伊利石形成相關反應的熱力學計算及其對砂巖成巖作用研究的意義
發(fā)布時間：2017/08/03 點擊量：
計算了各種可能形成伊利石的反應的熱力學條件,在此基礎上分析了成巖流體的化學性質對伊利石形成的影響。結果表明,(1)鈣長石的伊利石化具有最低的吉布斯自由能增量,該反應主要是在同生到埋藏成巖作用的早期階段,由富鉀的海源流體作用形成的。鈉長石和鉀長石形成伊利石的反應需要酸性流體的a(K+)/a(H+)(活度比值)保持在伊利石的穩(wěn)定域。(2)高嶺石形成伊利石時流體的a(K+)/a(H+)比值要足夠高,以克服伊利石的成核動力學屏障,能夠滿足其反應需要的流體可能是有機酸,它能溶解鉀長石,同時進一步溶解其他易溶礦物(如碳酸鹽礦物)從而達到足夠高的a(K+)/a(H+)比值,而以CO2作為主要溶解介質時會導致碳酸鹽礦物的沉淀。(3)鉀長石與高嶺石反應形成伊利石通常需要溫度超過120℃,這時由鉀長石溶解所控制的a(K+)已能夠克服伊利石的結晶動力學屏障。該反應需要成巖環(huán)境在早成巖期受海源流體影響,以使在由長石溶解形成明顯數(shù)量的高嶺石同時能夠保存足夠數(shù)量的鉀長石。(4)鉀長石與高嶺石反應形成伊利石時若有Na+的輸入可導致鈉長石的沉淀,該反應在較高溫度下發(fā)生,鉀長石的溶解和鈉長石化受高嶺石的伊利石化而消耗K+的動力學作用控制。
