碎屑岩成岩作用.pdf

1 碎屑岩成岩作用研究碎屑岩成岩作用研究 2 碎屑沉积物的沉积后作用是指碎屑沉积物沉积后转变 为沉积岩直至变质作用以前，或因构造运动重新抬升到地 表遭受风化以前所发生的一切变化过程及其结果。 碎屑沉积物的沉积后作用是指碎屑沉积物沉积后转变 为沉积岩直至变质作用以前，或因构造运动重新抬升到地 表遭受风化以前所发生的一切变化过程及其结果。其所经 历的整个地质时期称为 其所经 历的整个地质时期称为沉积后作用期沉积后作用期。。 三碎屑岩成岩作用（沉积后作用）三碎屑岩成岩作用（沉积后作用） 经历什么过程才变为现在的岩石经历什么过程才变为现在的岩石 3 沉积后作用的类型狭义的沉积后作用有沉积后作用的类型狭义的沉积后作用有 （一）压实和压溶作用（一）压实和压溶作用 （二）胶结作用（二）胶结作用 （三）交代作用（三）交代作用 （四）重结晶及多型转变作用（四）重结晶及多型转变作用 （五）溶解作用（五）溶解作用 三碎屑岩成岩作用（沉积后作用）三碎屑岩成岩作用（沉积后作用） 4 3.1 压实与压溶作用3.1 压实与压溶作用 3.1.1、压实作用3.1.1、压实作用 是沉积物沉积后在其上覆水体或沉积层的重荷下， 或在构造形变应力的作用下，发生水分排出、孔隙度降低、 体积缩小的变化过程。 是沉积物沉积后在其上覆水体或沉积层的重荷下， 或在构造形变应力的作用下，发生水分排出、孔隙度降低、 体积缩小的变化过程。 标志标志沉积物内部发生颗粒的滑动、转动、位移、 变形、破裂，进而导致颗粒的重新排列和某些结构构造的 改变。 沉积物内部发生颗粒的滑动、转动、位移、 变形、破裂，进而导致颗粒的重新排列和某些结构构造的 改变。 压实作用的结果压实作用的结果使岩石孔隙度降低，资料表明， 当埋深达 使岩石孔隙度降低，资料表明， 当埋深达3000米时石英砂岩的孔隙度将自米时石英砂岩的孔隙度将自40％左右降低至％左右降低至 10-30％％ 5 3.1.1压实作用3.1.1压实作用 6 3.1.1压实作用3.1.1压实作用 7 两者孔隙差别为什 么如此大 两者孔隙差别为什 么如此大 3.1.1压实作用3.1.1压实作用 8 颗粒压裂颗粒压裂 3.1.1压实作用3.1.1压实作用 9 3.1.1压实作用3.1.1压实作用 颗粒压裂颗粒压裂 10 假基质假基质 3.1.1压实作用3.1.1压实作用 11 颗粒间为点线 接触关系 值得注意与加大边相区分 颗粒间为点线 接触关系 值得注意与加大边相区分 3.1.1压实作用3.1.1压实作用 12 压实作用的结果压实作用的结果 孔隙度降低，渗透率降低孔隙度降低，渗透率降低，碎屑颗粒间的接触强 度增加，沉积层强度的增加和抗侵蚀能力的增强。 ，碎屑颗粒间的接触强 度增加，沉积层强度的增加和抗侵蚀能力的增强。 排出的水是孔隙流体的主要来源之一排出的水是孔隙流体的主要来源之一。孔隙流 体中的 。孔隙流 体中的Si4,K,Na, Mg2,Fe2,Ca2等离子等离子,是后期化 学成岩作用 是后期化 学成岩作用胶结作用胶结作用的物质基础。的物质基础。 3.1.1压实作用3.1.1压实作用 13 压实作用的影响因素压实作用的影响因素 （1 原始孔隙度大者易压实，反之亦然。泥质沉积物的 原始孔隙度7O～90％压实作用明显；砂岩的原始孔隙度45～ 55，其压实作用较弱； （1 原始孔隙度大者易压实，反之亦然。泥质沉积物的 原始孔隙度7O～90％压实作用明显；砂岩的原始孔隙度45～ 55，其压实作用较弱； （2荷重大、埋藏深度大压实明显。（2荷重大、埋藏深度大压实明显。 （3颗粒的形状、圆度、粗糙度、分选性、杂基含量等 对压实作用的效应也有影响。