粘土剖面砂巖中次生孔隙樣品分析光學顯微鏡
砂巖中次生孔隙發育狀況在現代沙漠風化剖面中有極好的實例。遺憾
的是由于年代久遠,巖石長期暴露,所以現時難以證明現在所見風化剖面
產生的時間和氣候條件。在撒哈拉石質沙漠,在那些受到強烈風化的裸露
巖石面上,砂巖常有幾毫米厚的暗褐色鐵質薄層。在此薄層下,有兩個帶
可以區分開來。一個是孔隙度增加的上帶,另一個是孔隙度減少的下帶。
在上帶,鐵和碳酸鹽以溶液形式游離而去,云母、長石和伊利石粘土可變
為高嶺石,粘土總量也因淋濾而減少。在多孔砂中,氧化硅碎屑顆粒能被
腐蝕,雖然氧化硅的膠結在滲透性能不好的砂中也可出現。因此,上帶是
淋濾帶,是次生孔隙增長帶。其厚度可從幾分米到數百米。下帶是孔隙度
下降帶,這是由于上帶滲濾下來的礦物在此帶沉淀的結果。氧化硅是其主
要膠結物,在現代風化剖面中常為蛋白石似的含水氧化硅,但在古代剖面
,會老化成為玉髓。鐵也可沉淀在此帶,特別在滲透性好的砂和滲透性不
好的頁巖相接觸處,能以含鐵薄膜形式沉淀下來。上述反應的全部效應,
都能使此帶的孔隙度和滲透率降低。
砂受到風化后變化輕微
上面對表生成巖作用的簡短論述,對尋找多孔砂體(如含水層和碳氫化
合物儲集層)具有重要意義。實際上每個現代風化面都是一個潛在的不整合
面,同時,由于受表生成巖作用的影響,因而位于露頭的巖石樣品的巖相
研究,對整個巖層來講已不具代表性。
孔隙度和滲透率低的砂巖,通常不當作儲集層看待,但如受過表生成
巖作用影響,現在又被不整合面割切,則有可能成為儲集層。表生成巖作
用是形成不整合面的因素之一,而不整合面是石油儲存的良好場所。
砂巖孔隙度:結語
以上對砂巖巖石物理特征的控制因素作了回顧。
砂巖孔隙度的演變比碳酸鹽巖要簡單得多,因為氧化硅的化學穩定性較
大。
砂巖孔隙度是其結構、沉積狀況和成巖作用程度的反映。沉積物顆粒
的大小、形狀、分選和填集,對確定主要粒間孔隙起著重要作用。