吉林省东部石炭-二叠系伊利石的成因标志

吉林东部石炭-二叠系主要是一套泥质岩石, 其详细深入的矿物学工作尚不多见。利用JSM-6700F场发射电镜及INCA能谱仪,研究了伊利石的显微形貌和微区成分。采用D/max-2500 X-射线衍射仪,研究了伊利石的结晶度、多型和b₀值。结果表明:研究区伊利石结晶度变化于0.26~0.77,平均值为0.44;伊利石（白云母）多型有3种类型,分别为1M_d型、1M_d+2M₁混合型和2M₁型;伊利石（白云母）b₀值为8.996~9.045,平均值为9.007Å。石炭系伊利石结晶度变化于0.26~0.50,平均值为0.35,主要呈2M₁多型,b₀平均值为9.011Å,主要是低级近变质带的产物;二叠系伊利石结晶度变化于0.26~0.50,平均值为0.42,主要为1M_d+2M₁混合型多型,b₀平均值为9.004Å,主要为晚期成岩带的产物。     

青海省河南县三叠系伊利石结晶度与极低级变质作用

在开展“青海省河南县托叶玛地区I47E007023、I47E008023、I47E009023、1I47E009024四幅1:5万区域地质矿产调查”时,为验证该地区三叠系变质情况,针对三叠系中泥岩(页岩)的伊利石结晶度做了分析测试。30件样品的实验结果表明: 北部宗务隆—泽库地层分区三叠系泥岩(页岩)伊利石Kübler结晶度指数为0.312~0.537,晶胞参数b₀为0.898 0~0.903 2 nm,判断其变质温度小于350 ℃,具葡萄石-绿纤石和沸石相; 南部西倾山地层分区三叠系泥岩(页岩)的伊利石Kübler结晶度指数为0.21~0.318,b₀为0.898 1~0.901 4 nm,变质温度主要分布在200~350 ℃,局部>350 ℃,具葡萄石-绿纤石和绿片岩相。研究认为青海省河南县地区区域变质程度较低,为极低级变质作用或者未发生区域变质作用,且南部西倾山地层分区的变质程度略高于北部宗务隆—泽库地层分区变质程度。这一变质相带研究结论与前人认为的“区域低温动力变质作用及低绿片岩相变质带”不一致,变质程度相对更低。该研究证实了在青海省河南县地区三叠系地层中不存在大面积区域变质作用,仅存在极低级区域变质作用。     

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。     

极低级变质作用及其研究方法

近年来国际上极低级变质作用的研究进展包括综合运用了伊利石结晶度等各项指标 ,将极低级变质带划分为成岩带、近变质带和浅变质带 ,成岩带和近变质带又可进一步划分为低级成岩带、高级成岩带、低级近变质带和高级近变质带 ;研究了伸展背景、阿尔卑斯碰撞背景和增生背景下的极低级变质作用 ;进一步理解了矿物的转变过程 ,建立了变质泥质岩石的矿物反应系列。即变质泥质岩石的二八面体矿物反应系列 ,为蒙皂石—伊 /蒙混层 (I/S)—伊利石—白云母 ;对应变质镁铁质岩石的三八面体矿物反应系列 ,为蒙皂石—绿泥石 /蒙皂石混层 (C/S)—绿泥石。岩石微构造也发生同步变化 ;明确了广泛应用的伊利石结晶度的本质是雏晶大小的一种量度 ,也与晶格应变有关 ,主要受反应动力的控制 ;建立了系统的研究技术方法 ,包括野外采样方法、室内X光衍射法 (XRD)、透射电镜法 (TEM )、地质温度计、地质压力计、岩石学方法、同位素地质学方法等     

内蒙古东北地区上古生界伊利石研究

内蒙古东北地区上古生界主要是一套泥质岩石,其详细深入的矿物学工作尚不多见.本文利用JSM-6700F场发射电镜及INCA能谱仪,探讨了伊利石在成岩.极低级变质作用过程中的行为.采用D/max-2500 X-射线衍射仪,研究了伊利石的结晶度、多型和b0值.伊利石结晶度变化于0.28～0.77,除去构造应力对伊利石结晶度指数值的影响,研究区伊利石结晶度指数应>0.34,反映晚古生代地层主体属于晚期成岩带和低级近变质带.伊利石(白云母)多型分三种类型,分别是1Md型、1Md+2M1混合型和2M1型,是晚期成岩带和低级近变质带的产物.伊利石(白云母)b0值变化于8.9892 ～9.0404 之间,b0平均值9.0196 ,属中压相.     

