砂岩中自生绿泥石的产状、形成机制及其分布规律

砂岩中自生绿泥有4种产状：颗粒包膜、孔隙衬里、孔隙充填和蜂窝状;3种成因类型：粘土矿物转化、物质的溶蚀结晶和富铁镁外来流体的渗入。时间形成顺序为：颗粒包膜绿泥石→孔隙衬里绿泥石→孔隙充填绿泥石;蜂窝状绿泥石的形成时间取决于外来流体的渗入时期。绿泥石的表面电荷特性受成岩流体pH的控制,并进而影响其产状。绿泥石的分布受铁镁物质的来源、孔隙流体性质、温度、砂岩的成分和结构控制,且不同产状的绿泥石具不同的空间分布规律,颗粒包膜绿泥石主要由沉积环境控制,孔隙衬里绿泥石由砂岩中富含铁镁的岩屑和黑云母等的分布约束,孔隙充填绿泥石受砂岩结构影响;蜂窝状绿泥石取决于外来流体的渗流特征。     

古盐度对塔北隆起泥岩中粘土矿物组合和绿泥石成分的影响

粘土矿物组合和绿泥石成分常被用来讨论盆地沉积物的成岩作用和埋藏古温度。许多沉积盆地的研究结果显示,泥 岩和页岩中的粘土矿物组合和绿泥石的成分与埋藏深度/温度有关。但也见有例外的现象存在。文中主要探讨了新疆塔北隆 起泥岩中的粘土矿物组合和绿泥石成分的特征,以及与盆地古盐度的关系。研究结果表明：（1）在塔北隆起泥岩中,埋藏 深度2777.37~4604.41m,地层单位为J1-N2的粘土矿物组合为I+Chl和I+Chl+Ka; 埋藏深度5071.52~5299.37m,地层单位为 T1的粘土矿物组合为R0I/S+I+Chl和R0I/S+Chl。（2）研究区的成岩绿泥石为Ⅱb型铁镁绿泥石,其成分特征主要表现为： ①配位八面体中阳离子的占位数为11.532(总平均值);②ⅥAl含量明显大于ⅣAl含量;③（Fe+Mg）为4.016（总平均值）;④ Si/Al比值>1。（3）根据研究区盐类矿物的分布范围以及古盐度的数据,讨论了古盐度对该区粘土矿物组合和绿泥石成分的 影响,指出古盐度是影响本区粘土矿物组合和绿泥石成分变化的主要因素。用古盐度解释了<5000m深度的粘土矿物组合 中不含无序伊/蒙混层（R0I/S）矿物,而>5000m深度粘土矿物组合中含有无序伊/蒙混层（R0I/S）矿物的异常现象。揭示了 在一定的深度范围（2777.37~4405.27m）,一定的古盐度条件下（Sr/Ba比值≥0.4,并有盐类矿物出现）,绿泥石成分受到 古盐度的制约,并且随着古盐度的增高,绿泥石成分中的Al、ⅣAl、Na、Na2O、Al/Si随之增高,而Si/Al则随之降低。由 绿泥石成分温度计获得的温度值也伴随着古盐度的增高而增高。因此,由绿泥石成分温度计所计算的温度不能代表本区实 际埋藏的古温度。（4）研究区内绿泥石成分中的SiO2和FeO与母岩的对应成分之间有一定的相关性,其SiO2绿泥石与SiO2岩石、 FeO绿泥石与FeO岩石呈负相关的线性关系,并且这种关系在古盐度的干扰下也未受到影响。     

粘土矿物地温计在沉积盆地热演化研究中的应用

在成岩过程中形成的粘土矿物真实地记录了地层形成的成岩温度及其盆地热演化的信息,可以作为沉积盆地的热史指标。本文主要介绍了伊利石/蒙皂石间层矿物（以下简称伊/蒙间层或I/S间层）、伊利石结晶度、绿泥石化学成分三种常用的粘土矿物地温计的发展历史、基本原理和影响因素;回顾了我国沉积盆地热演化研究中粘土矿物地温计的应用现状,并对未来的应用推广工作提出了若干参考建议。     

