沉积岩石学@4沉积期后变化
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同生动力压实作用: 负荷压力所引起的是静力压实作用, 但是当沉积物处在沉积过程中或尚未固结之前,沉积盆 地可能发生褶皱或断裂而产生同生动力压实力,它从各 个方向作用于沉积物,但常导致水平方向上产生很大的 应力,有时能相当于上覆地层的压力的两、三倍,使孔 隙流体发生迁移或使沉积物发生脱水、形变。并使粘土 矿物产生定向排列,脆性颗粒发生破裂。
第四章 沉积期后变化
同生作用
概念: 系指沉积物沉积下来后,与沉积介质还 保持着联系,沉积物表层与底层水之间所发 生的一系列作用和反应。 特点:见表
沉积质点A静止并固定在沉积物表面,不 再受到扰动或搬运。
质点A与底层水相接触并发生交换作用, 作用的趋势是使沉积物与底层水之间达到 平衡。这种作用的特点往往与底层水的性 质有关,而底层水的性质则与沉积盆地的 循环状况、沉积速率等关系密切。
压溶作用
概念: 在压力作用下,沉积物或沉积岩内发生的溶 解作用称为压溶作用。
分类: 包含有物理作用和化学作用两方面。 原理: 当沉积物埋藏深度加大,上覆地层压力超过
孔隙水所能承受的静压力,或者受较强的构造应力 作用时常发生压溶作用。 现象: 压溶作用将引起颗粒接触处的晶格形变和溶 解,碎屑岩及碳酸盐岩中的碎屑或颗粒呈凹凸接触, 形成压入坑,甚至成缝合状接触。例如沉积岩中的 缝合线构造。
自生矿物(包括结核)的形成
沉积期后阶段常见的自生矿物及结核。 意义: 多数情况下,这种自生矿物及结核代表
着成岩、后生、表生作用各阶段相应的地球 化学微环境,可以作为阶段划分的重要标志。 结核的形成及分类:
作业
1. 沉积期后4个阶段的主要特征有哪些(可参 考p.52表3-2)?
2. 何谓海解作用?海解作用阶段的代表性新 生矿物有哪些?
同生作用带的深度下界,从沉积物表面向 下延伸,一般不超过几十厘米,它取决于 盆地的深度、有机质的数量、堆积的速度 等。
成岩作用
系指松散沉积物脱离沉积环境而被固结成岩 石期间所发生的作用
特点:见表
后生作用
后生作用是继成岩作用阶段之后,在沉积岩 转变为变质岩之前所产生的一切作用和变化。 此变化阶段目前在苏联常称作后成作用。
胶结作用
是指从孔隙溶液中沉淀出矿物质(即胶结物) 将松散的沉积物粘结成坚硬岩石的过程,基 本上是化学和生物化学作用,它是沉积物转 变成沉积岩的最主要的一种作用,在某些碎 屑岩和粒屑内源岩中尤为重要。
固结作用
是泛指松散沉积物转变为固结岩石的过程, 它是通过胶结作用、压实作用、压溶作用、 甚至重结晶作用、生物的粘结作用等共同完 成的。
重结晶作用
指矿物组分以溶解--再沉淀或固体扩散等方式, 使得细粘晶粒集结成粗大晶粒的过程。其主 要特征是小晶体重新组合和结晶成大晶体。 胶体脱水,并转变为结晶物质的现象,称为 胶体陈化,也是一种重结晶作用。
重结晶的晶体内常具原岩成分的包裹体或残 留物,这是鉴别重结晶的重要标志。
矿物的多相转变则是一种较复杂的广义重结 晶作用。在一般情况下,当一种矿物相转变 为另一种更稳定的矿物相时,只发生晶格的 形状及大小的变化,而无化学成分的变化。
体的负荷压力的作用下,沉积物发生脱 水、压缩、固结等。 生物对成岩作用的影响 时间因素
沉积期后阶段的主要作用
压实作用(compaction) 压溶作用(pressure-solution) 胶结作用(cementation)和固结作用
(consolidation) 重结晶作用和矿物的多相转变作用
特点:见表
表生作用
是指沉积物抬升到近地表,在潜水面以下常 温常压或低温低压的条件下,由于渗透水和 浅部地下水(包括上升水)的影响下所发生的 变化。
特点:见表
沉积期后变化的影响因素
自由能: 在恒温、恒压条件下,自由能决 定着沉积期后化学反应进行的方向。
pH值、Eh值 温度的影响 压力对成岩作用的影响: 在上覆沉积及水
当水盆地长期循环良好,底部氧气充足则 发育喜氧细菌,导致沉积物中有机质的分 解产生CO2(Pco2明显增大),pH值降低。
在循环很差的盆地中,水处于停滞状态, 沉积物中有机质为厌氧细菌的作用,产生 H生2物S,,使因底而层造水成被暗污色染、、水毒平化层而理缺保乏存底完栖好 的微--薄层状泥质沉积物,pH值偏高。
3. 沉积期后变化的影响因素主要有哪些(简 答)?
