矿物共生分析在很低级变质作用研究中的应用——以松潘—阿坝地区红参1井为例

自1967年Kübler用X射线衍射(XRD)法测量伊利石结晶度以划分极低级变质带以来,伊利石结晶度一直是划分极低级变质带的主要指标。但是不同的人用伊利石结晶度Kübler指数划分变质级的方案不同。因此,尚需要结合岩石学分析方法判定变质级。作为一种尝试,对川西北松潘—阿坝地区红参1井5975m深度内的变泥质岩进行了矿物共生分析。结果表明,钻遇地层遭受了高级近变质作用,只是由于岩石化学成分原因,未能出现泥质岩近变质指示矿物黑硬绿泥石,并未达到浅变质级别,不至于破坏油气的保存。Kisch(1990)提出的变质级划分方案比较符合研究区的实际情况。在极低级变质研究中应用矿物共生分析,一方面可以解决类似的结晶度研究的分歧,另一方面对于指导薄片观察以及X衍射物相分析十分有益。     

贵州梵净山前寒武系甚低级变质作用研究

本文运用伊利石结晶度、绿泥石结晶度、云母b0值和绿泥石地质温度计研究了梵净山前寒武系甚低级变质作用。结果表明经Kisch伊利石结晶度标样校正的伊利石结晶度Kübler指数为0.20~0.99°Δ2θ,绿泥石结晶度árkai指数为0.22~0.63°Δ2θ。由此阐明梵净山前寒武系经历了成岩作用到浅变质作用的影响,迄今依然保留了成岩带、近变质带和浅变质带的岩石记录。成岩岩石具有伊蒙混层特征成岩指示矿物,浅变质带具有钠云母特征变质指示矿物。钾云母(伊利石)b0值范围为:0.9000~0.9045nm;平均0.9018nm,b0值累积频率曲线分布介于典型中压—中低压系列之间,估算的压力为366MPa。峰期变质温度为293~364℃,平均342℃,古变质温压梯度为27℃/km。近变质带界线穿越地层和梵净山背斜轴线,表明甚低级变质作用为成岩-构造运动同期或后期构造增厚引起下部和底部岩石随温压的升高而产生的。     

若尔盖地块震旦系-志留系极低级变质作用研究

对若尔盖地块震旦系—志留系中黏土矿物进行了X衍射分析。结果表明,震旦系至志留系中伊利石结晶度0.25相似文献   

黑龙江省上古生界伊利石的成因标志及其地质意义

采用XRD技术,对黑龙江省上古生界泥质岩石中伊利石结晶度、多型和b值进行了测定,以揭示该区晚古生代极低级变质作用特征。测定结果表明,伊利石结晶度（Kübler指数）主要变化于0.31～0.77 °Δ2θ,伊利石（白云母）b值主要变化于8.983～9.011 A伊利石（白云母）多型为1M_d型、1M_d+2M₁混合型和2M₁型。上述伊利石矿物学参数揭示出,该区上古生界泥质岩石主体属于中-低压相晚期成岩带-低级近变质带范畴。进一步的研究表明,伊利石b值和伊利石结晶度存在明显的负相关关系,即随伊利石b值的逐渐增大（压力升高）,伊利石结晶度逐渐减小（温度升高）,暗示伊利石形成于一种正常的与埋深有关的成岩-变质环境,继而揭示出该区上古生界的成岩作用与变质作用是一个统一的连续过程而不是两个相互无关的地质事件。结合区域地质背景和内蒙、吉林等地伊利石的研究成果可以认为,东北地区上古生界并未遭受大规模的绿片岩相区域变质作用,局部出现的某些绿片岩相（或更高级别）的变质岩应是动力变质作用或接触变质作用的产物。     

右江盆地三叠纪岩层极低级变质作用及地球动力学意义

 右江盆地三叠纪槽盆相浊流沉积岩系遭受过区域极低级变质作用。依据地质观察和伊利石结晶度、绿泥石-云母堆垛集合体、标志性粘土矿物及白云母(伊利石)b0参数测定资料,阐述了泥质岩石的成岩变质作用经浅层(近)变质作用到浅变质作用的转换特征。变质温度区间为150-350℃,低压类型,具高地温梯度(40-43℃/km).变质级及亚带总体与地层时代及岩层在地层柱中的位置有耦合关系,而与区域变形强度无关。最后指出区域极低级变质作用是印支-燕山构造旋回早期及区域变形前的地质事件,属于地壳伸展构造背景下右江边缘型盆地内部的埋藏型变质作用。     

