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
（500m以内），孔隙度急剧↓，
压实速率大；然后趋于稳定压
实，3000m以下压实影响很小。
②沉积物组分 塑性形变组分↑，原始孔隙度↓。
形变类型 弹性形变组分
塑性形变组分
形变特点 去掉载荷可 以恢复原形 去掉载荷不 能恢复原形
镜、电子探针或能谱分析、自生矿物包裹体分析、有机质热成熟 度分析、有机酸分析、常规物性分析、压汞分析等。
第三章 成岩作用
第一节 成岩作用研究内容及资料依据 第二节 成岩作用类型 第三节 成岩阶段划分及与孔隙演化
第一节 成岩作用研究内容及资料依据
一、研究内容
1、储层岩石学特征
通过偏光显微分析、阴极发光、扫描电镜、X衍射分析等，研究储层颗粒、胶 结物及杂基的成分和结构特征。为成岩作用研究提供必要的基础，同时了解储 层敏感性矿物的分布特征。
常见的自生粘土矿物 蒙脱石、高岭石、绿泥石、伊利石及伊／蒙混层、绿／蒙混层
它生粘土和自生粘土的区别 •成分：自生粘土纯度高，颜色、结构具一致性，它生粘土组分杂，
颜色不纯；自生粘土为单矿物，它生粘土为两种以上粘土 矿物的混合物。 •形态：自生粘土矿物具有完美的结晶形态，如绿泥石具有玫瑰状。 •结构：自生粘土颗粒粗。 •分布：它生粘土常呈孔隙充填式，排列具有明显的定向性；而自 生粘土常呈孔隙衬边或搭桥状，不具排列定向性。
影响因素：很多，如粒度、粒表水膜和粘土膜、孔隙水的Ph值和温度等。压溶 作用主要发生于3000米以下。
石英压溶 （1）石英颗粒之间相互穿插，呈线接触、凹凸接触及缝合线接触，降低孔隙 度。 （2）增加了孔隙水中Si4+的浓度，易形成石英次生加大，降低孔隙度。 灰岩中的缝合线
压溶作用
浅埋藏阶段：充填泥质的缝合线 中-深埋藏阶段：充填沥青的缝合线
据此对砂体压实作用强度进行评价：
压实作用强度 压实率
压实后损失的孔隙度
弱压实 ＜30% ＜10%
中等压实 30～70% 10～25%
强压实 ＞70% ＞25%
颗粒粒度＋分选性→R．Sneider图版→估算原始粒间体
D、控制因素 因素很多：埋藏深度、沉积物 组分、粒度、分选、早期胶结 作用、地温梯度、异常高压带 等 ①埋藏深度
第三章 成岩作用
沉积作用：控制储层原始储集性及三维分布模式 成岩作用：改造储集性，可使高孔渗储层→低孔渗储层
也可使低孔渗储层→高孔渗储层
研究意义：通过恢复储层孔隙演化史，预测孔隙发育带。 研究内容：1、成岩作用类型及对原始储集性的改造
2、成岩阶段和孔隙演化史
分析方法：铸体薄片分析、阴极发光分析、X衍射分析、扫描电
微晶或环边状 少，常呈透镜状 砂层孔隙水沉淀
晚期碳酸盐矿物 主要压实期以后 铁方解石、铁白云石 中、细晶、嵌晶及连晶 呈层状，分布广
埋藏成岩作用
胶结产状： 早期：多出现在砂岩顶、底部，形成透镜状非渗透砂体，阻碍其 它晚期成岩作用（如石英次生加大）。早期胶结虽破坏原生孔隙， 但可为后期溶解提供易溶物质。 晚期：随地层埋深增加（或温度增高），晚期碳酸盐有增多趋势。 晚期碳酸盐胶结物的成分主要来自围岩。
我国陆相湖盆砂体中，碳酸盐胶结特征： •薄层比厚层的碳酸盐含量高 •厚层顶、底部较中部碳酸盐含量高： •三角洲前缘分流河道底部含砾或砾状砂岩常被碳酸盐矿物所胶结
•开阔湖相页岩中的砂岩，含有较多铁白云石胶结物：海水滞流
•油页岩中的砂岩，含有较多铁方解石胶结物
②氧化硅 非晶质：蛋白石-A、蛋白石-CT。硅质生物溶解和沉淀，少见。 晶质：玉髓、石英
6、成岩非均质性研究
成岩非均质性是指由于成岩作用导致的储层内部性质的不均一变化和分布，如 差异胶结作用所形成的致密胶结带在储层内部的不均一分布，差异溶解作用所 形成的“大孔道”在储层内部的不均一分布。成岩非均质性属于储层非均质性 研究的范畴，它们对油田开发特别是油田注水开发有十分重要的影响。
资料依据