圆度越高，分选性越好，原始 沉积物填积越紧密，其压实作用较弱。 （3颗粒的形状、圆度、粗糙度、分选性、杂基含量等 对压实作用的效应也有影响。圆度越高，分选性越好，原始 沉积物填积越紧密，其压实作用较弱。 （4早期胶结作用能有效减弱压实效应。排水不暢也可 形成欠压实带。压实作用主要发生在胶结作用之前，即同生 期与早成岩早期。 （4早期胶结作用能有效减弱压实效应。排水不暢也可 形成欠压实带。压实作用主要发生在胶结作用之前，即同生 期与早成岩早期。 （5）颗粒的成分石英刚性颗粒含量越高，有利于抑制 压实作用对孔隙的减小。 （5）颗粒的成分石英刚性颗粒含量越高，有利于抑制 压实作用对孔隙的减小。 3.1.1压实作用3.1.1压实作用 14 （1）概念（1）概念 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，颗粒接触处的应力和 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，颗粒接触处的应力和 溶解度增高而导致的晶格变形和溶解作用的称压溶溶解度增高而导致的晶格变形和溶解作用的称压溶 作用。作用。 压溶作用是一种复杂的物理-化学成岩作用，压溶作用是一种复杂的物理-化学成岩作用， 亦称亦称化学压实作用。化学压实作用。 3.1 .2 压溶作 用 3.1 .2 压溶作 用 15 （（2）标志）标志颗粒接触处颗粒接触处压溶处压溶处的形态将依次由 点接触 的形态将依次由 点接触演化到线接触演化到线接触、凹凸接触、凹凸接触和缝合线状接触和缝合线状接触 形成压入坑构造； 形成缝合线构造； 形成压力影构造。 形成压入坑构造； 形成缝合线构造； 形成压力影构造。 3.1 .2 压溶作 用 3.1 .2 压溶作 用 16 3.1 .2 压溶作 用 3.1 .2 压溶作 用 17 3.1 .2 压溶作 用 3.1 .2 压溶作 用 线接触和凸凹接触边界线接触和凸凹接触边界 18 3.1 .2 压溶作 用 3.1 .2 压溶作 用 缝合状接触缝合状接触 19 3.1 .2 压溶作 用 3.1 .2 压溶作 用 缝合状接触缝合状接触 20 （（3）压溶作用的结果）压溶作用的结果 进一步减小孔隙体积和孔隙度进一步减小孔隙体积和孔隙度，增加岩石的密度 和强度，降低渗透率； ，增加岩石的密度 和强度，降低渗透率； 压溶作用为硅质胶结物提供了大量氧化硅，压溶作用为硅质胶结物提供了大量氧化硅，是石是石 英、长石等矿物次生加大生长英、长石等矿物次生加大生长，并造成颗粒之间相互 穿插接触的主要因素。 ，并造成颗粒之间相互 穿插接触的主要因素。此外，在压溶过程中，随着矿 物的溶解，尚有 此外，在压溶过程中，随着矿 物的溶解，尚有Al3，，Na，，K，，Ca2等元素进入孔 隙水，从而引起岩石中各种物质的重新分配。 等元素进入孔 隙水，从而引起岩石中各种物质的重新分配。 3.1 .2 压溶作 用 3.1 .2 压溶作 用 21 伊利石膜伊利石膜 3.1 .2 压溶作 用 3.1 .2 压溶作 用 22 从孔隙溶液中沉淀出矿物质（胶结物），将松散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变化过程及结果作用。的沉积物固结起来的变化过程及结果作用。胶结作胶结作 用是沉积物转变成沉积岩的重要作用，也是使沉积层用是沉积物转变成沉积岩的重要作用，也是使沉积层 中孔隙度和渗透率降低的主要原因之一。中孔隙度和渗透率降低的主要原因之一。 