粘土矿物

主要粘粒矿物的形成环境

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》（1997）

粘土矿物自然色

无色——高岭石矿物、蒙脱石、绢云母

绿色——绿泥石、蛇纹石、铁蒙脱石、滑石、黑高岭土

褐色——铁蒙脱石、黑铁高岭土、黑硬绿泥石

黄色——囊脱石

蓝绿色——海绿石、绿鳞石

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，可能是由于亚铁被氧化。

——须腾俊男《粘土矿物》（1959）

粘土矿物在石油地质中地应用

（A）粘土矿物判断古环境：

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)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+离子的盐湖水介质。

(2)伊利石+绿／蒙间层(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Fe2+、Mg2+离子中等盐度且偏碱性的水介质。

(3)伊利石+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值为8～9)且富Mg2+离子的水介质。

(4)伊利石+伊／蒙无序间层+绿泥石矿物组合，往往处于(1)与(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．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+伊利石+伊／蒙有序间层、高岭石+伊利石+绿泥石和高岭石+伊利石等类型。

（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)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)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／蒙间层+伊利石+绿泥石组合、高岭石+伊／蒙有序间层+绿／蒙间层+伊利石+绿泥石组合和高岭石+伊／蒙有序间层+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Fe2+、Mg2+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）为沉积相带研究提供依据

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．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越近岸边。

3．湖泊沉积相带

在《松辽盆地粘土矿物研究》一书(王行信等，1990)提出，泥岩中碎屑高

岭石在滨湖相带富集，向湖心方向高岭石含量减少，伊利石含量增多。在塔里木盆地侏罗系一三叠系等湖相沉积也有类似的规律。

——赵杏媛《塔里木盆地粘土矿物》（2001）