成岩作用与敏感性(一)
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成岩作用与敏感性(四)水锁和贾敏效应
0.006 0.005 0.004 0.003 0.002 0.001 0
原始注入水
0.005 0.004 0.003 0.002 0.001 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16
孔隙倍数(PV)
孔隙倍数(PV)
孔隙倍数(PV)
0.005
渗透率(10-3μ m2)
0.006
原始注入水
0.005
0.008 0.007 0.006 0.005 0.004 0.003 0.002 0.001 0.000
模拟地层原 始油水状况
反向注入油
5
10
15
20
25
30
35
40
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
注入体积倍数
注入体积倍数
白210-27井（25号岩心）
白210-27井（28号岩心）
水锁效应的影响因素
0.0014
0.045
动极限剪切应力Pa
0.0012 0.001 0.0008 0.0006 0.0004 0.0002 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 渗透率10-3μ m2
动极限剪切应力Pa
0.04 0.035 0.03 0.025 0.02 0.015 0.01 0.005 0 0 1 2
贾敏实验结果及分析
贾敏效应评价参数I=△Pw/△Po △Pw为水驱油入口压力，△Po为油驱水入口压力 贾敏伤害级别划分
贾敏伤 无 ≤1 弱 1-1.2 中 1.2-1.5 强 ＞1.5
害分级
I
实验结果
岩心 白213 耿155 白213-31 耿155 西27-10 西27-10
成岩作用
影响成岩作用和后生作用的因素 影响成岩作用和后生作用的因素很多，如物质成分、物质本身的地球化学性质、沉积围岩的性质、岩相和岩性、地质构造环境、水的性质、pH值、Eh值、各种组分的活度（逸度）、温度、压力和有机质等。物质的成分和性质涉及其自由能、其形成络合物的稳定常数等，这些因素可影响物质的成分在溶液中是长期保持迁移状态还是很快沉淀下来。岩性因素包括其孔隙度和渗透性，决定溶液迁移的快慢和远近。强烈坳陷快速堆积和埋藏的区，沉积岩可遭受较长时间和强烈的后生作用,其成岩阶段可能较短
温度的重要作用在于它可以影响矿物结晶的地球化学性质、综合剂的电离化OH(的活度、矿物的溶解度以及溶液的流动性。压力可影响矿物的溶解度，埋藏较浅时，一般只发生机械的压实，而埋藏较深时，则可能出现化学的压实作用。在压力的作用下，矿物的转化趋势是趋向分子体积较小的变种。
生物的生机活动(如细菌的活动)可改变介质的Eh值、pH值,促使沉积物发生变化。还可提供某些物质,如脱硫细菌的作用可分解出H2S,参与形成硫化物。腐殖质在溶解不溶性盐类释出金属离子、溶解矿物和硅酸盐、延迟金属的沉淀、对金属的螯合作用、阳离子的交换、表面吸收等方面，起很大作用。
成岩作用和后生作用的方式 包括下列各种：①压实作用，指在上覆沉积物不断加厚而使负荷压力增加的情况下，松散沉积物变得比较致密，体积减小，其中水含量减小。机械的压实不伴有化学反应，化学的压实作用伴有颗粒间或颗粒与水之间的化学反应及新
生矿物的形成。沉积物经压实后，孔隙度减小，结构与构造发生变化。如出现颗粒的定向性、压溶结构和次生加大结构等②水化作用,指矿物与水结合成为含水的矿物的作用，反之即脱水作用(CaSO4?2H2O)与(CaSO4)间的转化是这一作用的典型例子。沉积盆地的沉积大都是在水介质中进行的，因此最初阶段发生的水化作用，是普遍的现象。随着埋藏深度的加大，沉积物（岩）固结程度的增强，逐渐会发生脱水的作用。③水解作用，指矿物在水的作用下发生分解的作用。水起着盐基的作用，并提供氢氧离子。大多数均可发生水解，这与水介质的pH值有关，矿物水解过程中可有金属阳离子的游离。随着pH值的变化，矿物可以朝着水解方向进行，也可朝着去水解方向进行。④氧化与还原作用，这一作用与沉积环境和沉积演化的阶段有关。大陆环境及广海环境的沉积物表层常发生氧化，而停滞的闭流盆地沉积物常处于还原环境。在同生阶段，正常的沉积常处于氧化或弱氧化环境（海解阶段、陆解阶段），在成岩期和后生期变为还原及弱还原环境。⑤离子交换和吸附作用，水中呈离解状态的H(和OH(与遭受变化的矿物中的离子可以发生交换反应。水电离而产生的H(，能置换矿物中的碱金属离子。在成岩、后生阶段，和类矿物等，都可进行离子交换或离子吸附作用。最容易被吸附的首先是H(和OH(，以后就是阳离子Cu(、Al(、Zn(、Mg(、Ca(、K(、Na(和阴离子S(、Cl(、SO当H(或OH(离子被吸附后，吸附剂就带有自由电荷。例如，粘土矿物常与盐基离子结合而带负电荷，因此，粘土矿物能从海水中或溶液中吸附许多稀有金属。某些矿物吸附一些离子或进行离子交换之后，即转变为另一矿物。⑥胶体陈化作用，是指胶体脱水、过渡为偏胶体，最后形成稳定的自生矿物的过程，-玉髓-的变化即是其例。重结晶是后生作用中极常见的现象，在压力增大（或伴有温度的升高）的情况下,变化的趋势是缩小体积,及矿物变为分子体积较小的变种。⑦交代作用，是发生在已固化的沉积岩内对已有矿物的一种化学的替代作用，在化学上它是保持晶形不变的情况下的沉淀转化作用，主要发生在后生期和表生成岩期。经交代后常造成某些矿物的假象。⑧结核，是在矿物岩石学特征上（成分、结构等）与周围沉积物(岩)不同的、规模不大的包体，它可以产生在成岩的各个阶段，通常是化学的或生物化学的产物。⑨自生矿物的形成，在成岩期和后生期，会形成与各时期的介质条件相平衡的自生矿物，有一些是阶段的标志矿物。如成岩期的莓状、、、鳞绿泥石等；后生期的赤铁矿、、次生沸石、次生碳酸盐
温度的重要作用在于它可以影响矿物结晶的地球化学性质、综合剂的电离化OH(的活度、矿物的溶解度以及溶液的流动性。压力可影响矿物的溶解度，埋藏较浅时，一般只发生机械的压实，而埋藏较深时，则可能出现化学的压实作用。在压力的作用下，矿物的转化趋势是趋向分子体积较小的变种。
生物的生机活动(如细菌的活动)可改变介质的Eh值、pH值,促使沉积物发生变化。还可提供某些物质,如脱硫细菌的作用可分解出H2S,参与形成硫化物。腐殖质在溶解不溶性盐类释出金属离子、溶解矿物和硅酸盐、延迟金属的沉淀、对金属的螯合作用、阳离子的交换、表面吸收等方面，起很大作用。
成岩作用和后生作用的方式 包括下列各种：①压实作用，指在上覆沉积物不断加厚而使负荷压力增加的情况下，松散沉积物变得比较致密，体积减小，其中水含量减小。机械的压实不伴有化学反应，化学的压实作用伴有颗粒间或颗粒与水之间的化学反应及新