3.2 胶结作用3.2 胶结作用 23 （3）胶结物的类型 最常见的有二氧化硅、碳 酸盐和粘土矿物等， （3）胶结物的类型 最常见的有二氧化硅、碳 酸盐和粘土矿物等， 较常见的胶结物有石英、 长石、氧化铁、石膏和硬石膏、 重晶石、磷灰石、萤石、沸石、 黄铁矿、白铁矿等。其它类型 的胶结物也有产出但很少见。 较常见的胶结物有石英、 长石、氧化铁、石膏和硬石膏、 重晶石、磷灰石、萤石、沸石、 黄铁矿、白铁矿等。其它类型 的胶结物也有产出但很少见。 3.2 胶结作用3.2 胶结作用 24 （（4）结果与标志）结果与标志 松散沉积物变为固结岩石；碎屑颗粒间孔隙被充 填而进一步缩小、渗透率进一步降低；颗粒接 触强度和岩石强度增加。 松散沉积物变为固结岩石；碎屑颗粒间孔隙被充 填而进一步缩小、渗透率进一步降低；颗粒接 触强度和岩石强度增加。 具有特殊结构和一定数量胶结物的形成是最主要 的标志。 具有特殊结构和一定数量胶结物的形成是最主要 的标志。 3.2 胶结作用3.2 胶结作用 25 粘土胶结粘土结晶成自形微晶粘土胶结粘土结晶成自形微晶 26 胶结作用蒙脱石胶结石英，石英自形度较高胶结作用蒙脱石胶结石英，石英自形度较高 27 胶结作用蒙脱石胶结石英胶结作用蒙脱石胶结石英 28 自生石英胶结物自生石英胶结物 29 交代作用是指一种矿物代替另一种矿物的现象。交代作用是指一种矿物代替另一种矿物的现象。交 代作用基本是在固体状态下发生的， 交 代作用基本是在固体状态下发生的，有成分的带出与带 入， 有成分的带出与带 入，新矿物的形成与旧矿物的消失同时进行。新矿物的形成与旧矿物的消失同时进行。 3.3 交代作用3.3 交代作用 30 3.3 交代作用3.3 交代作用 31 石英碎屑被周围方解石交代形成连生胶结石英碎屑被周围方解石交代形成连生胶结 32 （（l 矿物假象矿物假象被交代矿物的原生成分虽已被交 代，但其晶体外形得到完好的保存。交代矿物具 有被交代矿物的假象。 被交代矿物的原生成分虽已被交 代，但其晶体外形得到完好的保存。交代矿物具 有被交代矿物的假象。 3.3.1 交代作用的主要标志交代作用的主要标志 长石高岭石化的假象长石高岭石化的假象 33 （（2幻影构造幻影构造岩石受岩石受 到强烈的交代作用，原到强烈的交代作用，原 生颗粒只留下模糊的生颗粒只留下模糊的轮轮 廓廓称为幻影称为幻影，如硅化颗 粒、强白云化岩石中的 生物骨壳等。其内部结 构甚至其边缘已消失， 但因其内部有包裹体存 在，故显示出颗粒幻影。 ，如硅化颗 粒、强白云化岩石中的 生物骨壳等。其内部结 构甚至其边缘已消失， 但因其内部有包裹体存 在，故显示出颗粒幻影。 3.3.1 交代作用的主要标志交代作用的主要标志 34 （（3交叉、切割、边缘蚕食现象交叉、切割、边缘蚕食现象矿物或颗粒 被自形晶体或镶嵌结构的晶体切割或溶（侵）蚀。 矿物或颗粒 被自形晶体或镶嵌结构的晶体切割或溶（侵）蚀。 3.3.1 交代作用的主要标志交代作用的主要标志 35 （（4 残留的矿物包 体 残留的矿物包 体外面矿物是交代矿 物，被包矿物是被交代 矿物。在岩石中发生了 多期矿物交代作用时， 主要根据矿物间的切割 和侵蚀以及包裹现象来 判断其生成顺序。 外面矿物是交代矿 物，被包矿物是被交代 矿物。在岩石中发生了 多期矿物交代作用时， 主要根据矿物间的切割 和侵蚀以及包裹现象来 判断其生成顺序。 被包矿物被包矿物 3.3.1 交代作用的主要标志交代作用的主要标志 36 石膏石膏 硬石膏硬石膏 含石膏粗粒砂岩 硬石膏脱水化成石膏。侏罗系三间 房，吐哈胜101井729.7米 含石膏粗粒砂岩 硬石膏脱水化成石膏。