山东昌潍古近系原型盆地粘土矿物的成岩演化与古地温

山东昌潍盆地形成于古近系的古新世-始新世早期(Ek-Es_4),本文主要研究昌潍盆地的粘土矿物特征及其古地温。昌雄古近系(Ek-Es_4)原型盆地的粘土矿物种类有:无序高岭石、伊/蒙混层矿物、伊利石和辉绿泥石(铁斜绿泥石)。利用粘土矿物温度计估算了盆地埋藏深度的古地温,探讨了古近系(Ek-Es_4)原型盆地的成岩作用和有机质热演化阶段。研究表明:随着埋藏深度的增加,伊/蒙混层矿物(L/S)由无序向有序连续转变;高岭石的有序性、伊利石和绿泥石的结晶程度趋于增强。根据伊/蒙混层矿物(L/S)地温计获得盆地不同深度的成岩温度范围;成油深度约为3000～4000m±。现今地温与古地温的对比,显示盆地存在热异常,导致热异常的形成可能有以下几方面因素:(1)盆地曾经历过地壳抬升阶段;(2)盆地内有岩浆活动热事件发生;(3)盆地裂陷期的构造动力学作用导致古地温梯度过高。昌潍原型盆地较高的古地温梯度吻合于裂陷盆地构造动力学演化的模式。     

渝东南地区志留系龙马溪组页岩粘土矿物特征及其地质意义

渝东南地区地处上扬子前陆盆地川中隆起与黔中隆起之间,古生界发育多套厚层黑色页岩,其中下志留统龙马溪组黑色页岩分布极为广泛,为区内重要的烃源岩。根据探井岩心X-射线衍射测试结果,页岩中粘土矿物的组合类型为伊利石、有序的伊/蒙间层和绿泥石,其中伊利石相对含量最多,平均含量为54%,伊/蒙间层次之,平均含量为36%。在纵向上粘土矿物的组合类型没有变化,但随着埋深的增加,伊/蒙间层不断向伊利石进行成岩转化,绿泥石的含量逐渐降低,埋藏加热作用在成岩过程中起主导作用。粘土矿物的组合类型也反映了干旱的古气候和富含钾、镁、铁离子的古水介质特征,盐碱性水介质在成岩过程中起到了重要的控制作用。伊/蒙间层的间层比和镜质体反射率表明龙马溪组黑色页岩已达到晚成岩阶段,有机质演化属于过成熟期。     

贵州六枝郎岱地区上二叠统玄武岩屑砂岩成岩特征与自生矿物的成因

本文在叙述玄武岩屑砂岩成岩序列的基础上,依据多种实验分析手段所获得的资料,对其成岩阶段和环境作了划分,并讨论了含Ti-Fe蒙脱石、绿泥石、菱铁矿、铁白云石、铁方解石等自生矿物的成因。它们的形成受控于下列因素的综合作用:1)砂岩的成分和结构;2)沉积层间的组合特征;3)有机质的还原作用和热成熟作用;4)粘土岩中粘土矿物的脱水和转化作用;5)温度和孔隙的水的酸、碱度;6)压实作用。     

苏北盆地粘土矿物转化模式与古地温

以苏北盆地为例,系统研究了火成岩发育区粘土矿物组合特征及其控制因素;建立了粘土矿物转化模式;根据粘土矿物成岩演化特点,进行古地温分析。研究表明,苏北地区粘土矿物的分布主要受埋藏成岩作用、岩浆侵入、母质来源三种因素的影响,发育四种类型的粘土矿物组合和三种粘土矿物转化模式;火山碎屑岩母岩区和基性岩浆侵入区具有特殊的粘土矿物组合和成岩演化模式,前者以富含蒙皂石矿物为特点;后者出现高岭石与伊/蒙有序间层矿物共生组合,并具有不连续的演化序列;苏北盆地短有序I/S矿物出现于镜质组反射率 0.5 %～ 0.5 5 %的深度,伊/蒙间层矿物转变成伊利石在镜质组反射率 0.75 %～ 0.8%,可以用于热成熟度和古地温的估算;而蒙皂石消失的界面则不具有指标意义     

