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

• 作者: 佟宏鹏 冯文立 刘丽红 张雪花 黄可可 黄思静
• 来源期刊: 地球化学
• 学科: 地球科学
• 关键词: 碎屑岩成岩作用 次生孔隙 长石溶解 鄂尔多斯盆地 四川盆地
• 年，卷（期）: 2009,（5）
• 页码范围: 498-506
• 页数: 9页
• 分类号: P581
• 字数: 7477字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:0379-1726.2009.05.009

摘要

根据我国鄂尔多斯盆地上古生界和四川盆地二三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)在热力学上最小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霍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、伊利石三种矿物问的数量关系,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次生孔隙的主要形成机制.