第四节 沉积后作用及其阶段划分
沉积学陆源碎屑岩各论沉积后作用
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
一、砂、砾沉 积物（岩）的
第第 四四 节章
碎
屑
沉 积
陆
物源
的 沉
碎
积屑
后 作
岩
用各
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
石英次生加大
第一小节
石英自生加大
两期胶结：石 英与方解石
（二）胶结作 用
3. 粘土矿物胶结物
石英砂岩粒间 自生高岭石
– 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
绿泥石薄膜状胶结 长石砂岩
（二）胶结 作用
4. 沸石胶结物 浊沸石斑状胶结
（二）胶结 作用
（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 5. 其它自生矿物的胶结物
长石次生加大
（二）胶结作
用
黄铁矿
石膏斑状胶结
其它自生矿物的胶结物
1.
矿物岩石课件：沉积期后变化
三、主要沉积期后变化
（1）压实和压溶作用 （2）胶结作用 （3）交代作用 （4）重结晶作用
三、主要沉积期后变化
（1）压实和压溶作用：由于上覆沉积物的静水压力而使松散沉积物的体积 缩小、含水量减少、密度增加的作用称为压实作用。
基质含量减少，颗粒含量增加(例如浊积岩中基质含量低) 片状矿物趋向于平行颗粒表面定向排列 质地相对柔软。松脆的颗粒繁盛变形或破碎。如泥屑。鲕
矿物岩石
沉积后作用及其阶段划分
沉积后作用及其阶段划分
目录
Content
一、沉积后作用的概念 二、沉积期后变化阶段的划分和特点 三、主要沉积期后的变化
一、沉积后作用的概念
沉积后作用泛指沉积物形成以后，到沉积岩遭受风化作用和变质 作用之前这一演化阶段的所有变化或作用，包括成岩作用和后生作用。 成岩作用：沉积物转变沉积岩所发生的一系列变化。 后生作用：沉积岩形成以后到遭受风化作用或变质作用以前的变化。
胶结作用：指在成岩过程中，从粒间水溶液中沉淀出的矿物质，将松散沉 积物固结起来的作用，胶结作用是沉积物转变成沉积岩的重要作用。可发 生在成岩作用的各个时期。
胶结物：起到固结作用的矿物质。 常见的胶结物有硅质、碳酸盐质、铁质、硫酸盐质以及自生粘土矿物等。
三、主要沉积期后变化
（3）交代作用：是指一种矿物代替另一种矿物的现象，可发生在成 岩作用的各个阶段乃至表生期。
关，其分布不受层理控制。
二、沉积期后变化阶段的划分和特点
（4）表生成岩作用：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。
介质环境：弱酸性——酸性，氧化——弱还原条件。 表生矿物：粘土和硅质矿物、氧化物矿物、碳酸盐、硫酸盐矿物及表 生结核、细脉等。
沉积作用的阶段
沉积作用的阶段嘿，朋友们！咱今儿来聊聊沉积作用的阶段，这可有意思啦！你看啊，沉积作用就像是一场大自然的大工程。
想象一下，河流奔腾不息，带着各种泥沙、石块一路向前，就像个勤劳的搬运工。
这就是第一个阶段呀，物质的搬运。
那些泥沙呀，被河水带着到处跑，从山上跑到平原，从这里跑到那里，多有趣呀！然后呢，到了合适的地方，这些被搬运的物质就开始沉淀下来啦。
就好像跑累了要休息一样，它们安安静静地躺在那里，形成了一层又一层。
这就是沉积阶段啦，是不是很形象？就像我们收拾东西，把它们归置好放在一个地方。
在这个过程中啊，不同的物质会有不同的表现呢。
比如说有些小颗粒的泥沙，很容易就沉淀下来了，而那些大石块可能就没那么容易。
这就好像我们一群人，小个子可能更容易找到舒服的地方待着，大个子就得费点劲找个合适的地儿。
随着时间的推移，这些沉淀下来的物质会越积越多，越堆越厚。
这时候就进入到压实阶段啦。
就跟我们盖被子似的，一开始很蓬松，压一压就紧实了。
这些物质被压实后，就变得更加坚固了。
再往后呢，经过漫长的时间，它们可能还会发生一些变化，形成各种各样的岩石。
哇，这多神奇呀！从一开始的泥沙、石块，经过这么多阶段，最后变成了坚固的岩石。
你说大自然是不是很厉害？它就这么一点点地塑造着我们的地球。
沉积作用的这些阶段，就像是一部漫长的历史剧，每一个阶段都有着独特的故事。
我们生活的这个世界，有那么多奇妙的自然现象，沉积作用只是其中之一。
我们应该多去观察，多去了解，这样才能更好地感受大自然的魅力呀！所以呀，别小看了这些小小的泥沙和石块，它们可是大自然这部大剧里的重要角色呢！它们通过沉积作用的各个阶段，创造出了我们地球上丰富多彩的地貌和景观。
让我们一起珍惜和保护大自然，让这些神奇的过程能够一直延续下去吧！。
第四章 沉积物的搬运和沉积作用
