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石油地质基础,主讲刘福刚,地质讲课总要,第一部分石油地质基础第一讲地壳及地质作用一、地球的内部构造及地壳的表面形态。二、地壳的物质组成。三、冀中油气区砂岩中的敏感性矿物及对储层的损害。四、地质作用。第二讲沉积岩与冀中油气区的沉积相一、沉积岩的分类一、碎屑岩二、泥质岩粘土岩三、碳酸盐岩二、沉积岩的构造三、沉积岩的沉积环境及沉积相一、沉积环境及沉积相简介二、冀中油气区下第三系的沉积相,第二部分冀中油气区的石油地质特征前言华北油田概况第三讲、冀中勘探开发简述及区域地质特征一、冀中勘探开发简述二、冀中区域地质特征一、地层层序二、沉积相与沉积环境在第一部分第二讲中已讲述，不再重复三、构造特征四、水文地质特征第四讲、冀中石油地质特征一、烃源层特征二、储集层特征三、封盖层特征与生储盖组合第五讲、冀中油气藏特征及油气分布规律一、油气藏特征一、油气藏基本特征二、油气藏类型三、油气藏解剖任丘雾迷山油藏二、油气分布规律一、油气藏形成条件二、任丘古潜山油田的形成三、油气分布规律,目录,第一讲地壳及地质作用地球的内部构造及地壳的表面形态地壳的物质组成冀中油气区砂岩中的敏感性矿物及对储层的损害地质作用第二讲沉积岩与冀中油气区的沉积相碎屑岩粘土岩（泥质岩）碳酸盐岩沉积岩的构造沉积岩的环境及沉积相,第一讲,地壳及地质作用,目录一、地球的内部构造及地壳的表面形态二、地壳的物质组成三、冀中油气区砂岩中的敏感矿物及对储层的损害四、地质作用,一、地球的内部构造及地壳的表面形态（一）地球的内部构造根据地球物理资料，地球分为三圈地壳、地幔与地核最外圈薄薄的一层固体外壳，称为地壳。其厚度各处不一，大陆高山区最厚，可达6070公里；大洋中一般小于10公里；地壳平均厚约33公里。地壳以下到2900公里这一圈称为地幔。地幔与地壳的交界面叫莫霍面。2900公里到地心（6370公里）的部分称为地核。油气勘探表明，石油和天然气跟其他矿产一样，都与地壳密切相关,,（二）地壳的表面形态,陆地和海洋构成了地表的基本形态。据统计，陆地约占地球表面积的29.2，海洋则占70.8。大陆是起伏不平的，有高山（海拔＞500m）、丘陵（海拔＜500m）、高原（海拔＞500m，面积大，地面起伏小）、平原（海拔＜200m）、盆地、河流、湖泊。世界第一高峰珠穆朗玛峰，高出海面达8848.13m，我国东部辽阔的平原，高出地面只有几米到几十米（我们采研院所在处地面海拔为7.2m）；而新疆吐鲁番盆地却低于海面154m；世界上最低点是约旦境内的死海，海拔高度为-392m。大陆的平均海拔高度约为875m。海底地形也和大陆相似，有高有低，有起有伏。海洋以水深40006000m的深海盆地面积最广，约占地球表面积的30.8。海洋最深处在西太平洋的马利亚纳海沟，深达11304m。海洋平均深度约为3729m。,根据海底地形的基本特征，可分为大陆边缘、深海盆地、大洋中脊。①大陆边缘大陆边缘是指大陆至大洋深水盆地之间的地带，是陆地与海洋之间的过渡地带，它包括大陆架、大陆坡、大陆基，占海洋面积的22.4。大陆架坡度一般＜0.3℃；水深平均约133m，宽度差别很大，平均为75km。大陆架的地壳结构与大陆相同，可以认为是被海水淹没的大陆部分。