埋藏成岩过程中绿泥石化学成分的演化

绿泥石广泛存在于各种岩石和地质环境中，其化学成分的变化，可反映其形成时的物理化学条件，本文采集了塔里木沉积盆地钻孔中样品，利用电子探针微区技术，探讨埋藏成岩过程中绿泥石化学万分的变化特征，研究发现，在埋藏成岩过程中，绿泥石的种类、结构式中的主要元素和埋藏深度之间有较好的相关性。本文研究的绿泥石类型主要为铁斜绿泥石（辉绿泥石两类，随深度的增加，其在分类图上逐渐向Fe含量增多和Si含量减少的方向分布，绿泥石结构式中Si含量随埋藏深度的增加而降低；Al^TV、Fe^2 和Fe/(Fe Mg)随埋藏深度的增加而增加，计算结果显示，绿泥石的形成温度为140-187℃，本研究地区的古地温梯度为：31.2℃/km。     

粘土矿物对形成过渡带气的催化作用研究

本文分析了有机质在粘土矿物中的赋存状态，测定了粘土矿物的表面酸、实验模拟了低演化程度的烃源岩及其抽提物干酪根＋不同粘土矿物的催化机制、并通过粘土催化醇脱水反应对粘土过渡带有机质成气机理进行了探讨。研究结果表明，过渡带气的形成主要是受蒙脱石粘土矿物的催化所致，其原因是成岩过程中蒙脱石向混层矿物转化在蒙脱石晶间发生大量的铝代硅，因此在粘土表面产生电荷不平衡而形成酸性，井以路易斯酸和布郎酸作用于有机质，使碳－碳键发生断裂以形成气态烃。     

云南思茅盆地勐野井组碎屑岩矿物学、地球化学特征及古盐湖沉积环境演化

通过对云南思茅盆地勐野井钾盐矿区钻孔岩心的碎屑沉积物进行粘土矿物分析和元素地球化学分析探讨了研究区晚白垩世碎屑岩的物源属性及古盐湖沉积环境演化特征。粘土矿物组合特征及La/Th-Hf、La/Sc-Th/Co、La-Th-Sc图解,Cr/Th、Al2O3/TiO2比值等表明该孔碎屑岩的物源主要为长英质花岗闪长岩。主量元素活动性分析表明化学风化过程中随着粘土矿物的形成首先发生Ca和Na的淋失,K、Mg则在这一过程中呈富集态势,而Fe、Mn主要受物源限制而总体上表现为亏损。结合粘土矿物形成条件,认为研究区古盐湖经历了暖湿—暖干(成盐成钾期)—暖湿(淡化)的古气候转化过程。而粘土矿物组合受高盐极端环境与埋藏成岩作用影响显著,表现为成盐成钾期显著的伊利石化和绿泥石化作用。因此伊利石+绿泥石粘土矿物组合,结合富Mg绿泥石的相对含量,以及相应沉积阶段碎屑岩的MgO异常高值,可有效指示古盐湖成盐成钾的演化阶段。!     

A Reconstruction and Discussion of the Effect of Diagenetic Environment on Hydrocarbon Generation Based on Diagenetic Mineral Assemblage in Mudstone