第四章 沉积物的搬运和沉积作用第二节 风化、搬运和沉积的主要地质营力第一节 概述沉积物的形成作用包括风化作用、搬运作用及沉积作用。
风化: 是先成岩石(三大岩类)转化为新沉积物质的开始。
搬运: 新沉积物质运移,过路的和到盆地沉积的。
沉积：随着搬运能力的减弱，沉积物发生沉积；沉积下来后，可长期固定不再移动，也可在搬运，再沉积。
搬运和沉积的介质包括：水、大气、冰川、生物。
沉积物的搬运和沉积作用类型可分为三大类： (1) 碎屑物质的机械搬运和沉积作用， (2) 溶解物质的搬运和化学沉积作用， (3) 生物搬运和沉积作用。
(1)机械搬运和沉积作用：碎屑物质、粘土物质及内源颗粒物质的搬运和沉积作用是受流体力学定律支配。
悬浮在介质中被搬运，称作悬移搬运；在介质底部呈滚动或跳动方式被搬运，称为推移搬运。
(2)溶解物质的搬运和化学沉积作用：溶解物质在水介质中以真溶液或胶体溶液状态被搬运。
其搬运和沉积作用是受化学和物理化学定律所支配。
(3)生物搬运和沉积作用(影响作用)：生物的搬运作用相对来说意义不大，但其沉积作用意义巨大。
通过生物生理作用、生物物理作用和生物化学作用可使大量溶解物质、内源颗粒物质以及部分粘土物质发生沉积。
首页>>电子教材>>本章内容第三节 搬运和沉积中流体的基本类型第四节 沉积物床沙形体（底床形态）1、地质作用：造成地壳物质组成、结构构造发生变化的作用。
包括外力和内力地质作用。
沉积物的风化、搬运和沉积作用主要受控于外力地质作用。
2、地质营力：地质作用的能量。
地质营力一方面破坏着地壳岩石，同时又形成新的岩石。
3、介质：传播能量的媒介。
风化、搬运和沉积作用的介质类型有三种（三态）： 液态（水）：如流水、地下水、湖泊和海洋等； 固态（冰川）；气态（大气和风）。
水和大气是搬运和沉积介质，它们都是流体。
流体有两种基本类型：牵引流与重力流。
牵引流和重力流的流体力学性质、流体与颗粒的力学关系都有差异，从而形成不同的沉积特征。
3-第三章 沉积期后变化
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 小晶粒集结成粗大晶粒得过程。
矿物得多相转变：当一种矿物相变为另一种更稳定得矿物相时，只发
生晶格的形状及大小的变化，而无化学成分的变化。
第四节 沉积期后阶段的主要作用
1. 压实作用(compaction)
系指沉积物在上覆水体和沉积物负荷压力下，不断排 出水分，体积缩小，孔隙度降低的过程。
2. 压溶作用(pressure-solution)
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。 如缝合线构造，石英砂岩中某些石英次生加大边等也属 于压溶作用的产物
成岩作用阶段的划分和对比
二、有关术语的阐明
1. 同生作用(syngenesis)：指沉积物刚刚形成以后而尚与上覆水体相 接触时的变化。如‘海解作用’、‘海底风化作用’及‘陆解作用’ 等。 2. 成岩作用(diagenesis)：指上覆沉积物不断增加使早期沉积物逐渐 被掩埋，直至基本上与上覆水体脱离，使沉积物在新的物理化学条件下， 产生新的平衡，致使疏松的沉积物固结成岩的全部变化过程。 3. 后生作用(anadiagenesis / catagenesis)：继成岩作用阶段之后，在 沉积岩转变为变质岩之前或遭受风化作用之前所产生的一切作用和变化。
4. 表生作用(epigenesis)：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。
第三节 沉积期后的影响因素
沉积物脱离沉积环境进入沉积期后变化阶段，实质上是沉积物 在新的条件下，重新建立起新的平衡的过程。 影响这一平衡过程的因素主要有： 沉积物的成分、温度、压力、 以及层间水溶液的性质(溶度积、自由度、PH值、Eh值、浓度、溶 解气体的状况等) 。
碎屑沉积物(岩)的沉积后作用
塑性颗粒变形
泥岩岩屑被压实成假杂基
脆性颗粒破裂、错断
长石双晶纹变形，错断
石英沿极不完全菱形 解理破裂
②沉积物体积缩小、流体排出、原始孔隙度降低。
3000m
石英砂岩原始40％
30％～10％
排出的流体是其它多数沉积后作用发生的主要介质。
颗粒的结构成熟度对压实效应的影响明显。
圆度、形状、分选………，好 则紧密
（3）粘土矿物胶结物的形成与转变
略
（4）粘土矿物对储层的影响：
钾长石的高岭土化后体积将减少53.6%；
颗粒包膜、衬边的粘土矿物亦堵塞喉道——储层敏感性； 但晶粒较大的高岭石可保留晶间孔隙。
4. 沸石胶结物
火山碎屑、长石与孔隙水相互作用的产物。
成分： 方沸石、片沸石、浊沸石、斜沸石等, 化学成分类似于长石。 产状： 粒状、板状、纤维、针状、嵌晶状等 产出条件： 高的pH值，酸性则溶解 富含SiO2、Ca、Na、K等离子 高矿化度孔隙水和CO2