大陆坡位于大陆架外缘到深海海底地形明显变陡的地带，平均坡度为3，最大坡度可达20以上，水深一般不超过2000m，宽度平均为20～40km。大陆基又称大陆隆、大陆裙，是大陆坡与大洋盆地之间的缓倾斜地带，由沉积物堆积而成。坡度为5ˊ～35ˊ，水深2000～5000m。宽度可达500km，其海沟宽度不到100m。但可延伸达几百到几千千米，水深大于5500m，最大可达8000～10000m，是地球表面地势最低的地区。,②深海盆地深海盆地是指大陆边缘之外，大洋中脊两侧的较平的地带，一般水深4000～6000m,是海洋的主体部分，占海洋面积的44.9。大洋盆地地势十分平坦，以深海平原为主，在洋中脊附近发育深海丘陵。③大洋中脊大洋中脊是大型海底地形单元之一，是洋底发育的连绵不断的海底山脉，泛称海岭。在大西洋和印度洋中，位居大洋中部，在太平洋中则偏东。全球大洋中脊互相连接，全长超过70000km，占海洋面积的32.7。我国海岸线漫长，大陆架面积辽阔，有渤海、黄海、东海、南海等海域及所属岛屿，在它底下堆积着巨厚的沉积岩，蕴藏着丰富的油气资源。,二、地壳的物质组成,地壳是由各种各样的石头组成的，这些石头就称为岩石。岩石是由矿物所组成，矿物又是化学元素组成。组成地壳的化学元素非常多，几乎包括元素周期表中的所有元素。但它们在地壳中的分布却是及其不均匀的，按其重量计算，其中氧几乎占一半（49.13）；硅占四分之一（26）；铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢共占23；而其他九十余种元素加起来只占1.87。它们在地壳中，除少数呈自然元素（单质）而外，绝大多数都形成化合物。这些天然产出的自然元素和化合物，统称为矿物。,（一）、矿物,1、矿物的定义矿物就是地壳中的化学元素在各种地质作用下所形成的，具有一定的化学成分、内部结构及物理性质的天然产物。矿物大部分呈固态，少数呈液态或气态。2、矿物的鉴别鉴别矿物有不同的方法，根据化学成分的差别，可用化学分析法。但此方法在野外不便采用，一般只作简易分析。在野外，通常是通过矿物的外部形态及物理性质来识别。因为，矿物的外部形态和物理性质是它内在成分和构造的反映。（1）矿物的外部形态固体矿物的外部形态是及其繁杂的。但可以发现这样一个事实一些矿物常具有它固有的几何多面体外形，石英常呈六方柱状，黄铁矿常呈立方体或五角十二面体，方解石常呈菱面体等；而另一些矿物不具几何多面体形态，如褐铁矿等。,（2）矿物的物理性质矿物的颜色及条痕各种矿物都有其一定的颜色，如方解石、石英为白色或无色，黄铁矿为浅黄铜色，海绿石为绿色等。所以，颜色具有鉴定意义。条痕就是矿物粉末的颜色。透明度有的矿物，如水晶象玻璃一样，完全透明；而有的矿物，如黄铁矿，则完全不透明。由此可见，矿物透光的能力是不一样的，矿物透光的能力叫透明度。光泽有的矿物光耀夺目，如金；有的则不显光亮，如高岭土，这是由于矿物表面反应能力不一样，矿物表面反光的能力称为光泽。解理结晶矿物受力后，常沿一定方向裂开成光滑平面的性质，称为解理。裂开的光滑面叫解理面。相反，受力后不沿一定方向裂开，而破裂成为不平的破裂面称为断口。硬度矿物的软硬程度不一。矿物抵抗外力刻划或磨擦的能力就称为硬度。通常选十种矿物（如下表）作标准来进行比较，确定其相对硬度。,在实际工作中常用指甲（二度左右）、小刀或玻璃（五度左右）和石英来刻划。在刻划时，必须选择新鲜面，否则容易失真。