沉积岩中自生伊利石K-Ar定年研究——存在问题及原因讨论

在浙江长兴煤山全球二叠系一三叠系界线层型剖面中界线附近采集黏土岩样品。对其中的伊利石／蒙皂石成岩间层I／S进行K—Ar测年实验研究，来探讨沉积岩中自生伊利石K—Ar测年在确定沉积地层时代方面的可行性。结果表明，沉积岩中成岩间层I／S的K—Ar年龄在没有碎屑含钾矿物混入的情况下，比其对应的地层时代要年轻，其原因主要有两条，一是因为泥岩中的自生伊利石来自于蒙皂石的伊利石化，而蒙皂石的伊利石化受很多因素控制，需要一定的时间才能完成；另一原因是由于蒙皂石伊利石化过程中存在着放射性成因^40Ar的扩散丢失。     

东濮凹陷桥口地区沙三碎屑岩成岩作用与储层特征

东濮凹陷桥口地区沙三段碎屑岩经历了复杂的成岩历史。砂岩的主要成岩事件有：机械压实、碳酸盐胶结、石英加大、黄铁矿生成、高岭石的形成和转化、绿泥石生成、伊利石沉淀、斜长石的钠长石化、石膏和重晶石的形成，以及沸石矿物的生成和次生孔隙的产生。混层蒙皂石－伊利石化随埋深增加而增强，相邻页岩的成岩演化是砂岩胶结物成分的最重要来源。砂岩的成岩作用主要受沉积相的控制，处于中成岩晚期阶段的沙三段砂岩可划分为四种岩相：（1）碳酸盐结成岩相；（2）石英加大自生成岩相；（3）粘土蚀度成岩相；（4）不稳定碎屑溶蚀成岩相。四种成岩相组成了四种不同的储层类型，储层性质的对比分析对识别致密气层中的油气产层具有重要意义。     

巢湖北部地区海相地层黏土矿物特征及其地质意义

对巢湖北部地区以碳酸盐岩为主的寒武系—下三叠统海相地层的黏土矿物分析及伊利石结晶度测定的结果表明:伊利石是本区海相地层的主体矿物,平均体积分数为73%。黏土矿物的成岩转化特征表现为蒙皂石的伊利石化。按照伊利石结晶度的成岩-浅变质程度划分,本区寒武系—下三叠统的成岩作用已达到最高成岩阶段。伊利石结晶度的纵向变化总体上可分为上、下两部分:下部寒武系至志留系的结晶度为0.41～0.60°Δ2θ,结晶度与埋深具有一定的相关性,成岩作用是下部地层黏土矿物特征的主控因素;上部泥盆系至下三叠统的结晶度为0.45～0.77°Δ2θ,呈波动变化,蒙皂石连续出现,地层没有被显著埋藏,沉积因素是上部地层黏土矿物特征的主控因素。下三叠统地层中蒙皂石的分布特征以及上泥盆统五通组顶部高岭石的普遍富集具有重要的古气候研究意义。     

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?     

东濮凹陷桥口地区沙三段碎屑岩成岩作用与储层特征

东濮凹陷桥口地区沙三段碎屑岩经历了复杂的成岩历史。砂岩的主要成岩事件有:机械压实、碳酸盐胶结、石英加大、黄铁矿生成、高岭石的形成和转化、绿泥石生成、伊利石沉淀、斜长石的钠长石化、石膏和重晶石的形成,以及沸石矿物的生成和次生孔隙的产生。混层蒙皂石-伊利石化随埋深增加而增强,相邻页岩的成岩演化是砂岩胶结物成分的最重要来源。砂岩的成岩作用主要受沉积相的控制,处于中成岩晚期阶段的沙三段砂岩可划分为四种成岩相:(1)碳酸盐胶结成岩相;(2)石英加大自生成岩相;(3)粘土蚀度成岩相;(4)不稳定碎屑溶蚀成岩相。四种成岩相组成了四种不同的储层类型,储层性质的对比分析对识别致密气层中的油气产层具有重要意义。     

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。     

粘土矿物研究在塔里木盆地石油勘探中的应用

以塔里木盆地粘土矿物的分布特征及其组合形式、演化与形成机理为依据,探讨了粘土矿物在地层划分对比中的应用及其与有机质热演化、成岩阶段的关系和对储层物性的影响。研究表明,在侏罗系和白垩系两个不同古环境中形成的粘土矿物及其组合特征,为地层对比提供了一定的证据。泥岩中伊利石／蒙皂石间层中蒙皂石含量的纵向变化与有机质热演化及成岩阶段的关系不大。对储层物性影响不大但有利于储集性能的是以高岭石为主的粘土矿物组合类型及粘土矿物的早期自生（伊利石／蒙皂石间层矿物）衬垫式以及非自生（伊利石）衬垫式产状。     

从珠江口盆地两口井看伊-蒙混层粘土I/S值加大的时温控制

在渐进成岩过程中,伊蒙混层粘土的伊利石层和蒙皂石层的含量之比（Ｉ／Ｓ）常随埋深增加而呈幕式加大,但该比值达到４∶１后就变得相对稳定了,直到大约３５０℃,残留的少量蒙皂石层才最后消失［１］。业已证实,自然界中这类粘土的伊利石层（和蒙皂石层）多处在准稳...     

