7 成岩作用火山碎屑岩

1、第四节 陆源碎屑岩的沉积后作用 沉积物沉积后转变为沉积岩直至变质作用之前，或因构造抬升到近地表而遭受表生作用所发生的一系列物理化学变化，统称为成岩作用（欧美）。1一、沉积后作用的类型（一）压实和压溶作用（二）胶结作用（三）交代作用（四）重结晶作用（五）溶解作用2（一）压实与压溶作用 1、压实作用 沉积物在上覆沉积的重荷压力下，发生水分排出、孔隙度降低和体积缩小的作用。在压实过移中，随着沉积物的被压缩和孔隙度的降低，将相应地引起沉积层渗透率降低，沉积层强度的增加和抗侵蚀能力的增强。因此，压实作用主要对未固结的沉积物发生影响，而且主要发生于成岩作用早期阶段。 3 泥质沉积物的原始孔隙度7O90 ，

2、砂岩为4555%；砂质沉积物经压实后，其孔隙大小和孔隙率的变化与埋藏深度、颗粒的形状以及结构特征有密切的关系。埋藏深度对孔隙的影响，一般表现为随埋藏深度的增加，孔隙度趋向于减低。 4压实作用强烈，岩性致密，无孔隙5岩性致密，无孔隙6 压实作用不太强烈，岩石较疏松，原生粒间孔隙较发育。72压溶作用 是指沉积岩中的一些颗粒，在压力方向上发生溶解而在垂向上发生沉淀的作用。 沉积物随埋藏深度的增加，当上覆层的应力超过孔隙水所能承受的静水压时，或者受较强的构造应力作用时，将引起颗粒接触点位置上的晶格变形和溶解，砂质沉积物进入化学压实或压溶作用的初始阶段。8几点说明：（1）影响压溶的因素很多，如粒度、孔隙

3、水的PH值和温度等；（2）一般发生在刚性颗粒上，如石英；（3）判别标志：相邻石英颗粒成缝合状接触。（4）成因：在压实过程中，颗粒的切向接触点是应力的最大集中点，此种高效的压力能增加颗粒接触点处的溶解度，使其优先溶解。颗粒之间存在的粘土薄膜能促进石英表面优先溶解和溶解物质的扩散 9压溶作用造成了石英颗粒之间的缝合线状接触。10（二）胶结作用 胶结物：碎屑颗粒之间孔隙内各种化学沉淀物质。 胶结作用：从孔隙溶液中沉淀出矿物质（胶结物），将松散的沉积物固结起来的作用。胶结作用也可理解为碎屑颗粒彼此通过粒间矿物质沉淀、碎屑颗粒溶解/沉淀以及粒间反应等化学方式联结的作用。 胶结作用是沉积物转变为固结沉积岩

4、的主要作用。也是使孔隙度、渗透率降低的主要作用。 胶结物的矿物种类很多，但就数量而言，主要胶结物仅有氧化硅和碳酸盐两类。其它较常见的胶结物有氧化铁、石膏、硬石膏、重晶石、萤石、磷灰石、粘土矿物、黄铁矿和赤铁矿、沸石等。 11 中粒石英砂岩，硅质胶结，二次石英自生加大及残余粒间孔.12 压实作用不强烈，粒间仅少量白云石胶结物，以致粒间孔隙很发育。13 早期泥晶白云石重结晶成粉晶白云石，白云石呈基底式胶结，颗粒为悬浮状。（-）12014 早期石膏连晶基底式胶结，后期石膏脱水转化为硬石膏，（+）120；下第三系，江汉油田金6井15 片沸石胶结物充填于粒间，呈橘红色。 克拉玛依油田二叠系16砂岩孔隙中

5、的石英和绿泥石胶结物。17粒间孔隙中伊利石粘土矿物胶结物。18（三）交代作用 一种矿物为另一种矿物替代的作用叫交代作用，是砂岩中常见的重要成岩和后生变化。几种形式：（1）交代颗粒的边缘；（2）完全交代碎屑颗粒，从而成为它的假象；（3）后来的胶结物还可以交代早成的胶结物。常见的交代作用：氧化硅和方解石的相互交代作用、氧化硅交代粘土矿物、方解石交代粘土矿物、以及粘土矿物交代和溶蚀石英等作用。 19 硬石膏胶结物交代了石英、长石，交代边缘呈港湾状或蚕食状。20（四）重结晶作用 是小晶体重新组合和结晶成大晶体，重结晶过程是矿物变得稳定的过程。 重结晶现象和矿物的多形转变主要发生于碎屑岩的胶结物中。 主

