
一、地球的结构
地球,太阳系的一员,呈现旋转椭球体形态,其中赤道半径较长,而两极则相对较短,北极略微凸出,南极略微扁平。依据地震波的传播特性,地球内部可划分为三大圈层:地壳、地幔以及地核。地壳作为地球最外层的圈层,主要由岩石构成。
二、地壳中的矿物
地壳的岩石由多种矿物组合而成。矿物是天然形成的物质,由一种或多种化学元素组成,例如石盐、煤、石膏、金、石英、长石、云母、石油和天然气等。矿物具有特定的化学组成和内部结构,例如石盐由Na+和Cl-离子组成,其结构为Na+和Cl-离子交替排列的立方体。矿物的物理性质包括形状、颜色、条痕、透明度、光泽、解理、断口、硬度和密度等,化学性质则包括对酸的反应性和染色性。矿物的这些物理和化学特性是鉴定它们的重要依据。目前,全球已发现的矿物种类超过三千种,但在日常生活中常见的造岩矿物仅有二三十种。
三、地壳中的岩石
岩石是由矿物构成的集合体,根据成因可分为岩浆岩、变质岩和沉积岩。
(一)岩浆岩
岩浆岩是由地下深处富含挥发性成分的硅酸盐熔融体(岩浆)上升并冷却凝固形成的岩石。根据其形成方式,岩浆岩可分为侵入岩(如花岗岩)和喷出岩(如玄武岩)。岩浆岩在高温高压下形成,不含有机物质,结构致密,因此不生成油气。
(二)变质岩
变质岩是由原有岩浆岩、变质岩、沉积岩在地下深处受到高温、高压、岩浆热液或地壳运动影响而经历物理和化学变化形成的新的岩石。变质岩与油气资源关系不大。
(三)沉积岩
沉积岩是在地表条件下,由于温度变化以及风、水、生物、冰川等自然力量作用,使得母岩风化剥蚀后的产物经过搬运、沉积和成岩作用形成的岩石。沉积岩中含有丰富的矿产资源,如石油、天然气、页岩油和煤等。沉积岩的形成经历了母岩的风化作用、剥蚀作用、搬运和沉积作用以及成岩和后生作用。
四、沉积岩的特征
沉积岩的特征是鉴别沉积岩、确定其形成环境和水动力条件以及进行地层划分和对比的重要标志。这些特征主要包括颜色和构造。
五、沉积岩的类型
沉积岩有许多类型,包括碎屑岩、黏土岩、碳酸盐岩、蒸发岩和生物沉积岩等。下面主要介绍与油气关系重大的碎屑岩、黏土岩和碳酸盐岩。
(一)碎屑岩
碎屑岩是由母岩风化产生的碎屑物质(含量大于50%)组成的岩石。碎屑岩具有孔隙性和渗透性,常作为油气储集岩。根据碎屑粒径大小,碎屑岩分为砾岩、砂岩和粉砂岩。
(二)黏土岩
黏土岩主要由粒度小于0.01mm的颗粒组成,以黏土矿物为主(含量大于50%)。黏土岩主要由黏土矿物、碎屑物质、化学成因矿物和有机物质组成。黏土岩主要根据其构造特征分类,如黏土岩页理(厚度小于1cm的层理)发育,称为页岩;页理不发育的黏土岩称为泥岩。
(三)碳酸盐岩
碳酸盐岩是由沉积碳酸盐矿物(主要为方解石和白云石)组成的岩石。碳酸盐岩在我国分布广泛,是重要的生油岩和储集岩。粗粒石灰岩孔隙度高、渗透性好,是良好的油气储集岩;颗粒较细、有机质丰富的泥晶灰岩及礁灰岩是良好的生油岩。