成岩作用是这样的过程 沉积岩 在沉积之后、埋藏和石化（变成岩石）之前，它们会发生改变。 这个过程涉及物理、化学和生物变化，这些变化会影响 矿物学、纹理和其他属性 沉积岩。 成岩作用可以在相对较低的温度和压力下发生，通常发生在地壳上部几公里内。 它可能涉及多种过程，例如压实、胶结、溶解、再结晶以及新物质的形成。 矿物质。 总体而言，成岩作用在形成沉积岩的性质和特征方面起着至关重要的作用。 岩石.
成岩过程中的物理和化学变化
在成岩作用过程中，沉积岩会发生物理和化学变化。 物理变化包括压实和胶结，化学变化包括溶解、沉淀和置换。
当沉积层被埋在额外的层下时，就会发生压实，导致沉积物颗粒之间的孔隙空间减少。 孔隙空间的减少导致沉积物颗粒更加紧密地堆积在一起，从而导致岩石密度和强度增加。
当矿物质，例如 石英 or 方解石，从渗透过沉积物的流体中沉淀出来，填充剩余的孔隙空间并将沉积物颗粒粘合在一起。
当沉积物中的矿物质被流体溶解并留下空隙时，就会发生溶解。 当流体中溶解的矿物质沉积在沉积物中、填充空隙空间并可能取代现有矿物质时，就会发生沉淀。 当沉积物中的矿物质被成岩过程中流体引入的不同矿物质取代时，就会发生置换。
影响成岩作用的因素
有几个因素会影响沉积岩的成岩作用，包括：
- 温度：成岩作用受温度影响，因为较高的温度会导致矿物重结晶并改变矿物学。
- 压力：压力也会在成岩作用中发挥作用，因为压力增加会导致沉积颗粒的压实和胶结。
- 流体：沉积岩中存在的流体也会影响成岩作用。 例如，地下水可以通过溶解和沉淀改变沉积岩的矿物学。
- 时间：沉积岩埋藏的时间越长，发生成岩作用的时间就越长。
- 沉积物的成分：沉积岩的成分也会影响成岩作用，因为某些矿物更容易受到成岩作用的影响。 改造 相对于其它的。
- 气候：沉积岩沉积的气候也会影响成岩作用。 例如，干旱气候可以 铅 形成 蒸发岩，而潮湿的气候会导致形成 高岭石.
成岩作用类型：压实作用、胶结作用、重结晶作用、交代作用等
沉积岩中可能发生几种类型的成岩作用：
- 压实：随着沉积物被掩埋，上覆层的重量导致颗粒被压缩并紧密结合在一起，从而减少了颗粒之间的孔隙空间体积。
- 胶结：随着孔隙空间的减少，富含矿物质的流体可能会流过岩石，沉积出将颗粒粘合在一起的矿物质。 常见的水泥有方解石、石英等 黏土矿物.
- 重结晶：在升高的温度和压力的条件下，岩石中的矿物质可能会溶解并重新沉淀为更大、更稳定的晶体。
- 更换：在某些情况下，原始沉积物中的矿物质会被新矿物质所取代。 例如， 文石 贝壳可能会溶解并被方解石取代。
- 解散：一些矿物可能在成岩作用过程中溶解，留下孔隙或孔洞。
- 有机过程：细菌活动会产生甲烷，从而导致碳酸盐矿物沉淀。
沉积岩中发生的成岩作用的类型和程度取决于多种因素，包括原始沉积物的成分和结构、埋藏深度和持续时间、温度、压力以及流经岩石的流体的化学性质。
沉积岩的成岩作用和孔隙度/渗透率
成岩作用会对沉积岩的孔隙度和渗透率产生重大影响。 压实、胶结和置换都会导致孔隙度和渗透率降低，而再结晶和某些形式的胶结实际上会增加孔隙度和渗透率。
当沉积物被掩埋时，就会发生压实，上覆沉积物的重量会导致沉积物颗粒更加紧密地堆积在一起。 这减少了岩石内的孔隙空间，降低了其孔隙度和渗透率。
当矿物质从填充沉积物颗粒之间的孔隙空间的流体中沉淀出来时，就会发生胶结作用。 这些胶结矿物可以完全填充孔隙空间，进一步降低岩石的孔隙度和渗透率。
当岩石内的矿物质被其他矿物质取代时，就会发生置换。 该过程还可以降低孔隙度和渗透率，因为新矿物可能不具有与原始矿物相同的孔隙结构。
当岩石中现有的矿物质溶解并重新沉淀为更大、更等维的晶体时，就会发生重结晶。 如果新晶体没有填充孔隙空间或者在此过程中产生新的孔隙空间，则该过程可以增加孔隙率和渗透率。
总体而言，成岩作用对孔隙度和渗透率的影响是复杂的，取决于多种因素，包括原始沉积环境、沉积物的性质、成岩作用发生的类型以及成岩过程的时间和持续时间。
成岩特征实例及其对解释沉积岩沉积和成岩历史的意义
有几种成岩特征可用于解释沉积岩的沉积和成岩历史。 这里有一些例子：
- 胶结：当矿物质沉淀在沉积物颗粒之间的孔隙中，填充这些空间并将颗粒粘合在一起时，就会发生胶结作用。 根据沉积物的成分和成岩过程中存在的流体，可以形成不同类型的胶结物。 胶结作用可以降低岩石的孔隙度并增加其渗透性，从而影响通过岩石的流体流动。
- 重结晶：当岩石中的矿物质被同一矿物质的新晶体取代时，就会发生重结晶。 这种情况可能是由于成岩过程中温度、压力或流体化学的变化而发生的。 再结晶可以改变岩石的质地和结构，还可以引起影响岩石特性的矿物学变化。
- 白云石化作用：当富含镁的流体取代沉积岩中的碳酸钙时，就会发生白云石化，形成矿物 白云石。 该过程可能发生在成岩作用期间或岩石历史的后期，并且可能导致岩石的孔隙度和渗透率发生显着变化。
- 更换：当一种矿物被另一种矿物替换时，就会发生替换，通常是由于流体化学的变化。 例如，在埋藏成岩作用过程中，砂岩中的长石可以被粘土矿物取代，这会影响岩石的力学性能。
- 结核：结核是在成岩作用期间在沉积岩内形成的球形或卵形体。 它们可以由孔隙中矿物质的沉淀形成，或者由核周围晶体的生长形成。 结核可以提供有关成岩作用过程中的条件以及岩石沉积环境的重要线索。
通过研究这些成岩特征，地质学家可以深入了解成岩作用过程中的条件，以及沉积岩的沉积环境和历史。 该信息可用于解释岩石的特性及其作为石油、天然气或地下水库的潜力。
