹽類(lèi)礦物以及鈉長(zhǎng)石、榍石等自生礦物，石英加大屬Ⅳ級(jí)，顆粒間呈縫合狀接觸，自形晶面消失。

5）砂巖和泥巖中代表性粘土礦物為伊利石和綠泥石，并有絹云母、黑云母，混層已基本消失，稱伊利石帶或伊利石一綠泥石帶。根據(jù)伊利石的結(jié)晶度，顯示屬于晚成巖期。第58頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天59第59頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天60第60頁(yè),共65頁(yè)，2024年2月25日，星期天61酸性水介質(zhì)湖盆（含煤地層）碎屑巖成巖階段劃分及主要標(biāo)志

1.早成巖階段

（1）早成巖階段A期