环境：火山物质较丰富
变化：成岩早期含量较高，晚期→其它粘土矿物。
③.伊利石
形态： 细而薄的鳞片状、纤维状，丝缕状，最高干涉色可达一 级顶部， 产状： 颗粒包膜（即：孔隙衬边）、孔隙搭桥（集合体） 埋深增大→结晶度变好，绢云母
产出条件： 富K碱性条件、其它粘土矿物转化
自生伊利石
分布于粒间的片状伊利石，SEM，2000。白垩系 泉头组，吉林油田梨参2井4264~4269m。
长石次生 加大边
长石次生 加大边
粒间孔中 自生钠长石
（2）硫酸盐胶结物
硫酸盐 石膏
脱水 水化
硬石膏、重晶石、天青石
产状：嵌晶、晶粒状胶结
产出条件：沉积期的蒸发、成岩期的溶解再沉淀、 孔隙水间或与矿物的反应。
沉积后作用的概念
沉积后作用的概念沉积后作用是指沉积物在地质历史长期作用下所发生的改变。
沉积物是指由固体颗粒、溶解物质、有机物等在气候、生物、地球物理等因素的作用下，逐渐沉积形成的岩层或沉积序列。
沉积后作用是一个复杂的过程，它涉及到多种物理、化学、生物等方面的作用与变化。
其中包括物理变质、化学变质、生物变质等各种过程。
首先是物理变质。
物理变质是指沉积物在地质作用下所发生的物理变化过程。
这些变化包括颗粒大小的改变、颗粒形状的改变、颗粒排列方式的改变等。
在物理变质过程中，沉积物的颗粒会逐渐变得更加紧密，颗粒之间的孔隙度减小，从而增强沉积物的密实性和抗压性。
其次是化学变质。
化学变质是指沉积物中的矿物质在地质历史长期作用下所发生的化学改变过程。
这些变化包括矿物质的成分变化、结构的改变、水分的消失等。
在化学变质过程中，一些矿物质会发生溶解、沉淀、热解、水合等反应，从而导致沉积物的成分和结构发生改变。
最后是生物变质。
生物变质是指生物活动在地质历史长期作用下对沉积物所造成的影响。
这些变化通常包括有机质的分解、生物礁的形成、化石的生成等。
在生物变质过程中，一些生物活动会导致沉积物中有机质的降解和转化，同时也会促进化石的生成和保存。
不同类型的沉积物在沉积后作用下所发生的变化也不尽相同。
例如，碎屑岩在物理变质的作用下，颗粒之间的压实度增加，可形成砾岩和石英岩；在化学变质的作用下，矿物质的成分会发生改变，可形成变质岩；在生物变质的作用下，有机物的降解和转化将促进石英质岩石的形成。
沉积后作用不仅对沉积物本身产生影响，也对整个地质环境和地质过程产生影响。
其中，沉积后作用对构造运动的影响尤为明显。
通过改变沉积物的物理性质和化学性质，沉积后作用可影响构造运动的传播和活动，从而对构造形变和地壳运动产生直接或间接的影响。
此外，沉积后作用还对地下水、矿藏等地质资源产生影响。
通过改变地下水的运动和分布、改变矿石矿物的组成和保存状态，沉积后作用可促进地下水资源的形成和矿藏的形成。
沉积学基础
沉积岩学基础目录第二章沉积岩的形成及演化第三章碎屑岩的成分第四章碎屑岩的结构及粒度分析第二章沉积岩的形成及演化沉积岩的形成及其形成后的演化的全部历史过程大致可分为以下几个阶段，即沉积岩原始物质（主要是母岩的风化产物）的形成阶段、沉积岩原始物质的搬运和沉积阶段（即沉积物的形成阶段）、沉积后作用阶段（其中又包括沉积物的同生作用和准同生作用阶段、沉积物的成岩作用阶段以及沉积岩的后生作用阶段）。
第一节母岩的风化作用—沉积岩最原始物质的形成第二节碎屑物质的搬运和沉积作用第三节溶解物质的搬运和沉积作用第四节沉积后作用及其阶段的划分第一节母岩的风化作用—沉积岩最原始物质的形成一、风化作用的概念二、各种造岩矿物的风化及其产物三、各种岩石的风化及其产物四、母岩风化过程中元素的转移顺序及母岩风化的阶段性五、母岩风化产物的类型六、风化壳七、沉积物的其他来源一、风化作用的概念沉积岩的原始物质有母岩的风化产物、火山物质、有机物质以及宇宙物质等，其中母岩的风化产物是最主要的，所以这里就着重介绍母岩的风化作用及其产物的形成，其他原始物质简述之。
母岩，如前所述，是供给沉积岩原始物质成分的岩石，主要是岩浆岩和变质岩，也包括早已形成的沉积岩。
风化作用是地壳表层岩石的一种破坏作用。
风化作用（weathering）是指由于温度的变化，大气、水和水溶液以及生物的生命活动等因素的影响，使地壳表层的岩石、矿物在原地发生物理的或化学的变化，从而形成松散堆积物的过程。
引起岩石破坏的外界因素有温度的变化、水以及各种酸的溶蚀作用、生物的作用、各种地质营力的剥蚀作用等。
在这些因素的共同影响下，地壳表层的岩石就处于新的不稳定状态，逐渐地遭受破坏，转变为风化产物。
这些风化产物就是最主要的沉积岩的原始物质成分。
风化作用按其性质可分为：物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用。