莺歌海盆地东方区黄流组一段储层成岩作用机理及孔隙演化

根据化学热力学和流体动力学,探讨了莺歌海盆地东方区黄流组一段储层成岩机理、成岩模式及孔隙演化。研究表明:(1)成岩阶段参与反应的矿物主要有长石、高岭石、伊蒙混层、伊利石、石英以及少量的碳酸盐胶结物,来自于下伏地层的有机酸、高温热流体及超压为矿物反应提供了高温高压的酸性流体环境。(2)同生-早成岩A期,系统开放,地层温度在70℃以下,高岭石、蒙皂石伊利石化,驱使不稳定的斜长石大量溶蚀,钾长石得以保存,石英部分加大,局部碳酸盐沉淀,孔隙演化趋势为先减少后稳定。早成岩B期-中成岩A期,系统半封闭,地层温度70~140℃,高温高压的酸性环境下钾长石大量溶蚀,并驱使蒙皂石继续向伊利石转化,钠长石大量保存,SiO_2沉淀,孔隙演化趋势呈稳定的减少态势;中成岩B期以后,系统封闭,地层温度约140℃,高岭石和钾长石直接反应,生成伊利石,钾长石基本消耗殆尽,高岭石与伊利石共存,大量钠长石剩余,部分石英加大边呈港湾状溶蚀,孔隙演化曲线出现局部回春。     

泥质岩成岩作用中的黏土矿物研究

文章通过对泥质岩的黏土质矿物组分、成岩作用中黏土质矿物变化综合研究,认为泥质岩中存在大量黏土矿物,且泥质沉积物由松散到固结成岩实质上是黏土矿物组成的变化。泥质岩中主要黏土矿物包括高岭石、蒙皂石、绿泥石、伊利石以及其组成的混层型矿物伊利石/蒙皂石、绿泥石/蒙皂石,其成岩过程可划分为成岩早期的压实阶段、成岩晚期的黏土矿物转化阶段。压实阶段的泥质沉积物中黏土矿物具有物源的继承性、沉积水体古环境指示意义;受压实作用孔隙水、层间水被排出,原生絮凝团被压破,使片状质点趋于平行排列,黏土矿物与孔隙水发生反应,亦形成少量的新生作用矿物,因而黏土矿物具继承源和新生作用源特性。成岩晚期阶段发生层间水释放及层间阳离子交换,从而使得矿物晶体结构与成分发生变化,主要表现为一元黏土矿物向二元混层型转化,最后再到一元型黏土矿物的转化,最终形成转变源黏土矿物。     

德兴斑岩铜矿田两类伊利石的存在及其在蚀变分带中的意义

德兴斑岩铜矿田内存在两种成因类型的伊利石：一是特征的热液蚀变矿物,它是在热液流体 作用过程中斜长石、云母类矿物通过伊利石化过程形成的,其结晶度(IC)和膨胀层含量受携 带矿质的热液流体量控制;二是浅变质作用自身的产物,其结晶度远较小于前者,具2M1 多型,且不含膨胀层,是原始蒙皂石完全伊利石化形成的。作者发现,在斑岩体和接触带内 ,伊利石结晶度小的部位,蚀变程度强,矿化品位也高。     

蒙皂石伊利石化反应机理和框架性行为模式

对珠江口盆地两口钻井95个泥质岩样粘土矿物X衍射分析资料的定量研究表明,若反应是以消耗蒙皂石为代价形成伊利石,则反应符合溶解-沉淀机理,但除此以外,蒙皂石还可以净溶解或新增伊利石层的方式加大I/S比。蒙皂石在渐进成岩过程中的框架性行为模式具有三级控制,按顺序分别由温度、基本离子成分和动力学因素控制特定温度段内蒙皂石行为过程的起始和终结、行为过程的方式和行为过程的速率和程度。渐进成岩过程中I/S比的变化主要与第三级控制有关,而游离状蒙皂石和伊-蒙混层粘土的含量变化则是第二三两级共同控制的结果。     

