成岩作用与石化作用

成岩作用涵盖了将松散沉积物转化为固体岩石，并在沉积后继续改变其的物理、化学和生物变化。

Definition

沉积物在沉积后和埋藏过程中，影响其并将其转化为沉积岩，并改变其矿物组成、结构和孔隙结构的所有物理和化学过程的总和。

Scope

本主题涵盖了石化作用、压实作用、胶结作用、溶解作用、重结晶作用、交代作用以及自生矿物形成的过程，以及孔隙度和渗透率的演变。它处理了沉积物从沉积到深埋和隆升过程中的埋藏和流体历史。

Core questions

• 哪些过程将松散沉积物石化成岩石？
• 压实作用和胶结作用如何降低孔隙度？
• 溶解作用和交代作用如何产生次生孔隙度和新矿物？
• 流体化学如何控制成岩反应？

Key theories

压实作用和胶结作用

埋藏作用压缩和重组颗粒，而孔隙流体沉淀胶结物；这些过程共同将沉积物结合成岩石，并逐渐降低原生孔隙度，这是石化作用的核心途径。

溶解作用、交代作用和自生作用

埋藏过程中孔隙水化学性质的变化会溶解不稳定的颗粒，交代矿物（例如白云石化作用），并沉淀新的自生相，从而产生次生孔隙度并重置岩石成分。

Clinical relevance

成岩历史控制着决定石油、天然气和水储层质量的孔隙度和渗透率，影响某些矿石矿物的沉淀，并且必须重建以从蚀变岩石中解释原始沉积条件。

History

成岩作用的系统研究随着20世纪石油地质学的发展而兴起，因为储层孔隙度的控制因素在经济上变得重要；对碳酸盐岩成岩作用的地球化学研究，例如Morse和Mackenzie的工作，量化了所涉及的流体-岩石反应。

Key figures

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

Seminal works

• boggs2009
• tucker2001
• morse1990

Frequently asked questions

成岩作用与变质作用相同吗？

不；成岩作用发生在相对较低的近地表和浅埋藏温度和压力下，只有在更高的温度下（通常高于约150至200摄氏度）才逐渐过渡到变质作用。

什么是白云石化作用？

一种成岩过程，其中含镁流体取代石灰岩中的钙，将方解石转化为白云石，并通常改变岩石的孔隙度。