生矿物的形成。沉积物经压实后，孔隙度减小，结构与构造发生变化。如出现颗粒的定向性、压溶结构和次生加大结构等②水化作用,指矿物与水结合成为含水的矿物的作用，反之即脱水作用(CaSO4?2H2O)与(CaSO4)间的转化是这一作用的典型例子。沉积盆地的沉积大都是在水介质中进行的，因此最初阶段发生的水化作用，是普遍的现象。随着埋藏深度的加大，沉积物（岩）固结程度的增强，逐渐会发生脱水的作用。③水解作用，指矿物在水的作用下发生分解的作用。水起着盐基的作用，并提供氢氧离子。大多数均可发生水解，这与水介质的pH值有关，矿物水解过程中可有金属阳离子的游离。随着pH值的变化，矿物可以朝着水解方向进行，也可朝着去水解方向进行。④氧化与还原作用，这一作用与沉积环境和沉积演化的阶段有关。大陆环境及广海环境的沉积物表层常发生氧化，而停滞的闭流盆地沉积物常处于还原环境。在同生阶段，正常的沉积常处于氧化或弱氧化环境（海解阶段、陆解阶段），在成岩期和后生期变为还原及弱还原环境。⑤离子交换和吸附作用，水中呈离解状态的H(和OH(与遭受变化的矿物中的离子可以发生交换反应。水电离而产生的H(，能置换矿物中的碱金属离子。在成岩、后生阶段，和类矿物等，都可进行离子交换或离子吸附作用。最容易被吸附的首先是H(和OH(，以后就是阳离子Cu(、Al(、Zn(、Mg(、Ca(、K(、Na(和阴离子S(、Cl(、SO当H(或OH(离子被吸附后，吸附剂就带有自由电荷。例如，粘土矿物常与盐基离子结合而带负电荷，因此，粘土矿物能从海水中或溶液中吸附许多稀有金属。某些矿物吸附一些离子或进行离子交换之后，即转变为另一矿物。⑥胶体陈化作用，是指胶体脱水、过渡为偏胶体，最后形成稳定的自生矿物的过程，-玉髓-的变化即是其例。重结晶是后生作用中极常见的现象，在压力增大（或伴有温度的升高）的情况下,变化的趋势是缩小体积,及矿物变为分子体积较小的变种。⑦交代作用，是发生在已固化的沉积岩内对已有矿物的一种化学的替代作用，在化学上它是保持晶形不变的情况下的沉淀转化作用，主要发生在后生期和表生成岩期。经交代后常造成某些矿物的假象。⑧结核，是在矿物岩石学特征上（成分、结构等）与周围沉积物(岩)不同的、规模不大的包体，它可以产生在成岩的各个阶段，通常是化学的或生物化学的产物。⑨自生矿物的形成，在成岩期和后生期，会形成与各时期的介质条件相平衡的自生矿物，有一些是阶段的标志矿物。如成岩期的莓状、、、鳞绿泥石等；后生期的赤铁矿、、次生沸石、次生碳酸盐
成岩作用
成岩作用及研究进展一、成岩作用的概念：成岩作用diagenesis ：是指使松散沉积物固结形成沉积岩石的作用。
形成岩石的各种地质作用的统称。
如岩浆成岩作用、变质成岩作用、沉积成岩作用、花岗岩化作用、混合岩化作用等。
通常所说的成岩作用是指沉积物沉积后至岩石固结，在深埋环境下直到变质作用之前发生的物理、化学的变化，以及埋藏后演示又被抬升至地表或接近地表的环境中所发生的一切物理、化学变化。
直到固结为岩石以前所发生的一切物理的和化学的（或生物）变化过程。
一般包括沉积物的压实作用、胶结作用、交代作用、结晶作用、淋滤作用、水合作用和生物化学作用等。
这些作用通常是在压力、温度不高的地壳表层发生的。
当成岩物质被覆盖之后，由于厌氧细菌的作用，有机质腐烂分解，产生H2S 、CH4、NH3和CO2等气体，促使碳酸基矿物溶解成重碳酸盐，高价氧化物还原成低价硫化物，酸性氧化环境变为碱性还原环境。
此时沉积物质发生重新分配、组合，胶体矿物脱水陈化、压缩胶结，最终固结为岩石。
成岩作用一词最早由德国学者C.W.冈贝尔（1868 )提出，各国学者对这一名词所赋予的含义并不完全一致。
压实作用（compaction）又称压固作用、压缩作用，压实作用是沉积物最重要的成岩作用之一。
指沉积物沉积后，由于上覆沉积物不断加厚，在重荷压力下所发生的作用。
通过压实作用沉积物发生脱水，孔隙度降低，体积缩小，密度增大，松软的沉积物变成固结的岩石。
例如泥炭，通过压实体积缩小（到1／20～1／30）后,便转变为坚硬的煤。
研究资料表明，碎屑沉积物在300米深处，受压实作用影响，其所含75%以上的水已被排出，石英砂岩由40%左右的原始孔隙降低至30%～10%。
胶结作用是沉积物在成岩过程中的一种变化。
沉积物的松散碎屑被胶结成坚硬岩石的作用。
其胶结物的成分不同，也可以和碎屑物成分相同。
前者如钙质胶结的钙质砂岩，后者如硅质胶结的石英砂岩。
常见的胶结物有泥质的、铁质的、硅质的和钙质的等。
3.成岩作用
2、成岩作用及成岩序列
通过偏光显微分析(常规薄片和铸体薄片)、阴极发光、扫描电镜、X衍射、稳 定同位素、包裹体等分析，研究成岩作用类型、成岩序列、不同成岩作用对孔 隙形成、破坏和演化的影响。
3、成岩阶段
根据X衍射(I/S混层比)、有机质热成熟度（Ro、Tmax等）、成岩矿物特征及孔 隙成因类型，划分成岩阶段，研究不同成岩阶段的孔隙演化特征。
E、不同自生矿物的胶结作用
①碳酸盐 最常见：方解石 其次：白云石、铁白云石和菱铁矿 少见：菱锰矿、片钠铝石 现代胶结物：文石（老岩层中转变为低镁方解石）
不同成岩期碳酸盐胶结物分布特征（周自立、朱国华，1992）
主要特征 形成时期 矿物种类 结构特点 分布特征 成岩作用性质
早期碳酸盐矿物 主要压实期以前 方解石、白云石
胶结产状
① 新月形胶结 产状：胶结物仅位于两个颗粒接触处，一般呈弯曲的弧形表面，
可由单晶或多晶组成。 成因：在颗粒接触处的表面张力影响下，水附着孔壁时具有弧形
表面，造成胶结物外表面也呈弧形。 效应：对岩石物性影响很小。
② 重力型胶结 产状：胶结物具有明显的方向性：大多在各个颗粒的同一侧发育， 另一侧没有或很少有胶结物。 成因：水溶液垂直向下流动时重力作用所引起。
薄片（常规、偏光、铸体、染色） 阴极发光 扫描电镜 X-射线衍射 同位素 包裹体
成岩作用的研究流程
成 岩 现 象 识 别
成 岩 阶 段 划 分
孔 隙 类 型 研 究
孔 隙 演 化 规 律 研 究
有 利 孔 隙 带 预 测
第二节 成岩作用类型
破坏性成岩作用： 压实作用 胶结作用 压溶作用 重结晶作用
埋藏深度↑，压实强度↑，孔
隙度明显↓
Selley 的 研 究 ： 在 浅 处
通过偏光显微分析(常规薄片和铸体薄片)、阴极发光、扫描电镜、X衍射、稳 定同位素、包裹体等分析，研究成岩作用类型、成岩序列、不同成岩作用对孔 隙形成、破坏和演化的影响。
3、成岩阶段
根据X衍射(I/S混层比)、有机质热成熟度（Ro、Tmax等）、成岩矿物特征及孔 隙成因类型，划分成岩阶段，研究不同成岩阶段的孔隙演化特征。
E、不同自生矿物的胶结作用
