柴西地区第三系发育平行层面缝岩石的粘土矿物特征

柴西地区第三系地层中多发育平行层面缝,通过岩心及荧光显微镜观察并借助扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD),确定了柴西地区第三系发育平行层面缝岩石自上而下存在2种粘土矿物组合:伊/蒙间层+伊利石+绿泥石+(高岭石)→伊利石+绿泥石+伊/蒙间层+绿/蒙间层+(高岭石),粘土矿物占全岩矿物比例介于7%～27%之间,粘土矿物吸附并保存了有机质,这是异常高压、强还原环境、有机质及平行层面缝优势输导体系和强水动力作用多种因素叠加影响的结果。     

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。!     

可可西里盐湖表层沉积物中粘土矿物的环境信息

通过对可可西里盐湖表层沉积物中粘土矿物的研究,以期获得近年来湖区的某些环境信息.研究结果表明:沉积物中的粘土矿物主要为伊利石和绿泥石,非粘土矿物主要为石英、方解石和长石以及少量白云石、文石、闪石和石膏等.样品中＜2μm的粘土矿物以伊利石和绿泥石为主,局部样品含少量有序伊/蒙混层.根据样品分布特点和粘土矿物的组合类型,将样品划分为3个区域:1区和3区的矿物组合为伊利石、绿泥石和有序伊/蒙混层;2区为伊利石和绿泥石,无伊像混层矿物.其中1区和3区样品的结晶度(IC)范围为0.41～0.59,均值为0.51;2区样品的结晶度范围为0.25～0.40,均值为0.34,明显低于1区和3区,说明2区样品中的伊利石具有更高的结晶度.样品的伊利石化学指数(CI)均小于0.5,表明该伊利石为富Fe-Mg伊利石,主要是物理风化作用的结果.伊利石和绿泥石作为主要粘土矿物反映了近年来整个湖区的环境以干冷为主,局部区域(1区和3区)出现的少量有序I/S混层矿物则指示在短期内曾经历过短暂的干湿交替环境.此外,在酸性介质条件下,少量伊利石发生弱水解作用导致晶格中的K+淋失,并转化为伊/蒙混层矿物,同时也降低了伊利石的结晶度.     

金山金矿热液蚀变粘土矿物特征及水-岩反应环境研究

粘土矿物是流体作用过程中水—岩反应的产物，因此其特征反映了流体活动的特征和水-岩反应的环境。金山金矿蚀变粘土矿物主要由伊利石和绿泥石组成，其中，蚀变糜棱岩中的伊利石含量大于绿泥石含量；而蚀变超糜棱岩中的绿泥石含量大于伊利石含量。蚀变糜棱岩中伊利石的多型为2M1，超糜棱岩中为2M1和1M。金山金矿蚀变绿泥石的成份分析结果表明其为富铁绿泥石，由蠕绿泥石、铁镁绿泥石和密绿泥石组成，绿泥石中Fe、Mg质组分不仅来自围岩，而且也有一部分来自流体。利用地质温度计计算绿泥石的形成温度为206-258℃，流体的f(O2)为10^29.56～10^-31.48。本文认为金山金矿热液蚀变为酸性蚀变，其环境为还原环境，流体作用的水／岩比较高；在水—岩反应过程中，流体中的Fe、Mg、Si为带出组分。粘土矿物的形成机制为溶解—迁移—沉淀。     

贵州威宁麻窝山岩溶盆地沉积物中粘土矿物特征及其古气候指示意义

利用X射线衍射等分析方法,对贵州威宁麻窝山岩溶盆地沉积物中粘土矿物进行研究,获得了粘土矿物的组成、相对含量、结晶度指数、化学指数以及相对含量比值等方面的信息,探讨该盆地的沉积环境演化特征。研究表明,粘土矿物以伊/蒙混层矿物(30%~75%)和绿泥石(10%~45%)为主,高岭石(5%~20%)和伊利石(10%)次之,基本不含蒙脱石。伊/蒙混层矿物和绿泥石含量呈负相关性。高岭石含量在剖面底部较稳定,在484cm上部出现较大的波动。伊利石结晶度和化学指数与伊/蒙混层矿物含量具有较好的正相关性,且在第Ⅰ阶段相对于其它指标较敏感,出现波动。通过综合对比分析,将研究区剖面划分为4个阶段,其是3个冷暖干湿的大循环和若干个小循环气候环境的物质记录。     

