碎屑岩成岩作用的主要研究方法确定矿物种类、形态、成分的方法一、电镜扫描法1.电镜扫描法的特点分辨率高，放大倍数大（一般2000-5000倍），景深大，立体感强，制样简单。

自1975 年开始用于石油地质。

2.电镜扫描法的原理以扫描方式照射到实验样品的微区上，使样品产生各种不同的信息，然后分别收集和整理。

3. 主要应用1) 观察微孔隙：普通显微镜对几十微米到几微米的孔隙不易研究，但是扫描电镜都可以做到。

据国外研究，凡是>0.2微米的孔隙都能储油, 最近的研究发现0.1微米的微孔隙也可储油。

(2) 区别孔隙类型：原生、次生、孔隙全貌、溶蚀情况、裂缝、喉道分布(3) 观察胶结物在砂岩中的分布方式(4) 辨别胶结物A. 粘土胶结☞水云母－单体为片状、丝缕状、蜂窝状、羽毛状，集合体为鳞片状、碎片状，蜂窝状，呈孔隙衬垫，呈孔隙充填。

☞高岭石－假六方板状，集合体呈书页状；部分由长石演变而来，一部分呈蠕虫状。

☞蒙脱石－单体为棉絮状，集合体为鳞片状、蜂窝状，呈粒间充填☞绿泥石－单体为针叶状，集合体为鳞片状、玫瑰花状、绒球状，呈孔隙衬垫☞埃洛石－针状、棒状、管状，集合体呈细管状，常由水云母和蒙脱石转化而来☞凹凸棒石－单体为纤维状，集合体束状或无规则缠绕B. 沸石☞斜方沸石－薄板状，板厚2-5微米，板长20-30微米，有的呈细长板条状，晶面上可见到球状硅质小晶粒，集合体呈束状☞片沸石－基本同上☞方沸石－等轴☞浊沸石－板状，短柱状，有解理，形态类似长石C. 硅质☞方英石－5微米左右的球体，注意与绿泥石区别。

自生石英加大D. 硫化物☞黄铁矿－莓球状和八面体；代表PH＝8-9还原环境E. 碳酸盐：区分不同期次（晶形、大小、包体）研究成岩变化（文石－方解石）(5) 确定成岩顺序如长石溶解形成高岭石沉淀，石英自生加大后再溶蚀(6)石英颗粒表面特征－分析沉积相各种撞击坑，溶蚀坑，擦痕二、阴极发光法1.阴极发光法可以解决显微镜下不易观察的现象，阴极发光是用阴极射线管发出加速电子进行激发而产生的一种荧光。

2. 制样抛光制成两片光薄片，厚度0.05-0.06mm，岩样抛光也可以3. 阴极发光法的原理用电子轰击样品，使之发光；根据矿物的发光特征来研究其成分，晶体形态和相互关系。

4. 主要应用主要应用：区分碳酸盐、石英自生加大、孔隙、成岩顺序、微构造、物源(1) 石英次生加大：加大边不发光(2) 区分碳酸盐类型:☞方解石－黄色、橙红☞白云石－橙红、暗红☞含铁方解石－亮橙黄☞含铁白云石－橙褐色☞铁方解石－褐色、桔红色☞铁白云石－不发光(含铁量>6%)☞菱铁矿－－不发光(3) 区分碳酸盐成因：A.方解石：☞氧化环境：发光昏暗或不发光☞淡水渗流环境：发光暗☞重结晶、埋藏环境：发光明亮B. 白云石☞埋藏：亮红、玫瑰红、亮橙黄、橙红☞准同生：黄、红、橘红、蓝、绿☞混和水：亮蓝☞淡水：褐色或者不发光☞高温：深红(4) 观察溶解作用及孔隙类型☞碳酸盐和长石岩屑同时溶解☞长石溶解具有选择性，蓝色的容易溶解并与蠕虫状高岭石伴生；红色的溶解较弱，杏黄色不易溶解。

☞石英溶解弱于长石，与易溶长石伴生的棕色石英易溶。

阴极发光可恢复原有的溶蚀结构，如湖北大冶下三叠统大冶群粉晶灰岩中见圆－椭圆形亮晶斑状，是被充填的溶孔、虫穴还是不均匀重结晶？在阴极发光下可见溶蚀边界十分清晰，亮晶斑块为早期溶孔。

