四、成岩作用次序 五、成岩阶段的划分
第一节 沉积后作用的主要类型和影响因素
一、压实压溶作用
1.压实作用 （1）概念
压实作用是指沉积物沉积后在上覆水层和沉积层的重荷 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。
沉积物进入埋藏阶段后 最先经历的成岩作用
（2）压实作用效应/标志
①粘土矿物胶结物类型 A.高岭石 形态 单晶呈假六边形晶片，集合体呈书页状或蠕虫状 产状 充填孔隙、交代其它矿物、其它自生矿物包体 产出条件 酸性水介质条件、充足SiO2和Al3+的循环孔隙水 来源 其它粘土矿物转变、火山玻璃及长石蚀变
自生高岭石
自生高岭石
石英砂岩粒间 自生高岭石
自生高岭石晶 间孔充填沥青
D.粘土矿物的成岩转化
E.硅酸盐矿物的不一致溶解尤以长石重要
F.火山玻璃去玻化和蚀变变成粘土矿物或沸石类矿物
G.海底火山喷发
H.构造抬升T、P↓，孔隙水中的SiO2过饱和
（2）碳酸盐胶结物——代表碱性成岩环境
①碳酸盐胶结物类型 方解石★★★ 白云石★★ 成岩后期由方解石转化而来 菱铁矿★ 还原微咸水环境，地下：富含有机质沉积物地表——沼泽环境； 文石、高镁方解石 同生成岩期 菱镁矿
第七章 碎屑沉积物（岩） 的沉积后作用
概述
一、沉积后作用的定义
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。 此过程实质上是地层水与沉积物之间从不平衡到平衡的 变化过程。
沉积岩孔渗性下降的主要原因之一
主要发生在成岩作用时期
后生胶结物可以取代早生胶结物 胶结物溶解即去胶结作用，形成次生孔隙
胶结物的生长方式——孔隙充填式
2.胶结物的类型和胶结方式
（1）氧化硅胶结物——代表酸性孔隙水介质环境 蛋白石★、玉髓★★
石英（★★★★）常以石英颗粒自生加大边形式出现。
次生加大胶结（secondry enlargement cement，） 某些溶解物质逐步沉淀在同成分的碎屑颗粒表面，使原 来颗粒增大的现象）
铁方解石 嵌晶式胶
结
③碳酸盐胶结物的来源 海水和流动的孔隙水 钙质生物介壳溶解 碳酸盐颗粒的溶解 深部页岩的半透膜效应使深处的碳酸盐增多。
（3）粘土矿物胶结
粘土矿物
成岩作用过程中化学沉淀而成层内火山物质或铝硅酸盐矿物等在孔隙水
的作用下，在原地转变为另一种矿物，或由孔隙水带到附近孔隙内析出而形成新的自生粘土 矿物，数量比它生者少得多
自生增长（authigenic overgrowth，） 在陆源矿物或化学成因矿物上长出同成分边缘的现象）。
石英次生加大
自生石英产状
自生石英 孔隙衬边
自生石英 颗粒衬边
自生石英
氧化硅胶结物的来源
A.地表水 和地下水 （SiO2=13ppm）
（SiO2=几十ppm）
B.硅质生物骨壳的溶解
C.碎屑石英压溶作用
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
石英脆性变形
石英沿极不完全菱 形解理破裂
2.压溶作用
（1）概念
随埋藏深度的增加，碎屑颗粒接触点上所承受的压力 增大，颗粒接触处的溶解度增高，发生晶格变形和溶 解作用，砂质沉积物就进入了压溶作用阶段。
本质上，压实作用和压溶作用是同一物理—化学过 程的两个阶段，是持续进行的。
B.伊利石 形态 细而薄的鳞片状、纤维状，最高干涉色可达一级顶部， 产状 颗粒包膜、孔隙衬边、孔隙搭桥（集合体） 埋深增大→绢云母 产出条件 富K碱性条件 来源 其它粘土矿物转化，如高岭石、蒙脱石等。
自生伊利石
自生伊利石产状
自生伊利石 孔隙衬边
丝缕状伊利石 向孔隙内生长
C.绿泥石 形态 板状、玫瑰花状、竹叶状、绒球状等。 产状 颗粒包膜或孔隙衬边 产出条件 有Fe2+和Mg2+存在的还原条件 来源 孔隙水中直接沉淀 其它粘土矿物转变，如高岭石。
②碳酸盐胶结物的产状 晶粒状 斑块状 衬边状 自生加大环边 嵌晶状 次生孔隙充填物 充填胶结微裂缝（如方解石脉）
碳酸盐胶结物的产状
半自形—自形 晶粒状铁白云石
自形粒状铁 白云石
石英次生加大
含铁方解石 嵌晶式胶结
碳酸盐胶结物的产状
铁白云石 斑块状胶结
方解石充 填构造缝
碳酸盐胶结物的产状
铁白云石次生 加大式胶结
自生绿泥石
长石表面绿泥石
绿泥石薄膜状 胶结长石砂岩
自生绿泥石产状
充填粒间孔
D.蒙脱石 产出条件 富Ca碱性条件 环境 常见于火山物质较丰富的砂岩，如火山碎屑（砂）岩 变化 成岩早期含量较高 成岩作用加强→其它粘土矿物。
二、成岩作用类型
压实和压溶作用★——细粒沉积物重要 胶结作用★——粗粒沉积物重要 交代作用★——发生在岩石组分之间 重结晶作用和矿物的多形转变作用
对碳酸盐沉积物及胶结物重要 溶解作用★★★
时间、环境跨度大，产生孔隙，也是交代作用的必要 过程
三、成岩（作用）环境要素
温度 压力 流体
化学性质（有机质演化、粘土矿物转化）、流动方式 盆地的构造演化 生物扰动
（来自上覆层的压力或来自构造作用的侧向应力） （超过正常孔隙流体压力达2～2.5倍） 有人把压溶作用称为化学压实作用，因此在有些文献中压实作用包括物理压实和化学压实作用。
（2）效应
随颗粒所受压力不断增加和地质时间的推移，颗粒
点接触→线接触→ 凹凸接触→缝合接触
点接触——线接触
缝合接触
缝合接触
3.差异压实作用
是指内部组构不均一的沉积层或粒度不一致的薄沉积层， 由于原始组分对压力的敏感程度不同，在压实过程中发 生差异流动，使原始沉积构造遭受到破坏，并形成一些 新的构造特征，常见的如瘤状构造、扁豆状构造。
差异压实作用
二、胶结作用
1.概念
胶结作用是指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作用。
①岩石结构构造变化 塑性颗粒受压变形，刚性颗粒受压破裂、错断 颗粒趋于定向排列、成因定向构造。 实际上是由不稳定状态向稳定状态转化
②孔隙流体排出，为后期的成岩作用提供物质基础垂直于应
力方向上颗粒溶蚀， Si4+、K+、Na+、Mg2+、Fe2+、Ca2+等离子游离出来，
③岩石原始孔隙度、体积缩小
塑性颗粒变形