碎屑岩成岩过程中各种造岩矿物溶解特征的热力学模型

不同温压条件下,与碎屑岩在成岩过程中各种造岩矿物溶解相关的7个反应吉布斯自由能增量(ΔG)和平衡常数(K)的计算结果说明:各种造岩矿物(钾长石、钠长石、钙长石以及铁镁暗色矿物中的辉石、角闪石等)在成岩过程中的稳定性都较弱、抗溶蚀能力不高;铁镁暗色矿物和中-基性斜长石在碎屑岩的成岩条件酸性介质中,比酸性斜长石和碱性长石更易发生溶解形成次生溶蚀孔隙,为油气的储集和运移提供空间和通道.     

火山岩储层斜长石选择性溶蚀的岩石学特征和热力学条件

长石溶孔是火山岩中重要的孔隙类型之一,火山岩的主要孔隙类型中长石溶孔所占的比例在1.24%～60.61%之间,在储层中占有重要地位.从岩相学、岩石化学CIPW标准矿物成分、热力学等方面论证了斜长石的选择性溶蚀.岩相学特征表现出斜长石选择性溶蚀的特征,即钙长石溶蚀时钠长石没有溶蚀,同时出现斜长石选择性溶蚀时钠长石和钾长石生长的现象.斜长石选择性溶蚀得到了CIPW标准矿物成分的支持,在CIPW标准矿物成分中长石的端元组分主要为钠长石和钾长石,而钙长石绝大多数为0或接近0.热力学研究表明,在同样的温度、压力和地层水成分的条件下,在斜长石中优先溶解钙长石组分.当地层水中Na+和K+浓度达到饱和时发生钠长石和钾长石沉淀,出现斜长石选择性溶蚀的同时发生钠长石和钾长石生长的现象.     

麻粒岩中斜方辉石单斜辉石-石榴石-斜长石-石英地质压力计的推导及其应用

麻粒岩相中常见矿物组合:斜方辉石 单斜辉石 石榴石 斜长石 石英,根据矿物反应:石榴石 单斜辉石 石英=2斜方辉石 斜长石.对于MgO-CaO-Al_2O_3-SiO_2体系结合热力学关系式推导出这一反应的地质压力计表达式:P(bar)=2237.9 12.05T 1.73TlnK,K=??.通过对内蒙古朱拉沟地区麻粒岩相矿物计算,结果与其它地质压力计比较吻合.     

含氧酸盐矿物生成自由能的计算

地质科学近年来发展的一个重要方向是热力学理论和热化学方法的应用。在地质领域内应用热力学理论的基础是矿物及有关化合物的热力学性质(或热化学数据)。     

岩浆岩中斜长石成分和含量的计算

本文是作者的学习心得,着重介绍A.H.查瓦里茨基和E.A.库兹涅佐夫计算斜长石成分的方法,同时提出岩石类型判别式,并列举了用矿物正电原子数计算斜长石成分的过程.1.正常成分系列岩石(1)判别式:K Na 2)Ca-1.5P)>A1>K Na(2)计算斜长石成分的公式:?2.铝过饱和系列岩石(1)判别式:A1>K Na 2(Ca-1.5P)(2)计算斜长石成分的公式:     

固溶体矿物的性质对计算河南西峡红柱石矿形成条件的影响

自然界的大多数造岩矿的是由两种或多种组分混合而成的固溶体。因此，在矿物，岩石和矿床等地质体的平衡热力学研究中不可避免地要涉及固溶体矿物热力学地为的问题。河南省西峡县杨乃沟红柱石矿泥质片岩中仅出现红柱石而没有蓝晶石和夕线石，红柱石矿物包裹体测温结果为420－600℃。通过矿物共生平衡p-t曲线所计算出的片岩形成温度和压力条件也应位于上述岩石学和岩相学等特征所限定的范围内。以此为基础，通过构筑矿物共生p-t平衡曲线的方法，对片岩中若干固溶体矿物理想性／非理想性问题进行了研究。其中斜长石必须以非理想固溶体处理，而石榴子石，黑云母和白云母视作理想固溶体的计算结果同片岩的岩石学和岩相学等特征相一致。     