1．物理风化作用温度的变化以及岩石空隙中水和盐分的物态变化，使地壳表层的岩石、矿物在原地发生机械破碎而不改变其成分的过程叫物理风化作用（physical weatherring）。
沉积后作用的主要类型
沉积后作用的主要类型沉积后作用是指地质构造在沉积层形成后对其产生的改变和影响。
这些作用可以改变沉积岩的物理性质、化学性质和结构特征。
根据作用的性质和效果，可以将沉积后作用分为压实作用、固结作用、水动力作用、热液作用和生物作用等主要类型。
一、压实作用压实作用是指沉积层在地质构造作用下产生的压实效应。
当沉积物层逐渐增厚时，上层沉积物会受到下面层沉积物的重力作用，从而发生挤压和压实。
压实作用会使沉积岩的孔隙度减小，颗粒之间的接触面积增加，从而提高岩石的密实度和强度。
二、固结作用固结作用是指沉积岩在沉积后经历长时间的压实和溶解沉积物中的水分，导致岩石内部孔隙度减小，颗粒之间的接触更加紧密。
随着时间的推移，固结作用会使得沉积物中的水分被排除，形成岩石中的孔隙水逐渐消失，使岩石的强度和稳定性增加。
固结作用是形成岩石的重要过程之一。
三、水动力作用水动力作用是指水流对沉积物的侵蚀、运移和沉积过程。
在水动力作用下，沉积物可以被水流冲刷、搬运和沉积到其他地方。
水动力作用可以改变沉积物的粒度分布和层序结构，形成各种流泥石流、河流沉积和海岸沉积等地质现象。
四、热液作用热液作用是指地下热液对沉积物的溶解、沉积和改造作用。
热液作用常常发生在火山喷发、热液喷口和地热区等地质环境中。
热液作用可以使沉积物中的矿物质发生溶解、重新沉积和结晶，形成矿床和矿石等重要地质资源。
五、生物作用生物作用是指生物活动对沉积物和岩石的影响。
生物作用可以改变沉积物的物理性质、化学性质和结构特征。
例如，腐殖质的生物降解可以改变沉积物的有机质含量和颜色；生物作用还可以形成生物构造、生物痕迹和生物成岩作用等地质现象。
总结起来，沉积后作用的主要类型包括压实作用、固结作用、水动力作用、热液作用和生物作用。
这些作用可以改变沉积岩的物理性质、化学性质和结构特征，对地质构造和地质环境具有重要影响。
在地质学研究和资源勘探中，理解和研究这些作用对于揭示地球演化和资源分布具有重要意义。
石油大学地质学基础——第四章 沉积岩
常用的碎屑颗粒粒度分级表
2的几何级数制 粒 巨 粗 中 细 粗 中 细 砾 砾 砾 砾 砂 砂 砂 粉砂 细粉砂 砂 级 划 分 巨 中 砾 卵 砾 砾 石 石 颗粒直径(毫米) ＞256 256～64 64～4 4～ 2
2～1 1～0.5 0.5～0.25 0.25～0.125 0.125～0.0625 0.0625～0.0312 0.0312～0.0156 0.0156～0.0078 0.0078～0.0039
包括发生变质作用以前或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。
成岩作用类型：
压实作用、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
（1）压实作用 沉积物在上覆水层和沉积层的重荷(压力)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。
粘土的孔隙度80%
20%
（2）压溶作用 随埋藏深度的增加，碎屑颗粒接触点上因压力增大， 发生晶格变形和溶解作用。 压实作用和压溶作用是持续进行的。
（3）胶结作用 从孔隙溶液中沉淀出矿物质（胶结物），将松散 的颗粒固结起来的作用。 是碎屑沉积物的主要成岩方式。
常见的胶结物有：硅质、钙质、铁质、粘土、石膏等。
2. 沉积岩的分类
根据沉积岩原始沉积物质成分的来源 1.母岩风化产物为主的沉积岩 碎屑岩 化学岩
砾岩 砂岩 粉砂岩 粘土岩 碳酸盐岩 硫酸盐岩 卤化物岩 硅岩 其它化学岩
3.生物遗体为主的沉积岩 2.火山碎屑物质为主的沉积岩
可燃有机岩 非可燃有机岩
火山碎屑岩
煤 油页岩
第二节 沉积岩的一般特征
1. 沉积岩的化学成分 与岩浆岩类似，相对富Fe 3+ 、Na2O、H2O、CO2。 2. 沉积岩的矿物成分 岩屑、矿屑、粘土、蒸发矿物、碳酸盐等。暗色矿物很少。 3. 沉积岩的颜色
《沉积岩与沉积相》课程笔记
《沉积岩与沉积相》课程笔记第一章：沉积岩的基本概念及基本特征1.1 沉积岩的定义沉积岩，也称为沉积物岩，是指在地表或地表附近，由风化作用产生的碎屑物质、生物残骸或化学沉淀物，经过搬运、沉积、压实和胶结等地质作用形成的岩石。
沉积岩覆盖了地球表面约75%的面积，是地壳中最丰富的岩石类型之一。
1.2 沉积岩的形成过程沉积岩的形成是一个复杂的地质过程，主要包括以下几个阶段：（1）母岩的风化作用- 物理风化：由于温度变化、冰冻作用、植物根系的生长等物理因素导致岩石破碎。