Inorganic minerals in mudstone are composed of clay minerals,carbonate and detrital minerals.Detrital minerals(such as quartz and feldspar)are mainly original deposit.However,clay minerals(kaolinite,illite,and chlorite)and carbonate(calcite and dolomite)are mostly diagenetic minerals.Furthermore,conversion of the four kinds of clay minerals are common.The formation of clay minerals and carbonate is controlled by temperature,pressure,p H,Eh and type of cations during diagenesis.Therefore mineral assemblage can indicate the characteristics and change of diagenetic environment.In addition to inorganic minerals,there are also organic matter of different sources and chemical properties in mudstone.Traditionally,it is considered that evolution of organic matter is controlled by thermal effect.Now studies show that inorganic and organic matter can interact with each other and form clay-organic complexes.This suggest that attention should be paid to the influence of diagenetic mineral assemblage and diagenetic environment on the evolution of organic matter* Samples of mudstone from 1500-4500m of the Palaeogene in the Dongying Depression,China,were collected to investigate the changes of mudstone diagenetic environment.XRD,thin section and SEM were used to detect diagenetic minerals and assemblage characteristics.Results showed that content of detrital minerals,which are floating in mud matrix or preserved as silt laminae,is basically unchanged from shallow to deep strata.Clay minerals which are gathered as argillaceous matrix or preserved as argillaceous laminae have growth and decline relation to carbonate which mainly appear as micropoikilitic ferriferous calcite and ferriferous dolomite.All these characteristics indicate that detrital minerals are exogenetic,whereas carbonate is diagenetic minerals.Based on the SEM analysis of the clay minerals,it was found that smectite present honeycomb and reticulate structure,while illite present filiform and schistose structure and there are growth and decline relationship between them.Nevertheless,hexagonal tabular and stratified kaolinite has the highest content from 2400m to3300m.Rosette and stratified chlorite shows increase trend when the burial depth is deeper than 3300m.These characteristics indicated that clay minerals are diagenetic minerals and there are conversions among the four types.Therefore form shallow to deep,three diagenetic mineral assemblage zones can be divided based on the characteristics of carbonate and clay minerals in mudstone.Namely,smectite+illite/smectite zone in the depth of 2000-2500m;kaolinite+illite/smectite zone in the depth of 2500-3300m and illite+chlorite+carbonate zone below 3300m.Previous studies showed that kaolinite is stable under acidic conditions,while other clay minerals and carbonate are stable under alkaline conditions.Hence according to mineral assemblages feature,it was inferred that diagenetic environment of mudstonehasundergonethechangeof alkaline-acid-alkaline.For the organic matter with different chemical properties in mudstone,the hydrocarbon generation will be different in the acidic and alkaline diagenetic environment even if the conditions of temperature and pressure are the same.Therefore,for hydrocarbon generation we should not only focus on thermal effect,but also pay more attention to the differences of diagenetic environment which have great significance for the understanding of hydrocarbon generation,hydrocarbon expulsion and reservoir formation in mudstone.     

与湘南白腊水锡矿床有关的骑田岭花岗岩的绿泥石化研究

湘南白腊水锡矿床位于骑田岭燕山期黑云母花岗岩中。绿泥石化是这一含矿花岗岩中常见的热液蚀变现象,对采自
钻孔的岩石样品研究发现,花岗岩的绿泥石化程度变化较大。本文选择三组绿泥石化蚀变程度显著不同的花岗岩样品进行
研究,探讨了与锡成矿密切相关的含矿花岗岩的绿泥石化作用。研究表明,不同程度绿泥石化花岗岩中的绿泥石,在产出
形式与化学成分上均表现出一系列明显不同的特征。依据绿泥石产出形式、化学成分、绿泥石化花岗岩地球化学等特征认
为,绿泥石对花岗岩造岩矿物的交代顺序为：角闪石、黑云母→斜长石、钾长石→石英;绿泥石形态特征的变化一方面与
绿泥石成分有关,另一方面与被其交代的造岩矿物晶体结构有关;花岗岩绿泥石化越强烈,全岩的烧失量和Zn含量就越
高,原岩的Cl丢失到蚀变流体中去的量也越多。随着花岗岩绿泥石化程度的加强,其绿泥石的主要成分含量会呈现出规律
性的变化。绿泥石的Si含量在绿泥石化过程中逐渐减少;长石遭受破坏溶解后释放出的Al在厘米尺度范围内发生迁移与再
分配,引起绿泥石Al含量的升高;Fe从热液中带入,蚀变花岗岩中绿泥石矿物含量的多少与水-岩反应体系中Fe的多少有
关;形成绿泥石所需的Mg主要来源于花岗岩暗色矿物内Mg的释放与再分配;Mn则主要由外部流体带入。     