比重矿物的比重相差很大，有的重，有的轻。如石油的比重一般小于1，重晶石就比较重，为4.3～4.7。比重小于2.86者称为轻矿物，如石英、长石、云母等；大于2.86者称为重矿物，如磁铁矿、锆石、锡石、电气石、磷灰石、角闪石等。前者主要是造岩矿物，它是组成岩石的主要成分；后者大多数为金属矿物。此外，矿物还有一些其他的物理性质，如磁性、延展性、脆性、电性、发光性、发射性等，加上矿物的比重（密度）为我们进行重力、磁力、电法、放射性勘探及地震勘探和地球物理测井奠定了基础。,3、矿物的分类根据矿物的化学成分，可以归纳为五大类（1）天然元素矿物它为为单质矿物，如自然硫S、水银Hg、石墨C、金刚石C、金Au等。（2）硫化物矿物这一类主要为金属的硫化物，还有砷化物、锑化物等。除了硫化氢为气体外，其它都是固体。常见的矿物有黄铁矿FeS2、方铅矿PbS等。此类常为重要的金属矿（3）氧化物矿物这一类矿物是与氧或氢氧根所组成的简单化合物。它分布较广，占地壳总重的17，仅石英就占地壳总重的12.6。常见的有石英SiO2、赤铁矿Fe2O3、磁铁矿Fe3O4、褐铁矿Fe2O3nH2O、铝土矿Al2O3nH2O等。,（4）卤化物矿物氟、氯、溴、碘四种元素称为卤族，凡与卤族元素化合成的矿物叫卤化物矿物。常见的如石盐NaCl、钾盐KCl、萤石CaF2等。（5）含氧盐矿物它是由含有氧的酸根，如SiO44-、CO32-、SO42-、........等所形成的盐类。包括硅酸盐矿物、碳酸盐矿物、硫酸盐矿物等。这一类矿物种类多，分布最广。硅酸盐矿物常见的有橄榄石、辉石、长石、云母等；碳酸盐矿物常见的有方解石CaCO3、白云石[CaMgCO32]等；硫酸盐矿物常见的有重晶石BaSO4、石膏CaSO42H2O、硬石膏CaSO4等,4、常见造岩矿物石英SiO2结晶呈六方柱状或六方锥状晶体，柱状晶面上常具横向条纹。也呈晶簇状或块状。在沉积岩，含泥质或杂质较多，呈灰白、灰黑色的致密块体或结核，称为燧石。正长石KAlSi3O8结晶呈柱状或板状。肉红色，有时为白色略带浅黄色调；解理交角为90。正长石与微斜长石是主要的造岩矿物。正长石容易分化成白色粉末状高岭石。解理交角呈8940的称为微斜长石。斜长石mNaAlSi3O8nCaAl2Si2O8板状晶体，它比正长石更易破坏，故在沉积岩中很少见到。解理交角为86。与正长石相似。蒙脱石[Al2Mg3Si4O10OH2nH2O]接近高岭土的化学组成，通常含一定量的镁。晶粒细小数微米，柔软，有滑感，吸水膨胀。它主要由基性岩浆岩及凝灰岩在碱性条件下风化形成的。,高岭石Al4Si4O10OH8显微片状晶体，常呈土状或致密块状。粉末以手捻之，具有滑感。干燥时吸水性较强，浸水后具有可塑性。云母它呈片状，易于揭裂成薄片，薄片具弹性。无色透明或稍具浅黄色者为白云母[KAl2AlSi3O10OH2]。含铁多而呈黑色、绿黑色或褐黑色者称为黑云母[KMg,Fe8AlSi3O10OH,F2]。黑云母比白云母易风化，故在沉积岩中见到的多为白云岩。普通角闪石Ca2NaMg,Fe4Al,Fe[Si,Al4O11]2[OH]2细长柱状。绿黑至黑色。它在沉积岩中较少，多做为重矿物碎屑出现在碎屑岩中。普通辉石CaMg,Fe,Al[Si,Al2O6]晶体为短柱状，横切面为八边形。黑色、带绿或带褐的黑色。橄榄石Mg,Fe2SiO4常见的为粒状集合体。