胶结产状 次生加大 次生加大 孔隙充填（微晶、嵌晶、连晶） 孔隙充填 孔隙充填 孔隙充填 孔隙充填、孔隙衬边 孔隙充填（见于 CO2 气层） 孔隙充填 孔隙充填、孔隙衬边
孔隙衬边、孔隙桥塞 孔隙衬边、孔隙桥塞 孔隙充填、孔隙衬边、孔隙桥塞 孔隙充填 孔隙充填 孔隙充填 孔隙充填 孔隙充填 孔隙充填 孔隙充填
④储层异常压力
异常高压增加储层的抗压能力→压实强度↓；异常低压区正相反。
⑤早期胶结和溶解作用
早期胶结：增大抗压强度，抑制压实。 早期胶结物后期溶解→良好的次生孔隙。
早期溶解：降低抗压强度，有利压实。早期溶解孔隙在深处由于压实而遭到破 坏。
二、压溶作用
概念：埋藏深度增加，上覆地层压力超过孔隙水所能承受的静水压力时，或者 岩石受较强的构造应力作用时，会引起颗粒接触点上晶格变形和溶解，这种局 部溶解即称为压溶作用。
常见形式：石英次生加大，常形成石英自形晶面，或镶嵌状结构。 •Ⅰ级加大：在薄片下，少量石英具窄的加大边或自形晶面。 •Ⅱ级加大：大部分石英和部分长石具次生加大，自形晶面发育，
有的可见石英小晶体。 •Ⅲ级加大：几乎所有石英和长石具次生加大，且加大边较宽，多
呈镶嵌状。 •Ⅳ级加大：颗粒之间呈缝合接触，自形晶面基本消失。
弱压实 ﹤70% ﹤10%
急剧压实 70～90% 11～27%
强压实 ﹥90% ﹥27%
压实率：通过进行原始粒间体积与压实后粒间体积的对比，计算压实率。 反映：砂体压实后原始粒间体积降低的百分比。
压实率＝（原始粒间体积－压实后粒间体积）／原始粒间体积
原始粒间体积：可利用岩石颗粒粒度和分选性，应用R．Sneider图版进行估算。 压实后粒间体积：压实后孔隙体积+填隙物体积（胶结物、杂基），一般通过 薄片估算，也可通过实验分析得到。
22-B50 25-
PG6-5-38 25-
三、胶结作用
A、概念：指矿物质在碎屑沉积物孔隙中沉淀，并使沉积物固结为岩石的作用。 成岩效应：堵塞孔隙，但不减小粒间体积。
B、胶结物类型：主要为碳酸盐类、石英、粘土类，其次为硫酸盐类、沸石类 等。
C、胶结物结构：由晶粒大小、晶体生长方式和重结晶程度而定。
一、研究内容
4、孔隙特征描述
通过铸体薄片分析、扫描电镜及压汞分析，研究孔隙和喉道类型、大小、形状 及分布，确定孔隙组合。
5、成岩模式及孔隙发育区带预测
根据上述研究成果和认识，结合沉积相、埋深及埋藏史、古地温场及热演化史、 砂体及源岩时空配置、断层与裂缝分布、孔隙度—深度剖面等，建立成岩模式， 分析研究区不同区带、不同深度的成岩特征及孔隙发育特征，并针对目的层段 建立不同成岩阶段的成岩和孔隙演化的动态模式。
建设性成岩作用 溶解作用 成岩收缩作用 构造断裂作用
一、压实作用
A、概念：沉积物在上覆重力及静水压力作用下，发生水分排出，碎屑颗粒紧 密排列而使粒间体积缩小，孔隙度降低，渗透性变差的成岩作用。 B、压实后沉积物的微观变化： •碎屑颗粒重新排列，从游离态到接近或达到最紧密的堆积状态 •塑性岩屑挤压变形 •软矿物颗粒弯曲进而发生成分变化 •刚性碎屑矿物压碎或压裂 最终成岩效应：减小粒间体积，使原始孔隙度降低。
•孔隙充填式 自生粘土矿物（特别是高岭石）、碳酸 盐类、硫酸盐类、沸石类。
根据自生矿物晶体的大小，孔隙充填式 可分：微晶充填、嵌晶充填、连晶充填。
•孔隙衬边式 薄膜式胶结。如伊利石、针叶片状绿泥 石、菱铁矿等。
•孔隙桥塞式 粘土桥。最常见：多种条片状、纤维状的自生伊利石。 另外：蒙脱石和混层粘土矿物。
石英次生加大强度影响因素
影响因素
支撑方式
石英碎屑含量 岩性因素 原生孔隙度
原生孔隙大小
碎屑薄膜胶结物
地层温度
动力因素
地层压力
流体性质
增强因素 颗粒支撑
多 高 大 少 ＞６０℃ 正常 水层及油水层
抑制因素 杂基支撑
少 低 小 多 ＜６０℃ 异常 油层
③粘土矿物 自生粘土：成岩矿物 它生粘土：沉积产物
C、压实作用强度评价 定性评价：点接触、线接触、凹凸接触、缝合线接触（薄片观察）