泥岩成岩矿物演化特征与成岩体系划分：以东营凹陷古近系为例

成岩过程中泥岩的成岩矿物会随成岩体系的改变而发生变化，因此有效地识别成岩矿物组合与划分成岩体系，对深刻 理解有机质生烃的差异性具有重要的意义。文章选取东营凹陷古近系不同层段埋深在1200~4500 m的泥岩，通过岩石薄片、 扫描电镜和X射线衍射等检测，有效地区分了外源输入的矿物（如石英）与成岩矿物（亮晶方解石和白云石）等显微特征的差 异，据此建立了定量估算泥岩中成岩转化的黏土矿物含量的方法：C陆源=（C/Q）沙一×Q样品和C成岩=CXRD-C陆源，其中C为黏土矿物含 量，Q为石英含量，更好地反映了泥岩成岩过程中黏土矿物的演化特征。在埋藏演化过程中泥岩中的成岩矿物和组合呈现出 两段性，3000 m以上黏土矿物和白云石的成岩转化较慢，形成了以伊蒙间层+高岭石的成岩矿物组合，推断其经历了酸性成岩 环境和开放成岩体系；3000 m以下黏土矿物和白云石的成岩转化过程加快，形成了以伊利石+绿泥石+白云石的成岩矿物组 合，推断其经历了碱性成岩环境和封闭成岩体系，充分展现了泥岩在深浅层成岩环境和体系的差异性。与前人研究东营凹陷 泥岩中由有机质生烃产生异常压力造成的开放/封闭体系界限基本吻合，表明泥岩中矿物埋藏演化经历的成岩体系与有机质 生烃形成的压力体系具有较好的响应关系，这对认识不同成岩体系下有机质的生烃过程和生烃机理的差异性具有重要的 意义。     

泥岩成岩矿物演化特征与成岩体系划分:以东营凹陷古近系为例

成岩过程中泥岩的成岩矿物会随成岩体系的改变而发生变化,因此有效地识别成岩矿物组合与划分成岩体系,对深刻 理解有机质生烃的差异性具有重要的意义。文章选取东营凹陷古近系不同层段埋深在1200~4500 m的泥岩,通过岩石薄片、 扫描电镜和X射线衍射等检测,有效地区分了外源输入的矿物（如石英）与成岩矿物（亮晶方解石和白云石）等显微特征的差 异,据此建立了定量估算泥岩中成岩转化的黏土矿物含量的方法：C陆源=（C/Q）沙一×Q样品和C成岩=CXRD-C陆源,其中C为黏土矿物含 量,Q为石英含量,更好地反映了泥岩成岩过程中黏土矿物的演化特征。在埋藏演化过程中泥岩中的成岩矿物和组合呈现出 两段性,3000 m以上黏土矿物和白云石的成岩转化较慢,形成了以伊蒙间层+高岭石的成岩矿物组合,推断其经历了酸性成岩 环境和开放成岩体系;3000 m以下黏土矿物和白云石的成岩转化过程加快,形成了以伊利石+绿泥石+白云石的成岩矿物组 合,推断其经历了碱性成岩环境和封闭成岩体系,充分展现了泥岩在深浅层成岩环境和体系的差异性。与前人研究东营凹陷 泥岩中由有机质生烃产生异常压力造成的开放/封闭体系界限基本吻合,表明泥岩中矿物埋藏演化经历的成岩体系与有机质 生烃形成的压力体系具有较好的响应关系,这对认识不同成岩体系下有机质的生烃过程和生烃机理的差异性具有重要的 意义。     