下扬子区早三叠世风暴沉积的粘土矿物分析

通过对下扬子区泾县、宁国、宜兴等地早三叠世风暴沉积中的粘土矿物进行取样分析,并综合沉积学和古生物学等特征的研究表明：随着Kübler指数的增高,所测样品中蒙皂石的含量呈递减趋势,蒙皂石伊利石化明显受阻,并且风暴沉积的各层段粘土矿物组合特征也相差较大,其主要因素是物源的变化。根据沉积特征和粘土矿物组合中蒙皂石和伊利石等含量的不同,可将本次研究的剖面分为两个序列:序列Ⅰ以宁国和宜兴等地为代表,为近源型风暴沉积;序列Ⅱ以泾县为代表,出现了近源和远源的双重属性,究其原因可能是因泾县位于近源和远源沉积的过渡带所致。     

粘土矿物地温计在沉积盆地热演化研究中的应用

在成岩过程中形成的粘土矿物真实地记录了地层形成的成岩温度及其盆地热演化的信息,可以作为沉积盆地的热史指标。本文主要介绍了伊利石/蒙皂石间层矿物（以下简称伊/蒙间层或I/S间层）、伊利石结晶度、绿泥石化学成分三种常用的粘土矿物地温计的发展历史、基本原理和影响因素;回顾了我国沉积盆地热演化研究中粘土矿物地温计的应用现状,并对未来的应用推广工作提出了若干参考建议。     

蒙脱石伊利石化的控制因素、转化机制及其转化模型的研究综述

蒙脱石伊利石化是近几十年来粘土矿物学研究的核心之一。本文综述了近年来蒙脱石伊利石化的研究进展，内容涉及影响控制蒙脱石伊利石化的主要因素，包括温度、时间、压力、孔隙流体的化学成分等；蒙脱石向伊利石转化的机制及动力学模拟；当前流行的几种蒙脱石伊利石化的转化模型。     

海拉尔盆地贝尔凹陷南屯组火山碎屑岩成岩作用的讨论

利用偏光显微镜、扫描电镜、染色法以及X-衍射分析等方法,查明南屯组火山碎屑岩成岩作用模式.研究表明火山碎屑岩成岩作用方式包括：机械压实作用、胶结作用与自生作用、交代作用和溶蚀溶解作用.成岩共生序列为：黏土矿物包壳-泥晶碳酸盐矿物、自生蒙皂石、自生伊利石-长石溶解-自生石英-自生高岭石-绿泥石、白云石-铁方解石-铁白云石.成岩阶段划分为早成岩阶段B期和中成岩阶段A期,并且以中成岩阶段A期为主.     

吉林伊通盆地莫里青断陷古近系双阳组储集层成岩作用研究

古近系双阳组是在吉林省伊通盆地莫里青断陷中，油气赋存的主要层位,储层主要为湖底扇和扇三角洲的砂体。依据双阳组储层的大量薄片、扫描电镜、粘土矿物分析的资料研究了该储集层的成岩作用。研究结果表明双阳组储集层：成岩作用经历了压实、压溶、胶结、交代和溶解6方面的作用。双储集层中的自生粘土矿物蒙皂石向伊利石转化具有明显的特征：主要演化过程经历了蒙皂石渐变带，第一迅速转化带和第二迅速转化带，相应的成岩作用阶段可划分为早成岩阶段B期、晚成岩阶段A1期和晚成岩阶段A2期。依据在垂向上的成岩变化,建立了莫里青断陷双阳组储集层的成岩作用演化序列。在垂向上成岩作用的类型和强度均存在明显的差异，造成了储层物性的垂向分带。     

鄂尔多斯盆地纳岭沟地区直罗组砂岩粘土矿物特征及初步对比研究

纳岭沟铀矿床位于鄂尔多斯盆地东北部,含铀岩系为中侏罗统直罗组。文章通过薄片鉴定、扫描电镜、X射线衍射 等分析测试手段,对纳岭沟地区直罗组砂岩粘土矿物的镜下特征、成分及含量进行了系统的观察和研究,探讨了直罗组砂 岩粘土的矿物特征,并初步与伊犁盆地及二连盆地做了对比。研究表明,纳岭沟地区直罗组砂岩的粘土矿物主要为蒙皂 石,其次为高岭石、绿泥石,少量伊利石 。蒙皂石与高岭石存在相互转化现象,部分绿泥石由蒙皂石和高岭石转化而来, 成岩过程中蒙皂石并未大规模自发的向伊利石转化。砂岩的粘土总量较高,与伊犁盆地相比,富含蒙皂石,高岭石含量较 低,粘土矿物的吸附能力较强。在直罗组砂岩的成岩过程中,粘土矿物的吸附作用为直罗组富集了大量的铀,这是鄂尔多 斯盆地东北部地区能形成众多铀矿床乃至超大型铀矿床的重要条件。     

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     

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