我国不同气候带黄土中粘土矿物组合特征分析

在兰州黄土和下蜀黄土中粘土矿物的X衍射分析基础上,对我国不同纬度和气候带的五个黄土剖面(点)中的粘土矿物组合和空间分布进行了对比分析,并探讨了与古气候的关系。结果表明,黄土中粘土矿物组合具有明显的地带性特征。从西北到东南,随着纬度的逐渐降低,黄土中的粘土矿物组合也发生有规律的变化。主要表现为绿泥石含量的逐渐减少和蛭石含量的逐渐增多。位于温带半干旱区的兰州黄土以伊利石和绿泥石为主要粘土矿物,而位于亚热带湿润区的大港下蜀黄土则以伊利石和蛭石为主要粘土矿物。黄土中含有较多量的绿泥石可作为黄土母质堆积后干冷气候和微弱风化的标志,而蛭石和蛭石/绿泥石混层矿物含量的增加指示了风化强度的增强。因此,黄土粘土矿物组合特征不仅反映物源区古环境信息,而且指示了黄土堆积期后的生物气候环境。     

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。     

天津蓟县长城系串岭沟组混层粘土矿物

为了解天津蓟县长城系串岭沟组地层中混层粘土矿物的组成和结构特征, 利用X射线粉晶衍射(XRD) 和高分辨透射电镜(HRTEM) 对其进行了深入研究.通过对比该区粘土矿物的自然干燥片、Ca离子饱和片、Ca饱和的乙二醇膨胀片、加热到375℃和550℃的乙二醇膨胀片获取的XRD衍射峰, 确定该区混层粘土矿物为伊利石/蒙脱石(I/S) 不规则混层矿物和绿泥石/蒙脱石(Chl/S) 不规则混层矿物.从高分辨透射电镜观察到I/S规则及不规则混层的晶格条纹像以及Chl/S不规则混层的晶格条纹像, 揭示了该区I/S混层和Chl/S混层的层间堆跺结构特征.该研究为蓟县中元古界典型剖面提供了重要的混层粘土矿物的结构信息.      

泥岩埋藏成岩过程中绿泥石的演化途径及意义

粘土矿物是泥质沉积岩重要的组成部分。在温度、压力、阳离子及水/岩比值等多种因素的共同作用下,埋藏成岩过程常常伴随着不同粘土矿物间的相互转化:蒙脱石、伊利石、高岭石和磁绿泥石等矿物均可发生绿泥石化。但各种矿物发生绿泥石化条件及反应机制不同,形成的绿泥石在化学成分及构型方面也有很大差异,通过X-射线衍射(XRD)、电子探针(EMPA)和高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)等测试手段可识别出不同类型的绿泥石,区分不同转化序列并分析其转化机制。不同转化序列形成的绿泥石,不仅受温度的控制,还受阳离子类型和浓度的控制,在利用绿泥石作为地温计时需慎重;不同转化序列绿泥石化过程中都有水的参与,并伴有氢离子释放或消耗,这将会对有机质生烃产生影响。因此,关注泥岩埋藏成岩过程中绿泥石演化途径的差异,对拓宽绿泥石化的地质应用领域,特别是粘土矿物—有机质的协同作用具有重要的意义。     