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。     

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。     

极低级变质作用和极低级变质带综述

极低级变质作用是指变质作用最低级的部分，包括成岩作用和浅层变质作用，其变质温度范围大体介于１５０－３７０℃之间。本文简要地对极低级变质作用和极低级变质带的特征和研究领域进行综述，可以看出，通过极低级变质作用和极低级变质带的研究，能够提供造山带、沉积盆地演化及板劈理发育等有关地球动力学过程和流变状态信息；强调指出进一步研究极低级变质作用和极低级变质带的必要性。     

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。     

应用国际标样对伊利石结晶度测定值的校正及其意义

伊利石的结晶度(IC),又称Kbler指数(K.I.),是指粘土矿物伊利石10×10-8cmXRD峰的半高宽。作为一个变质程度的指标,结晶度广泛用于研究高级成岩—极低级变质—低级变质作用的演变过程,随着变质程度的提高,伊利石结晶度逐渐增大。根据Kbler的建议,近变质带(极低级变质带)上、下边界的伊利石结晶度分别为0.42(°Δ2θ)和0.25(°Δ2θ)。然而,测定伊利石结晶度时,由于缺少国际标样,且各实验室间的样品制备、仪器条件、测试方法也不相同,因而导致获得的数据有较大差别,缺少可比性;因此,使用国际标样对数据进行校正,使各实验室获得的数据都能直接地进行对比,是非常必要的。利用X射线衍射方法测定了由L.N.Warr提供的5个伊利石结晶度的国际标样(其中,4个为岩石碎屑样品,采自英格兰西南部的极低级变质带;1个为单矿物样品,采自印度的花岗岩),获得了校正方程,ICCIS=0.977IC测定值+0.0336(°Δ2θ),R2=0.9835。在实验室内对213件采自国内的样品进行测定,测试条件与国际标样的测试条件相同,利用此方程对测得的伊利石结晶度数值进行校正,证实本实验室对伊利石结晶度的测定具有较高的可信度和国际可比性。     

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。     

Crystallinity and metamorphism of illite from Triassic strata in Henan County of Qinghai Province

In order to verify the Triassic stratum metamorphism in this area, the crystallinity of illite in mudstone (shale) of Triassic stratum was analyzed and tested during the 1:50 000 regional mineral geological survey (I47E007023, I47E008023, I47E009023,1I47E009024)in Tuoyema area of Henan Mongolian Autonomous County in Qinghai Province. According to the experimental results of 30 samples, the crystallinity index of Triassic mudstone (shale) illite Kübler in Zongwulong-Zeku stratigraphic division in the north is 0.312-0.537, and the cell parameter b₀ is 0.898-0.903 2 nm. The metamorphic temperature is less than 350 ℃, with the grape-chlorite and zeolite facies. The crystallinity index of Triassic mudstone (shale) illite Kübler in the western inclined mountain stratigraphic division in the south is 0.21-0.318, and the b₀ value is 0.898 1-0.901 4 nm. The metamorphic temperature is mainly between 200 and 350 ℃, with the local temperature above 350 ℃ and grape-chlorite and greenschist facies. It is considered that the regional metamorphism grade in this area is very low or has no regional metamorphism. The metamorphism degree of the western dipping mountain stratum in the south is slightly higher than that of Zongwulong-Zeku stratum in the north. The measured metamorphic facies belts are not consistent with the previous thought, that is "regional low temperature dynamic metamorphism and low greenschist facies metamorphic belts", and the degree of metamorphism is relatively lower. It is confirmed that there is no large area regional metamorphism in the Triassic strata of Henan County in Qinghai Province, but only very low-level regional metamorphism.     

Origin of Illites at Dexing Porphyry Copper Deposit,Jiangxi Province,East China：Implications for Alteration Zoning and Ore—Forming Fluid Evolution

According to differences in features of illites including spatial distribution, crystallinity index, volume of swelling layer, polytype and relationship between its index and copper grade, two typical kinds of illite can be classified within the Tongchang porphyry copper deposit, Dexing County, East China. One is a kind of hydrothermally altered minerals within the hydrothermal alteration zone, including altered granodiorite-porphyry and altered metamorphic tuffaceous phyllite near the contact zone with porphyry rockbody. The illite crystallinity and expandability are mainly affected by water/rock ratio or fluid flux, and hydrothermal illite is formed by illitization of plagioclase and/or micas during hydrothermal fluid evolution within the porphyry body and near the contact zone with wall rocks. The other is a product of low-grade metamorphism itself by illitization of smectite, whose crystallinity index is lower than the hydrothermal illite and which is of 2M₁ polytype with no swelling layer, in the altered metamorphic tuffaceous phyllite far from porphyry rockbody ( > 2 km). Moreover, the negative correlation between illite index and copper grade indicates that, within the alteration zone, the smaller the illite crystallinity, the stronger the alteration degree, and the higher the copper grade due to higher water/rock ratio. At lower levels of the porphyry body, however, the illite crystallinity (IC) values are controlled mainly by temperature and time.     

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。     

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。