4. 沉积期后阶段的主要作用有哪些(解释定 义或举例说明)?
5. 胶结物中常见的矿物主要有哪些?
交代作用
交代作用系指在沉积期后演化过程中,沉积 物(岩)中某种矿物被化学成分不同的另一种矿 物所取代的现象。
最常见的如石灰岩或灰泥被白云石交代的白 云石化作用,可成形白云岩或白云质灰岩。 灰岩也可以被SiO2交代,即硅化作用,常形 成燧石结核或燧石层;颗粒状的灰岩可以被 硅化,形成次生“石英岩”。许多菱铁岩及 某些磷块岩都是由碳酸盐岩被交代产生的。 这些交代产生的新生岩石,可以由原岩的残 余结构及组构提供交代作用ism of mineral) 交代作用(replacement) 自生矿物的形成(包括结核的形成)
压实作用
概念: 系指沉积物在上覆水体和沉积物负荷压力下,不 断排出水份,体积缩小,孔隙度降低的过程。
现象: 随着孔隙度的降低,相应地将引起沉积层渗透度 的降低。刚刚沉积下来的新鲜沉积物,其含水量可达 70-90%,受到压实作用后,含水量减少,并随埋藏深 度的加大而越来越少。
第四章 沉积期后变化
同生作用
概念: 系指沉积物沉积下来后,与沉积介质还 保持着联系,沉积物表层与底层水之间所发 生的一系列作用和反应。 特点:见表
沉积质点A静止并固定在沉积物表面,不 再受到扰动或搬运。
质点A与底层水相接触并发生交换作用, 作用的趋势是使沉积物与底层水之间达到 平衡。这种作用的特点往往与底层水的性 质有关,而底层水的性质则与沉积盆地的 循环状况、沉积速率等关系密切。
压溶作用
概念: 在压力作用下,沉积物或沉积岩内发生的溶 解作用称为压溶作用。
分类: 包含有物理作用和化学作用两方面。 原理: 当沉积物埋藏深度加大,上覆地层压力超过
孔隙水所能承受的静压力,或者受较强的构造应力 作用时常发生压溶作用。 现象: 压溶作用将引起颗粒接触处的晶格形变和溶 解,碎屑岩及碳酸盐岩中的碎屑或颗粒呈凹凸接触, 形成压入坑,甚至成缝合状接触。例如沉积岩中的 缝合线构造。
自生矿物(包括结核)的形成
沉积期后阶段常见的自生矿物及结核。 意义: 多数情况下,这种自生矿物及结核代表
着成岩、后生、表生作用各阶段相应的地球 化学微环境,可以作为阶段划分的重要标志。 结核的形成及分类:
作业
1. 沉积期后4个阶段的主要特征有哪些(可参 考p.52表3-2)?
2. 何谓海解作用?海解作用阶段的代表性新 生矿物有哪些?