①碳酸盐 最常见：方解石 其次：白云石、铁白云石和菱铁矿 少见：菱锰矿、片钠铝石 现代胶结物：文石（老岩层中转变为低镁方解石）
不同成岩期碳酸盐胶结物分布特征（周自立、朱国华，1992）
主要特征 形成时期 矿物种类 结构特点 分布特征 成岩作用性质
早期碳酸盐矿物 主要压实期以前 方解石、白云石
胶结产状
① 新月形胶结 产状：胶结物仅位于两个颗粒接触处，一般呈弯曲的弧形表面，
可由单晶或多晶组成。 成因：在颗粒接触处的表面张力影响下，水附着孔壁时具有弧形
表面，造成胶结物外表面也呈弧形。 效应：对岩石物性影响很小。
② 重力型胶结 产状：胶结物具有明显的方向性：大多在各个颗粒的同一侧发育， 另一侧没有或很少有胶结物。 成因：水溶液垂直向下流动时重力作用所引起。
薄片（常规、偏光、铸体、染色） 阴极发光 扫描电镜 X-射线衍射 同位素 包裹体
成岩作用的研究流程
成 岩 现 象 识 别
成 岩 阶 段 划 分
孔 隙 类 型 研 究
孔 隙 演 化 规 律 研 究
有 利 孔 隙 带 预 测
第二节 成岩作用类型
破坏性成岩作用： 压实作用 胶结作用 压溶作用 重结晶作用
埋藏深度↑，压实强度↑，孔
隙度明显↓
Selley 的 研 究 ： 在 浅 处
成岩作用讲稿
第一章绪论第一节成岩作用的概念与研究历史一、成岩作用的概念成岩作用一词diagenesis（复数diageneses，形容词diagenetic）最先由德国人GÜmbel（1868）提出。
在国内一样以为，成岩作用是指碎屑沉积物在沉积后到变质作用之前，这一漫长时期所发生的各类物理、化学及生物转变。
而不是狭义的，仅指沉积物的石化和固结作用（郑浚茂,1989）。
成岩作用的这一概念是我国现代大多数地质家们所同意的概念。
二、研究历史①1868-1970：一样性的描述，岩石学方面的研究。
②1970-1995年：成岩作用与石油地质相结合，再加上大量新技术、新方式的引入，如X―衍射、铸体薄片、压汞、阴极发光显微镜、SEM、R o、Rork Ever、同位素、荧光显微镜、电子探针等使成岩作用的研究取得冲破性进展，最大的发觉确实是深层（>4000m）次生孔隙的发觉，并在其中发觉了工业油气流。
不仅具有理论意义，而且具有庞大的经济成效。
专门是成岩圈闭的发觉，令人们更进一步熟悉了成岩作用研究的重要性。
③1995~现今：显现了三个不同的研究方式和领域A、分析、化验、观看、描述：刘宝珺、孙永传、李忠、郑浚茂、应凤祥、赵澄林B、成岩作用物理模拟：赵澄林、孟元林C、成岩作用数值模拟：孟元林、应凤祥、何东博表1-1 成岩作用进展史（李忠，2006）第二节成岩作用的研究内容与意义一、成岩作用在石油地质中的地位（一）成岩作用对成藏要素的阻碍石油与天然气是一种沉积有机矿产，其形成和散布与沉积相和成岩作用紧密相关。
成岩作用可进一步分为早成岩时期A期、B期、中成岩时期A1、A2亚期、B期和晚成岩时期，他对石油地质的六大成藏要素生、储、盖、运、圈、保均有紧密关系（表1-1）。
表1-1 成岩作用对成藏要素的阻碍与操纵（二）对储层质量的阻碍成岩作用对六大成藏要素阻碍最严峻的是储层的质量。
研究说明，储层的物性要紧受沉积相、成岩作用和构造作用的阻碍与操纵。
成岩作用
早期发育的胶结作用或白云石化作用，极大地妨碍 碳酸盐沉积物压实作用的进行。
（2）．压溶作用
压溶构造主要表现为缝合线构 造。
二、成岩作用的环境
溶解-充填-再溶解
2、碳酸钙矿物的转化作用
包括两种情况：
一种是矿物的同质多象转化，这种转化仅 发生晶格和晶形的变化，并不发生化学成分的 变化，如文石转变为低镁方解石即属于这种类 型；
另一种变化有离子的带出，即有化学成分 的变化，如高镁方解石转化为低镁方解石时有 镁离子的带出，但无晶格和晶形的变化。
6、压实作用和压溶作用
（1）．压实作用
颗粒碳酸盐岩中常见的压实现 象有：颗粒点接触频率高、颗 粒定向和变形、颗粒间线状接 触或曲面接触、颗粒压平、颗 粒断裂或破裂、颗粒错断或分 离、颗粒表皮撕裂、颗粒表部 揉皱、颗粒内部构造形变、颗 粒在应力作用下发生粉碎性碎 裂和有机质破碎变形为不规则 细脉。
三种结晶形态，即泥晶、纤维晶和较粗 的粒状晶体。任何一种碳酸盐矿物都可以 构成泥晶胶结物；纤维状及针状是文石特 有的形态；镁方解石有时也呈纤维状；粒 状是白云石和方解石胶结物的特征形态， 可呈自形与半自形菱面体、叶片状或他形。
2．碳酸盐胶结物的世代
在古代石灰岩中，早期胶结物一般在颗 粒周围组成薄边胶结，常见为纤维状或马牙 状无铁方解石；后期胶结物多为粒状含铁方 解石，有时按含铁量递增或递减的顺序还可 组成多期胶结。早期方解石胶结物多为海水 成因的文石或高镁方解石经成岩变化而成， 后期的可能为淡水成因或从深埋的地下孔隙 水或原生水沉淀形成。
克称其为
“微泥晶”。这可能
就是罕见的一种“晶
体缩小”的重结晶现
象，即“退变新生变
形”作用。
4、胶结作用
研究胶结物的意义在于胶结物反 映了沉积作用以后的变化和特征。 组成碳酸盐岩胶结物的矿物很多， 但最主要的是碳酸盐类矿物。
（2）．压溶作用
压溶构造主要表现为缝合线构 造。
二、成岩作用的环境
溶解-充填-再溶解
2、碳酸钙矿物的转化作用
包括两种情况：
一种是矿物的同质多象转化，这种转化仅 发生晶格和晶形的变化，并不发生化学成分的 变化，如文石转变为低镁方解石即属于这种类 型；
另一种变化有离子的带出，即有化学成分 的变化，如高镁方解石转化为低镁方解石时有 镁离子的带出，但无晶格和晶形的变化。
6、压实作用和压溶作用
（1）．压实作用
颗粒碳酸盐岩中常见的压实现 象有：颗粒点接触频率高、颗 粒定向和变形、颗粒间线状接 触或曲面接触、颗粒压平、颗 粒断裂或破裂、颗粒错断或分 离、颗粒表皮撕裂、颗粒表部 揉皱、颗粒内部构造形变、颗 粒在应力作用下发生粉碎性碎 裂和有机质破碎变形为不规则 细脉。
三种结晶形态，即泥晶、纤维晶和较粗 的粒状晶体。任何一种碳酸盐矿物都可以 构成泥晶胶结物；纤维状及针状是文石特 有的形态；镁方解石有时也呈纤维状；粒 状是白云石和方解石胶结物的特征形态， 可呈自形与半自形菱面体、叶片状或他形。
2．碳酸盐胶结物的世代
在古代石灰岩中，早期胶结物一般在颗 粒周围组成薄边胶结，常见为纤维状或马牙 状无铁方解石；后期胶结物多为粒状含铁方 解石，有时按含铁量递增或递减的顺序还可 组成多期胶结。早期方解石胶结物多为海水 成因的文石或高镁方解石经成岩变化而成， 后期的可能为淡水成因或从深埋的地下孔隙 水或原生水沉淀形成。
克称其为
“微泥晶”。这可能
就是罕见的一种“晶
体缩小”的重结晶现
象，即“退变新生变
形”作用。
4、胶结作用