另外，有些孔隙在偏光镜下溶蚀特征明显，似为溶孔，但在阴极发光下却是受重结晶改造的生物介壳。

(5) 确定成岩顺序：根据交代关系确定先后顺序☞氧化硅（浅棕色或不发光）和方解石（发光明亮）的交代作用☞高岭石化作用：蓝色长石易高岭石化（蠕虫状、靛蓝色光）☞粘土环边成分的确定：S→I/S → I☞长石交代钾长石：长石发蓝色光，交代方解石发深红色光，充填方解石发橙黄色光☞方解石、铁白云石、菱铁矿交代：橙黄－暗红－不发光☞硬石膏：浅黄色、灰白色光、不发光或棕色☞重晶石：亮蓝色－暗蓝色，发光不稳定☞利用石英加大判断成岩顺序：石英加大早于晚期胶结，早于机械压实(6) 构造的恢复☞恢复微沉积构造：收缩缝、缝合线、愈合构造☞恢复由于重晶石和交代作用而消失的微裂缝☞判断裂缝的性质、期次和产状☞区别裂缝充填序列(7) 物源区的判断☞石英：蓝紫色光－火山岩、深成岩>573 ․C棕色光－变质岩、300-573 ․C不发光－沉积岩、<300 ․C☞长石：发红色、蓝色、黄色、草绿色、杏黄色等光☞发光强度：岩浆岩最大（含长石越多越大），变质岩最小三、电子探针法1. 电子探针的特点☞元素分析范围广，能谱Na11－U92，波谱Be4U92☞灵敏度高，为0.002%，精度高于X光荧光光谱、激光光谱、BA法误差1-5%，ZAF法误差为1%☞对微细矿物分析研究有利，在同一块样品上可获得较全面的物理化学数据，不破坏样品，可多次重复分析。

☞能在光、薄片上进行分析（光面）2.电子探针法的原理高能电子束轰击固体样品表面时，电子与激发区内元素的原子核和核外电子发生弹性与非弹性碰撞，产生二次电子，背散射电子，透射电子，间歇电子及吸收电流，还产生X衍射，用这些信息进行物质组分、形态、及部分晶体表面构造的研究。

将电子枪发射的电子束经电磁透镜聚焦成直径0.1-1µm的微束作为X射线激发源，轰击样品，使之产生各种元素的X光射线，从而确定矿物的化学成分。

3. 样品制备普通薄片不盖片，将所做区域用笔圈出来，镀碳后观察，薄片需抛光4. 主要应用有些矿物光学特征、形态、阴极发光颜色相近，就必须借电子探针对其进行成份分析。

四、 X光衍射法1. X光衍射法的特点☞能准确的定名自生矿物，对粘土矿物定性定量分析，鉴别混层及混层比;☞制样复杂，可分泥岩和砂岩两组，泥岩需要量很少(10)克，砂岩一般需500克左右，泥岩的演变比砂岩的要慢；☞按间距取样。

2. X光衍射法的原理矿物均有独特的晶体结构，其粉未照片的衍射数据不同，以此可区分不同矿物。

确定古地温、成岩阶段的方法五、镜质体反射率法1. 镜质体反射率的特点精确，具不可逆性，与其它参数有较好的对应性，制样简单（只要有镜质体存在）。

2. 镜质体反射率的原理在反光镜下测定镜质体的反射率，用以判断变质程度，由于石油演化和煤变质有很大相似性，D.怀特首次提出定碳比，对固态煤和液态油进行了成功的对比。

60年代开始把煤岩学和有机地化学结合起来应用于油气勘探，取得了卓有成效的研究成果。

六孢粉颜色及色变指数的特点1. 孢粉颜色及色变指数的特点对温度敏感、数据可靠、测样简便、可对比性强2. 孢粉颜色及色变指数的原理孢粉(广义)，即所谓孢粉型Palynomorphs，包括高等植物的孢子和花粉、沟鞭藻、疑源藻及某些绿藻。

