粘土矿物的相对含量和元素组成特征
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在吐哈盆地各地球化学分带中，氧化带以蒙皂石相对含量最高，平均为56.5%；过渡带砂岩矿石与还原带未蚀变岩石中含量显著降低，分别为29%和28.5%，表明砂岩氧化后粘土矿物组成中蒙皂石含量有明显提高。氧化带中蒙皂石的元素组成特征见表7-3，其X-射线衍射能谱图见图7—6。
表7—3 蒙皂石的元素组成
图7—6 蒙皂石的X-射线衍射能谱图
1）过渡带砂岩矿石的粘土矿物组成中以高岭石含量最高，达47.5%，其含量由还原带（41.5%）到氧化带（22.5%）明显降低，这与蒙皂石含量的变化趋势相反。氧化带样品S31-13-2的元素组成特征和X-射线衍射能谱图见表7-4、表7-5，图7-7、图7-8（测点1和2）。高岭石的成因多种多样，本质是由铝硅酸岩矿物（长石等）及火山玻璃物质在酸性水（碳酸水和硫酸水）、腐殖水的淋蚀下，通过水解作用使上述矿物变成高岭石，一般称其为“高岭石化”，此地球化学带样品中高岭石的形成主要与腐殖水的作用有关，而且铀的沉淀与腐殖酸和高岭石有密切的关系。一般情况是铀酰腐殖酸被吸附在高岭石矿物中。
表7—4 测点1的元素组成
表7—5 测点2的元素组成
2）各地球化学分带的粘土矿物组成中蒙皂石含量与高岭石含量的变化均较大，且二者呈明显的负相关性，蒙皂石与高岭石含量的变化主要与后生蚀变过程中二者的相互转化有关。粘土矿物的组合与转变主要取决于温度及孔隙水的水化学性质。在碱性介质中如果孔隙水中有Ca2+、Mg2+或Na+存在，高岭石则转变为蒙脱石（蒙皂石的二八面体变种）或绿泥石，使得砂岩氧化后高岭石含量显著降低，而蒙皂石含量明显升高；当碱性介质转变为酸性介质时（由氧化带前锋到过渡带，层间水pH值往往减小，出现酸化现象），蒙脱石就向高岭石转化，这与由氧化带到过渡带蒙皂石含量明显降低（56.5%→29%），而高岭石含量大幅上升（22.5%→47.5%）的特点一致。
图7—7 测点1的X-射线衍射能谱图
图7—8 测点2的X-射线衍射能谱图
3）伊利石由还原带未蚀变岩石到氧化带岩石、过渡带矿石其含量逐渐降低，过渡带矿石中含量仅为10%。其元素组成特点和X-射线衍射能谱见图7—9和表7—6。
4）粘土矿物组成中以高岭石与蒙皂石含量较高，在后生蚀变各带中蒙皂石与高岭石含量之和均大于70%；绿泥石与伊利石的含量较低且变化幅度也较小。