同生作用带的深度下界,从沉积物表面向 下延伸,一般不超过几十厘米,它取决于 盆地的深度、有机质的数量、堆积的速度 等。
成岩作用
系指松散沉积物脱离沉积环境而被固结成岩 石期间所发生的作用
特点:见表
后生作用
后生作用是继成岩作用阶段之后,在沉积岩 转变为变质岩之前所产生的一切作用和变化。 此变化阶段目前在苏联常称作后成作用。
胶结作用
是指从孔隙溶液中沉淀出矿物质(即胶结物) 将松散的沉积物粘结成坚硬岩石的过程,基 本上是化学和生物化学作用,它是沉积物转 变成沉积岩的最主要的一种作用,在某些碎 屑岩和粒屑内源岩中尤为重要。
固结作用
是泛指松散沉积物转变为固结岩石的过程, 它是通过胶结作用、压实作用、压溶作用、 甚至重结晶作用、生物的粘结作用等共同完 成的。
重结晶作用
指矿物组分以溶解--再沉淀或固体扩散等方式, 使得细粘晶粒集结成粗大晶粒的过程。其主 要特征是小晶体重新组合和结晶成大晶体。 胶体脱水,并转变为结晶物质的现象,称为 胶体陈化,也是一种重结晶作用。
重结晶的晶体内常具原岩成分的包裹体或残 留物,这是鉴别重结晶的重要标志。
矿物的多相转变则是一种较复杂的广义重结 晶作用。在一般情况下,当一种矿物相转变 为另一种更稳定的矿物相时,只发生晶格的 形状及大小的变化,而无化学成分的变化。
体的负荷压力的作用下,沉积物发生脱 水、压缩、固结等。 生物对成岩作用的影响 时间因素
沉积期后阶段的主要作用
压实作用(compaction) 压溶作用(pressure-solution) 胶结作用(cementation)和固结作用
(consolidation) 重结晶作用和矿物的多相转变作用
特点:见表
表生作用
是指沉积物抬升到近地表,在潜水面以下常 温常压或低温低压的条件下,由于渗透水和 浅部地下水(包括上升水)的影响下所发生的 变化。
特点:见表
沉积期后变化的影响因素
自由能: 在恒温、恒压条件下,自由能决 定着沉积期后化学反应进行的方向。
pH值、Eh值 温度的影响 压力对成岩作用的影响: 在上覆沉积及水
当水盆地长期循环良好,底部氧气充足则 发育喜氧细菌,导致沉积物中有机质的分 解产生CO2(Pco2明显增大),pH值降低。
在循环很差的盆地中,水处于停滞状态, 沉积物中有机质为厌氧细菌的作用,产生 H生2物S,,使因底而层造水成被暗污色染、、水毒平化层而理缺保乏存底完栖好 的微--薄层状泥质沉积物,pH值偏高。
3. 沉积期后变化的影响因素主要有哪些(简 答)?
4. 沉积期后阶段的主要作用有哪些(解释定 义或举例说明)?
5. 胶结物中常见的矿物主要有哪些?
交代作用
交代作用系指在沉积期后演化过程中,沉积 物(岩)中某种矿物被化学成分不同的另一种矿 物所取代的现象。
最常见的如石灰岩或灰泥被白云石交代的白 云石化作用,可成形白云岩或白云质灰岩。 灰岩也可以被SiO2交代,即硅化作用,常形 成燧石结核或燧石层;颗粒状的灰岩可以被 硅化,形成次生“石英岩”。许多菱铁岩及 某些磷块岩都是由碳酸盐岩被交代产生的。 这些交代产生的新生岩石,可以由原岩的残 余结构及组构提供交代作用ism of mineral) 交代作用(replacement) 自生矿物的形成(包括结核的形成)
压实作用
概念: 系指沉积物在上覆水体和沉积物负荷压力下,不 断排出水份,体积缩小,孔隙度降低的过程。
现象: 随着孔隙度的降低,相应地将引起沉积层渗透度 的降低。刚刚沉积下来的新鲜沉积物,其含水量可达 70-90%,受到压实作用后,含水量减少,并随埋藏深 度的加大而越来越少。