压实作用
泥质沉积物的压实作用是泥质岩最重要的成岩作用。这是由于黏土沉积物的原始孔隙度很大,另外,在压实作用下片状的黏土矿物要比等粒状的颗粒在几何上能堆积得更加紧密。泥质沉积物的压实作用包括两种组构上的变化:①孔隙度的快速降低;②黏土矿物的定向排列。
1.孔隙度降低
泥质沉积物的原始孔隙度为70%~90%,随埋藏深度的增加,在压实作用下,通过质点的重新排列和形变或破裂,孔隙水的排出,孔隙度会快速降低。大约在埋深300~500m深处,孔隙度将迅速降低,到埋藏深度大于500m时,孔隙度则降低较慢。在2000m深处,孔隙度为10%~20%,到4000m深处,孔隙度为5%~10%,到6000m深处时仅为3%~3.5%。在相似埋藏深度范围之内,泥质沉积物的孔隙度降低幅度大于砂质沉积物。泥质沉积物的孔隙度降低不是因为孔隙被充填,而是因为孔隙水的排出。
2.黏土矿物定向排列
黏土矿物片状的外形和所携带的负电荷,使黏土矿物颗粒凝结成松散的、随机的排列形式。其排列形式主要为蜂巢状、卡片房状和集合体构造。颗粒间的距离变化很大,较大的孔隙有助于黏土沉积物的脱水作用(Engelhardt&Gaida,1963)。一旦承受负荷压力,这些开放的构造将垮塌形成或多或少相互平行的构造。当压实前黏土颗粒呈杂乱无章的排列时,压实后则形成泥岩;当压实前黏土颗粒呈大致平行排列时,压实后则形成页岩。