研究胶结物的意义在于胶结物反 映了沉积作用以后的变化和特征。 组成碳酸盐岩胶结物的矿物很多， 但最主要的是碳酸盐类矿物。
沉积学-成岩作用
此外，在阴极发光显微镜下，可以了解石英颗粒的压碎 和愈合作用。常见一些石英颗粒有裂隙或压碎为若干块，
后又被硅质胶结起来，在偏光下很难发现这些裂隙，有时
甚至误认为多晶石英，在阴极发光下这些压碎及愈合现象
很清楚。压碎是在静岩压力超过颗粒的抗压强度而发生，
愈合作用发生在压碎各部分未发生相对位移时，愈合后它 们光性保持一致，仍为单晶石英，如破碎各部分彼此间有 位移、扭动，造成光性不一致，愈合后就成为多晶石英。
沉积后作用（或广义的成岩作用）
指沉积物在沉积后到变质作用之前，这一阶段所发生的 各种物理、化学及生物变化。
包括：同生作用、成岩作用、后生作用以及表生作用。
同生作用
沉积物沉积后仍与沉积介质保持着联系，沉积物表层 与底层水之间所发生的一系列作用和反应。
成岩作用 指松散的沉积物脱离沉积环境而成为岩石所发生的一切 变化。
扫描电镜下 集合体形态 书页状、 蠕虫状、手风 琴状
高岭石
Al4 [Si4O20] （OH）8
假六方 板片状
蒙脱石
（1/2Ca，Na）0.7 （Al，Me，Fe）4 Na-12.99 [ （ Si ， Al ） Ca-11.50 8O20]nH2O K1-1.5，Al4 [Si7-6.5，Al1-1.5 O20） （OH）4 [Me，Al，Fe]12 [（Si，Al）8O20] （OH）16 10
1、影响矿物发光的因素
（1）发光性与激活剂和猝灭剂的含量有关。 激活剂是指能引起矿物发光的元素，如锰、钛及其它稀 土元素。不含激活剂，矿物也就不发光，如自生矿物。
猝灭剂是阻止矿物发光的元素，如铁、钴，镍均为猝灭 剂，含一定量猝灭剂矿物就不发光（消光），如有的白云 石。
（2）发光颜色与含激活剂及其化合价有关。如含Ti4+ 的长石发兰光，Fe3+的长石发红色光，不同的微量元素具 有不同的发光颜色。 （3）发光强度与激活剂及猝灭剂的相对含量有关。激 活剂所占比例愈大，发光强度愈大。
储层地质学(中国石油大学)-4成岩作用
和次生孔隙的形成。
1、有机酸的形成 在烃源岩生成液态烃之前，干洛根分子就释放出其外围羧 基和酚基，形成一元羧酸和二元羧酸两类水溶性有机酸。 二元羧酸阴离子浓度幅度下降的主要原因是热脱羧作用， 温度高时，二元羧酸就会脱羧转变为一元羧酸和（或）CO2。
2、羧酸和酚基在碳酸盐和铝硅酸盐溶蚀和次生孔隙形成中的
缚石类胶结物：呈粒状、板状、纤维状、针状等。 赤铁矿胶结物：常受含氧孔隙水的分解。 黄铁矿胶结物：形成于强还原环境。在同生成岩阶段的黄铁矿
在电镜下显示为草莓状，由八面体黄铁矿微晶集合而成。在砂
岩油藏中，黄铁矿常富集于油水边界部位。
4、交代作用 （1）概念 一种矿物代替另一种矿物的作用。
（2）类型
储层地质学——成岩作用 及其对储层孔隙发育的影响
（1）成岩作用：是沉积物沉积之后转变沉积岩直至变质作用 之前，或因构造运动重新抬升到地表遭受风化之前所发生的
物理、化学和生物的作用，以及这些作用所引起的沉积物或
沉积岩的结构、构造和成分的变化。 （2）影响因素：较多，但以孔隙水的性质及运动最为重要。 （3）主要类型：压实、压溶、交代、矿物的多形转化、重结 晶等作用。
2、压溶作用 产生：缝合线、微缝合线、未缝合线的缝。 若缝合线中没有不溶残余和自生矿物充填，可作为储集
空间储渗油气。
3、胶结作用 （1）碳酸盐矿物胶结物 古代的：主要为方解石和白云石； 现代的：方解石、文石、镁方解石和白云石。
三种结晶形态：泥晶、纤维晶、较粗的粒状晶体。
影响胶结物晶体形态的因素是镁离子、硫酸根离子、铁离 子的选择性毒害效应，结果使镁方解石成长为数微米宽的纤 维状或泥晶状陡斜菱面体。
4、交代作用 （1）白云石化作用 雾心亮边构造：在 污浊白云石的外缘形成
成岩作用
在成岩作用中，低温反应通常要放出热量──放热反应，并伴有络合物的形成作用。这对于有机质转化为石油、以及某些元素的迁移、富集和沉淀，都是十分有利的。在富含细菌的还原条件下，许多较大的有机分子和无机分子都会被破坏，植物质要分解，并只保存其最稳定的部分（主要是木质部分）。
细菌的活动，也引起硫同位素的分馏，因之硫同位素的比值((S/(S)可以作为成岩阶段(早期埋藏阶段)沉积物的有价值的成因标志。
成岩作用持续的时间和分布的深度，取决于沉积物的物质成分、结构、有机组分、堆积速率和水的深度等因素。成岩作用的下界相当于细菌作用消失的深度，此带的厚度约1～100米,延续的时间可能在10(～10(年。由于成岩作用是在埋藏不深的地带发生的，而且又是发生在无垂直贯通裂隙的沉积物中，因之成岩期的主要作用是本层物质的迁移、重新分配组合，没有或很少有外来物质的参加。此时温度不高，压力不大。它所表现出的特征是自生矿物颗粒不大，新生矿物或其集合体的分布受层理控制，可穿过层理，但不穿过层面。常表现为碱性及还原条件下的产物。
参考书目
刘宝主编:《沉积岩石学》,地质出版社,北京,1980。
rsen, et.al.,ed., Diaenesis in Sediments nd Sedimentry Rocks, ElsevierSci.Pub.Co.,Amsterdam,1979.
后生作用阶段因温度、压力高,作用时间长,因之所形成的新生矿物晶体粗大;由于外来物质的加入,新生的自生矿物性质常与本层物质无关，其分布不受原生构造──层理的控制。它既可穿过层理，也可穿过层面。最常见的是交代、重结晶、次生加大等。所形成的自生矿物反映了后生期介质的pH、Eh特点，而且是比重大、分子体积较小的变种。如成岩早期形成的莓状黄铁矿，会转变成立方体黄铁矿等。
细菌的活动，也引起硫同位素的分馏，因之硫同位素的比值((S/(S)可以作为成岩阶段(早期埋藏阶段)沉积物的有价值的成因标志。
成岩作用持续的时间和分布的深度，取决于沉积物的物质成分、结构、有机组分、堆积速率和水的深度等因素。成岩作用的下界相当于细菌作用消失的深度，此带的厚度约1～100米,延续的时间可能在10(～10(年。由于成岩作用是在埋藏不深的地带发生的，而且又是发生在无垂直贯通裂隙的沉积物中，因之成岩期的主要作用是本层物质的迁移、重新分配组合，没有或很少有外来物质的参加。此时温度不高，压力不大。它所表现出的特征是自生矿物颗粒不大，新生矿物或其集合体的分布受层理控制，可穿过层理，但不穿过层面。常表现为碱性及还原条件下的产物。
参考书目
刘宝主编:《沉积岩石学》,地质出版社,北京,1980。
rsen, et.al.,ed., Diaenesis in Sediments nd Sedimentry Rocks, ElsevierSci.Pub.Co.,Amsterdam,1979.