侏罗系三间 房，吐哈胜101井729.7米 3.3.1 交代作用的主要标志交代作用的主要标志 37 方解石对长石的交代作用方解石对长石的交代作用 碳酸盐胶结的砂岩中方解石或其他碳酸盐矿物交碳酸盐胶结的砂岩中方解石或其他碳酸盐矿物交 代钾长石碎屑也是代钾长石碎屑也是常见的现象常见的现象，，但方解石交代斜长石但方解石交代斜长石 的现象却很少见到。的现象却很少见到。 方解石常呈不规则的形状交代长石边缘或晶内， 亦常见到方解石沿长石解理或双晶方向进行交代，因 为这些方向是长石晶体构造上的弱带。 方解石常呈不规则的形状交代长石边缘或晶内， 亦常见到方解石沿长石解理或双晶方向进行交代，因 为这些方向是长石晶体构造上的弱带。 38 粘土矿物与长石的交代作用粘土矿物与长石的交代作用 各种粘土矿物均可交代长石。各种粘土矿物均可交代长石。 ①一般是钾长石（主要是正长石）高岭石化（称高岭 石化）最常见，不仅是在成岩过程中发生的，部分钾长石颗 粒在风化和搬运过程中也可发生水解作用和高岭石化作用。 ①一般是钾长石（主要是正长石）高岭石化（称高岭 石化）最常见，不仅是在成岩过程中发生的，部分钾长石颗 粒在风化和搬运过程中也可发生水解作用和高岭石化作用。 ②斜长石有可能在埋深不太大、二氧化碳分压较高和②斜长石有可能在埋深不太大、二氧化碳分压较高和pH 值较低（约等于值较低（约等于5）的酸性环境中被）的酸性环境中被粘土矿物粘土矿物交代，交代，发生绢 云母化。 发生绢 云母化。当被埋藏到较深处时，可能与来自富含有机质的泥 质层产出的酸性孔隙水接触，发生高岭石化。这一反应大约 在 当被埋藏到较深处时，可能与来自富含有机质的泥 质层产出的酸性孔隙水接触，发生高岭石化。这一反应大约 在100℃时进行得最快；一般情况下发生伊利石化。℃时进行得最快；一般情况下发生伊利石化。 粘土矿物交代长石一般首先沿解理或边缘进行。粘土矿物交代长石一般首先沿解理或边缘进行。 39 40 长石伊利石化长石伊利石化 41 42 长石的伊利石和钠长石化长石的伊利石和钠长石化 43 44 ①自然界中的①自然界中的泥岩通常都是多种粘土混合泥岩通常都是多种粘土混合沉积，随着 成岩作用的进展，矿物间会出现有规律的变化。研究粘土 杂基的成分和结晶度，就能反推成岩过程中岩石所经历的 沉积，随着 成岩作用的进展，矿物间会出现有规律的变化。研究粘土 杂基的成分和结晶度，就能反推成岩过程中岩石所经历的 最大埋深和最高温度。最大埋深和最高温度。 ②随埋深增加，常见的蒙脱石可以转化为伊利石，②随埋深增加，常见的蒙脱石可以转化为伊利石， 条件K条件K /H/H 6近正常海水, lg[H4SiO4] ＜106近正常海水, lg[H4SiO4] ＜10-4 -4的 的偏碱偏碱 环境环境，当温度为100～130℃时，，当温度为100～130℃时， 蒙脱石十蒙脱石十Al3＋＋K→伊利石十→伊利石十Si4＋＋n H2O 各种粘土矿物之间的交代作用各种粘土矿物之间的交代作用 45 ③当环境富含③当环境富含Fe2和和Mg2时，蒙脱石在将被绿泥 石所交代。 时，蒙脱石在将被绿泥 石所交代。由蒙脱石向伊利石或绿泥石转变的过程 中，还要经历一个中间混合层阶段。 由蒙脱石向伊利石或绿泥石转变的过程 中，还要经历一个中间混合层阶段。多发生在多发生在3000m 以下。以下。 ④高岭石在酸性孔隙水中高岭石是稳定的。④高岭石在酸性孔隙水中高岭石是稳定的。但当 温度达 但当 温度达165～～210℃时，环境为偏碱性并富含℃时，环境为偏碱性并富含Mg2，则 转化为绿泥石。在相同条件下，如果孔隙水富含 ，则 转化为绿泥石。