诸广南部产铀花岗岩长江岩体中的绿泥石和铀源矿物研究

长江岩体是诸广南部地区重要的产铀花岗岩体之一,此次研究运用电子探针和扫描电镜对长江岩体新鲜花岗岩和 蚀变花岗岩中的绿泥石和有关含铀矿物进行了精细对比,揭示花岗岩中铀的活化与成矿前期或早期致使花岗岩发生绿泥 石化的还原性热液蚀变作用关系密切,黑云母等的绿泥石化蚀变,使其中包裹的一些含铀副矿物也发生蚀变,导致原来 以类质同象形式存在于副矿物中的惰性铀转变成活性铀,并在绿泥石附近沉淀成铀石等铀含量高且在成矿期低度氧化性 热液作用下容易释放铀的矿物。长江岩体中的副矿物有锆石、磷灰石、褐帘石、铀石-钍石、晶质铀矿、独居石等,其 中,晶质铀矿、铀石、铀钍石中铀含量高且铀容易释放,是长江岩体的主要铀源矿物;独居石中铀含量较高,当其周围 矿物绿泥石化时,独居石蚀变形成直氟碳钙铈矿并释放铀,因而也是长江岩体的潜在铀源矿物;锆石中铀含量虽高,但 因其结构稳定,铀难以释放,因此它不是长江岩体中重要的铀源矿物;磷灰石、褐帘石中铀含量均低于检测限,作为铀 源矿物的可能性很小。     

甘肃龙首山碱交代型铀矿床绿泥石特征及意义

绿泥石化是龙首山铀矿床重要的蚀变类型之一。通过对龙首山碱交代型铀矿床的绿泥石等蚀变矿物进行的岩相学和电子探针成分分析研究,确定了龙首山地区绿泥石的化学类型主要为铁镁绿泥石,少数为蠕绿泥石。依据绿泥石成因或与共生矿物的关系,绿泥石可被划分为黑云母蚀变型、长石蚀变型、沥青铀矿共生型和副矿物共生型等4种类型。泥质岩是本区绿泥石的主要原岩类型,是多期次地质作用形成的产物。研究认为,龙首山地区碱交代型铀矿床的成矿过程可表述为矿前期在相对较高温度的热液流体作用下,黑云母发生绿泥石化蚀变,随后热液继续交代长石,形成长石蚀变型绿泥石,进而在成矿期热液温度相对较低的条件下形成与沥青铀矿紧密共生的绿泥石。绿泥石在铀成矿过程中不但活化了花岗岩里的铀,而且还给铀矿化供应了相对良好的积淀环境。     

泥质岩成岩作用中的黏土矿物研究

文章通过对泥质岩的黏土质矿物组分、成岩作用中黏土质矿物变化综合研究,认为泥质岩中存在大量黏土矿物,且泥质沉积物由松散到固结成岩实质上是黏土矿物组成的变化。泥质岩中主要黏土矿物包括高岭石、蒙皂石、绿泥石、伊利石以及其组成的混层型矿物伊利石/蒙皂石、绿泥石/蒙皂石,其成岩过程可划分为成岩早期的压实阶段、成岩晚期的黏土矿物转化阶段。压实阶段的泥质沉积物中黏土矿物具有物源的继承性、沉积水体古环境指示意义;受压实作用孔隙水、层间水被排出,原生絮凝团被压破,使片状质点趋于平行排列,黏土矿物与孔隙水发生反应,亦形成少量的新生作用矿物,因而黏土矿物具继承源和新生作用源特性。成岩晚期阶段发生层间水释放及层间阳离子交换,从而使得矿物晶体结构与成分发生变化,主要表现为一元黏土矿物向二元混层型转化,最后再到一元型黏土矿物的转化,最终形成转变源黏土矿物。     

Diversified roles of mineral transformation in controlling hydrocarbon generation process,mechanism,and pattern

