主要粘粒矿物的形成环境

1、主要粘粒矿物的形成环境矿物类型常用化学式H+卦其IIISi,Al浓度先成矿物及其他条件蒙脱石类（蒙皂石）SmectitesMx(Al4-xMgx)Si8O20(OH)4nH2O低，高则不稳定tWjMgWjSi滞水处，多Si最易生产蛭后Vermiculite(Mg,Fe,Al)6Si,Al802O(OH)4Mg0.79H2O中等K+与Mg2+全淋高Si,低Al,如多Al则向2:12:2型转变伊利石Illite(K-H3O)2(Al,Fe,Mg)4(Si,Al)8O2o(OH)4中或低，如局则向蛭石转变K入晶层夺取位置高Si或中Si2:12:2过渡型蛭石(IntergradeofAlinterla

2、yeredVer.)（在蛭后和绿泥石之间，不定）中至局一Si与Al均中至局云母或蒙脱石， 风化强烈， 干湿交替，少后基质绿泥石Chlorite(FeMg)i2(Si,Al)8O2o(OH)i6低高盐基一铁镁硅酸盐矿物蚀变，微弱风化高岭石KaoliniteAl4Si4Oio(OH)8高无Mg及其他盐基Si与Al等量高温多雨，强烈风化埃洛石HalloysiteAl4Si4Oio(OH)8-4H2O高低或无Si与Al等量长石快速风化或水铝英石老化针铁矿Goethitea-FeOOHa-Fe2O3-H2O中一一铁镁矿物快速分离，需高的正值Eh环境，但Eh持续100mV,并有中等H+，则向赤铁矿转变赤铁

3、矿Hematitea-Fe2Oa中至局一一高Eh,针铁矿脱水或铁镁矿物风化可直接形成三水铝矿GibbsiteAI2O3-H2OAl(OH)3高低或无低Si铝质凝胶或水铝英石老化均可形成水铝英石Allophane1-2SiO2A1203nH2O中至局一一局湿划、境卜，非晶质火山灰或长石快速风化均可形成蛋白石OpalSiO2-nH2O一一WjSi全部来自植物体死后残遗， 存在于古土壤埋藏表层中影响粘粒矿物形成的环境因素主要有：酸度、盐基物质、有关离子的浓度、湿度等。例如高岭石的形成条件是高温多湿与少盐基、强酸性等，则必然以分布在华南的红壤地带为主，但它在北方的古红土母质中也会出现，那是古气候影响的

4、残迹；又如蒙脱石的形成条件是碱性与高镁等，则必然以出现在北方土壤中为主，但它在热带的燥红土中也有，则表明燥红土有特殊的干燥气候与酸度偏碱的成土环境；再如赤铁矿与三水铝石等氧化物矿物都属于风化阶段的最后产物，一般来说,他们应分布在以红壤与砖红壤地带为主，如果不是，则表明另有特殊的局部成土环境。陆景岗土壤地质学（19971997）粘土矿物自然色无色一一高岭石矿物、蒙脱石、绢云母绿色一一绿泥石、蛇纹石、铁蒙脱石、滑石、黑高岭土褐色一一铁蒙脱石、黑铁高岭土、黑硬绿泥石黄色一一囊脱石蓝绿色海绿石、绿鳞石PS:PS:采集时为绿色，在空气中放置后变成褐色粘土矿物为多铁的蒙脱石或多铁的蛇纹石，可能是由于亚铁被

5、氧化。须腾俊男粘土矿物(1959)(1959)粘土矿物在石油地质中地应用(A)(A)粘土矿物判断古环境：1 1、代表干旱气候的矿物组合类型粘土矿物对周围环境很敏感， 干旱的古气候通过具有较高盐度和某些离子的水介质而影响粘土矿物组合类型。根据粘土矿物组合类型研究古气候效果较好。(1)(1)以伊利石含量占优势的伊利石+ +绿泥石矿物组合和伊利石+ +伊/蒙有序间层+ +绿泥石矿物组合，一般代表干旱古气候和富含 K K+离子的盐湖水介质。(2)(2)伊利 J J 石+ +绿/蒙问层(包括柯绿泥石)+)+绿泥石矿物组合，则往往代表干旱- -半干旱古气候和富 FeFe2+、MgMg2+离子中等盐度且偏碱

6、性的水介质。(3)(3)伊利 J J 石+ +蒙皂石(或伊/蒙无序问层)+)+坡缕石+ +绿泥石矿物组合， 则代表干旱-半干旱古气候和碱性(pH(pH 值为 8 89)9)且富 MgMg2+离子的水介质。(4)(4)伊利 J J 石+ +伊/蒙无序间层+ +绿泥石矿物组合， 往往处于(1)(1)与(3)(3)之间的古气候和古水介质。以上几种组合的共同特点是不含高岭石2 2.代表潮湿气候的矿物类型高岭石是酸性介质中形成的典型粘土矿物，地层中砂岩和泥岩均普遍含高岭石，而决不含绿/蒙间层及坡缕石。常见的高岭石矿物组合有高岭石+伊利石+伊/蒙无序间层、高岭石+伊利 J J 石+伊/蒙有序间层、高岭石+

7、伊利 J J 石+绿泥石和高岭石+伊利石等类型。(B)(B)判断成岩环境利用粘土矿物组合可以判断成岩过程中水介质性质的变化， 区分是潮湿气候形成的酸性水介质，或是成岩过程中盐碱性水介质转变为酸性水介质。(1)(1)潮湿气候下植被发育，在有机酸参与下所形成的粘土矿物组合中不含绿/蒙间层，而且砂岩和泥岩中均普遍含丰富的高岭石。砂岩中大部分为晶形好的自生高岭石，也存在少量陆源碎屑高岭石和长石蚀变高岭石。(2)(2)成岩过程中由盐碱性转变为酸性水介质地层中粘土矿物组合主要为高岭石+绿/蒙问层+伊利 J J 石+绿泥石组合、高岭石+伊/蒙有序问层+绿/蒙问层+伊利 J J 石+绿泥石组合和高岭石+伊/蒙

8、有序间层+伊利石组合。而且含高岭石的矿物组合基本上只存在于砂岩中，泥岩中多为不含高岭石的组合。并且砂岩中的高岭石全部为结晶好的自生类型。成岩过程的前期为盐碱性水介质且时而富含 FeFe2+2+、MgMg2+2+离子，从而形成了自生的绿/蒙间层矿物；成岩过程后期变为酸性孔隙水介质，则有高岭石直接从溶液晶析出来。这样就造成了盐碱性水介质条件下形成的绿/蒙间层矿物与酸性介质中形成的高岭石共存，但不是共生。(C)(C)为沉积相带研究提供依据1.1.潮湿环境下湖相沉积高岭石含量高低主要反映有机酸在水介质中高低， 根据高岭石含量可以推断沉积水介质性质和古气候。例如，潮湿气候环境下含煤建造中高岭石含量高。2.2.海相沉积相带综合应用高岭石含量、形貌资料和地质资料，可以推断海相沉积相带分布。高岭石与相带的关系主要为：从岸边向深海方向高岭石含量明显减少；封闭-半封闭海湾比岸边的高岭石含量明显减少；分散的碎片状高岭石所占总高岭石含量比例越大