关于甚低级变质作用与近变质带研究中的几个问题

本文集中讨论了甚低级变质作用研究中涉及到的几个问题，包括：① 近变质带的创立及其在解决划分成岩作用与变质作用界线这一国际难题中所取得的进步；② 伊利石结晶度对碎屑岩甚低级变质作用研究起到的作用与贡献；③ 仪器校正、粒度大小及其与Kübler指数的经验关系式；④ 泥质碎屑岩中的成岩指示矿物与变质指示矿物；⑤ 松潘 甘孜、巴颜喀拉造山带的甚低级变质作用的模式与新的成因解释；⑥ 讨论了涉及到的科学研究的相关规则。提出了运用指示矿物结合伊利石结晶度划分成岩作用/变质作用界线的方案和建立喜马拉雅伊利石结晶度标样的重要性与必要性；提出碎屑岩甚低级变质作用的新成因模式。     

川北阿坝地区三叠系粘土矿物特征及地质意义

分析了川北阿坝地区三叠系泥质岩的岩石矿物组合、粘土矿物类型、伊利石结晶度和镜质体反射率特征,并以此划分成岩演化阶段及变质程度。以成岩作用—极低级变质作用的研究方法,明确了阿坝地区成岩作用及极低级变质作用的上、下界限及区域分布规律:以唐克为中心的地区处于成岩作用晚期阶段,成岩作用温度200～212℃,伊利石结晶度IC≥0.42;周围地区处于极低级变质作用阶段,成岩作用温度212～222℃,伊利石结晶度IC<0.42。镜质体反射率(Ro)也具有同样的演化规律。对该地区域上成岩演化的差异及原因作如下解释:由于构造活动的远近程效应存在差异,该地区的周缘明显受到构造作用的影响,因叠加动力变质而达到极低级变质作用阶段;唐克位于阿坝地块中心,受构造作用的影响相对较小,因而处于成岩作用晚期阶段。     

成岩-极低级变质-低级变质作用及有关矿产

介于成岩作用与低级变质作用之间的极低级变质作用是一个重要过程 ,对于全面认识地球浅层动力学与成矿作用有重要意义。文中简要地回顾了国内外极低级变质研究的历史与现状 ,在大量资料的基础上提出了关于成岩—极低级变质—低级变质带划分的改进方案 ,应用许多研究实例讨论了成岩—极低级变质—低级变质作用研究在化石能源及固体矿产勘查、评价与成矿研究方面的意义 ,指出煤、石油、天然气形成于高级成岩—极低级变质条件 ,很多非金属矿产的成因及质量直接受到变质程度的控制 ,大量低温—低中温铜、铅、锌、金、银、锑、汞等金属矿床分布在高级成岩—极低级变质—低级变质区中。为了获得准确的伊利石K Ar同位素测年数据 ,文中建议应保证所测粘土样品中自生K型伊利石的含量 >90 % ,并且不含钾长石 ,还要根据变质程度的高低来确定分析样品的合适粒度。     

内蒙古锡林郭勒地区上古生界极低级变质作用:伊利石和镜质体反射率的证据

本文使用D/max-2500X射线衍射仪研究了内蒙古锡林郭勒地区上古生界泥质岩石伊利石的成因标志,讨论了有机质镜质体反射率对变质温度的表征。研究区上古生界泥质岩石伊利石的标型特征为:伊利石结晶度分布于0.28～>0.77之间,平均值0.40;伊利石(白云母)多型以2M1型为主,2M1+1Md多型和1Md多型相对较少;伊利石(白云母)b0值变化于8.983～9.046之间,平均值9.019,指示其形成于成岩-极低级变质作用。有机质镜质体反射率具有示踪变质温度的作用,应用Barker and Pawlewiez(1986,1994)、Barker and Goldsteinl(1990)和Mullis et al.(2001)建立的镜质体反射率地质温度计,对研究区上古生界泥质岩石变质温度进行了估算,揭示古地温处于136～321℃之间,温度估算值主要分布在180～260℃之间,平均值为245℃,这表明研究区上古生界遭受了成岩-极低级变质作用,变质程度属近变质带。研究区上古生界泥质岩石的Ro值主要分布在1.01%～3.67%之间,表明有机质演化处于成熟-过成熟阶段,泥质岩石具有生烃的能力,部分层位可能具有形成油气资源的潜力。     

由伊利石结晶度研究桂西右江地区区域极低级变质作用

运用伊利石结晶度Kübler指数将桂西右江地区下三叠统罗楼群和中三叠统百逢组下段划归为浅层变质带(K.I△2θ°为0.22～0.25);将中三叠统百逢组上段和河口组划归为近变质带,中三叠统百逢组上段为高级近变质带(K.I△2θ°为0.26～0.33);中三叠统上部河口组为低级近变质带(K.I△2θ°为0.38～0.40),不排除局部为成岩带的可能.地层柱自下向上,伊利石结晶度Kübler指数由小变大,变质程度由高变低,而且,变质作用级别与岩层在地层柱中位置协调以及变质带边界与地层界线趋于一致,证明为区域埋藏极低级变质作用.凌云明山金矿区剖面矿体和百逢组各层段伊利石结晶度Kübler指数为0.42～0.50,属成岩带,且没有明显时空变化规律.     

