伊利石形成相關(guān)反應(yīng)的熱力學(xué)計(jì)算及其對(duì)砂巖成巖作用研究的意義
發(fā)布時(shí)間：2017/08/03 點(diǎn)擊量：
計(jì)算了各種可能形成伊利石的反應(yīng)的熱力學(xué)條件,在此基礎(chǔ)上分析了成巖流體的化學(xué)性質(zhì)對(duì)伊利石形成的影響。結(jié)果表明,(1)鈣長(zhǎng)石的伊利石化具有最低的吉布斯自由能增量,該反應(yīng)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(zhǎng)石和鉀長(zhǎng)石形成伊利石的反應(yīng)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(shí)流體的a(K+)/a(H+)比值要足夠高,以克服伊利石的成核動(dòng)力學(xué)屏障,能夠滿足其反應(yīng)需要的流體可能是有機(jī)酸,它能溶解鉀長(zhǎng)石,同時(shí)進(jìn)一步溶解其他易溶礦物(如碳酸鹽礦物)從而達(dá)到足夠高的a(K+)/a(H+)比值,而以CO2作為主要溶解介質(zhì)時(shí)會(huì)導(dǎo)致碳酸鹽礦物的沉淀。(3)鉀長(zhǎng)石與高嶺石反應(yīng)形成伊利石通常需要溫度超過(guò)120℃,這時(shí)由鉀長(zhǎng)石溶解所控制的a(K+)已能夠克服伊利石的結(jié)晶動(dòng)力學(xué)屏障。該反應(yīng)需要成巖環(huán)境在早成巖期受海源流體影響,以使在由長(zhǎng)石溶解形成明顯數(shù)量的高嶺石同時(shí)能夠保存足夠數(shù)量的鉀長(zhǎng)石。(4)鉀長(zhǎng)石與高嶺石反應(yīng)形成伊利石時(shí)若有Na+的輸入可導(dǎo)致鈉長(zhǎng)石的沉淀,該反應(yīng)在較高溫度下發(fā)生,鉀長(zhǎng)石的溶解和鈉長(zhǎng)石化受高嶺石的伊利石化而消耗K+的動(dòng)力學(xué)作用控制。