- 化学风化：岩石与水、氧气、二氧化碳等化学反应，导致矿物成分发生变化。
- 生物风化：生物活动，如微生物、植物和动物，通过其代谢过程分解岩石。
（2）碎屑物质的搬运和沉积- 搬运介质：水流、风力、冰川、重力等自然力量。
- 搬运过程：侵蚀、携带、沉积、分选等。
- 沉积环境：河流、湖泊、海洋、沙漠等。
（3）沉积后作用- 压实作用：上覆沉积物的重量导致下伏沉积物排水、体积减小。
- 胶结作用：矿物质填充沉积物间隙，使之固结成岩。
- 成岩作用：包括化学沉淀、生物化学作用、矿物转变等。
1.3 沉积岩的基本特征（1）层理构造- 定义：沉积岩中的层状结构，反映了沉积环境的周期性变化。
- 类型：水平层理、波状层理、交错层理、递变层理等。
（2）化石- 重要性：提供了生物演化和古环境信息。
- 类型：植物化石、动物化石、微生物化石等。
（3）成分和结构- 碎屑成分：石英、长石、云母等矿物碎屑。
- 填隙物：泥质、碳酸盐、硅质等胶结物。
- 结构：根据粒度分为砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩等。
（4）颜色- 影响因素：沉积物成分、氧化还原条件、有机质含量等。
- 常见颜色：灰色、黄色、红色、绿色、黑色等。
1.4 沉积岩的分类沉积岩可以根据其成因、成分和结构进行分类：（1）碎屑岩- 砾岩：由直径大于2毫米的碎屑组成。
- 砂岩：由直径在0.0625毫米至2毫米之间的碎屑组成。
- 粉砂岩：由直径在0.0039毫米至0.0625毫米之间的碎屑组成。
资源勘查工程专业《沉积岩石学》教学大纲
资源勘查工程专业《沉积岩石学》教学大纲课程名称：中文名称：沉积岩石学；英文名称：Sedimentary Petrology课程编码：131031学分：5分总学时：80学时，其中，理论学时：56学时，实验学时：24学时适应专业：资源勘查工程专业先修课程：地球科学概论、结晶学与矿物学、普通岩石学、古生物地史学执笔人：何幼斌审订人：李维锋、胡明毅一、课程的性质、目的与任务《沉积岩石学》属于学科基础课。
沉积岩的分布面积很广，大陆表面约有75%的面积被沉积层覆盖，大洋底几乎全部被沉积物和沉积岩所覆盖。
沉积岩石学是研究沉积岩（包括沉积矿产）的特征、生成及其在空间和时间上的分布规律的一门地质科学。
是资源勘查工程专业本科生的一门专业核心课，主要讲授沉积岩和沉积相的基本理论和基本知识、以及研究沉积岩和沉积相的基本方法，使学生掌握沉积岩和沉积相的基础理论、基本知识以及鉴别沉积岩的基本技能，学会开展沉积相研究的基本方法。
培养学生具有沉积岩石学基础理论、基本知识、基本技能，为学生学好后续专业课程和毕业后进行油区岩相古地理研究打下良好的基础。
三、教学内容与学时分配第一章绪论（1学时）沉积岩、沉积岩石学、沉积学的概念（重点）；沉积岩石学的研究历史与现状、沉积岩石学的任务及研究方法。
第二章沉积岩的形成及演化（6学时）本章重点是碎屑物质在流水中的搬运和沉积作用、沉积岩的分类。
第一节沉积岩原始物质的来源母岩的风化作用及其风化产物类型，碎屑岩的矿物成熟度概念及其研究的地质意义，风化壳的概念及其研究的地质意义第二节碎屑物质的搬运和沉积作用碎屑物质在流水、空气、冰川中的搬运和沉积作用第三节溶解物质的搬运和沉积作用溶解物质（胶体溶液、真溶液）的搬运和沉积作用，生物的搬运和沉积作用，机械沉积分异作用和化学沉积分异作用及其二者关系；正常沉积和事件沉积的概念及关系第四节沉积期后变化沉积后作用概念、基本类型、特征及其阶段划分第五节沉积岩的分类第三章沉积岩的构造和颜色（6学时）本章重点是层理、波痕第一节绪论研究沉积岩构造和颜色的意义，沉积构造分类第二节物理成因的构造流动成因的构造、侵蚀成因的构造、同生变形构造、暴露成因的构造第三节化学成因的构造结晶构造、压溶构造、结核第四节生物成因的构造生物遗迹构造、生物扰动构造、生物生长构造、植物根痕第五节沉积岩的颜色第四章陆源碎屑岩（10学时）本章重点与难点：碎屑岩的成分与结构、砂岩分类第一节碎屑的物质成分碎屑物质（矿物碎屑、岩石碎屑）、化学沉淀物质；碎屑岩的化学成分第二节碎屑岩的结构碎屑岩的结构组分（碎屑颗粒、杂基、化学胶结物、孔隙）的概念及各结构组分的特点；碎屑岩的胶结类型、颗粒支撑性质；碎屑岩的结构成熟度概念及研究的地质意义第三节砾岩和角砾岩砾岩的一般特征，砾岩的分类，砾岩主要成因类型的特点，砾岩研究方法和意义第四节砂岩及粉砂岩砂岩的一般特征，砂岩的分类，各类砂岩（石英砂岩、长石砂岩、岩屑砂岩、杂砂岩）的特点及其形成环境，通过砂岩资料研究物源区构造背景，粉砂岩的一般特征及粉砂岩的成因第五节粘土岩粘土岩的一般特征，粘土岩的分类及其主要类型的特点，粘土沉积物的沉积后变化及其与油气关系第五章火山碎屑岩（1学时）火山碎屑岩的概念及岩石的一般特征，火山碎屑岩的分类及各主要岩石类型的特征，火山碎屑岩的成因类型及其识别标志第六章碳酸盐岩（8学时）本章重点是与难点：碳酸盐岩的主要结构组分、石灰岩的分类、白云岩的生成机理第一节碳酸盐岩概论碳酸盐岩岩石学研究新进展，碳酸盐岩的物质成分和结构组分特点，碳酸盐岩的构造和颜色。