云南兰坪—思茅盆地江城勐野井钾盐矿床SHK4孔含盐系粘土矿物特征及其成钾环境指示意义

SHK4孔揭示了晚白垩世含盐系勐野井组(K2me)地层, 根据岩性特征将该孔划分为三个粘土矿物单元, 依次反映了从淡化期到成盐期再到淡化期的转换过程。单元Ⅰ粘土矿物主要为伊利石(70.6%)和高岭石(26.7%), 以及极少量的绿泥石(2.7%)。处于高盐度环境下的单元Ⅱ沉积物粘土矿物主要为伊利石(53.6%)和绿泥石(46.4%)。而这一时期物源区面积的急剧减小在一定程度上改变了粘土矿物的输入类型。单元Ⅲ的粘土矿物主要为伊利石(44.5%)、绿泥石(41.8%)和高岭石(10.7%)。另外粘土矿物组合与沉积过程中的卤水演化程度有着良好的对应关系, 表明富K、Mg的高盐度环境对粘土矿物的形成转化应具有一定的制约作用。考虑到含盐系地层发育时研究区的地质构造背景, 以及SHK4孔伊利石结晶度(平均0.35°Δ2θ)与化学指数(>0.5)的特征, 认为埋藏成岩作用对SHK4孔粘土矿物的形成也具有一定程度的影响。     

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。     

广安地区侏罗系凉高山组粘土矿物研究

四川广安地区侏罗系粘土矿物类型主要为绿泥石、高岭石、伊蒙混层和伊利石;同一口井随着深度的增加,伊利石、绿泥石含量增加,伊蒙混层中的蒙脱石混层比降低。粘土矿物特征与储集层物性的相关性分析认为:伊蒙混层含量、伊利石含量均与储集层孔渗性能呈负相关,绿泥石与高岭石含量与储集层孔渗性呈正相关;通过对伊蒙混层中蒙脱石的混层比的计算,大多数为有序混层,说明该区凉高山组处于生油高峰期,这与岩石中TOC(%)介于0.8与1.3,Ro(%)介于0.7与1.2相吻合。     

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     

Metamorphic and Thermal History of a Fore-Arc Basin: the Fossil Bluff Group, Alexander Island, Antarctica

The Himalia Ridge Formation (Fossil Bluff Group), AlexanderIsland is a 2·2-km-thick sequence of Upper Jurassic–LowerCretaceous conglomerates, sandstones and mudstones, derivedfrom an andesitic volcanic arc and deposited in a fore-arc basin.The metamorphic and thermal history of the formation has beendetermined using authigenic mineral assemblages and vitrinitereflectance measurements. Metamorphic effects include compaction,pore-space reduction, cementation and dissolution and replacementof detrital grains by clay minerals (smectite, illite/smectite,corrensite and kaolinite), calcite, chlorite, laumontite, prehnite,pumpellyite, albite and mica, with less common quartz, haematite,pyrite and epidote. The authigenic mineral assemblages exhibita depth-dependence, and laumontite and calcite exhibit a strongantipathetic relationship. Detrital organic matter in the argillaceouslayers has vitrinite reflectance values (R_o) ranging from 2·3to 3·7%. This indicates considerable thermal maturation,with a systematic increase in reflectivity with increasing depth.There is good correlation of metamorphic mineral assemblageswith chlorite crystallinity and vitrinite reflectance values—allindicating temperatures in the range of 140 ± 20°Cat the top of the sequence to 250 ± 10°C at the baseof the sequence. The temperatures suggest a geothermal gradientof 36–64°C/km and a most likely gradient of 50°C/km.It is suggested that this higher-than-average gradient for afore-arc basin resulted either from rifting during basin formationor from a late-stage arc migration event. KEY WORDS: Antarctica; diagenesis; fore-arc basin; low-temperature metamorphism; vitrinite reflectance     

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.     

华池油田华152区低渗透砂岩储层敏感性及其形成机理

华池油田华152区长3油层组储层为曲流河三角洲粉-细粒长石砂岩、岩屑长石砂岩,矿物成分成熟度低,结构成熟度中等,填隙物含量较高,孔隙结构以中孔细喉型为主,物性较差,属低渗透储层。主要成岩矿物（伊利石、绿泥石、伊／蒙混层、高岭石、方解石、白云石等）使储层对外来流体有不同程度的敏感性反应。“五敏”实验结果表明,储层速敏和碱敏均为弱-中等偏弱,部分伊/蒙混层、绿泥石、碳酸盐矿物含量高的样品表现出强水敏、强酸敏、强盐敏的特征;油田水结垢实验表明,注入水与地层水、储层岩石不配伍产生盐垢CaCO3,CaSO4,实验为开采过程中回注地层水和注气开采等工艺提供油层保护的理论依据。     