火山岩储层斜长石选择性溶蚀的岩石学及热力学研究

长石溶孔是火山岩中重要的孔隙类型之一,火山岩的主要孔隙类型中长石溶孔所占的比例在1.24%～60.61％之间,在储层中占有重要地位。从岩相学、岩石化学CIPW标准矿物成分、热力学等方面论证了斜长石的选择性溶蚀。岩相学特征表现出斜长石选择性溶蚀的特征,即钙长石溶蚀时钠长石没有溶蚀,同时出现斜长石选择性溶蚀时钠长石和钾长石生长的现象。斜长石选择性溶蚀得到了CIPW标准矿物成分的支持,在CIPW标准矿物成分中长石的端元组分主要为钠长石和钾长石,而钙长石绝大多数为0或接近0。热力学研究表明,在同样的温度、压力和地层水成分的条件下,在斜长石中优先溶解钙长石组分。当地层水中Na+和K+浓度达到饱和时发生钠长石和钾长石沉淀,出现斜长石选择性溶蚀的同时发生钠长石和钾长石生长的现象。     

西准噶尔包古图含矿岩体矿物学特征及意义

西准噶尔包古图铜金矿带位于达拉布特岛弧南部,包古图地区的一些小型斑岩体与铜金矿化关系非常密切,其岩性以闪长岩和石英闪长岩为主.矿物学研究发现,本区斑岩体中角闪石具镁角闪石成分特征,黑云母属镁质黑云母,斜长石为中长石.矿物化学成分显示含矿斑岩的成岩物质主要来源于地幔,并有少量地壳物质加入.本区岩石类型属钙碱性花岗岩类,与俯冲作用有关,是相对高温(800℃)和较高氧逸度条件下的产物.据含矿岩体矿物化学成分估算,包古图含矿岩体的形成压力范围在230～390 MPa.     

新沂城岗变质杂岩中几种矿物化学成分特征和形成条件

作者对城岗变质杂岩矿物进行了初步研究。提供了有关角闪石、黑云母、石榴石和斜长石的化学成份变化特点及其与变质作用的关系。用多种方法计算了结晶温度和压力。根据对黑云母—石榴石和斜长石—角闪石共生矿物对的测温以及用角闪石 AL~(TV)对 Si 变异图来区分压力.求得结晶度为570一620℃,压力为4.5—5.5千巴,该变质体的埋藏深度约17—20(km),相应的地热梯度为22—30℃/km 因此确认该变质体的变质矿物是在角闪岩相条件下形成的。     

变质岩中流体包裹体研究

1 概况矿物中包裹体作为成岩成矿溶液的样品记录和保存了成岩成矿的一系列物理化学特征—温度、压力、盐度、密度、化学成分、矿化度、PH、Eh、同位素组成、热力学有关参数等,对它们进行研究对阐明成岩成矿液体的性质、成因、演化、温压条件及其变化、矿物晶出条件、水岩反应的程度、成岩成矿作用过程中流体的活动及有关的地质构造背景等具有重要的意义。至今液体包裹体已发展成为一门独立的她学学科—包裹体地球化     