6、要形式：（1）微晶质石英重结晶为粗粒石英；（2）泥晶方解石重结晶为粗晶方解石或嵌晶或连晶胶结。 21（五）溶解作用 碎屑岩中的不稳定组分在酸性地层水的作用下将被部分或全部溶解，形成各种次生溶解孔隙，最重要的油气储集空间。 被溶解的组分常见的有碳酸盐胶结物、碳酸盐杂基、长石、内碎屑、鲕粒、生物碎片、碳酸盐岩岩屑等。 22红色铸体铸体薄片的孔隙，大部分是溶解作用形成的。23颗粒被溶解，扫描电镜照片。24二、成岩作用与油气关系 了解成岩作用与储集层的孔隙演化密切相关。思考题：试述碎屑岩各种成岩作用与孔隙演化之间的关系？25 第十四章 火山碎屑岩 火山碎屑岩主要是由火山碎屑物质组成的岩石。火山碎屑岩是

7、介于火山岩与沉积岩之间的类型，兼有二者的特点，又与二者相互过渡。在沉积岩系中它属于碎屑沉积岩中的一种特殊类型。 过去认为火山碎屑岩与石油无关，现已在世界各地陆续发现了一些工业油气田。例如，日本新泻盆地有大量火山碎屑岩油气田。26冰岛火山喷烟夏威夷火山熔岩流欧洲大陆上唯一的活火山维苏威火山（意大利）27 第一节 火山碎屑岩的一般特征 一、火山碎屑岩的物质成分 火山碎屑物质按其组成及结晶状况分为岩屑（岩石碎屑）、晶屑（晶体碎屑）和玻屑（玻璃碎屑）三种。 281岩屑 形状多样，大小不一，可由微细粒至数米的巨块。 依物态分刚性及塑性两种： 刚性岩屑：是已凝固的熔岩，或火山基底和管道的围岩，当火山爆发时

8、冲碎而成。29塑性岩屑：又称塑性玻璃岩屑、浆屑或火焰石等，是由塑性、半塑性熔浆在喷出时塑变而成，具玻璃质结构，断面呈火焰状、撕裂状、树枝状、纺锤状、透镜状、条带状等。 302、晶屑 早期析出的斑晶随熔浆炸碎则成。大小一般不超过2、3mm，常呈棱角状，有时也保存原来的部分品形，其成分多为石英、长石、黑云母、角闪石、辉石等。 石英晶属表面极为光洁，具不规则裂纹及港湾状熔蚀外形。长石晶屑主要为透长石、酸性至基性斜长石，有较高自形程度，可见沿解理破裂及明显的裂纹。 31 3玻屑 通常大小在0.10.0l mm之间，很少超过2mm；20.01mm者称为火山灰，小于0.0l mm者称火山尘。 刚性玻屑有弧

9、面棱角状和浮石状两种。(绘图解释) 324正常沉积物质和熔岩物质 一般多以胶结物形式出现，向熔岩过渡的火山碎屑岩类的胶结物多为熔岩物质，向沉积岩过渡者胶结物多为正常化学沉积物质。反映了不同的成岩方式和形成条件。33二、结构构造特征及颜色1结构 目前通用的粒级划分为：集块（100mm）、火山角砾（1002mm）、火山灰（20.01mm）、火山尘（0.0l mm）。 火山碎屑物的分选及圆度都很差，这是因为未经长距离搬运或就地堆积所致。 342构造 ： 层理火山碎屑岩通常不显层理，有时可出现交错层理及水平层理。重力流作用时可显示粒序层理。 斑杂构造就是火山碎屑物在颜色、粒度和成分上不均匀，且排列杂乱

10、无章。 假流纹构造主要出现在流纹质熔结凝灰岩中。 3.颜色鲜艳，多变,浅红，紫红，嫩绿，浅黄，灰绿。35三、分类与命名 按照火山阵屑岩的特征，较为通用的分类与命名的原则是： 根据物质来源和生成方式，划分为火山碎屑岩类型、向熔岩过渡类型和向沉积岩过渡类型三种成因类型。 见表14-1 P23836类型向熔岩过渡类型正常火山碎屑岩向沉积岩过渡类型岩类火山碎屑熔岩熔结火山碎屑岩类火山碎屑岩类沉火山碎屑岩类火山碎屑沉积岩类碎屑相对含量熔岩基质中分布有1090%的火山碎屑物质火山碎屑物质90%,其中以塑性碎屑为主火山碎屑物质90%，无或很少塑性碎屑火山碎屑物质占9050%，其它为正常沉积物火山碎屑物质占9050%，其它为正常沉积物成岩方式熔浆粘结熔结和压积压积压积和水化学物胶结主要粒级100mm集块熔岩熔结集块岩集块岩沉集块岩凝灰质巨砾岩主要粒级1002mm角砾熔岩熔结角砾岩火山砾岩沉火山角砾岩凝灰质砾岩主要粒级2mm凝灰熔岩熔结凝灰岩凝灰岩沉凝灰岩凝灰质砂岩，凝灰质粉砂岩，凝灰质泥岩火山碎屑岩的分类表37 第二节 火山碎屑岩的主要类型及其特征 一、火山碎屑熔岩类 二、熔结火山碎屑岩类 三、火山碎屑岩类四、 沉积火山碎屑岩类 五、火山碎屑沉积岩类。 38集块岩：集块结构，由火山弹及熔岩碎块堆积而成，多分布于火山通道