在相同条件下，如果孔隙水富含K， 则转化为伊利石。 ， 则转化为伊利石。高岭石向绿泥石和伊利石转化一般高岭石向绿泥石和伊利石转化一般 发生在发生在3500一一4000m的深处。的深处。 各种粘土矿物之间的交代作用 46 伊蒙间层－伊利石化伊蒙间层－伊利石化 47 伊蒙间层－伊利石化伊蒙间层－伊利石化 48 伊蒙间层－伊利石转化伊蒙间层－伊利石转化 49 3.4 重结晶作用和矿物的多形转 变 3.4 重结晶作用和矿物的多形转 变 由非晶体变为结晶体、由小晶体重新组合结成大由非晶体变为结晶体、由小晶体重新组合结成大 晶体的作用过程，重结晶过程是矿物的内能降低变晶体的作用过程，重结晶过程是矿物的内能降低变 得稳定的过程。得稳定的过程。 矿物的多形转变是一种较复杂的广义的重结晶作 用。在一般情况下，当一种矿物转变为另一种更稳定 的矿物相时，只发生晶格和形状及大小的变化。 矿物的多形转变是一种较复杂的广义的重结晶作 用。在一般情况下，当一种矿物转变为另一种更稳定 的矿物相时，只发生晶格和形状及大小的变化。 50 伴随着石英次生加大粘土质杂基重结晶形成净杂基，伊利石伴随着石英次生加大粘土质杂基重结晶形成净杂基，伊利石 51 毛发状伊利石存在于石英颗 粒粒间，胶结石英 毛发状伊利石存在于石英颗 粒粒间，胶结石英 石英石英 52 蒙脱石胶结石英原杂基重结晶成隐晶质的 蒙脱石，形成净杂基粘土胶结 蒙脱石胶结石英原杂基重结晶成隐晶质的 蒙脱石，形成净杂基粘土胶结 53 多形转变 矿物的多形转变是一种较复杂的广义的重结晶 作用。 矿物的多形转变是一种较复杂的广义的重结晶 作用。 在一般情况下，当一种矿物转变为另一种更稳定 的矿物相时，只发生晶格形状及大小的变化。 在一般情况下，当一种矿物转变为另一种更稳定 的矿物相时，只发生晶格形状及大小的变化。 在碎屑岩中常见文石胶结物向方解石的转化、石 膏和硬石膏及非晶质蛋白石向玉髓及石英的转化。 在碎屑岩中常见文石胶结物向方解石的转化、石 膏和硬石膏及非晶质蛋白石向玉髓及石英的转化。 54 多形转变多形转变早期石膏连晶胶结，后期石膏脱水转化为硬石 膏，（）120；下第三系，江汉油田金6井 早期石膏连晶胶结，后期石膏脱水转化为硬石 膏，（）120；下第三系，江汉油田金6井 55 3.5 溶解作用及次生孔隙3.5 溶解作用及次生孔隙 56 溶解作用溶解作用 溶解作用溶解作用在一定成岩环境中，先期的组分碎屑 及填隙物都可以不同程度地被溶解，此种现象即 为溶解作用。 在一定成岩环境中，先期的组分碎屑 及填隙物都可以不同程度地被溶解，此种现象即 为溶解作用。 溶解作用的直接结果是形成碎屑岩中的次生孔 隙，因此，次生孔隙的识别即是在岩石薄片中确 定溶解作用的标志。 溶解作用的直接结果是形成碎屑岩中的次生孔 隙，因此，次生孔隙的识别即是在岩石薄片中确 定溶解作用的标志。 57 溶 解 作 用 溶 解 作 用 58 次生孔隙的识别次生孔隙的识别 次生孔隙的微观识别标志次生孔隙的微观识别标志 胶结物部分溶解、印模、颗粒的不均一排列、特大胶结物部分溶解、印模、颗粒的不均一排列、特大超粒） 孔隙、漂浮颗粒、伸长状（贴粒）孔隙、颗粒的部分溶解、 晶内孔隙、粒内溶孔以及颗粒及岩石中的破裂缝。 超粒） 孔隙、漂浮颗粒、伸长状（贴粒）孔隙、颗粒的部分溶解、 晶内孔隙、粒内溶孔以及颗粒及岩石中的破裂缝。 