借用化石孢粉型来恢复古沉积环境以及确定油气生成的成熟度，查明孢粉和油气生成关系方面的研究是近十多年来的新课题。

2. 孢粉颜色及色变指数的原理过去用干酪根颜色评价有机物质成熟度，现只对孢子和花粉作颜色测量，随成熟增强，孢子颜色从淡黄通过金黄、橙、褐到不透明，共12种色级，不同作量测量的指数级不同，斯塔普林和科瑞阿根据颜色的明显变化，使用从0-5级别。

巴纳德根据随深度呈均匀线性的增强分出10个级别，由于孢粉在化学性质上比镜质组更接近腐泥质，因而是烃类形成阶段理想的指示剂。

孢粉经热解产生石油已为大家接受，孢粉、浮游植物沉积于海底、湖底，在隔绝空气的还原环境下，保存在地层中转化成干酪根，再经热降作用形成油气。

如胡罗卜素和胡罗卜素酯的氧化共聚物是最好的生油母质之一。

含孢粉丰富的地层均为较好生油层(生成油含蜡高)。

英国阿布登大学的巴登(D.Batten)研究孢粉相和产油母质的关系：①以Classopollis孢粉相占优势，共生多为裸子植物花粉，特别是双囊粉和无口器粉，岩性为石膏蒸发岩，碳酸盐、硬石膏、泥灰岩，为热而干的条件下泻湖，水体含盐度大，对生油不利。

②蕨类孢子，植物表皮及本质组织也很丰富，岩性为浅色细砂岩、粉砂岩、其次为页岩和泥岩，厚度变化大，反映网状冲积砂平原和泥质淤积的泻湖，这种孢粉相生气。

七、稳定同位素法的原理1.稳定同位素法的原理各种同位素的物理、化学性质有所不同，当受到各种物理、化学及生物作用时，同位素组成也会发生不同程度的变化，则根据在岩石、矿物、生物中测得到同位素值变化来推断地质历史中所发生的变化。

2.制样单矿物同位素，纯度98%以上，样重0.2克，最好用胶结物中的样（微区取样技术）。

泥岩氧同位素，样品磨碎到200目，加热420 ℃，消除有机碳，再在25 ℃时收集 CO2。

八、流体包裹体测温法1. 流体包裹体测温法的原理矿物生成时，一部分成矿溶液流体被包在矿物晶体缺陷、窝穴或裂缝中。

它是成矿作用流体的原始样品，可反映成矿的流体的本质－温度（用均一法测温）。

将镜下所见的气相(烃类，直径35-40μm)－液相(直径<15 μm)包体加热至某一温度，包体恢复为单一相，该温度代表矿物形成时的最低温度。

九、自生矿物演变1. 混层比及粘土矿物含量的演变☞早成岩：蒙脱石、高岭石☞中成岩：I/S、C/S☞未成熟：I/S中I<20％☞半成熟：蒙脱石消失，I/S中I<65％☞成熟：蒙脱石消失，I/S中I<85％（针状、毛发状）， C/S出现（绒球状、花瓣状）☞高成熟：蒙脱石消失，I/S中I>85％☞超成熟：高岭石消失，I/S中I>85％，C/S出现(片状)，混层消失2. 沸石的演变☞早成岩：火山玻璃钙十字沸石菱沸石、钠沸石☞未成熟：斜发沸石丝光沸石☞半成熟：毛沸石☞成熟期：方沸石片沸石浊沸石钠沸石超成熟：浊沸石、钠长石沸石的转变温度：沸石的形成温度变化较大，在不同地区不同井段差别较大，如日本晚第三纪粘土中沸石的转变温度是：火山玻璃变成斜发沸石是56 ℃，斜发沸石变成方沸石或片沸石是116 ℃，方沸石、片沸石变成浊沸石是138 ℃；陕甘宁延长统浊沸石80 ~ 120 ℃；松辽下白垩浊沸石120 ~ 140 ℃；克拉玛依上二叠方沸石70 ~ 80 ℃；南阳周口盆地方沸石约70 ~ 90 ℃；美国加利福尼亚始新－中新世3100m浊沸石104 ℃；Cache Greek晚中生代1000m处浊沸石130 ℃；Kettleman North Dome第三纪4000m处浊沸石100 ℃。

3. 氧化硅的转变米特休（1977）总结成岩期氧化硅化硅的转变次序是：非晶质氧化硅→低温方英石→低温石英，其相应温度为45℃和69℃，。