橄榄绿色为其特征，透明。,海绿石铁及钾的含水硅酸盐通常为直径1毫米至数毫米的圆粒状浸染体分布于沉积岩中。暗绿色、黄绿色。海绿石易于风化成褐铁矿。方解石CaCO3常为菱面体结晶。无色透明者称为冰洲石，可作光学玻璃。通常呈乳白色，含杂质时，就染成黄、褐红、灰黑等色。遇冷盐酸（10的浓度）起泡剧烈，并咝咝作响。它是沉积岩中的主要矿物之一，有的岩石如石灰岩，几乎全由方解石组成。白云石CaMgCO32白云石与方解石非常相似，平时多用盐酸区别，白云石块体加冷稀盐酸不起泡，矿物粉末或加热盐酸能起泡。菱铁矿FeCO3其晶形等均同方解石，大多呈致密块状、结核状或土状，新鲜面颜色呈黄褐色，风化后变成褐铁矿，使其表面呈铁锈色。石膏CaSO42H2O常呈板状无色透明者称透石膏、纤维状纤维石膏、细粒状雪花石膏。一般常呈无色或白色，含杂质时，常染成灰、黄、红、褐、黑等色。无水石膏称之为硬石膏CaSO4。硬石膏在地表条件下不稳定，容易吸水变为石膏；石膏脱水也可变为硬石膏。,重晶石BaSO4结晶成板状晶体，常成板状集合体或致密块体。晶体无色透明，集合体呈白色，有时染成灰白、浅黄等色。比重4.3～4.7，可作为配制重泥浆的原料。黄铁矿FeS2常呈完好的立方体或五角十二面体，晶面有条纹，也呈粒状集合体或块状、结核状、粉末状等。细分散煤烟状时，呈黑色。易风化成褐铁矿。它是制取硫酸的原料。褐铁矿Fe2O3nH2O它常呈钟乳状、致密块体、多孔状及土状等，也呈结核状。颜色黄褐至铁黑色，条痕永为黄褐色。在岩石中为含铁矿物的氧化产物。石盐NaCl立方体晶体。纯净的石盐无色，含杂质后可染成其他颜色。易溶解于水，具咸味，比重为2.2。,（二）、地壳的岩石组成,自然界中的矿物很少孤立存在，它们常常彼此结合成为复杂的集合体。一种或一种以上造岩矿物的集合体称为岩石。在自然界中的岩石种类很多，现在已知的有千余种。根据它们的成因可风成三大类一种是由地壳内部的岩浆冷凝而成的叫岩浆岩；第二种是由暴露在地表的岩石经破坏后，被流水、风等搬运到它处沉积而成的叫沉积岩；第三种是由岩浆岩和沉积岩经变质而成的叫变质岩。各种岩石在地壳中的分布是极其不均匀的。从地面到地下16公里深的范围内，岩浆岩包括变质的岩浆岩占地壳体积的95，在地壳深处几乎全是岩浆岩；沉积岩包括变质的沉积岩只占5。但它们在地表的分布面积却相反，岩浆岩仅占地表面积的25，而沉积岩则占75。换句话说，沉积岩呈薄薄的一层覆盖在地球的表面，形成沉积圈。有人打了一个比喻，如果把地球缩小成直径为1米球，沉积岩只相当于两张纸那样厚。尽管如此，在其内却蕴藏着许多矿产，特别是对石油和天然气勘探工作有着重大意义。故在第二讲中作专门的讨论。,三、冀中油气区砂岩中的敏感矿物及对储层的损害,冀中油气区储层岩石大部分属于碎屑岩主要是砂岩与碳酸盐岩。下面将着重讲一讲砂岩储层中的敏感性矿物与损害机理。砂岩的物质成分主要有碎屑颗粒和胶结物两部分。碎屑颗粒的主要矿物成分为石英、长石、岩石碎屑，还有少量云母、重矿物等，其含量占整个岩石重量的50以上，它们是组成岩石的骨架物质，所以又称骨架颗粒。把松散的碎屑物胶结起来的化学成因物叫胶结物。胶结物在碎屑岩中的含量小于50。常见的胶结物质有泥质（主要是粘土）、钙质（方解石）、铁质（赤铁矿和褐铁矿）和硅质（石髓、石英）。其次还有白云石、菱铁矿、海绿石、鮞绿泥石、黄铁矿、硬石膏、石膏、重晶石、沸石等。