CH04-B-陆源碎屑岩各论-KC课件

第四章陆源碎屑岩各论第二节砂岩粉砂岩（一）一般特征1.成分主要矿物成分：石英、白云母及粘土矿物为主，长石较少，岩屑极少或不存在。多为稳定重矿物，含量可达2～3%。填隙物常为粘土、钙质、铁质等。四、粉砂岩定义：主要由0.1mm～0.01mm粒级（含量大于50%）的碎屑颗粒组成的细粒碎屑岩。2.结构分选性较好，磨圆性较差——碎屑颗粒常呈棱角～次棱角状。WHY？3.构造水平层理及波状层理交错层理较少，多为小型水平滑动形成的包卷层理等变形构造四、粉砂岩（二）分类和主要类型1.按颗粒大小1)粗粉砂岩0.1～0.05mm很像砂岩，不仅与砂岩共生，也常发育各种交错层理，而且可作为油气储层。2)细粉砂岩0.05～0.01mm具有粘土岩特性，常与泥质岩或泥晶灰岩共生，可能成为生油层。若粉砂岩中混有较多的砂和粘土，按三级命名法命名。

四、粉砂岩2.根据碎屑成分单成分粉砂岩石英为主复成分粉砂岩除石英外，还有较多云母、长石或其它碎屑3.根据胶结物成分铁质粉砂岩钙质粉砂岩山东莱阳上侏罗统白云质粉砂岩四、粉砂岩四、粉砂岩Calcareoussiltstone,CambrianFucoidbeds,LochAssynt3mm1mmCalcareoussiltstone,CambrianFucoidbeds,LochAssynt

（三）成因经较长距离搬运，在稳定的水动力条件下缓慢沉降分布极其广泛砂岩向泥岩过渡的水流缓慢地带海、湖较深处、河漫滩、三角洲、泻湖、沼泽等四、粉砂岩黄河三角洲现代沉积颜色黄色、灰黄色、土黄色成分颗粒（70～80%）石英、长石、云母重矿物锆石、磷灰石、角闪石、绿帘石、金红石杂基（粘土）<15%胶结物（10～30%）－－方解石、白云石为主结构分选好、磨圆差四、粉砂岩（四）实例五、砂岩的油气储集性能及其与油气的关系孔隙性渗透性中-细砂岩；粗砂岩和粗粉砂岩砂岩物性的影响因素六、砂岩的研究方法及其意义PublishedreportsofreservoirpermeabilityandporosityintheHouseCreekfield

第四章陆源碎屑岩各论第三节粘土岩概述1.定义广义：主要由粒径<0.01mm的细碎屑物质（>50%）组成的沉积岩狭义：主要由粘土矿物（含量大于50%）组成的沉积岩第三节粘土岩

2.粘土矿物成因：机械方式：母岩风化而成★★化学方式：自生粘土矿物★将粘土岩归为细碎屑岩疏松或未固结成岩者——粘土固结成岩者——粘土岩/泥质岩/泥状岩有无页理——泥岩和页岩第三节粘土岩含水的硅酸盐或铝硅酸盐矿物，非晶质和结晶质两类。结晶质粘土矿物具有层状和链层状两种结构类型以层状结构粘土矿物最常见硅氧四面体铝/镁氧八面体一、粘土岩的物质成分（一）粘土矿物（1）高岭石族高岭石★★★、地开石★、珍珠陶土★1：1型双层结构单元层由一层Si-O四面体和一层Al-(O-OH)八面体组成高岭石单个晶体：六边鳞片状、书页状。集合体：蠕虫状、手风琴状；成因长石类矿物在酸性介质中分解的产物富含Al3+的硅酸盐转变一、粘土岩的物质成分（一）粘土矿物（2）蒙脱石族蒙脱石★★拜来石★★、绿脱石★、皂石★2：1型三层结构单元两层四面体夹一层八面体层蒙脱石/高岭石/微晶高岭石细鳞片状、鹅毛状、棉絮状，轮廓不清楚加水膨胀或呈浆糊状一、粘土岩的物质成分（一）粘土矿物I/S混层（3）伊利石族/水云母族伊利石★★、海绿石★2：1型结构单元层伊利石偏光显微镜下弯曲叶片状，低—中正突起，干涉色可达二级扫描电镜下圆滑鳞片状或带尖角和直边的片状一、粘土岩的物质成分（一）粘土矿物（4）绿泥石族2：1：1型结构单元层2：1结构单元层再叠置和连接一个八面体层。叶绿泥石★★★、鲕绿泥石★、铁绿泥石绿色集合体形态针叶状、玫瑰花状一、粘土岩的物质成分（一）粘土矿物绿泥石（5）混层粘土矿物两种或两种以上不同类型的粘土矿物结构单元叠置而成有序（规则）混层无序（不规则）混层一、粘土岩的物质成分（一）粘土矿物陆源碎屑矿物化学沉淀的自生矿物（<5%）有机物——生油母质煤、腐殖质、沥青质等一、粘土岩的物质成分（二）非粘土矿物二、粘土及粘土岩的物理性质（一）非渗透性(二)吸附性(三)吸水膨胀性(四)基它性质1.根据颗粒的相对含量划分1)粘土结构/泥质结构粘土>90%。2)含粉砂粘土结构粘土>75%，粉砂10～25%；3)粉砂质粘土结构粘土=75～50%，粉砂25～50%三、粘土岩的结构构造和颜色（一）粘土岩的结构2.按粘土矿物的结晶程度和晶体形态划分1)非晶质结构2)隐晶质结构★★★3)显微晶质结构4)粗晶结构三、粘土岩的结构构造和颜色（一）粘土岩的结构1宏观构造无波痕暴露成因构造水平层理小于1cm者称页理。小于1mm者为纹理生物扰动构造、生物遗迹同生变形构造泥火山、水下滑动等