成岩过程中长石、高岭石、伊利石之间的物质交换与次生孔隙的形成：来自鄂尔多斯盆地上古生界和川西凹陷三叠系须家河组的研究

根据我国鄂尔多斯盆地上古生界和四川盆地三叠系须家河组砂岩成岩作用和次生孔隙形成机制的研究,总结了碎屑岩成岩过程中长石、高岭石、伊利石之间的物质交换及其对次生孔隙形成的影响。研究表明：（1）砂岩埋藏前组成中长石的类型及相对含量、含膨胀层的粘土矿物（如同期火山物质）的数量、系统的开放性与封闭性以及流体中额外钾离子的存在与否直接控制了长石的溶解方式和次生孔隙的形成机制;（2）在热力学上最不稳定且低温条件下更易溶解的偏基性斜长石在同生到埋藏成岩作用初期已大量溶解,并伴随高岭石的沉淀,在热力学上相对稳定的钾长石是保存时间最长的长石类型,也是以后埋藏成岩过程中对次生孔隙贡献最多的长石类型;（3）在埋藏成岩作用初期到120—140℃古地温以前的成岩阶段中,蒙皂石．伊利石的转化反应是克服埋藏成岩过程中钾长石溶解动力学屏障的重要机制,如果骨架颗粒中存在较多的钾长石和较多的含膨胀层的粘土矿物,则次生孔隙主要由钾长石溶解提供,并有斜长石的钠长石化或自生钠长石沉淀,这是鄂尔多斯盆地上古生界石盒子组和三叠系延长组次生孔隙的主要形成机制;（4）在120～140℃古地温以后的深埋藏成岩阶段中,高岭石的伊利石化是克服埋藏成岩过程中钾长石溶解动力学屏障的另一重要机制,而钾长石的溶解又是封闭条件下高岭石的伊利石化的必要伴随反应,地层中钾长石和高岭石的相对数量控制了长石的溶解以及溶解产物中钾长石、高岭石、伊利石三种矿物间的数量关系,只要地层中钾长石（或高岭石）没有消耗完,钾长石的溶解和高岭石伊利石化反应就会持续发生并在深埋藏条件下形成次生孔隙,这是鄂尔多斯盆地东部太原组和四川盆地三叠系须家河组二段砂岩?     

矿物包裹体研究现状浅析

矿物中包裹体作为成岩成矿溶液的样品记录和保存了成岩成矿的一系列物理化学特征—温度、压力、盐度、密度、化学成分、矿化度、pH、Eh、同位素组成、热力学有关参数等等,对它们进行研究对阐明成岩成矿流体的性质、成因、演化、温压条件及其变化、矿物晶出条件、水岩反应的程度、成岩成矿作用过程中流体的活动及有关的地质构造背景等具有重要的意义。至今流体包裹体研究已发展成为一门独立的地学学科—包裹体地球化学,并得到了国内外地学工作者的极大重视。     

微量元素地质温度计

研究表明,矿物、矿石、岩石中微量元素的种类、丰度、分配和比值等,与温度、压力有简单的热力学关系,与其它成岩成矿的环境变量有密切的相关性,因而可以作为各种成岩成矿作用的灵敏的地球化学指示剂. 众所周知,成岩成矿的物理化学条件是综合性的,微量元素用作各种成因条件的指示剂也是多方面的.本文着重阐述微量元素作为地质温度计的可能性和应用问题. 由于温度对成岩成矿作用所起的重大影响,     

动物非矿化组织化石化过程的地球化学作用研究进展

动物非矿物化组织在特异埋葬条件下可保存为化石.最稳定的保存形式是与成岩作用有关的保存类型和以碳化有机质薄膜形式存在的保存类型.与动物非矿化组织保存有关的常见成岩自生矿物有磷酸盐矿物、碳酸盐矿物和黄铁矿等.其中,磷酸盐矿物在成岩作用过程中结晶最早,可以保存动物的微细构造.这些矿物可以矿化交代动物的肉质和角质使其成为矿化实体.特异埋葬的化学机理还需要古生物学家和地球化学家更紧密的合作,做进一步的研究.     

平衡常数的计算

配合物离解和矿物溶解等地球化学反应的平衡常数是地球化学计算最重要的热力学参数之一,它是由一定ｐＴ条件下实验测得的有关热力学数据计算出的,由于对各种反应的实验研究条件和程度不一,计算条件和精度要求各异,因此,对于每一具体应用应根据不同的需要和已有的热力学数据求取平衡常数,本文综述了不同条件下求取平衡常数的方法,并简要评述了平衡常数的可靠性。     

碎屑岩成岩过程中浊沸石形成条件的热力学解释

不同温度和压力条件下，与碎屑岩成岩作用中浊沸石形成有关的两个反应吉布斯自由能增量（△G）的计算结果说明，埋藏成岩条件下斜长石蚀变（斜长石，石英和水反应）形成浊沸石的反应在温度大于36℃的条件下就可以进行（按埋藏深度2000m，正常压力梯度考虑相应压力），而高龄石与方解石反应形成浊沸石（同时有石英和水参与）所需的最低温度为170℃（埋藏深度2000m，正常压力梯度考虑相应压力）；与温度相比，压力对碎屑岩成岩作用中浊沸石的形成影响较小。因而沉积岩成岩过程中形成的浊沸石主要与斜长石蚀变有关，同时也不应将浊沸石一概作为低级变质作用的产物。     