此外，在碎屑岩中还常含有一些与碎屑颗粒一起沉积下来的微细粒状物质，称为基质或杂质，如高岭石、水云母、蒙脱石、石英、长石等。在许多情况下，把胶结物与基质分开是困难的，因此，常把它们归在胶结物中。,胶结物在岩石中的分布状况以及碎屑颗粒的接触关系称为胶结类型。胶结物的成分、含量、胶结类型直接影响着储层的储渗特性，因此是研究油气层损害机理时非常关心的问题。以上矿物中，易在流体作用下发生化学及物理变化，引起储层渗透性降低的矿物，称为储层敏感性矿物。敏感性矿物可分为粘土矿物和非粘土矿物。下面就对这两类敏感性矿物分别予以介绍。1、粘土矿物粘土矿物是细分散的含水层状构造和层链状构造的硅酸盐矿物及含水的非晶质硅酸盐矿物的总称。其中，大部分粘土矿物都是层状的水铝硅酸盐矿物。绝大部分油气储集层中都含有粘土矿物，由于粘土矿物易水化膨胀和分散运移，当外来液体的矿化度比地层水低，并且流体的运移速度较快时，它们就可水化膨胀和分散运移堵塞油气层，从而导致油气产量下降。据有关文献报导，粘土矿物对油气层造成的损害可使产量下降70。因此，粘土矿物是造成油气层损害的一个重要因素。1粘土含量对储层损害的影响。粘土矿物含量是研究储层损害时的一个重要指标。一般认为，粘土总量小于5的砂岩为干净砂岩或较好储层，粘土总量超过10的储层为较差储层，粘土总量越高，由粘土造成的储层损害的可能性就越大。,2粘土矿物在储层中分布位置与形态对储层损害的影响。一般来说，粘土与孔隙中流体接触的面积越大，对储层的损害就越大；粘土在孔隙中存在的形态对储层损害也有一定的影响。其中它被形态存在的粘土易于外来不配伍液体充分接触，而严重影响储层的渗透性。3粘土类型对储层损害的影响。一般来说，砂岩储层中常见的粘土矿物主要有四种类型，即高岭石、伊利石、蒙脱石、绿泥石，除此之外还有混层矿物。它们在孔隙中的存在形式及潜在损害（见下表）常见粘土矿物的基本存在形式及潜在损害（表）,①高岭石矿物在砂岩中，高岭石大多分布在粒间，以粒间胶结物的形式产出，少量分布在粒表。国外认为，高岭石对储层的损害主要是由于其颗粒较大和在砂粒表面附着不紧，在液流冲击下易发生运移，堵塞油气流通道而造成油层损害。②蒙脱石矿物蒙脱石是2︰1型粘土矿物，多埋藏在浅层，在孔隙中常以薄膜衬垫式包被在骨架颗粒表面。主要形态有蜂窝状、网状、片状、絮状。由于蒙脱石常以衬垫形态存在于粒表，能与孔隙中流体充分接触，并且蒙脱石矿物具有较高的吸水膨胀性，因此，较淡的水侵入岩石孔隙，易使其发生水化膨胀，堵塞孔隙喉道，导致渗透率下降。膨胀后的蒙脱石胶结强度大大降低，遇到较高流速的液体冲击后，很容易分散，并随流体在孔道中移动，进一步造成对储层的损害。由于上述原因，蒙脱石被认为是最易造成油层损害的敏感性矿物。③伊利石伊利石也是2︰1型粘土矿物，其造成损害的机理与蒙脱石不同。伊利石在储层中可使储层孔道直径缩小，易于将储层中大孔道分割成小孔道，把水封闭起来，造成储层高含水饱和度，使油相渗透率降低。,④绿泥石绿泥石矿物是一种特殊类型的2︰1层型粘土矿物，属非膨胀性粘土矿物。它可分布在粒间或粒表并常与石英、高岭石共生。铁和镁含量高是绿泥石矿物的特征，一般总铁含量在0.00～43.01之间，镁含量在0.20～37.64之间。绿泥石易溶于酸，释放出易生成沉淀的铁离子，因而它为对酸较敏感的矿物。⑤混层粘土矿物除上述四种粘土矿物外还有混层粘土矿物。