《沉积岩岩石学》课程笔记
《沉积岩岩石学》课程笔记第一章：沉积岩岩石学概念1.1 沉积岩的定义和特征沉积岩是由母岩经过物理、化学和生物作用破碎、搬运、沉积并经过长时间的压实和胶结作用形成的岩石。
沉积岩具有以下特征：- 成分：主要由石英、长石、云母、粘土矿物等碎屑物质组成，也可含有有机质、碳酸盐等自生矿物。
- 结构：沉积岩具有独特的结构，如层理、波痕、泥裂等，反映了沉积环境和沉积过程。
- 构造：沉积岩的构造多样，包括水平层理、波状层理、交错层理等，是沉积环境和沉积作用的重要标志。
- 成岩作用：沉积岩在形成过程中经历了压实、胶结、重结晶等成岩作用，影响了其物理和化学性质。
1.2 沉积岩的分类根据沉积岩的组成和形成过程，可将其分为以下几类：- 碎屑岩：由母岩破碎、搬运、沉积形成的岩石，如砂岩、砾岩等。
- 泥质岩：由细粒沉积物经长时间沉积、压实形成的岩石，如泥岩、页岩等。
- 化学岩：由化学沉积作用形成的岩石，如石灰岩、白云岩等。
- 生物岩：由生物残骸沉积形成的岩石，如礁灰岩、贝壳灰岩等。
1.3 沉积岩在地质历史中的重要性沉积岩在地质历史中具有重要意义，主要体现在以下几个方面：- 地层划分：沉积岩具有明显的层理和化石，是地质年代划分和地层对比的重要依据。
- 资源矿产：许多金属矿产、非金属矿产和能源矿产（如煤、石油、天然气）都赋存于沉积岩中。
- 环境记录：沉积岩记录了地球历史上的古气候、古地理、生物演化等信息，对了解地球演变过程具有重要意义。
- 工程地质：沉积岩的物理和化学性质影响工程建设和地基处理，对工程地质研究具有重要意义。
1.4 沉积岩研究方法研究沉积岩的方法主要包括：- 宏观观察：通过野外考察、露头观测等手段，研究沉积岩的宏观特征，如颜色、层理、构造等。
- 显微镜观察：利用光学显微镜、扫描电镜等仪器，观察沉积岩的微观特征，如矿物成分、结构、成岩作用等。
- 地球化学分析：通过对沉积岩样品进行元素和同位素分析，研究其物质来源、沉积环境和成岩过程。
第三章 沉积期后变化
长石粒内溶蚀孔隙及粒间溶孔
砂 岩 内 的 溶 孔
溶孔亮晶鲕粒白云岩，发育负鲕结构（粒内溶孔和示底构造）
负鲕
负鲕
负鲕
5. 自生矿物的形成
自生矿物和结核代表着成岩、后生、表生作用阶段响 应的地球化学微环境，可以作为阶段划分的重要标志。 自生矿物和胶结物没有严格的定义区分。 常见的自生矿物有：海绿石、鲕绿泥石、沸石、粘土 矿物、菱铁矿、自生长石、自生硅质矿物、莓状黄铁矿、 铁白云石等。
次生加大的石英
鲕绿泥石
石英次生加大及片状伊利石充填
绿泥石
川中地区包浅001-1井须二段砂岩
粒间残余孔隙内见伊利石、黄铁矿颗粒
最常见的现象是交代、重结晶、次生加大等。
4.表生成岩作用
较深埋藏的岩石，被抬升到潜水面以下，在常温常压的 条件下，在渗滤水和浅部地下水(包括上升水)的影响下所发 生的变化，称为表生成岩作用。 表生成岩作用与暴露于地表或潜水面以上的岩石所遭受 的风化作用是不相同的，风化作用是一种“去石化作用” ， 是使岩石发生解离和成壤作用。而表生成岩作用表现为次生 胶结、交代、某些物质的富集以及成矿作用。表生成岩作用 的强度取决于岩石的渗透性、岩性及古地理、古气候等条件。
连生胶结（嵌晶结构）— 方解石胶结物的重结晶作用
单体六方板状，集合体书册状、蠕虫状高岭石晶间孔
5.溶解作用
砂岩中的任何碎屑颗粒、杂基、胶结物和交代矿 物，在一定的成岩环境中都可以不同程度地发生溶解作 用。溶解作用的结果形成了砂岩中的次生孔隙。 如果溶解作用仅仅是砂岩中的原生胶结物被全部溶 解掉，那么所形成的次生孔隙的结构特征与原生孔隙完 全一致。如果碎屑颗粒与自生矿物被溶解或部分溶解， 则所形成的次生孔隙结构与原生孔隙有很大的差别。早 期形成的次生孔隙，又可被后来的胶结物充填，交代矿 物又可对碎屑和自生矿物进行再交代，以后又可再度发 生溶解。这样，砂岩的孔隙结构可以发生极大的变化。
碎屑沉积物的沉积后作用
细粒长石砂岩（含油） 骨架颗粒紧密排列，多呈凹凸－线状接触 蓝色铸体，单偏光，下第三系沙河街组 胜利油田营72井2852.0m
颗粒之间的溶蚀
颗粒接触紧密 中－粗粒石英砂岩 压实作用使石岩颗粒呈线 接触，紧密镶嵌。正交偏光 侏罗系延安组，长庆油田北80井1434.3m
压实作用强度
树被压扁，压扁率
泥岩压实率很大，能到40%
