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。

济阳坳陷古近系原型盆地中绿泥石的成分演化特征及其盆地古地温梯度

东营凹陷、惠民凹陷和沾化凹陷是山东济阳坳陷的组成部分,并且是济阳坳陷内的主要油气勘探开发区.主要运用绿泥石地温计,通过对东营凹陷、惠民凹陷和沾化凹陷埋藏古地温的研究,探讨了济阳坳陷古近系原型盆地的热历史及其地质意义.研究结果表明绿泥石成分随着埋藏深度的增加,Si^4＋的含量逐渐变少,Al^Ⅳ的含量则逐渐增多;其种属由富硅的辉绿泥石演变为贫硅的铁镁绿泥石、蠕绿泥石.蠕绿泥石仅出现于埋深大,温度高,地层相对老的区域,而辉绿泥石则出现于埋深相对浅,温度较低,地层相对较新的区域,铁镁绿泥石的分布区域介于两者之间.在古近系时期盆地中绿泥石的形成温度如下：东营凹陷中绿泥石的形成温度为171～238℃,惠民凹陷中绿泥石的形成温度为160～202℃,沾化凹陷中绿泥石的形成温度为135～180℃.不同凹陷盆地中绿泥石在形成温度上的差异与构造裂陷作用发生的时间有关.温度高意味着裂陷作用发生的时间相对较早.由绿泥石的形成温度与埋藏深度的关系获得济阳坳陷古近系原型盆地的平均古地温梯度约为38.3℃/km,它高于现今地温梯度值（29～30℃/km）,此热异常现象主要受裂陷盆地构造动力学演化模式的制约.