常见的混层粘土矿物类型多是由膨胀层和非膨胀层组成。伊利石/蒙脱石混层矿物和绿泥石/蒙脱石混层矿物是最常见的混层粘土矿物类型。混层粘土矿物的油层损害类型介于其组分层的油层损害类型之间，伊利石/蒙脱石混层矿物既可以由伊利石晶层分散运移造成油层损害，也可以因蒙脱石混层的膨胀作用而造成油层损害。同样，绿泥石/蒙脱石混层矿物除了可蒙脱石晶层的膨胀作用造成油层损害之外，还可以由绿泥石的酸敏作用造成油气层损害。,2、非粘土敏感性矿物除粘土矿物之外，还有许多非粘土矿物也可能造成油层损害，因而不可忽视非粘土矿物对储层损害的影响。1流速敏感性矿物粒径小于37μm的非粘土矿物微粒，只要在孔壁上固结不紧，均有可能在高流速流体作用下发生运移，堵塞喉道，引起渗透率降低。分析表明，非粘土矿物微粒的成分主要有石英、长石、方解石、白云石、云母、铁方解石、铁白云石及其它一些重矿物和非晶形物质等。2盐酸敏感性矿物一些较易溶于酸的含铁矿物对HCl及含氧量高的流体较为敏感，如富铁绿泥石、铁方解石、铁白云石、菱铁矿FeCO3、赤铁矿Fe2O3、黄铁矿等，均可与HCl反应释放出Fe2，Fe3。在富氧流体中Fe2还会转化为Fe3。当液体PH值升高到一定程度时，会生成FeOH3凝胶而堵塞喉道，造成油层损害。3氢氟酸敏感性矿物一些高含钙和镁的矿物对HF较为敏感，如方解石CaCO3、白云石[CaMgCO32]、钙长石、钙沸石等与氢氟酸反应后，矿物溶解释放出的钙与氟离子作用生成不溶解的氟化物，并能滞留在孔隙中降低渗透率。,此外，还有一些氧化硅及硅酸盐矿物，如石英、长石、粘土等，与氢氟酸作用后，在一定条件下可形成氟硅酸盐、氟铝酸盐及硅凝胶沉淀物，堵塞喉道，降低渗透率。4碱敏性矿物一些隐晶质类石英和蛋白石可溶于强酸，并在一定条件下形成硅凝胶，堵塞油气流通道，造成伤害。上述敏感性矿物在冀中油区不同区块不同层系的分布是不同的，例如在别古庄油田的京11断块Es4上Ⅰ、Ⅱ砂组岩屑长石粉粗粉砂岩的胶结物中就含有较多的高岭土一般为7，最高达12。而在留西油田路4344断块Es23Ⅱ、Ⅲ油组细砂岩的粘土矿物中则含有高岭石、绿泥石、伊利石和伊/蒙间层（见下表）,储层本身潜在的损害因素；除了储层敏感性矿物外，还有岩石的储渗空间（包括储渗空间类型和孔隙度及渗透率）；岩石的表面性质（包括岩石的比表面，润湿性和毛细现象）；储层流体（油、气、水）的性质。外界因素作用下引起的储层损害也是十分重要的方面。它包括外来流体与储层岩石不配伍造成的损害（五敏）；外来流体与储层流体不配伍造成的损害（包括无机沉淀、有机沉淀的生成、乳化造成的损害和细菌损害）；毛细管阻力造成的损害（包括水锁效应和贾敏效应）；固相堵塞（包括外来固相颗粒对储层损害和储层本身的微粒运移对储层的损害。,留西油田岩样粘土矿物含量数据表,冀中三个区块（岔15、鄚32、宁50）砂岩储层的损害机理（见表）冀中三个砂岩实验区块储层特征数据简介（表一）,冀中三个砂岩实验区块储层主要特点及潜在损害（表二）,冀中三个砂岩区块地层水分析数据表（表三）,前面已经论述地壳是由各种各样的岩石组成的，而岩石则由矿物组成的；矿物又是由化学元素组成的。并且对华北油田冀中油气区砂岩中常见的敏感性矿物及对储层的损害进行介绍。那么，元素组成矿物，而矿物又是怎么变成岩石的呢地壳表面形态又为什么始终处于变化之中的呢下面就简要介绍一下地质作用。