构造背景和构造运动对粘土矿物分布的影响

本文从构造地质角度研究盆地泥岩粘土矿物的分布和演化，认为构造背景和构造运动是控制盆地泥岩粘土矿物的根本因素，较合理地解释了中国东，西部含油气盆地矿物组成特征的差别及西部第三系泥岩中普遍存在的一种特殊粘土矿物组合。     

泥质沉积物和泥岩中有机质的赋存形式与富集机制

运用多学科的、系统的分析方法, 研究泥质沉积物和泥岩中有机质赋存形式与富集机制的差异性. 黏土粒级的有机碳和氯仿沥青A含量明显高于其他粒级, 说明黏土矿物对富集有机质具重要作用; 其中氯仿沥青A含量增加尤为显著, 表明黏土矿物富集的主要是可溶有机质. 热重(TG)和差热分析(DTA)结果显示, 有机质富集和赋存形式具明显的多样性, 除在黏土粒级中主要富集可溶有机质外, 在其他粒级中见大量的生物碎屑和无定形有机质的存在, 在DTA曲线上表现为多个放热峰的出现. 泥岩样经不同方法预处理后, 进行X射线衍射(XRD)和DTA分析. 在XRD曲线上黏土矿物层间距随温度变化, DTA曲线上的有机质放热峰也随温度变化. 在350℃附近黏土矿物层间距与有机质放热峰的变化具有一致性, 且极其稳定, 这是有机质进入黏土矿物层间形成有机黏土复合体的显著特征. 由此可见, 有机质与黏土矿物结合并不完全是简单的表面吸附, 部分有机质进入到黏土矿物的层间, 形成非常稳定的有机质黏土复合体. 有机质在沉积物和泥岩中的保存形式和富集机制的研究对于深入理解全球碳循环过程和通量, 以及评价有机质的生烃过程具有重要意义.     

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。     

用有机粘土化学研究生油理论

有机粘土化学反应是自然界广泛存在的一种具有重要意义的反应。有机粘土化学因得到广泛应用和发展而被认为是２１世纪的科学。沉积物中的有机质绝大部分以粘土－有机质复合体形成存在。粘土吸附有机质是促使有机质富集和沉积的最重要因素。     

造山的高原——青藏高原巨型造山拼贴体和造山类型

有机质丰度是传统评价烃源岩方法的重要指标,笔者认为有机粘土复合体是烃源岩有机质的主要赋存形式。有机质生烃反应是一种有机粘土化学反应,有机质脱羧基反应是有机粘土的氧化-还原反应,有机质的热解反应是一个加氢裂解过程,含有剩余C0是烃源岩的基本特征,它说明在烃源岩生烃反应中C0始终是有剩余的,不会因为C0的不足而影响烃源岩的生烃能力。笔者认为制约烃源岩生烃能力大小的不是烃源岩C0的丰度,而是氢的来源和丰度,烃源岩粘土通过吸附水分子为生烃反应提供H+能力(Br nsted酸性)的大小和时间是决定生烃潜力大小的关键。烃源岩粘土的不同催化特性是影响油气组成的重要因素,蒙皂石对甾烷的异构化有明显促进作用。     

蒙脱石的成岩演变与石油的初次运移

自从鲍尔斯提出成岩过程中蒙脱石脱水对油气初次运移的重要性以后,许多学者对成岩过程中蒙脱石的脱水反应特征及在油气初次运移中的意义进行了研究和讨论。一般认为成岩过程中蒙脱石的脱水为石油初次运移创造了下列有利条件: 1.提供水介质来源; 2.重新产生孔隙度; 3.促进泥岩异常高压带的形成; 4.由于蒙脱石层间水的加入,提高了烃类和脂肪酸在水中的溶解度,促进了石油的运移。 成岩过程中蒙脱石析出层间水只是蒙脱石成岩演变的一个方面,如果仅以脱水量的多少和烃类在水中溶解度的概念来评价蒙脱石的成岩演变对油气运移的影响,这显然是不够的。 关于松辽盆地白垩系泥岩粘土矿物成岩演变特征与有机变质作用和油气分布的关系,可参阅作者的有关论文[1][2],这里不再赘述。     

沉积火山角砾岩中的绿泥间蛭石及其形成条件

在松辽盆地白垩系含油地层中,首次发现了火山角砾岩沉积体,其粘土胶结物由单一的绿泥间蛭石组成。本文报道了对该矿物的X射线衍射、红外光谱、扫描电镜、化学组成及阳离子交换量的分析结果。分析了它的形成机制和具体条件,认为它是在成岩过程中,在富Mg和富Fe的条件下,由蒙脱石转化而来。