59 60 原有碎屑颗粒的溶解作用 形成铸模孔隙 原有碎屑颗粒的溶解作用 形成铸模孔隙 61 溶解作用溶解作用先期的碎屑和填隙物不同程度被溶解，形 成碎屑岩中次生孔隙（铸体薄片中红色充填部位，残 留颗粒边缘较平滑） 先期的碎屑和填隙物不同程度被溶解，形 成碎屑岩中次生孔隙（铸体薄片中红色充填部位，残 留颗粒边缘较平滑） 62 63 3.6 成岩作用阶段划分及主要标志 64 3.6.1 成岩阶段划分依据3.6.1 成岩阶段划分依据 镜质反射率镜质反射率 65 自生矿物的分布及其形成顺序和温度是划分成岩阶自生矿物的分布及其形成顺序和温度是划分成岩阶 段或成岩序列的主要标志段或成岩序列的主要标志 随着地层温度、压力的变化和孔隙水化学 性质的差异，在不同性质的水与岩石之间以及有机、无 机之间的相互反应，就会出现不同类型自生矿物，所以 自生矿物不仅可提供有关成岩过程中水介质性质的演变 资料，同时也具有一定 随着地层温度、压力的变化和孔隙水化学 性质的差异，在不同性质的水与岩石之间以及有机、无 机之间的相互反应，就会出现不同类型自生矿物，所以 自生矿物不仅可提供有关成岩过程中水介质性质的演变 资料，同时也具有一定地质温度计意义地质温度计意义。。 自生矿物自生矿物 66 如碳酸盐类胶结物，它可形成于不同胶结 世代，在同生、浅埋和深埋过程中其形成温度是不 同的。通过其 如碳酸盐类胶结物，它可形成于不同胶结 世代，在同生、浅埋和深埋过程中其形成温度是不 同的。通过其原生包裹体的均一温度测定原生包裹体的均一温度测定，可以了 解不同世代胶结物的形成温度，从而可确定其形成 顺序，有的形成较早，有的形成较晚。此外 ，可以了 解不同世代胶结物的形成温度，从而可确定其形成 顺序，有的形成较早，有的形成较晚。此外，通过，通过 稳定同位素分析稳定同位素分析，对其形成的水介质性质和成因也 可作进一步解释。 ，对其形成的水介质性质和成因也 可作进一步解释。 自生矿物自生矿物 67 自生石英自生石英 石英次生加大在储层中也分布普遍，根据加 大发育程度，特别是次生加大部分的包裹体温度也 可对其形成顺序和阶段作出判断， 石英次生加大在储层中也分布普遍，根据加 大发育程度，特别是次生加大部分的包裹体温度也 可对其形成顺序和阶段作出判断，如弱的石英加大 曾测得包裹体温度为655℃，随成岩温度的增 加，曾分别测得加大的包裹体温度有87℃、90℃、 126℃和155℃等， 如弱的石英加大 曾测得包裹体温度为655℃，随成岩温度的增 加，曾分别测得加大的包裹体温度有87℃、90℃、 126℃和155℃等，由此确定的成岩温度，为成岩阶 段划分提供了重要依据。 由此确定的成岩温度，为成岩阶 段划分提供了重要依据。 68 钠长石化的温度主要集中在100150℃，钠长石化的温度主要集中在100150℃，大 港油田在26004000m范围内的Ed 大 港油田在26004000m范围内的Ed1 1，ES，ES3 3中均可见到， 钠长石化比例随深度增加由54％增至91％。 大庆油田资料也表明，在小于1000m的早成岩 期钠长石占17％--30％，而到10002200m的晚成岩A期 钠长石所占比例由30％增至100％，主要温度范围也在 100125℃，而到150℃已完全变为钠长石。 中均可见到， 钠长石化比例随深度增加由54％增至91％。 大庆油田资料也表明，在小于1000m的早成岩 期钠长石占17％--30％，而到10002200m的晚成岩A期 钠长石所占比例由30％增至100％，主要温度范围也在 100125℃，而到150℃已完全变为钠长石。 钠长石化钠长石化 69 从沸石类矿物的分布来看，在储层中有三种类型 （1）在盐湖盆地中常见的为方沸石和钠沸石， （2）是与火山物质有关形成的沸石种类较多，如克拉玛依 油田石炭系和二叠系富火山物质的砾岩中，见有方沸石、片沸 石、辉沸石、浊沸石、丝光沸石等。 （3）是埋藏成岩过程中形成的浊沸石，分布也较普遍。 从沸石类矿物的分布来看，在储层中有三种类型 （1）在盐湖盆地中常见的为方沸石和钠沸石， （2）是与火山物质有关形成的沸石种类较多，如克拉玛依 油田石炭系和二叠系富火山物质的砾岩中，见有方沸石、片沸 石、辉沸石、浊沸石、丝光沸石等。 （3）是埋藏成岩过程中形成的浊沸石，分布也较普遍。 自生沸石类矿物自生沸石类矿物 70 从各地浊沸石分布来看，大多出现在晚成岩 A-B期，其形成温度大致在120～140℃，其相应层位的 Ro为1％-1.3％，热变指数3.2～3.8，最大热解峰温 465-470℃，个别达480℃，由这些资料也说明有机质 的热演化程度已较高。 从各地浊沸石分布来看，大多出现在晚成岩 A-B期，其形成温度大致在120～140℃，其相应层位的 Ro为1％-1.3％，热变指数3.2～3.8，最大热解峰温 465-470℃，个别达480℃，由这些资料也说明有机质 的热演化程度已较高。 自生沸石类矿物自生沸石类矿物 71 各种自生矿物在不同成岩阶段的分布及产状各种自生矿物在不同成岩阶段的分布及产状 72 在我国陆相碎屑岩中，蒙皂石存在两种演变途 径， 在我国陆相碎屑岩中，蒙皂石存在两种演变途 径，一是在富钾的水介质条件下向一是在富钾的水介质条件下向I／／s混层转化， 最后演变为伊利石．另 混层转化， 最后演变为伊利石．另是在富镁的水介质条件下 向绿泥石／蒙皂石 是在富镁的水介质条件下 向绿泥石／蒙皂石C／／S混层转化，最后演变为绿 泥石。 混层转化，最后演变为绿 泥石。 间层粘土矿物间层粘土矿物 混层粘土矿物的转化及粘土矿物组合 作为划分成岩阶段的重要依据 混层粘土矿物的转化及粘土矿物组合 作为划分成岩阶段的重要依据 73 C／S混层的出现一般在于旱气候或水的 矿化度较高具碱性水介质条件的储层中有分布， C／S混层的出现一般在于旱气候或水的 矿化度较高具碱性水介质条件的储层中有分布，如 塔里木盆地英买力、塔西南、草湖、塔东等地的第 三系以及中生代和少数石炭系中曾有所见，并常与 硬石膏、方沸石等共生，有的还见坡缕石。 如 塔里木盆地英买力、塔西南、草湖、塔东等地的第 三系以及中生代和少数石炭系中曾有所见，并常与 硬石膏、方沸石等共生，有的还见坡缕石。 间层粘土矿物间层粘土矿物 74 蒙皂石经I／S混层向伊利石的转化，在各盆 地中较为常见，按其演化的序列模式及有序度类型，将 I／S混层演化带分为 蒙皂石经I／S混层向伊利石的转化，在各盆 地中较为常见，按其演化的序列模式及有序度类型，将 I／S混层演化带分为 1蒙皂石带1蒙皂石带包括蒙皂石及蒙皂石层在I／S混 层中所占比例大干70％的工序混层有序度为R0； 包括蒙皂石及蒙皂石层在I／S混 层中所占比例大干70％的工序混层有序度为R0； 2无序混层带2无序混层带蒙皂石层在I／S混层中占50 ％～70％有序度为R0； 蒙皂石层在I／S混层中占50 ％～70％有序度为R0； 3部分有序混层带3部分有序混层带蒙皂石层在I／S混层中占 35％-50％有序度为Ro／R1； 蒙皂石层在I／S混层中占 35％-50％有序度为Ro／R1； 间层粘土矿物间层粘土矿物 75 4有序混层带4有序混层带蒙皂石层在I／S混层中占15 ％一35％有序度为R1； 5 蒙皂石层在I／S混层中占15 ％一35％有序度为R1； 5超点阵超点阵或称卡尔克博格式有序或称卡尔克博格式有序混层带混层带蒙 皂石层在I/S中所占比例小于15％有序度为R≥3； 蒙 皂石层在I/S中所占比例小于15％有序度为R≥3； 6伊利石带6伊利石带 间层粘土矿物间层粘土矿物 76 值得注意 I／S混层的演化在以下情况会出 现异常 值得注意 I／S混层的演化在以下情况会出 现异常 （1）（1）地层温度局部异常引起的转化带异常地层温度局部异常引起的转化带异常火 山岩的侵入，使局部从段的地温增高； （2） 火 山岩的侵入，使局部从段的地温增高； （2）水介质性质对I／S混层转化水介质性质对I／S混层转化盐湖盆地富 钾的水介质条件下，蒙皂石很快转化为伊利石而并非 受控于温度。 