沉积成岩作用研究进展及其应用

薛 超，齐桂民，魏安军，胡秀强

(西北大学地质学系，陕西西安 710069)

1 成岩作用的概念及简要概况

虽然“沉积作用”早在19世纪中叶就被Gumbel提出，并用于冰川学、有机地球化学等学科中，而且被广泛的地质学家们所接受，但不同的学者对此有着不同的认识，目前最为普遍的理解为:沉积物在沉积后到变质作用之前，这一漫长阶段所发生的各种物理、化学作用及生物化学作用，而不是指狭义的、仅指沉积物的石化和固结作用。

其研究的方向也由20世纪中后期的孔隙成因、粘土矿物及二氧化硅来源问题，转向了次生孔隙对油气勘探，储层物性等研究，更是随着流体包裹体、镜质体反射率及电子探针等新分析测试技术的引进，研究越来越广泛。

刚刚沉积堆积的沉积物并不一定完全平衡，这种混合物，在物理化学条件下不断的进行调整，且随着温度、压力及离子浓度等热力学条件的变化而变化，且这种变化受控于成岩演化的调整作用，反应在岩石的组构和矿物学特征上，这种序列称为成岩作用等级。其情况类似于变质相。Dapples(1959)曾研究了砂岩中的成岩等级，他认为分三个阶段，初始成岩或成岩阶段、中成岩或早期埋藏阶段以及晚期埋藏或变质浅阶段;他在1962年又提出了砂岩成岩变化的地球化学阶段(即氧化还原阶段、交代阶段和层状硅酸盐阶段)。Fairbridge(1967)［2］在深入研究成岩作用之后提出了划分三个成岩时期，即同生期、后生期和表生成岩期。(见图 1)。其小于100m埋深的同生及成岩阶段，相当于浅埋阶段;1 000～10 000m后生作用，温度在100℃ ～200℃，相当于深埋阶段。……