2微观构造三、粘土岩的结构构造和颜色（二）粘土岩的构造粘土岩的颜色——主要是原生色，能反映生成环境。影响粘土岩颜色的主要因素粘土矿物成分、有机质和黄铁矿的含量、铁离子状态暗色（主要是灰色、黑色）强还原环境——（半）深湖/海、海湾、泻湖红色、紫红色强氧化环境浅绿色或灰绿色弱氧化——弱还原环境三、粘土岩的结构构造和颜色（二）粘土岩的颜色1.按成分分类1)单成分粘土岩伊利石粘土岩分布最广高岭石粘土岩蒙脱石粘土岩2)复成分粘土岩高岭石—蒙脱石粘土岩四、粘土岩的分类和主要类型（一）分类2按成因分类1)沉积型高岭石粘土岩——陆相地层（酸性介质）蒙脱石粘土岩——成因于火山玻璃水解（碱性介质）2)风化残积型母岩风化而成四、粘土岩的分类和主要类型（一）分类第四章陆源碎屑岩各论第四节碎屑沉积物的沉积后作用沉积后作用的定义碎屑沉积物沉积后转变为沉积岩直至变质作用以前或者因构造运动重新抬升到地表遭受风化作用以前所发生的一切作用。相当于英美文献中的“成岩作用”（diagenesis），即广义的成岩作用。实质地层水与沉积物之间从不平衡到平衡的变化过程第四节碎屑沉积物的沉积后作用成岩作用类型压实和压溶作用★胶结作用★交代作用★重结晶作用和矿物的多形转变作用溶解作用★★★成岩（作用）环境要素温度、压力、流体盆地的构造演化、生物扰动成岩阶段划分第四节碎屑沉积物的沉积后作用一、砂、砾沉积物（岩）的沉积后作用1.压实作用(compaction)是指沉积物沉积后在上覆水层和沉积层的重荷下，或在构造形变的作用下，发生水分排出、孔隙度降低、体积缩小的作用。沉积物进入埋藏阶段后最先经历的成岩作用（一）压实压溶作用（一）压实压溶作用一、砂、砾沉积物（岩）的沉积后作用末压实压实泥砂砂岩泥岩一、砂、砾沉积物（岩）的沉积后作用（一）压实压溶作用（一）压实压溶作用一、砂、砾沉积物（岩）的沉积后作用长石双晶纹变形，错断塑性颗粒变形（一）压实压溶作用一、砂、砾沉积物（岩）的沉积后作用2.压溶作用随埋藏深度的增加，碎屑颗粒接触点上所承受的压力增大，颗粒接触处的溶解度增高，发生晶格变形和溶解作用，砂质沉积物就进入了压溶作用阶段。3.效应随颗粒所受压力不断增加和地质时间的推移，颗粒由点接触→线接触→凹凸接触→缝合接触（一）压实压溶作用一、砂、砾沉积物（岩）的沉积后作用点接触线接触凹凸接触缝合接触（一）压实压溶作用一、砂、砾沉积物（岩）的沉积后作用缝合线概念胶结作用(cementation)是指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。是沉积岩孔渗性下降的主要原因之一主要发生在成岩作用时期胶结物的生长方式——孔隙充填式（二）胶结作用一、砂、砾沉积物（岩）的沉积后作用碳酸盐胶结物——代表碱性成岩环境方解石★★★白云石★★菱铁矿★文石、高镁方解石菱镁矿自形粒状铁白云石含铁方解石嵌晶式胶结（二）胶结作用1.碳酸盐岩胶结物一、砂、砾沉积物（岩）的沉积后作用方解石与白云石胶结作用碳酸盐胶结物氧化硅胶结物——代表酸性孔隙水介质环境蛋白石★、玉髓★★石英（★★★★）石英次生加大自生石英孔隙衬边（二）胶结作用2.