右江盆地三叠纪岩层极低级变质作用及地球动力学意义

右江盆地三叠纪槽盆相浊流沉积岩系遭受过区域极低级变质作用。依据地质观察和伊利石结晶度、绿泥石-云母堆垛集合体、标志性粘土矿物及白云母(伊利石)b0参数测定资料,阐述了泥质岩石的成岩变质作用经浅层(近)变质作用到浅变质作用的转换特征。变质温度区间为150-350℃,低压类型,具高地温梯度(40-43℃/km).变质级及亚带总体与地层时代及岩层在地层柱中的位置有耦合关系,而与区域变形强度无关。最后指出区域极低级变质作用是印支-燕山构造旋回早期及区域变形前的地质事件,属于地壳伸展构造背景下右江边缘型盆地内部的埋藏型变质作用。     

内蒙古中部地区晚古生代地层接触变质作用研究初探

内蒙古中部晚古生代地层由于中生代岩浆的侵入,部分发生接触变质,变质程度多处于沸石相或葡萄石绿纤石相。通过对典型剖面的泥质岩石中的粘土矿物、伊利石结晶度以及镜质体反射率的分析,得出以下结论：（1）粘土矿物以伊利石和绿泥石为主,只在极少数样品中有伊蒙混层和蒙脱石,多数缺乏伊绿混层;（2）伊利石结晶度为022~040;（3）镜质体反射率Ro值为15~40。其结果表明：在岩浆侵入地区有小规模的接触变质,为极低级变质带,并未发生大规模的低绿片岩相的区域变质,而且这种变质只影响到晚二叠世以前沉积的地层和油气,分布范围有限。     

成岩带、近变质带与一维纳米级层状硅酸盐

运用X射线衍射分析技术，计算了成岩带、近变质带粘土矿物C^*方向的粒度。根据阿尔卑斯造山带前陆碎屑岩粘土矿物粒度与伊利石结晶指数的关系，推导出了伊利石、绿泥石、蒙脱石、伊蒙混层、高岭石和叶蜡石的c^*方向粒度变化趋势曲线。结果表明，大多数产于成岩带和近变质带的粘矿物其c6*方向粒工为几至几十纳米。成岩带和近为质带是一维天然纳为级土帮物的产地。     

Metamorphism of Triassic Flysch Along Profile Zoigê-Lushan, Northwest Sichuan, China

We used illite and chlorite crystallinities, index minerals, mineral assemblages, polytype and domain size of white mica, electron microprobe analysis (EMPA), b0 geobarometer and chlorite geothermometer to quantify the diagenetic and metamorphic overprint on the Triassic flysch formations in the Songpan-Garzê orogen along profile Zoigê-Lushan, northwest Sichuan. Two anchizones, two epizones, one diagenetic zone and a transition belt in-between them are defined on the basis of the obtained data. lllite crystallinity correlates strongly with the best mean domain size of mica and moderately with chlorite crystallinity. 2M1 white mica polytype are observed within the epizone whilst 2M1 and 1M polytypes occur in the anchizone and diagenetic zone. Epizonal metamorphism reached maximum temperatures of 370℃±21℃ at low-to intermediate pressure conditions. Clay minerals underwent Ostwaid ripening during metamorphism. Rocks from both sides of the Longmenshan fault reveal contrasting degrees of metamorphic overprint: on the northwest side of the Longmenshan fault, epimetamorphlc conditions contrast with diagenetic rocks on the southeast side.     

Interlaboratory standardization and calibration of day mineral crystallinity and crystallite size data

Clay mineral crystallinity and crystallite (domain) size data determined by X-ray diffraction (XRD) are methods extensively used in the characterization of very low-grade metamorphic conditions. However, the lack of sufficient interlaboratory standardization has made comparisons between different research groups unreliable due to significant variations in numerical results obtained, a consequence of the different machine conditions, measurement methods and sample preparations used during analysis. A calibration approach to the standardization of data using rock chip standards is presented, which allows data sets produced by different research groups to be directly and quantitatively compared. A standardized scale, the crystallinity index standard (CIS), is proposed, with illite crystallinity anchizonal boundary limits of 0.25Δ2θ and 0.42Δ2θ, and equivalent illite crystallite sizes of 52 and 23 nm, respectively, determined by the Warren-Averbach method. Calibrating both old and new data will enable more reliable comparisons between similar and contrasting geological environments, and should improve the accuracy and reliability of correlations made between XRD data and other indicators of very low-grade metamorphism, hence increasing the value of such clay mineral studies.