,四、地质作用,一、地质作用的概念地质作用就是指促使地壳物质成分、内部结构和表面形态等不断变化和发展的各种作用。地质作用不但改变着地壳，而且形成各种有用矿产。地质作用是自然力引起的，这种力称为地质动力。地质动力能的来源有两方面，一是来自地球的外部；一是来自地球的内部，从而把地质作用分成外力地质作用和内力地质作用。二、外力地质作用地壳表层的大气圈，水圈和生物圈在太阳辐射热能、地球重力能以及太阳和月球的引力能等的影响下，产生的地质动力所进行的各种地质作用，统称为外力地质作用。由这些能引起温度、风、雨水、河流、海水、湖水、地下水、冰川、生物等的活动和变化，从而不停顿地改变着地表的面貌。根据外力地质作用的方式，可分为风化作用，剥蚀作用，搬运作用，沉积作用以及成岩作用。各种外力地质作用的结果，最后形成沉积岩。1、风化作用1、风化作用的概念在地表或接近地表的矿物和岩石受温度变化、气体及水溶液的作用和生物活动的影响，使岩石发生崩裂和分解，这种作用就称为风化作用。风化作用使岩石发生一系列的变化。使岩石发生机械破碎，碎成碎块或砂粒，这种作用称为物理分化；使岩石或矿物的成分发生变化，甚至形成新,的矿物的作用叫化学分化如长石风化成高岭土；黄铁矿氧化成褐铁矿；石油在地面氧化成沥青等；由于生物作用而使岩石变化的叫生物风化。土壤就是在物理、化学风化作用的基础上又经生物风化而形成的。2、风化壳岩石圈的表层由于风化作用的影响，改变了原来的性质，把改变了性质的这一层称之为风化壳。风化壳的厚度通常不超过几十米，厚的可达一、二百米，这是由于气候、地形等因素影响所致。如任丘油田雾迷山组顶部风化壳的一般厚度30左右深者可达70m。2、剥蚀作用风力对地表岩石的吹、磨；河流对两岸岩石的侵蚀和冲刷；海浪、冰川对岩石的冲撞；表流水对地表的冲刷等等，都会使岩石产生破坏，使之形成碎块，以至变成细砂、软泥等，它们并使这些破碎物和残疾物离开原地，这种破坏作用称为剥蚀作用。它不仅破坏岩石，同时也改变地表形态。比如，高山逐渐被剥蚀而夷为平地；因河流侵蚀形成沟、谷等。3、搬运作用经风化和剥蚀后形成的岩石碎块、碎屑、细砂、软泥等，被流水、冰川、风等携带到它处的过程，称为搬运作用。搬运的方式有两种被搬运的物质呈碎屑状态的称为机械搬运；化学风化形成的物质呈胶体溶液或真溶液搬运，则称为化学搬运。,4、沉积作用被搬运的物质随着搬运力量的减弱，或者搬运介质的物理化学条件的改变，或者由于生物的作用便堆积在适当的场所，称为沉积作用。如河流里常沉积有大量的卵石及泥沙等。根据沉积环境不同，可分为大陆沉积和海洋沉积两大类。按沉积方式，每类又可分为1、机械沉积它为岩石碎屑的沉积。下图表示水盆地的碎屑沉积，由于碎屑大小不同，搬运距离也不同，而产生机械沉积分异作用，自岸向深水方向沉积的颗粒由粗细，由砾石砂粘土。2、化学沉积它是指由溶液中分解析出物质的沉淀作用。例如我国西北的湖中，多有盐类沉淀。3、生物沉积由动植物的新陈代谢所产生的物质和生物遗体堆积而成。如珊瑚礁、贝壳的堆积等。5、成岩作用各种沉积物在一定的条件下，由于压力增大，温度增高或溶液的影响，发生压缩、胶结、交代及重结晶等，使沉积物固结成为岩石的作用叫成岩作用成岩作用的方式有下列几种,,1、胶结作用砂砾等碎屑沉积物，由于胶结物的胶结变硬的作用称为胶结作用。它是碎屑沉积物成岩的主要方式。