盐湖盆地富 钾的水介质条件下，蒙皂石很快转化为伊利石而并非 受控于温度。 间层粘土矿物间层粘土矿物 77 （3）（3）岩石组分对I／S混层转化的 影响岩石组分对I／S混层转化的 影响火 山岩成分富蒙皂石，在尚 未全部转化的情况下，所 以常见蒙皂石与无序或有序混层同时存在的现象；南 堡凹陷冀东油田第三系以及吐哈盆地侏罗系储层中均 可见到。 火 山岩成分富蒙皂石，在尚 未全部转化的情况下，所 以常见蒙皂石与无序或有序混层同时存在的现象；南 堡凹陷冀东油田第三系以及吐哈盆地侏罗系储层中均 可见到。 （4）在不整合面（4）在不整合面不整合面下地层中可见高岭 石的富集 ； 不整合面下地层中可见高岭 石的富集 ； 间层粘土矿物间层粘土矿物 78 间层粘土矿物间层粘土矿物 79 间层粘土矿物间层粘土矿物 80 主要是应用主要是应用镜质体反射率、孢粉颜色和热 变指数TAI以及热解色谱的热解峰温度 镜质体反射率、孢粉颜色和热 变指数TAI以及热解色谱的热解峰温度。按有机质 成熟度分为未成熟、半成熟、低成熟、成熟、高成熟、 过成熟等阶段，它们分别与蒙皂石经I／S混层演变为 伊利石的六个阶段相对应。 。按有机质 成熟度分为未成熟、半成熟、低成熟、成熟、高成熟、 过成熟等阶段，它们分别与蒙皂石经I／S混层演变为 伊利石的六个阶段相对应。 3.6.2 有机质热演化的有关地球化学指标有机质热演化的有关地球化学指标 81 随成岩作用的进行，压实作用使颗粒间 排列紧密，颗粒间接触强度增大， 随成岩作用的进行，压实作用使颗粒间 排列紧密，颗粒间接触强度增大，化学胶结作用也会 使岩石变得致密而失去塑性， 化学胶结作用也会 使岩石变得致密而失去塑性，它们在构造应力的作用 下，使岩石破裂而形成裂缝， 它们在构造应力的作用 下，使岩石破裂而形成裂缝，溶解作用使储集空间类 型发生变化，原生孔隙随埋藏深减少而次生孔隙有所 增加； 溶解作用使储集空间类 型发生变化，原生孔隙随埋藏深减少而次生孔隙有所 增加； 3.6.2 岩石结构构造特征及其物性变化岩石结构构造特征及其物性变化 82 3.6.2 岩石结构构造特征及其物性变化岩石结构构造特征及其物性变化 83 3.6.3 成岩作用类型划分及主要标志成岩作用类型划分及主要标志 84 3.6.3 成岩作用类型划分及主要标志成岩作用类型划分及主要标志 85 3.6.4 碎屑岩储层成岩模式3.6.4 碎屑岩储层成岩模式 3.1 淡水淡水-半咸水湖盆储层的成岩特征和模式半咸水湖盆储层的成岩特征和模式 我国的松辽盆地和渤海湾盆地是代表我国的松辽盆地和渤海湾盆地是代表,基本特征是基本特征是 1具有以连续埋藏为主的沉积埋藏史具有以连续埋藏为主的沉积埋藏史; 2地温高、成岩演化进程快地温高、成岩演化进程快,生储油层埋深浅生储油层埋深浅; （（3）储层的砂岩类型以长石砂岩为主； （ ）储层的砂岩类型以长石砂岩为主； （4）黏土矿物具有蒙脱石经）黏土矿物具有蒙脱石经I/S混层向伊利石的 正常演化特征； 混层向伊利石的 正常演化特征； 86 松辽盆地砂岩储集层成岩作用共生序列与孔隙演化图（据邢顺全）松辽盆地砂岩储集层成岩作用共生序列与孔隙演化图（据邢顺全） 87