二氧化硅胶结物石英自生加大两期胶结：石英与方解石高岭石——酸性水介质条件伊利石——富钾碱性条件绿泥石——富铁、镁还原条件蒙脱石——富钙碱性条件伊/蒙混层粘土矿物海绿石——微咸水石英砂岩粒间自生高岭石绿泥石薄膜状胶结长石砂岩（二）胶结作用3.粘土矿物胶结物（二）胶结作用4.沸石胶结物浊沸石斑状胶结（1）长石胶结物产状——自生加大边、自形晶体成分——钾长石、钠长石粒间孔中自生钠长石长石次生加大边（二）胶结作用5.其它自生矿物的胶结物长石次生加大（2）硫酸盐胶结物（3）赤铁矿胶结物（4）黄铁矿胶结物（5）海绿石黄铁矿石膏斑状胶结（二）胶结作用5.其它自生矿物的胶结物海绿石概念交代作用是指一种矿物代替另一种矿物的现象实质体系的化学平衡及平衡转移两个阶段原矿物的溶解+新矿物的生成（三）交代作用一、砂、砾沉积物（岩）的沉积后作用氧化硅和方解石相互交代作用方解石交代长石碳酸盐交代粘土矿物粘土矿物交代长石铁白云石交代石英铁方解石铁白云石斜长石高岭石化（三）交代作用1.碎屑岩中常见的交代作用方解石交代长石⑤粘土矿物间的交代作用（相互转化作用）泥岩中粘土矿物在埋藏成岩作用中的变化趋势地质时代越老绿泥石和伊利石增加高岭石和蒙脱石减少深埋藏地层绿泥石和伊利石为主高岭石和蒙脱石很少（三）交代作用1.碎屑岩中常见的交代作用⑥碳酸盐矿物的相互交代作用白云化作用去白云化作用⑦粘土矿物对石英的交代铁白云石交代方解石水云母交代石英（三）交代作用1.碎屑岩中常见的交代作用（三）交代作用2.交代作用的微观标志不规则边缘残留矿物包体矿物假象幻影构造交叉切割现象胶结物间的包裹关系1重结晶小晶体重新组合和结晶成大晶体矿物变得稳定碳酸盐胶结物重结晶，可形成连晶或嵌晶胶结物２矿物的多形转变较复杂的广义的重结晶作用只发生晶格、形状和大小的变化，晶体可以由大变小文石、高镁方解石→低镁方解石蛋白石→玉髓→石英胶磷矿→磷灰石（四）重结晶作用和矿物的多形转变一、砂、砾沉积物（岩）的沉积后作用1.溶解作用（1）概念岩石组分发生部分或全部溶解的现象。（2）机理沉积物（岩）中的孔隙水（介质）的物化条件（浓度、pH值、Eh值、成分等）发生改变，从而使其组分由稳定变得不稳定，以致发生溶解。（五）溶解作用与次生孔隙一、砂、砾沉积物（岩）的沉积后作用粒间孔隙粒内孔溶蚀裂缝孔隙（五）溶解作用与次生孔隙二、粘土沉积物（岩）的沉积后作用（一）粘土岩的沉积后作用的主要类型压实作用粘土矿物的转化粘土矿物的脱水作用（二）粘土沉积物沉积后作用与油气生成的关系1.自生矿物类型及分布特点碳酸盐矿物、石英、沸石类矿物、粘土矿物等随埋深、地温增加而发生规律性变化2.有机质成熟度3.古温度4.孔隙类型三、碎屑岩成岩阶段划分及主要标志（一）划分依据（一）划分方案1.同生成岩阶段2.早成岩阶段A亚期B亚期3.晚成岩阶段A亚期B亚期C亚期4.表生成岩阶段（二）划分和命名三、碎屑岩成岩阶段划分及主要标志三、碎屑岩成