吐鲁番坳陷侏罗系粘土矿物特征及成因分析

【摘要】：本论文从吐鲁番坳陷侏罗系粘土矿物研究着手,详细分析研究了侏罗系岩石学特征,利用传统粘土研究方法,结合能谱仪和新型环境扫描电境仪器对吐鲁番坳陷侏罗系粘土矿物进行了深入详细的研究,研究结果表明： (1)吐鲁番坳陷侏罗纪地层岩石化学成分组分主要是Si02,其次是Al203和S,西山窑组Si02含量为最低,其原因是上部层位的西山窑组中部分Si02被溶蚀,而下部层位的三工河组和八道湾组保存较完好；Al203含量在上部层位最高,随着埋藏深度的增加含量递减,反映出吐鲁番坳陷岩石粘土化程度与岩石的氧化程度基本一致。 (2)吐鲁番坳陷侏罗系各组粘土矿物形成于成岩期的,表现为以高岭石和伊利石为主,其次为蒙脱石和绿泥石,反应出岩石形成期为中酸性环境、埋深较浅的特点。上部层位西山窑组粘土矿物含量最高,很明显的变化趋势是由西山窑组到三工河组和八道湾组粘土矿物含量递减。蒙脱石和高岭石之间的含量变化主要与后生粘土矿物蚀变过程中两者的之间相互转化有关,这主要取决于温度及孔隙水的水化学性质。(3)蒙脱石多是集合体形态,而且形态多样,有类似海绵状、球状的集合体,常围绕颗粒存在,还有片状蒙脱石、蜂巢状蒙皂脱石；高岭石多以较细小的集合体存在,且形态主要有蠕虫状,还见有风琴状集合体,常在粒间或颗粒表面以孔隙充填的形式存在；伊利石主要有羽毛状集合体形态,此外还观察到伊/蒙混层,为不规则片状,部分伊利石形态显示向蒙脱石转化的特征。高度成熟的早期高岭石是在酸性条件下因风化使K、Na、Ca、Mg及硅铝氧化物胶体析出而形成的,蒙脱石的形成与古地理、古气候、埋藏条件和地下水条件有关,在干燥富镁的碱性条件下,由长石、云母及其他粘土矿物转化而成。 (4)侏罗系粘土矿物富含金属元素,主要有Ca、Mg、Al、U、Ti、V、Ti、V、Fe、Re等,以吸附状态存在于高岭石、蒙脱石和伊利石中,但蒙脱石吸附有机质、金属离子的能力大于高岭石。