2、压固和脱水作用当沉积物愈来愈厚时，上面对下面的沉积物有很大的压力，由于受压力作用，沉积物的体积缩小，孔隙度减小，水分被排挤出去，使沉积物彼此连接紧密，固结成岩。它也是碎屑沉积物成岩的主要方式。3、重结晶作用由于温度、压力的影响，使物质质点发生重新排列组合，矿物由非晶质变为晶质，小颗粒变为大颗粒的作用叫重结晶作用。它是化学及粘土沉积物成岩的主要方式。4、交代作用沉积物与周围物质互相交换物质的作用，叫交代作用。如碳酸钙CaCO3为主的沉积物，在一定条件下，其中的部分钙Ca离子被镁Mg离子交代，而形成白云岩[CaMgCO32]，体积会缩小12～13，从而孔隙增加。,（三）、内力地质作用发生在地球内部或地壳深处的地质作用称为内力地质作用。它与地球本身蕴藏着的巨大内能有关。内力地质作用包括地壳运动、岩浆作用和变质作用，此外还有地震。1、地壳运动自从有了地壳之后，便有了地壳运动。当地壳运动处于量变阶段时，就显示出好似静止的面貌；当地壳运动由量变引起质变时，就显示出显著变化的面貌。这时，波涛大海的地方，可以上升成高山峻岭；高山可以陷落成低地或海洋；沉积下来的岩层发生变形，于是形成褶皱、断裂等,从而地壳的结构和面貌也在不断的更新。2、岩浆作用及岩浆岩火山常喷出一种高温的熔融体，这就是岩浆。岩浆就是埋葬在地下深处的一种高温、富含挥发分的硅酸盐熔融体。当地壳存在薄弱地带时，岩浆就会向薄弱处活动冷凝而成岩石，这种作用就称为岩浆作用。所形成的岩石就称为岩浆岩。岩浆岩又根据SiO2的含量可分为四类超基性岩SiO240基性岩SiO240～52中性岩SiO252～65酸性岩SiO265～75岩浆岩分类见下表。此表是根据SiO2的含量及产状分的，反映了岩石的主要特征。如花岗岩为酸性深成岩，颜色浅，灰白、肉红等，成分以正长石、酸性斜长石和石英为主，还有云母，次为角闪石。具结晶等颗粒结构。,岩浆作用及岩浆岩一般对生、储油均不利。但是，当岩浆岩裂缝发育，附近又有油源时，也可以储油。如华北有些地区，如冀中文安斜坡在第三系玄武岩裂缝中见有油、气显示苏39、苏63井；在二连蒙古连油田白垩系发现玄武岩产层3、变质作用及变质岩已经形成的岩浆岩、沉积岩，由于高温、高压的作用，或有外来成分的加入，改变了原来的成分、结构和构造，变成新的岩石，以达到新的统一的过程就称为变质作用。新生成的岩石就称为变质岩。原来的变质岩也可进一步变质，生成新的变质岩。变质作用主要有如下两种类型1、接触变质岩浆与围岩接触而发生的变质作用称为接触变质。在热力作用下，岩石主要发生重结晶，如石英砂岩变成石英岩，石灰岩变成大理岩。2、区域变质是指在地壳深处，广大地区内发生的变质作用。这种变质通常是与强烈的地壳运动密切相关，并常伴有岩浆作用，它是各种因素综合作用的结果。常见变质岩有片麻岩、片岩、干枚岩、板岩、石英岩、大理岩一般说来，变质作用对油、气的生成和保存均不利，变质岩出现的地层和地区，也不是理想的含油、气层位和地区。,4、内力地质作用与外力地质作用的关系内动力和外动力地质作用自地壳形成以来，不管在时间上，还是在空间上，无不斗争着。内动力地质作用引起地壳升降，形成山脉、盆地、海洋，造成地表起伏不平；而外动力地质作用却竭力削高填低，使地壳逐渐趋于平坦化。内动力地质作用形成各种岩浆岩、变质岩；外动力地质作用则破坏这些岩石，生成新的岩石沉积岩。但是，内、外动力地质作用又是相互依存、相互统一的。,