后生作用阶段因温度、压力高,作用时间长,因之所形成的新生矿物晶体粗大;由于外来物质的加入,新生的自生矿物性质常与本层物质无关，其分布不受原生构造──层理的控制。它既可穿过层理，也可穿过层面。最常见的是交代、重结晶、次生加大等。所形成的自生矿物反映了后生期介质的pH、Eh特点，而且是比重大、分子体积较小的变种。如成岩早期形成的莓状黄铁矿，会转变成立方体黄铁矿等。
成岩作用主要方式
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一、成岩作用 1. 压实作用
成岩作用：由松散沉积物转变为沉积岩的过 程，包括压实、胶结和重结晶作用。
1.压实作用 沉积物在上覆水体和沉积物的负荷压力下， 水分排出、孔隙度降低及体积缩小的过程。
一、成岩作用 2. 胶结作用
砾
压实/胶结
砂
砾岩 碎屑岩的压 沉积角 实和胶结作 砾岩 用
砂岩 粉砂岩
沉积物不同， 压实量不同， 形成的沉积 岩也不同
页岩
一、成岩作用 2. 胶结作用
长石
石英
孔隙
压实作用
压实和胶结 作用引起的
成岩作用
胶结物
孔隙度与碎 屑颗粒变化
一、成岩作用 3. 重结晶作用
3. 重结晶作用 在压力增大、温度升高的情况下，沉积物 中矿物组分发生部分溶解和再结晶，使非 晶质变为结晶质，细粒晶变为粗粒晶，从 而使沉积物固结成岩的过程。
特点：导致沉积层的渗透率降低，颗粒间的 连接力增大，抗侵蚀能力增强，但不能使 沉积物转变成为岩石。
1.松散沉积物
2.沉积物压固脱水
3.胶结物结晶成矿物 4.碎屑物被胶结成岩石
一、成岩作用 2. 胶结作用
2. 胶结作用 从孔隙溶液中沉淀出的矿物质（即胶结物） 将松散沉积物粘结成为沉积岩的过程。
特点：化学或生物化学过程参与其中，胶结 物可以充填岩石的部分空隙，也可以填满 全部空隙；主要有钙质、硅质和铁质胶结； 碎屑岩主要通过胶结作用成岩，碳酸盐岩 易于发生强烈的胶结作用。
特点：重结晶前后，矿物的晶形、大小和排 列方式发生改变，但化学成分不变；重结 晶作用与矿物成分、颗粒大小等因素有关。
一、成岩作用 3. 重结晶作用
一、成岩作用 1. 压实作用
成岩作用：由松散沉积物转变为沉积岩的过 程，包括压实、胶结和重结晶作用。
1.压实作用 沉积物在上覆水体和沉积物的负荷压力下， 水分排出、孔隙度降低及体积缩小的过程。
一、成岩作用 2. 胶结作用
砾
压实/胶结
砂
砾岩 碎屑岩的压 沉积角 实和胶结作 砾岩 用
砂岩 粉砂岩
沉积物不同， 压实量不同， 形成的沉积 岩也不同
页岩
一、成岩作用 2. 胶结作用
长石
石英
孔隙
压实作用
压实和胶结 作用引起的
成岩作用
胶结物
孔隙度与碎 屑颗粒变化
一、成岩作用 3. 重结晶作用
3. 重结晶作用 在压力增大、温度升高的情况下，沉积物 中矿物组分发生部分溶解和再结晶，使非 晶质变为结晶质，细粒晶变为粗粒晶，从 而使沉积物固结成岩的过程。
特点：导致沉积层的渗透率降低，颗粒间的 连接力增大，抗侵蚀能力增强，但不能使 沉积物转变成为岩石。
1.松散沉积物
2.沉积物压固脱水
3.胶结物结晶成矿物 4.碎屑物被胶结成岩石
一、成岩作用 2. 胶结作用
2. 胶结作用 从孔隙溶液中沉淀出的矿物质（即胶结物） 将松散沉积物粘结成为沉积岩的过程。
特点：化学或生物化学过程参与其中，胶结 物可以充填岩石的部分空隙，也可以填满 全部空隙；主要有钙质、硅质和铁质胶结； 碎屑岩主要通过胶结作用成岩，碳酸盐岩 易于发生强烈的胶结作用。
特点：重结晶前后，矿物的晶形、大小和排 列方式发生改变，但化学成分不变；重结 晶作用与矿物成分、颗粒大小等因素有关。
一、成岩作用 3. 重结晶作用
成岩作用
5．表生阶段
淡水的古喀斯特作用 最重要
地下深埋的岩石经过地壳构造运动被抬升到地表附近 的淡水淋滤带，可在古侵蚀面之下数十米内发生大规模的 岩溶现象。如遇到夹有膏盐层的岩层或含膏盐层的岩层， 由于淡水淋滤溶解膏盐发生去膏盐化作用，产生次生溶蚀 孔洞及膏溶垮塌角砾岩层，与膏盐伴生的白云岩常发生去 白云石化。碳酸盐岩层处在古侵蚀面的构造裂缝发育带及 地下水泄水区，淡水循环良好，岩溶作用发育，可以形成 大量溶洞、溶缝及岩溶角砾岩等。表生阶段的古淋滤溶蚀 孔洞缝，是油气储集及固体矿产聚集的有利场所，我国已 有大量的实例。 同时，表生阶段也有深部地下水的交代作用及后生 矿物的生成，也可能被地下咸水沉淀的矿物充填（如白云 石、天青石、萤石等）。岩石进一步重结晶形成较粗大的 晶粒结构，可使原始沉积结构和构造遭到进一步的破坏。
碳酸盐的成岩作用远比其沉积过程复杂 碳酸盐沉积物在一定环境中形成以后，即进入成岩阶 段。沉积物开始尽量适应新的各种物理、化学条件， 并与周围环境达到相对的平衡状态。但是沉积物中的 微观和宏观条件都在不断地、迅速地发生变化。在成 岩早期阶段，沉积物孔隙度很高，孔隙水运动很强， 生物作用较活跃，昼夜温差也大。所以相对平衡是短 暂的，错综复杂的成岩变化则在广泛地不断地进行着。 Larsen等（1979）总结出影响碳酸盐沉积物成岩变化 的有一系列因素，包括：地理，大地构造、地貌、区 域地球化学、沉积物聚集速率、沉积物初始组分、粒 度、沉积物纯度、灰岩与地表的联系程度、孔隙水和 气体、物理化学条件、前期成岩历史（如原先排出的 微量元素将决定以后的成岩作用）等。
浅成与深成胶结物的比较(Loucks,1983)
特征 晶体大小 晶体形态 晶粒分布 晶粒界线 Mg2+含量 Fe2+含量 Sr2+含量 早期浅埋胶结物 岩石学特征 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ细晶至中晶 等轴状、次为片状 极细至细晶在颗粒边缘分 布，向孔隙中心逐渐变粗 晚期深埋胶结物
4.成岩作用
第四讲
成 岩 作 用
一、成岩作用的概念
二、成岩作用的阶段划分 三、主要成岩作用及特点
一、成岩作用的概念
松散的沉积物经历成岩作用，变成坚固岩层 成岩作用: 沉积物从沉积下来的那一时刻起一直 到变质或风化之前在其表面或内部发生的一切
作用
成岩作用也就是在沉积岩三大形成阶段的最后 一个阶段
一、成岩作用的概念
颗粒之间的孔隙较发育
胶结作用
接触式胶结(Contact cementation)
胶结作用
镶嵌式胶结(Mosaic cementation) 颗粒之间彼此接触 颗粒之间因压溶而多呈 面接触、凸凹接触或缝 合线接触
也称无胶结物式胶结
胶结作用
镶嵌式胶结(Mosaic cementation)
成隐晶的长英质矿物、蛋白石转变成玉髓或进一
步转变成石英，胶磷矿转变成磷灰石等。
重结晶作用
重结晶作用(Recrystallization)
变晶鲕及周围的重结晶方解石晶体 变晶鲕：鲕粒强烈重结晶后鲕核和包壳结构完全消失，但 仍然可完好地保留它的光滑球状形态。
重结晶作用
重结晶作用(Recrystallization)
作 用 晚期成岩 作用
深埋成岩作用 (向变质作用过渡)
表生成岩作用 (向风化作用过渡)
表生成岩作用 (向风化作用过渡)
二、成岩作用的阶段划分
早 期 成 岩 成 作 用 岩 作 晚 期 用 成 岩 作 用
同生作用 沉积物刚刚沉积，还暴露在沉积环境底层水中 在沉积物一水界面及其以下的一薄层内所发生的一切物理、化学或生 物作用，为沉积作用的进一步延续 沉积物开始埋藏至固结成岩 总体特点：温压升高、层间连通性变差，开放系统变为封闭系统，孔 隙水和厌氧细菌的间接生物化学作用增强。 固结的沉积岩进一步埋藏至发生变质作用之前 总体特点：埋深加大，温压升高、生物作用一般弱，孔隙度已大大减 少，相互连通性也变差，岩石的成分和结构等都会顺应物化条件的改 变而改变。
成 岩 作 用
一、成岩作用的概念
二、成岩作用的阶段划分 三、主要成岩作用及特点
