続成作用と石化作用

続成作用とは、未固結堆積物が固い岩石へと変化し、堆積後も変化し続ける物理的、化学的、生物学的変化を包含する概念です。

Definition

堆積後および埋没中に堆積物に影響を与え、堆積物を堆積岩に変え、その鉱物組成、組織、孔隙構造を変化させる物理的および化学的プロセスの総称です。

Scope

このトピックでは、石化作用、圧密作用、膠結作用、溶解作用、再結晶作用、置換作用、自生鉱物の形成のプロセス、および空隙率と透水性の進化について扱います。堆積から深部埋没、隆起に至るまでの堆積物の埋没史と流体史を論じます。

Core questions

• 未固結堆積物を岩石に石化させるプロセスは何ですか？
• 圧密作用と膠結作用はどのように空隙率を減少させますか？
• 溶解作用と置換作用はどのように二次空隙と新しい鉱物を生成しますか？
• 流体化学は続成反応をどのように制御しますか？

Key theories

圧密作用と膠結作用

埋没により粒子が圧縮され再編成される一方で、間隙流体はセメントを沈殿させます。これらのプロセスが一体となって堆積物を岩石に結合させ、一次空隙率を徐々に減少させ、石化作用の中心的な経路となります。

溶解作用、置換作用、および自生作用

埋没中の間隙水化学の変化は、不安定な粒子を溶解させ、ドロマイト化のように鉱物を置換し、新しい自生相を沈殿させ、二次空隙を生成し、岩石の組成をリセットします。

Clinical relevance

続成作用の履歴は、石油、ガス、水の貯留層品質を決定する空隙率と透水性を制御し、一部の鉱石鉱物の沈殿を支配し、変質した岩石から元の堆積条件を解釈するために再構築される必要があります。

History

続成作用の系統的研究は、20世紀に石油地質学とともに発展しました。貯留層の空隙率を制御する要因が経済的に重要になったためです。MorseとMackenzieによる炭酸塩続成作用に関する地球化学的研究は、関連する流体-岩石反応を定量化しました。

Key figures

• Frederick T. Mackenzie
• John W. Morse
• Maurice E. Tucker

Seminal works

• boggs2009
• tucker2001
• morse1990

Frequently asked questions

続成作用は変成作用と同じですか？

いいえ。続成作用は、地表付近および浅い埋没の比較的低い温度と圧力で発生し、より高い温度、通常は約150〜200℃を超えると変成作用へと移行します。

ドロマイト化とは何ですか？

マグネシウム含有流体が石灰岩中のカルシウムを置換し、方解石をドロマイトに変化させ、しばしば岩石の空隙率を変化させる続成作用です。