颗粒填集密度测量
颗粒截距总长度
填集密度= --------------------- 100％ 测量长度
压实率－压实率反映了砂体压实后原始孔隙体积降低的百分比 原始孔隙体积 — 压实后粒间体积
压实率= -----------------------------------------原始孔隙体积
对变质作用与沉积成岩作用的界限可从两个方面考虑：
1>. 基于沉积岩石学的观点: 沉积物中相互连通孔隙的完全封 闭是成岩作用结束、变质作用开始的标志 2>. 另一个基于变质岩石学的观点: 强调真正变质矿物组合的 出现是 变质作用开始的重要标志。 这些变质矿物包括浊沸石、硬柱石、钠云母和叶腊石等。 很低温变质作用(Very Low Temperature Metamorphism)
压溶作用较强，石英颗粒呈缝合线状接 触。正交偏光，二叠系下石盒子组，长 庆油田镇川l井2076.0m
阴极发光 边缘次生加大
早期压实作用
粗－中粒岩屑砂岩
石英呈棕色发光，局 部有加大，颗粒有的 呈线状接触
石炭系，沁水盆地沁 参1井1040.5m
六千米以下石油天然气可能就不存在了，因为被压实了，但是现在发现七千米以下发现了石油
颗粒重排
部分完整的贝 壳发生破碎
沉积岩石学@4沉积期后变化
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？
沉积岩课件 沉积期后变化-PPT精品文档
2、根据煤岩学（瓦索耶维奇等（1963，1968）的划分方案）
1）成岩作用（泥炭阶段）
2）后生作用。包括以下三个时期： ①早后生（褐煤阶段）；
②中后生（煤化阶段）；
③晚后生（成煤阶段）。 3) 近变质作用
8
第三章、沉积期后变化
第二节、沉积期后变化的阶段划分和特点
3、根据地球化学环境（费尔布里奇（Fairbridge，1967）分类）
由于最终被埋藏后脱离了地表环境，温度、压力、pH、Eh、CO2 、 O2、生物等均有不同程度的但却十分明显地变化；
变化是全面的系统的复杂的，既有物理的也有化学的，既受物理也
受化学规律支配控制； 对沉积岩的性质起极重要的控制作用，对储层的孔隙度、渗透率起
决定性的作用；
成岩的过程也是岩层中各种物质的迁移、富集或重新分配重新组成 的过程，也即是油气成矿的过程。
l）同生成岩：埋深0～1000m，与沉积环境关系密切，常导致早期石化作用和 自生成矿作用； 2）深理成岩：理深为1000一10000m，发生的变化多种多样，是在封存水和其 他流体特别是卤水和石油）向上和侧向运移的情况下发生的，温度可达100一 200℃； 3）表生成岩：大气水的影响显著，发生的变化有氧化作用。风化作用等。
松散的沉积物
同生、成岩作用
埋藏区
沉积岩
沉积后作用阶段 后生、表生作用
（成岩作用）
3
变质岩（之前）
第三章、沉积期后变化
第一节、概述
一、沉积后作用（概念）：
泛指沉积物形成以后，到沉积岩遭受风化作用和变质作用之
前这一演化阶段的所有变化或作用。亦称为广义的成岩作用。
广义成岩作用包括： 狭义成岩作用、后生作用 狭义成岩作用：沉积物转变为沉积岩所发生的一系列变化
第四章++沉积有机质的演化作用
岩基、岩株、岩床、岩墙、岩脉
特征：
1）变质范围窄于深成热变质和区域岩浆热变质； 2）接触带上被烘烤成天然焦或石墨； 3）变质程度、变质带宽度随离岩体的距离而变化，且
芳香稠环体系 基本结构单元:
延展度（La） 堆砌度（Lc） 层面间距（d）
碳网层数:堆砌度 与层面间距之比
沉积有机质大分子基本结构 单元维度示意图
（转引杨起等，1979）
二、有机质演化的地质因素
（一）受热温度
地热场温度由大地热流形成，即地温梯度 乘埋藏深度再加上地表浅处恒温带温度。
地温梯度：单位深度条件下地温的变化幅 度，一般用℃/100m表示。
含量较低
含量较低
太原组
0.71
45
含量较高
含量较高
含量较高
徐州煤田从太原组经山西组到下石盒子组，成煤环境 由受海水强烈影响的泥炭沼泽向纯陆相泥炭沼泽转化，沉积 有机质的生物降解程度逐渐降低，造成富氢镜质组显微组分 （如具有荧光的基质镜质体）的含量随层位增高而减少，导 致镜质组反射率随层位增高而增大。
第四章 沉积有机质的演化作用
第一节 演化的阶段与标志 第二节 演化产物 第三节 演化的地质－地球化学机理 第四节 沉积有机质的演化类型
第一节 演化的阶段与标志
一、 沉积有机质演化阶段 二、 沉积有机质演化标志 三、 沉积有机质演化跃变
一、一、沉沉积积有有机机质质演演化化阶阶段段
沉积有机质的完整演化历程包括： 沉积作用：外、内营力地质作用 埋藏作用：内营力地质作用 风化作用：外、内营力地质作用
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本节要点：