一、成岩作用的概念
松散的沉积物经历成岩作用，变成坚固岩层 成岩作用: 沉积物从沉积下来的那一时刻起一直 到变质或风化之前在其表面或内部发生的一切
作用
成岩作用也就是在沉积岩三大形成阶段的最后 一个阶段
一、成岩作用的概念
颗粒之间的孔隙较发育
胶结作用
接触式胶结(Contact cementation)
胶结作用
镶嵌式胶结(Mosaic cementation) 颗粒之间彼此接触 颗粒之间因压溶而多呈 面接触、凸凹接触或缝 合线接触
也称无胶结物式胶结
胶结作用
镶嵌式胶结(Mosaic cementation)
成隐晶的长英质矿物、蛋白石转变成玉髓或进一
步转变成石英，胶磷矿转变成磷灰石等。
重结晶作用
重结晶作用(Recrystallization)
变晶鲕及周围的重结晶方解石晶体 变晶鲕：鲕粒强烈重结晶后鲕核和包壳结构完全消失，但 仍然可完好地保留它的光滑球状形态。
重结晶作用
重结晶作用(Recrystallization)
作 用 晚期成岩 作用
深埋成岩作用 (向变质作用过渡)
表生成岩作用 (向风化作用过渡)
表生成岩作用 (向风化作用过渡)
二、成岩作用的阶段划分
早 期 成 岩 成 作 用 岩 作 晚 期 用 成 岩 作 用
同生作用 沉积物刚刚沉积，还暴露在沉积环境底层水中 在沉积物一水界面及其以下的一薄层内所发生的一切物理、化学或生 物作用，为沉积作用的进一步延续 沉积物开始埋藏至固结成岩 总体特点：温压升高、层间连通性变差，开放系统变为封闭系统，孔 隙水和厌氧细菌的间接生物化学作用增强。 固结的沉积岩进一步埋藏至发生变质作用之前 总体特点：埋深加大，温压升高、生物作用一般弱，孔隙度已大大减 少，相互连通性也变差，岩石的成分和结构等都会顺应物化条件的改 变而改变。
地质成岩作用
地质成岩作用一、成岩作用及其分类成岩作用，指沉积物沉积后至岩石固结，在深埋环境下直到变质作用之前发生的物理、化学的变化，以及埋藏后岩石又被抬升至地表或接近地表的环境中所发生的一切物理、化学变化。
直到固结为岩石以前所发生的一切物理的和化学的（或生物）变化过程。
一般包括沉积物的压实作用、胶结作用、交代作用、结晶作用、淋滤作用、水合作用和生物化学作用等。
包括硬结成岩作用、岩浆成岩作用和变质成岩作用。
岩浆成岩作用分为侵入成岩作用和喷出成岩作用。
二、硬结成岩作用及其产物特征硬结成岩作用，也称沉积成岩作用，指松散沉积物在上覆沉积物的重荷压力作用下，孔隙减少，水分排除，碎屑颗粒间的联系力增强，或碎屑间隙中的充填物质黏结力增大，或因压力、温度的影响，沉积物部分溶解并重结晶，转变为坚硬岩石的过程。
一般而言，松散沉积物上覆沉积物越厚，重荷压力作用越强，孔隙减少程度越高，水分排除越完全，固结成岩作用越完全，碎屑颗粒间的联系力越强，或碎屑间隙中的充填物质黏结力越大，成岩后的岩石密度越大，空隙率越小，岩石中含水率越低，岩石越稳定，岩石抵抗风化作用的能力越强，越有利于隧道围岩的稳定；反之，重荷压力作用越弱，孔隙减少程度越低，水分排除越不完全，固结成岩作用越不完全，碎屑颗粒间的联系力越弱，或碎屑间隙中的充填物质黏结力越低，成岩后的岩石密度越小，空隙率大，岩石中含水率高，岩石越不稳定，岩石抵抗风化作用的能力越弱，越不利于隧道围岩的稳定。
压力、温度影响越大，沉积物溶解并重结晶的程度越高，成岩过程越完整，岩石越稳定，岩石抵抗风化作用的能力越强，越有利于隧道围岩的稳定；反之，沉积物溶解并重结晶的程度越低，成岩过程越不完整，岩石越不稳定，岩石抵抗风化作用的能力越低，越不利于隧道围岩的稳。
由于层间结合力较低，相较于由厚层、巨厚层岩石构成的隧道围岩岩体，由薄层岩石构成的围岩岩体稳定性较差。
三、岩浆成岩作用及其产物特征岩浆成岩作用，是指产生于地壳深部（至上地幔顶部）的高温高压熔融岩浆，沿地层岩石体中的断裂构造上升直至喷出地表冷凝固结成岩的整个地质作用过程。
成岩作用与敏感性(二) 储层微观孔喉特征
80 60 40 20 0 0.25-1 0.02-0.25 孔喉半径（μ m） <0.02
0.02-0.25
孔喉半径（μ m）
<0.02
①白124样号3
100
渗透率贡献值（%） 进汞量（%）
②白213样号17
100 80
百分比（%）
渗透率贡献值（%） 进汞量（%）
百分比（%）
80 60 40 20 0 0.25-1
60 40 20 0 0.25-1 0.02-0.25 孔喉半径（μ m） <0.02
0.02-0.25 孔喉半径（μ m）
<0.02
③白213井13号样
④白213井24号样
白豹白209井区压汞曲线特征 白马中区主要是以双峰为主，偶尔也有单峰和多峰的形式出现，孔喉分 布为双峰型时，从薄片或电镜下观察，认为它们往往是由两种（较粗孔和 微孔）或两种以上孔隙类型出现在同一岩样中的反映，反映了储层孔隙结 构的多变性、复杂性及非均质性。 孔喉分选系数中等，均值为2.3。喉道分布范围较窄，0.02～1.02μ m。 白马中区的所有样品的喉道半径、进汞量、渗透率贡献统计表明:小于1μ m 的喉道对渗透率的总贡献为100%，说明该区块对渗透率的贡献的主要是细 喉道；小于0.063μ m的微喉道的进汞量达到了60%以上，说明对渗流能力影 响的主要是微喉道。
63
渗透率贡献值 % 孔喉分布频率 %
渗透率贡献值 % 孔喉分布频率 %
①白124样号3
②白213样号17
③白213井13号样
④白213井24号样
30
进汞量（%） 渗透率贡献（%）
45
进汞量（%） 渗透率贡献（%）
百分比（%）
碎屑岩成岩作用
14
第九章 碎屑沉积物的沉积后作用
第一节
压实和压溶作用
2、压溶作用标志： 、压溶作用标志：
颗粒接触处(压溶处 的形态将依次由 颗粒接触处 压溶处)的形态将依次由 压溶处 点接触演化到线接触、 点接触演化到线接触、凹凸接触和缝合 接触。 接触。
15
第九章 碎屑沉积物的沉积后作用
第一节
压实和压溶作用
第一节
压实和压溶作用
脆性颗粒弯曲破碎
6
第九章 碎屑沉积物的沉积后作用
第一节
压实和压溶作用
颗粒弯曲破碎
7
第九章 碎屑沉积物的沉积后作用
第一节
压实和压溶作用
8
第九章 碎屑沉积物的沉积后作用
第一节
压实和压溶作用
压实作用强度系列
9
第九章 碎屑沉积物的沉积后作用
第一节
压实和压溶作用
压实作用强度系列
10
12
第九章 碎屑沉积物的沉积后作用
第一节压实和压溶作用4、影响因素原始孔隙度大者易压实，反之亦然。 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%， 7O～ 45～ 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； 其压实作用较弱； 2)荷重大 埋藏深度大压实明显。 荷重大、 2)荷重大、埋藏深度大压实明显。一般孔隙的大小和孔隙 度的高低与埋藏深度有正相关关系。 度的高低与埋藏深度有正相关关系。 3)颗粒的形状、圆度、粗糙度、分选性、 3)颗粒的形状、圆度、粗糙度、分选性、杂基含量等对压 颗粒的形状 实作用的效应也有影响。颗粒的圆度越高，分选性越好， 实作用的效应也有影响。颗粒的圆度越高，分选性越好，原始 沉积物填积越紧密，其压实作用较弱。 沉积物填积越紧密，其压实作用较弱。如砾岩的压实效应一般 比砂岩弱，砂岩比粉砂岩弱。 比砂岩弱，砂岩比粉砂岩弱。 4)早期胶结作用能有效减弱压实效应。 4)早期胶结作用能有效减弱压实效应。排水不畅也可形成 早期胶结作用能有效减弱压实效应 欠压实带。压实作用主要发生在胶结作用之前， 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。 成岩早期。
成岩作用
方解石、白云石、石膏、重晶
石或石英.