QEMSCAN矿物定量分析技术在成岩作用研究中的运用:以扶余油层致密砂岩为例

成岩作用强度和类型对非常规油气勘探开发具有重要影响,为详细刻画矿物和成岩作用特点,以扶余油层致密砂岩为研究对象,通过QEMSCAN矿物定量分析技术对样品进行了扫描分析,认为QEMSCAN分析技术能详细刻画致密砂岩中矿物的组成、含量、粒度和接触关系等,测试结果准确,数据可靠;研究区致密砂岩主要由石英、斜长石和碱性长石矿物组成,岩石类型为细粒岩屑长石砂岩;根据岩相学特征确定成岩共生序列由早到晚依次为:混合黏土(机械渗滤黏土)-绿泥石-长石的溶蚀、溶解作用-高岭石-伊利石-斜长石的钠长石化-黄铁矿-方解石;不同元素在矿物中的含量存在差异,具有相同元素组成的相邻矿物之间存在转换关系;QEMSCAN分析技术在致密砂岩中的运用对非常规油气勘探具有重要的理论和实际意义。     

压力对辉长岩矿物反应和部分熔融影响的实验研究

本文在高温高压条件下,开展了辉长岩矿物反应与部分熔融实验,利用偏光显微镜与扫描电镜对实验样品微观结构观察,研究实验中的新生矿物与熔体的分布;通过电子探针分析熔体成分特征。实验结果表明,在低压(300MPa)条件下,静压和塑性变形实验样品中,单斜辉石以固体反应方式生成橄榄石,在高压(1300MPa)塑性实验中所有实验样品都没有发现新生矿物颗粒,这与相图中低压条件下斜长石与橄榄石稳定共存,而高压下斜长石-辉石稳定共存相吻合。高压塑性变形条件下,单斜辉石和黑云母首先发生部分熔融,随着温度增高,斜长石逐渐参与熔融,熔体呈薄膜状分布在矿物颗粒边界,熔体成分依赖于参与熔融的矿物成分,表明出现的熔体为非平衡熔融结果。     

南海新生代碱性玄武岩中斜长石矿物的化学成分及意义

南海新生代碱性玄武岩中存在两种不同粒径的斜长石矿物.其一为斜长石斑晶,常见熔蚀麻点,是岩浆上升、压力降低时发生熔蚀作用并在骤冷条件下形成的;其二斜长石微晶,半定向或杂乱分布于火山玻璃中,其中空骸晶结构表明斜长石微晶是在淬冷条件下迅速结晶形成的.斜长石斑晶具弱成分环带,斑晶边部的An值稍高或接近于斜长石微晶.微晶斜长石An值与岩浆喷出后的水深以及喷发位置距离岩浆主通道的远近存在一定联系.本区的斜长石斑晶形成温度明显低于冲绳海槽地区,而类似于东海陆架地区;斜长石微晶的结晶温度类似于冲绳海槽,表明两地区在岩浆喷出海底后淬火结晶的物理化学条件相似.结合同样品中橄榄石斑晶研究结果以及已有的地球物理学和岩石学方面的资料,可能反映了地幔柱快速上涌使早期部分熔融及结晶分异作用较弱,岩浆本身温度高提供了早期结晶形成的斑晶与寄主岩浆进一步充分反应的热量.计算的斜长石斑晶温度不能反映源区温度特征,后者应高于本文所计算的斜长石斑晶的结晶温度.     

矿物包裹体在沉积物成岩作用研究中的应用

矿物包裹体在沉积物成岩作用研究中的应用是90年代沉积学理论的一个重大进展,它不但为沉积学研究提供了崭新思路,方法和手段,而且为矿物包裹体学的应用和发展开辟了广阔前景。本文系统介绍并探索矿物流体包裹体在沉积岩成因、成岩作用、成岩微区分析、成岩条件、成岩阶段、成岩环境、成岩演化和埋藏历史等方面的应用。