沉积后作用阶段的划分
成岩作用阶段的划分和对比
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三、有关术语的阐明
1. 埋藏成岩作用（buried diagenesis）：碎屑沉积 物随埋深增加，主要由于机械压实作用和化学胶结作 用，致使岩石逐渐变致密、孔隙度减小、物性变差等 一系列物理和化学变化直到变质作用。 2. 沉积后作用（postsedimentation process）：泛指 沉积物形成以后到沉积岩遭受风化作用和变质作用以 前这一演化阶段的所有变化和作用。
广义的成岩作用包括狭义的成岩作用和后生 作用两个阶段，等同于沉积后作用。 成岩作用（ diagenesis ）：沉积物转变沉积 岩所发生的一系列变化。 后生作用（ catagenesis ）：沉积岩形成以后 到遭受风化作用或变质作用以前的变化。
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3. 同生作用（syngenesis）：指沉积物刚刚形成以 后而尚与上覆水体相接触时的变化。如‘海解作用’、 ‘海底风化作用’及‘陆解作用’等 。 4. 准同生作用（penesyngenesis）：主要是指潮上 带的疏松碳酸钙沉积物被高镁粒间盐水白云化的作 用。 5. 成岩作用（diagenesis）：指上覆沉积物不断增 加使早期沉积物逐渐被掩埋，直至基本上与上覆水体 脱离，使沉积物在新的物理化学条件下，产生新的平 衡，致使疏松的沉积物固结成岩的全部变化过程。
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四、沉积后的影响因素 沉积物脱离沉积环境进入沉积后变化阶 段，实质上是沉积物在新的条件下，重新建立 起新的平衡的过程。 影响这一平衡过程的因素主要有： 沉积物 的成分、温度、压力以及层间水溶液的性质 （溶度积、自由度、pH值、Eh值、浓度、溶解 气体的状况等） 。
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五、沉积后作用主要类型 1. 压实作用（compaction） 2. 压溶作用（pressure-solution） 3. 胶结作用（cementation）和固结作用 （consolidation） 4. 重结晶作用（recrystallization）和矿物的 多相转变作用（neomorphism of mineral） 5. 交代作用（replament） 6. 溶解作用（dissolution）Βιβλιοθήκη 长江大学地球科学学院母
岩
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沉积物形成阶段
沉 沉积 积后 后作 作用 用
成岩作用阶段 沉 积 岩 后生作用阶段 变质作用 风化作用
成岩作用 （狭义）
后生作用
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二、沉积后作用阶段的划分 沉积后作用阶段的划分，到目前为止也还 没有一个公认的、统一的划分方案。 1. 根据粘土矿物成分来划分 2. 根据煤岩学来划分 3. 根据地球化学环境来划分 4. 根据埋深来划分 5. 综合划分方案
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6. 后生作用（anadiagenesis / catagenesis）：继成 岩作用阶段之后，在沉积岩转变为变质岩之前或遭受 风化作用之前所产生的一切作用和变化。 7. 表生作用（epigenesis）：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。
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第四节 沉积后作用及其阶段划分 沉积后作用及其阶段划分 第四节
Postsedimentation process process Postsedimentation and stage stage division division and
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一、概述（Introduction） 沉积物的形成阶段：母岩风化产物以及其它 来源的物质成分，在搬运和沉积作用之后，就 变成了沉积物。 沉积后作用：泛指沉积物形成之以后，到沉 积岩遭受风化作用和变质作用之前这一演化阶 段的所有变化或作用。亦称为广义的成岩作 用。