C. 栉壳状结构(Ctenoid texture)
胶结物晶体呈针状、锥状、柱状或片状、板状 垂直被胶结颗粒表面生长，在薄片中，它们的长轴 彼此平行或大体平行，又称丛生状结构。粘土、绿 泥石等硅酸盐和文石、镁方解石、方解石等碳酸盐
可形成这种结构。
D.加大边结构(Enlargement texture)
溶 蚀 作 用
1.碎屑石英由表至里被溶蚀；
2.碎长石顺解理和表面被溶蚀； 3.泥晶基质被溶蚀
溶 蚀 作 用
b. 交代作用(Replacement)
交代作用指一种矿物代替另一种矿物的现象。
交代作用可以发生于成岩作用的各个阶段乃至表生
期。交代作用常可形成以下4种类型结构：
主要胶结物有硅质、方解石、赤铁矿、粘土、海绿
石、石膏等。
※亮晶
在同生期和成岩阶段由水化学作用沉淀于碳酸盐 颗粒之间的结晶方解石称亮晶。 由于方解石晶体一般较清洁明亮，故常称为“亮
晶方解石”、“亮晶方解石胶结物”或“亮晶”。
亮晶与砂岩中的胶结物在成因上很相似，都是因 水的化学作用而沉淀并充填在颗粒之间的胶结物，二 者也都代表水动力条件较强的环境。
又称共轴增生状结构，
即胶结物与被胶结颗粒的成
分相同、晶格连续，就好像
被胶结颗粒向着粒间边缘向
外加大一样。这种胶结物称
为颗粒的自生加大边。
次 生 加 大 边 结 构
E. 嵌晶结构(Poikilotopic texture)
又称连晶结构，胶结物晶体粗大，多个颗粒镶
嵌在一个光性一致的大晶体内。方解石、石膏、硬
6. 自生矿物的形成(authigenic mineral)：海绿石，鲕绿泥石， 沸石类，粘土矿物，方解石、菱铁矿、草莓状黄铁矿，自生石 英和自生长石（再生加大边）.也有将此归入胶结作用。
成岩作用
3、重结晶作用 矿物成分借溶解、局部溶解及固体扩散 等作用而重新排列组合的现象称为重结晶作 用。重结晶作用一般表现为晶粒的加大。它 不仅使松软的沉积物转变成为固结的岩石， 同时还可破坏沉积物的原生结构构造，形成 新的结构构造。 重结晶作用的强度取决于物质成分、质 点大小、成分的均一性及比重等。
4、成岩矿物的形成 在成岩作用过程中，其矿物成分也 有显著的变化，形成许多与成岩环境的 物理化学条件相适应的成岩矿物。 常见的成岩矿物有自生的石英、长 石、黄铁矿、白铁矿、海绿石、菱铁矿、 方解石、白云石、各种粘土矿物、鲕绿 泥石、沸石、磷灰石、石膏、硬石膏、 天青石、重晶石等。
一般由岩浆岩(如花岗岩等)风化来 的石英，常有矿物包裹体—锆石、磷灰 石、电气石等，有时有细小的液体或气 体包裹体; 来自变质岩(片麻岩、片岩、石英岩 等)中的石英单晶可具波状消光; 来自先期沉积岩中的石英，因经过 长期磨蚀，故较圆，有的有磨蚀的次生 加大边。
2）长石
长石在碎屑岩中的含量仅次于石英， 平均含量有11.5％,长石主要来自花岗岩、 花岗片麻岩中。
4、成分成熟度 是指碎屑沉积组分在其风化、搬运、沉 积作用的改造下接近最稳定的终极产物的程 度。由低到高如下： 多晶石英--单晶波状消光石英--石英 不稳定岩屑--长石--石英+燧石 斜长石--正长石--微斜长石 片岩--千枚岩--板岩 重矿物—锆石+电气石+金红石
第四节 成岩作用
一、成岩作用阶段的划分
1、成岩作用的概念 沉积物堆积下来之后，进入与原介质隔 绝的新环境，由于物理化学条件的改变，沉 积物的物质成分和结构构造将发生一系列的 变化，引起沉积物和沉积岩发生变化的作用 统称为成岩作用。
2、成岩作用的阶段 成岩作用一般分为四个阶段：同生阶段 （或称海解阶段）、成岩阶段、后生阶段和 表生成岩阶段。 1）同生阶段 是指沉积物沉积下来与底水脱离接触之 前；介质一般为中-酸性，氧化条件；形成 海绿石、钙十字沸石、铁锰结核等矿物。还 可以形成底栖生物钻孔、生物扰动及变形构 造。
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粘土矿物特征
80
区块 白豹 平均值 姬塬 平均值 西峰 井号 白209 60 白124 白210-27 层位 长6 长6 长6
75.7 粘土矿物X-衍射分析结果对比表
伊利石 20.3 17.1 20.4 19.3 长4+5 17.1 长4+5 17.1 长4+5 17.2 17.1 19.3 长8 40.4 长8 59.9 长8 35.2 4.7 27.9 长8 40.9 蒙皂石
陆源碎屑特征
1.1碎屑特征
60 50 40 30 20 10 0 石英 长石 岩屑 云母 27.19 27.6 21.1 41.88 32.08 27.94
白209井，长6，2056.6m岩屑长石砂岩
51.6
姬嫄耿43井区 白豹白209井区 西峰白马中区
11.7311.5 4.12
白239井 长63
3.5
混层比 （%S）
西32-16
伊/蒙混层 伊利石(I) (I/S) 西32-16
绿泥石(C)
西峰地区的粘土矿物含量总体减少，但减少的幅度不大。粘土矿物中绿泥石的 含量基本上没有变化，说明在该区块绿泥石以叶片状吸附于颗粒表面比较稳定。 伊利石的含量减少幅度较大，减少了70%，说明在该区块伊利石容易被冲刷迁 移。伊蒙混层含量增加，混层比由小于10%上升到15%。
1.3粒度分析
粒度分析评价标准
评价指标 范围 标准偏差 （σ1） 分选程度 范围 偏态 范围 尖度（KG） 平坦程度 <0.35 极好 -1~-0.3 很负偏态 <0.67 很平坦 0.35~0.5 好 -0.3~-0.1 负偏态 0.67~-0.9 平坦 评价等级 0.5~0.71 较好 -0.1~-0.1 近于对称 0.9~1.11 中等（正 态） 0.71~1 中等 0.1~-0.3 正偏态 1.11~1.56 尖锐 1~2 较差 -0.3~1 很正偏态 1.56~3 很尖锐 >3 非常尖锐 2~4 差 >4 极 差 -
30 20 10
平均值 18 15.03 21
4.03 22
0.1 0.3 0.3 0.3 0.3
17.2 6.1 5.9 6.1 6.0
绝对含量（%）
0.1 33.05 0.1
17.3 16.9
0.4 2.0 0.3 1.5 0.4 0.1 1.0 0.1 0.5 0.1 0.1 0.0
1.89 45.7
储层特征研究
1.储层岩石学特征 2.储层成岩作用 3.储层微观孔喉特征 4.物性特征及影响因素 5.储层敏感性分析 6.储层润湿性分析 7.水锁和贾敏效应 8.水质伤害 9水驱特征 10.水驱后储层特征变化
1. 储层的岩石学特征
