3.3蒙脱石成岩作用

《3.3蒙脱石成岩作用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、垦登乞遗生塑些些望塑些塑进丝近__南京大学硕士研究生毕业论文增加而向低角度方向偏移。我们采用赵(粘土矿物与粘土矿物分析，1990)方法，得出样品的S%计算表〔表4-3).通过数据的计算结果，我们可以看到蒙脱石的相对百分含量随着深度的加深逐步降低，说明有蒙脱石向伊利石的转化发生。而且在将近3200米的深度，蒙脱石向伊利石转化的速度很快，可以推测这个时候的是温压条件以及相关阳离子的浓度条件满足反应的快速进行。第三节蒙脱石的成岩作用一、蒙脱石伊利石化研究进展在通常情况下温度是控制蒙脱石伊利石化的一个最主要的因素，随着深度的增加和温度的升高，蒙脱

2、石开始转化为伊利石。而且随着伊利石层含量的逐渐增多，伊一蒙混层粘土矿物的结构也由无序趋于有序。不同深度的蒙脱石承受着不同的压力，最早的研究认为，蒙脱石所处的深度及压力可能是控制蒙脱石伊利石化的主要因素，现在的研究证明了，压力可能对蒙脱石向伊利石的转化起阻碍作用。Eberl和Hower(1976)通过实验指出，在60℃条件下蒙脱石变成具低膨胀性的伊一蒙混层矿物需要1Ma的时间，若此过程发生于20℃的低温条件则需要100Ma的时间。Hower(1981)研究发现，在相同条件下年轻岩石的蒙脱石伊利石化程度比古老岩石中的轻的多，其他许多学者的研究

3、均证明了这一点，这表明时间是控制蒙脱石伊利石化的又一重要因素，转化的反应时间可以称补温度的不足。孔隙流体中的钾离子的含量也是蒙脱石向伊利石转化所必须的。Turner和Fisbman(1991)在研究了东科罗拉多高原的一没有被深埋和遭受热水蚀变的蒙脱石一伊利石后提出，当温度因素作用不明显时。孔隙流体的化学成分，尤其是钾离子的含量的多少就起了主要控制因素的作用。Eberl等(1973)通过实验揭示富Al的蒙脱石比贫Al的蒙脱石更易向伊利石转化。Roberson和Lahanm(1981)也提出当原始蒙脱石中C犷和Mg"的含量较高时，会阻碍向伊利

4、石的转化。蒙脱石伊利石化的机制及动力学模型有三种模式:1.蒙脱石经过伊蒙混层形成伊利石由Weaver(1971),Hower(1976)等人提出，认为富钾矿物长石，云母等分解提供了足够的K'及Al",随埋深的增加、温度的升高，蒙脱石脱水并且八面体Al'十对四面体Sie+进行代替，引起层间负电价增加从而使得K+进入晶层形成伊蒙混层直至形成伊利石。可以用下面的反应表示(Hower等，1979):蒙脱石十K一长石(一云母?)~伊蒙混层粘土矿物十绿泥石+石英50第三章粘土矿物的成岩作用及动力学分析南京大学硕士研究生毕业论文这一转化机制的实质表明，

5、蒙脱石向伊利石转化过程中继承了2:1层粘土矿物的基本结构.而仅发生了单元层内化学成分的变化，即Se',Na,HZO的带出和K',Al;'的带入。2.溶解、重结晶机制由Nadeau等人1984年提出，并且同时提出了“粒间衍射”的新概念。他们认为蒙脱石伊利石化是通过蒙脱石的溶解。同时伊利石重结晶形成.在X光衍射图上所出现的所谓伊一蒙混层实际上是由非常细小的伊利石组成的二八面体伊利石集合体，蒙脱石间层是存在于不同的伊利石间的孔隙，吸附了一些水和有机质而膨胀，这些细小的的伊利石颗粒来源于蒙脱石的溶解，进一步重结晶形成，只有当伊利石颗粒足够大时.产

6、生的粒间衍射在X光下才表现为伊利石。3.束状晶体交插生长机制这是由Ah。和Peacor1986年利用HRTEM研究伊一蒙混层粘土矿物的时候提出的。他们发现蒙脱石和伊利石在结构、成分、构造上均互不连续，且两者并非均匀的混层分布，而常以束状晶体交插分布，并且蒙脱石晶层多为具有许多位错的大晶体，而伊利石晶层轮廓明显。无缺隙。由此他们否定了伊蒙混层阶段，而提出蒙脱石由于r和A13+的带入以及Fe'+,Mgt十、Si0‘的带出，在其周围逐渐形成伊利石。二、伊利石化的影响因素蒙皂石层向伊利石层的转化实质上是一个化学反应，温度、压力和流体成分以及反应时

7、间都对反应的方向、速率和平街状态起作用。实验和自然样品的研究发现，埋藏深度、地温梯度、地层流体特征及埋藏时间的确是影响蒙皂石层向伊利石层转化的重要制约因素(Velde等，1992,1993:Ransom等，1995;Huang等。1993;Polastro,1993:Abercrombie等，1994)，其中地层流体成分的制约主要表现为K',Al",Si0.、和PH值等;近年来，Buatier(1992),Inoue(1994)和季竣峰等(199”认为除上述因素以外.水岩比也很重要，在高水岩比的条件下，蒙皂石的伊利石化速度增加.另外，地层

8、流体中有机组分的类型与含量对粘土矿物成岩作用的影响目前虽不甚明确。但近年来的研究认为有机酸是对粘土矿物产生影响的重要组分(Pitman等，1993).但是，由于本研究区缺少相关的地层流体有机酸