川西坳陷煤系烃源岩成熟度特征及成熟度指标对比研究

烃源岩热演化程度是判断一个盆地是否具备生油能力的重要指标之一,然对热演化程度的定量识别标志较多,针对热演化程度不同或参数获取的难易程度而有所选择.研究基于川西坳陷龙泉驿斜坡LS1井J_1x,T_3x~5,T_3及T_3t等4个主要烃源岩层位的17个样品的镜质体反射率(R_0)、岩石热解及芳烃色质指标等分析测试,时研究区上三叠统须家河组及侏罗系主要烃源岩成熟度特征进行系统分析表明,研究区源岩镜质体反射率分布在0.97～1.59之间,T_(max)值平均为488.67,R_(OMPI1)值介于1.01～1.56之间,R_(O(3-MCH/1-MCH))值介于1.05～1.57之间,表明本区烃源岩处于成熟-高成熟阶段.芳烃各项指标随深度增大趋势明显.尤其是MP11和3-甲基屈/1-甲基屈(3-MCH/1-MCH)随深度变化更为明显,且和R_0与深度的变化趋势高度相似,而MDBI指数和4-甲基-二苯并噻吩/1-甲基-二苯并噻吩(4-MDBT/1-MDBT)与深度的相关关系相对较差,但总体仍呈现出逐渐增大的趋势.成熟度指标对比研究,证实镜质体反射率仍是较为成熟,易于横向对比的成熟度指标,芳烃色质参数MPI1和3-甲基屈/1-甲基屈(3-MCH/1-MCH)由于其较少受各成岩环境的影响,从而具有潜力的成熟度判别指标.研究还将MPI1及3-MCH/1-MCH通过计算转化成R_(OMPI1)及R_(O(3-MCH/1-MCH>))以实现在获取R_0困难亦可进行对比.     

兰州市取暖期可吸入颗粒物中单颗粒矿物组成特征

为研究兰州市2005年冬季大气可吸入颗粒物(PM10)中单颗粒的矿物组成,用能谱扫描电镜识别和统计了兰州市区(东方红广场)和郊区(榆中县)两个采样点的单矿物颗粒。结果在市区样品中识别出方解石、伊/蒙混层、石英、斜长石、伊利石、石膏、绿泥石、高岭石、浊沸石和钾长石等21种矿物,前7种占统计总量的75%以上;郊区样品中识别出20种矿物,以方解石、石英、伊利石、绿泥石、斜长石和伊/蒙混层为主(占70%以上),与市区相比缺少钾石膏、金红石和水铝酸钙而增加了硫酸镁和磷灰石。总体来看,大气PM10中的矿物颗粒可分为粘土类、长石类、碳酸盐类、硫酸盐类、氧化物类和其他六类,以粘土类和碳酸盐类矿物为主(约占60%);冬季市区颗粒物表面的“硫化”现象较郊区严重;这些矿物颗粒主要来自地表土,人为排放和大气中二次化学反应生成的矿物的贡献较小。     

煤岩组分化学结构随热演化变化与生烃性研究

应用显微傅立叶红外光谱分析,研究了胜利油田附近的石炭系太原组煤烃源岩中主要生烃有机组分化学结构特征。结果表明,荧光镜质体富含芳烃结构和含氧有机结构,而树脂体和角质体富含脂肪烃结构,荧光镜质体和树脂体烷基烃碳链短或支化程度高。随热演化程度增高,荧光镜质体和树脂体红外光谱参数(CH₂+CH₃) C=C和CH₂ CH₃比值逐渐减小,而孢子体和角质体的这两个参数先增后减,反映出荧光镜质体与树脂体具早期生烃特点,而孢子体与角质体生烃演化具弱—强—弱特性,具生烃高峰期。