区块 层位 陆源碎屑成分% 填隙物% 粘土杂基 胶结物 石 长 岩 云 高岭 绿泥 水云 铁方 硅 铁白 方解 长石 其它 英 石 屑 母 石 石 母 解石 质 云石 石 质 1.38 0.62 4.12 1.38 0.08 3.15 4.8 3.3 3.55 6.45 0.7 3.7 0.4 1.6 0.3 0.5 0.1 1.27 0.04
0.37
混层比 （%S） I/S ＜10 驱替前 水驱后 ＜10 ＜10 ＜10 25
0.70 0.83
0.7 0.7 0.7 0.7
0.97 0.8
40 驱替前
相对含量（%）
8 水驱后 长4+5 9 长4+5
2.2 2.0 2.1
3.9 34.95 4.1 4.0 15.1 15.1 14.9 15.0
2.1
相对含量(%)
1.4
0.8 绿泥石(C)
伊/蒙混层 (I/S)
伊利石(I) 白210-17
0.0
绿泥石(C)
粘土总量
伊/蒙混层 伊利石(I) (I/S) 白210-17
绿泥石的相对含量基本不变，略有升高。 伊利石的绝对含量减少了62.9%，减少幅度较大，说明伊利石易被水冲刷迁移。 伊蒙混层的绝对含量增加了50%，增加幅度较大，混层比由小于10%转为15%，说明 伊蒙混层具有一定的遇水膨胀性。 伊／蒙混层和伊利石的水化、（体积）膨胀和分散运移是引起储层有效渗滤空间缩小、 分割和孔喉堵塞，可以导致储层渗透率下降。
73.4 75.7 26.2 40.1 ＜10 ＜10 ＜10 ＜10 ＜10 ＜10 <10 <10 <10 <10 <10
相对含量（%）
33.1 33.1 53.4 29.6 58.9 6.1 70.3 53.1
白豹
姬塬 地区
西峰
常见的遇水敏感 性强的粘土矿物 有高岭石,蒙脱石, 伊蒙混层
三个区块碎屑组分以长石，石英为主要骨架矿物，岩性以长石砂岩 为主。空隙充填物种繁多，以绿泥石，伊利石为主，姬源地区是高 岭石和伊利石为主。
0.7
伊利石(I)
高岭石(K)
绿泥石(C)
耿68
粘土总量
伊/蒙混层 伊利石(I) (I/S) 耿68
高岭石(K)
绿泥石(C)
高岭石和伊利石的含量减少，伊利石减少的幅度较大减少了62%。 高岭石，晶向结构不紧密，附着力差，易在液流冲刷下分散、迁移和堵塞孔喉； 伊利石在储层中普遍存在，多呈片状充填于粒间孔中，分布在粒表，使孔隙分 割成许多微孔，降低渗透性，且易被水冲刷迁移，阻塞喉道，使储层吸水能力 降低。 伊蒙混层和绿泥石的含量相对增加，层间比由小于10%变为25%，说明膨胀性 粘土矿物含量较多，可能造成储层较大破坏。
长4+5
粒级分布(%) 井名 层位 深度 2244.74-2266.3 2248.06-2288.18 2204.82-2249.62 2247.41-2281.1 均值 砾 石 0% 0% 0% 0% 0% 粗 砂 0% 0% 0% 0% 0% 中砂 2.61% 0.00% 1.94% 3.24% 1.95% 细砂 95.47% 95.41% 91.41% 92.33% 93.66% 粉砂 1.42% 3.59% 5.31% 2.09% 3.10% 泥 0.50% 1.00% 1.33% 2.33% 1.29% 图解法粒度参数 平 标准 偏 尖 均 偏差 度 度 粒 2.8 0.49 0.1 1.1 3.1 0.45 0.1 1.1 3 0.52 0.2 1.1 2.9 0.53 0.2 1 3 0.5 0.2 1.1 C 值 M值 (mm) (mm) 0.267 0.207 0.24 0.276 0.247 0.147 0.122 0.128 0.146 0.136 堡40-51 长4+5 堡46-37 长4+5 耿43 长4+5 耿44 长4+5
10000
P 1000
C=1%粒径（μ m）
O
N
Q S R
100 T
10 1 10 M=中值（μ m） 100 1000
姬塬耿43井区长4+5以细砂岩为主，平均粒 径为1.95mm，总体上砂岩颗粒相对偏细。标准 偏差平均为0.5，颗粒分选较好，偏度为0.16， 为正偏态。研究区C 值为0.2472，M值为 0.1356粒度分布为正偏态，尖度平均为1.07， 粒度概率曲线以跳跃和悬浮搬运为组成，一 般河砂表现为正偏态。
2096.31m 岩屑长石砂岩
砂岩薄片的显微镜下鉴定结果表明，三个研 究区延长组砂岩主要类型均为长石砂岩
1.2 填隙物的特征
胶结物特征
姬塬耿43井区长4+5地层胶结物含量为8.77%，主要为铁 方解石（4.12%）、方解石（3.15%），含少量硅质和铁 白云石。 白豹白209井区上三叠统延长6组储层的填隙物主要是铁 方解石，含量达6.45%，其次为硅质胶结物（0.4%）。 西峰油田白马中区的胶结物主要有混层粘土、方解石、铁 方解石、铁白云石、重晶石、硅质、长石质等，总平均含 量为7.47%。
西峰长8地层
粘土矿物含量% 粘土 西32-16 样号 层位 伊/蒙混层(I/S) 伊利石(I) 高岭石(K) 总量% 相对 绝对 相对 绝对 相对 绝对 79 长8 8.3 6.3 0.5 40.0 3.4 驱替前 87 长8 9.1 5.8 0.5 41.3 3.6 80 9 106 长8 8.2 6.1 0.5 39.9 3.3 8.5 7.9 驱替前 平均值 8.5 6.1 0.5 40.4 3.5 水驱后 60.9 86 长8 7.9 27.1 2.1 12.1 0.9 60 53.4 水驱后 101 长8 7.8 26.9 2.1 12.2 1.0 6 113 长8 40.4 8.0 27.1 2.2 11.8 0.9 40 平均值 7.9 27.0 2.1 12.1 1.0
绝对含量（%）
9.0
0.6
混层 比 绿泥石(C) （%S 相对 绝对 I/S 73.4 7.5 ＜10 74.2 7.6 ＜10 驱替前 72.6 7.2 ＜10 水驱后 73.4 7.4 ＜10 75.0 6.7 7.4 15 6.7 75.1 6.9 15 75.0 6.6 15 75.0 6.7 15
堡40-51 40 堡46-37 耿68
西32-16 20 西13 西23 西31-31
平均值
0
伊/蒙间层 5.8 3.3 6.2 45.8 5.1 40.9 3.8 52.9 4.2 33.138.6 4.0 45.8 4.0 45.8 17.1 6.1 10.4 5.9 4.0 1.8 6.1
伊利石 伊/蒙间层 伊/蒙间层比 高岭石 绿泥石 高岭石 73.9 ＜10 ＜10 绿泥石 79.7 53.1
偏度（SK1）
粒度分析
100 80 60 40 25.68 20 0 0 0 0 砾石 1.95 0 00.23 0.35 粗砂 中砂 细砂 10.64 6.83 3.1 2.131.29 2.27 粉砂 泥 93.66 82.18 69.69 姬塬耿43井区 白豹白209井区 西峰白马中区