指沉積岩形成以後至變質作用以前，在埋藏較深條件下所發生的變化和作用。在後生階段，溫度和壓力比較高，還可以有外來物質加入，作用的時間又長。因此可以形成較粗大的礦物晶體，新生礦物的分布不受層理控制。交代作用、重結晶作用普遍，壓溶現象明顯。後生作用除可形成石棉、水晶、螢石等非金屬礦床外，近年來的研究還證明很多交代型金屬硫化物礦床都與後生期的作用有關。在英美文獻中“晚期成岩作用”與上述“後生作用”階段相當。視地殼升降可劃分為退後生作用 (表層後生作用) 和進後生作用(深層後生作用)。有機質成熟轉化為油氣主要發生於這一階段。
基本介紹
- 中文名：後生作用
- 外文名：epigenesis
- 影響因素：水、溫度等
- 分類：退、進後生作用
- 學科：地質學
- 時期：沉積岩形成以後至變質作用以前
介紹,作用機理,影響成後生作用的因素,
介紹
沉積物在埋藏以後，至固結為堅硬岩石，在受到變質作用或風化作用之前的各種物理、化學和生物的變化。這是廣義的成岩作用。其中，沉積物變為沉積岩的變化，也包括石化作用，是狹義的成岩作用。歐洲的一些學者把這一階段稱為早期埋藏階段或淺埋作用階段，美國一些學者則稱為早期成岩階段。沉積物固結為沉積岩以後至變質作用或風化作用之前所發生的變化稱後生作用。
作用機理
後生作用的發生，與較高的溫度、壓力以及外來（本層以外）物質的加入有關，因之後生作用的強度很大程度上取決於大地構造狀況。在構造變動劇烈的造山地帶，由於最初地殼強烈下沉和上覆巨厚沉積的負荷，以及後來強烈構造力的疊加，岩石可發生強烈的後生變化，甚至變質作用。而在構造變動較弱和埋藏不深的穩定地區，則可能只有不明顯的後生作用發生。
由於靜水壓力、負荷壓力及構造應力等力的作用，有助於水溶液的流動，促進後生變化的進程。後生作用的介質為鹼性至弱鹼性及弱還原條件，或近於中性的氧化-還原條件。後生作用帶的上界，總的說是由成岩作用帶的下界所決定，可達10000米。後生作用延續的時間可從10～10年至10～10年。在造山帶，由於沉積物的快速升起，可能延續時間較短。
後生作用階段因溫度、壓力高，作用時間長，因之所形成的新生礦物晶體粗大;由於外來物質的加入，新生的自生礦物性質常與本層物質無關，其分布不受原生構造──層理的控制。它既可穿過層理，也可穿過層面。最常見的是交代、重結晶、次生加大等。所形成的自生礦物反映了後生期介質的pH、Eh特點，而且是比重大、分子體積較小的變種。如成岩早期形成的莓狀黃鐵礦，會轉變成立方體黃鐵礦等。
有人提出進後生作用和退後生作用的概念，用來表示後生作用向變質作用及表生作用過渡的兩種趨勢。也有人提出成岩期的3個階段：氧化還原階段、以交代作用為特點的轉移階段和以生成雲母類為特徵的層狀矽酸鹽階段。前者相當於本文的成岩階段，後二者相當於此處的後生階段。
影響成後生作用的因素
水的作用十分重要，成岩後生變化幾乎總是在有水的參加下進行的。當溶液中的任何物質的活度係數減小時，則會加大克分子濃度或加大其溶解度。所有的鹽類在水中都要增大克分子濃度，減小活度係數值。因此，CaCO3在NaCl溶液中比在純水中溶解得更完全。鹽度高的水比純水具有更高的溶解能力，更有利於物質的遷移。介質的Eh和pH條件對各種礦物（特別是含變價元素及氫氧化物或氧化物的礦物）的穩定性影響較大，由於沉積物埋藏後的變化通常是穩定相的平衡，Eh和pH值的變化就可以規定各種各樣的礦物的穩定區。
溫度的重要作用在於它可以影響礦物結晶的地球化學性質、綜合劑的電離化、OH的活度、礦物的溶解度以及溶液的流動性。壓力可影響礦物的溶解度，埋藏較淺時，一般只發生機械的壓實，而埋藏較深時，則可能出現化學的壓實作用。在壓力的作用下，礦物的轉化趨勢是趨向分子體積較小的變種。
生物的生機活動(如細菌的活動)可改變介質的Eh值、pH值，促使沉積物發生變化。還可提供某些物質，如脫硫細菌的作用可分解出H2S，參與形成硫化物。腐殖質在溶解不溶性鹽類釋出金屬離子、溶解礦物和矽酸鹽、延遲金屬的沉澱、對金屬的螯合作用、陽離子的交換、表面吸收等方面，起很大作用。
成岩作用和後生作用的過程，很大程度上還取決於氣候條件。例如在潮濕氣候帶的海盆地，可以發生海解作用、成岩作用、後生作用、表生成岩作用或變質作用、表生作用的全過程。而在乾旱的大陸環境中，有機質的作用很弱，成岩作用階段與後生作用階段的劃分不明顯，由於高礦化度的上升水作用強烈，因而表生成岩作用顯著（鹽漬化、碳酸鹽化等）。在冰川發育地區和火山作用地區，成岩後生作用的進程又有不同。但不管是潮濕氣候或是乾旱氣候帶，在特殊情況下，沉積物沉積後也可直接過渡為表生成岩階段。例如，沙漠地區石英砂粒表面"沙漠漆"的形成，以及因上升的毛管水作用導致的膠結，黃土沉積中"砂姜"的形成等；河流堤岸沉積和近岸河漫灘沉積中的鈣質結核，由於地表水和地下水的相互作用，形成膠結極堅硬的岩石。