Organic matter(OM)is intimately associated with minerals in clay-rich mudstones,leading to widespread organic-mineral interaction during hydrocarbon generation in argillaceous source rocks.What we are concerned is the effects of the different mineral properties on hydrocarbon generation process and mechanism during mineral transformation.In this way,pyrolysis experiments with smectite-octadecanoic acid complexes(Sm-OA and Ex-Sm-OA)were conducted to analyze correlation of mineralogy and pyrolysis behaviors.Based on organicmineral interaction,hydrocarbon generation process was divided into three phases.At 200–300℃,collapse of smectite led to desorption of OM,resulting in high yield of resin and slight increase in saturates.Subsequently,enhanced smectite illitization at 350–450
℃was accompanied with large amounts of saturates and a mere gaseous hydrocarbon.Featured by neoformed plagioclase,ankerite,and illite,500
C saw plenty of asphaltene and methane-rich gaseous hydrocarbons,revealing cracking reactions of OM.Noteworthy is that saturated and gaseous hydrocarbons in Ex-Sm-OA were considerably more than that in Sm-OA during second and third phases.Quantitative calculation of hydrogen revealed organic hydrogen provided by cross-linking of OM could not balance hydrogen consumed by cracking reactions,but supply of inorganic hydrogen ensured cracking could readily occur and consequently greatly promoted hydrocarbon generation.Further investigating characteristics of mineralogy and pyrolytic products,as well as effects of solid acidity on hydrocarbon generation,we concluded desorption of OM and decarboxylation promoted by Lewis acid were dominated at 200–300
C,resulting in lowdegree hydrocarbon generation.While high yield of saturated and gaseous hydrocarbons in second and third phases,together with occurrence of ankerite,indicated predominance of decarboxylation and hydrogenation promoted by Lewis and Br?nsted acid,respectively.Variations in organic-mineral interactions indicated(1)the controls of mineral transformation on hydrocarbon generation process and mechanism include desorption,decarboxylation,and hydrogenation reactions;(2)clay minerals acted as reactants evolving together with OM rather than catalysts.These findings are profoundly significant for understanding the hydrocarbon generation mechanisms,organic-inorganic interactions,and carbon cycle.     

Characteristics of Clay Minerals in the Luohe Formation in Zhenyuan Area,Ordos Basin,and its Uranium Prospecting SignificanceEI北大核心CSCD

Industrial uranium orebodies have recently been found through in-depth uranium exploration in the Luohe Formation in the southwestern Ordos Basin, which is an important breakthrough in deep prospecting for sandstone-type uranium deposits. The composition, content and characteristics of clay minerals in the Luohe Formation in the Zhenyuan area were systematically studied by means of thin section identification, scanning electron microscopy, X-ray diffraction and altered mineral spectral scanning. Unlike the most important uranium-bearing rock series in the Zhiluo Formation in the northeast and southwest of the basin, the ore-bearing Luohe Formation sandstone has low contents of clay minerals while the clay mineral assemblages vary in different sand bodies. Among them, the main types of mudstone, oxidized sandstone, calcareous sandstone and mineralized sandstone are illite-smectite mixed-layer mineral and illite, followed by kaolinite and chlorite, the main types uranium-rich sandstone and gray-green sandstone are kaolinite and illite-smectite mixed-layer mineral, followed by illite and chlorite. Even though adsorption of clay minerals, such as chlorite, illite-smectite mixed-layer mineral, kaolinite, and illite may contribute to U enrichment and uranium mineral precipitation, no correlation between clays and uranium minerals have been observed, indicating that clay minerals are not the main factor affecting uranium enrichment during the deep metallogenic process. The study of clay minerals in the Luohe Formation sandstone demonstrated that there are at least two phases of chlorite and one phase of kaolinite in the study area, which respectively represent two phases of alkaline fluid and one phase of acid fluid activities, revealing a fluid phase transition of alkaline-acidic-alkaline. Therefore, the clay minerals can be used as an important indicator for uranium mineralization. © 2020, Science Press. All right reserved.     

粘土矿物对有机质生烃的催化作用

烃源岩的有机质主要以有机粘土复合体的形式存在。有机质生烃是一种有机粘土化学反应。反应过程中,有机质与粘土之间存在质子和电子迁移,粘土通过对水分子的吸附和离解为有机质加氢裂解提供H+,而有机质生成的有机酸激活了粘土的催化活性,也为蒙皂石伊利石化反应创造了条件。烃源岩不同粘土矿物的选择性催化特征是影响油气组成的最重要因素。粘土的催化活性大小和发育时间是决定烃源岩生烃潜力大小的因素。由于烃源岩在蒙皂石伊利石化阶段具有最大的催化活性,而且与有机质生烃反应同步,因此富含伊$蒙混合层的烃源岩是世界含油气盆地的最有利烃源岩。不同地质时期的烃类地质储量与烃源岩膨胀性粘土的丰度有密切关系。