高含蒙皂石砒砂岩的侵蚀脆弱性成因：以鄂尔多斯盆地东北部下三叠统为例

The key scientific issuses of this project which occurring in the Liujiagou and Heshanggou Formation of Lower Triassic, Ordos basin, could be listed as follow: to address the source and formation mechanism of smectite in pi-sandstone, to survey the restriction for the cementation of pi-sandstone from diagenetic evolution, and then to reveal the comprehensive effect of reducing fluid reformation. In this research, the spatial distribution of pi-sandstone, the source and the provenance characteristics of debris smectite, the diagenetic stages and evolution of red sandstone, and the petrology and formation mechanism for bleached sandstone will be studied through field work, petrology, petrochemistry, laboratory experiments, apatite fission track dating and burial history analysis. The research will reveal the causes of erosion vulnerability for pi-sandstone and lay the foundation for the study of soil erosion rule in pi-sandstone distribution area and a more targeted measures taken for soil erosion.

以鄂尔多斯盆地东北部下三叠统刘家沟组为研究对象，针对“砒砂岩中蒙皂石的来源及其形成机制”、“成岩演化对砒砂岩胶结作用的制约”和“还原性流体改造的综合效应”科学问题，采用野外地质、岩石学、岩石化学、实验室实验、磷灰石裂变径迹分析和埋藏史分析等方法，通过砒砂岩的空间分布、碎屑蒙皂石的来源及其物源区特征、红色砂岩的成岩阶段与成岩演化、漂白砂岩的岩石学与形成机制四个方面的研究，揭示砒砂岩侵蚀脆弱性的成因。为进一步认知砒砂岩分布区“水土流失规律”和制定更有针对性的“水土流失治理措施”提供基础地质依据。

以鄂尔多斯盆地东北部出露的和尚沟组（下三叠统）和二马营组（中三叠统）砒砂岩为主要研究对象，揭示“砒砂岩中蒙皂石的来源及其形成机制”，“成岩演化对砒砂岩胶结作用的制约”和“还原性流体改造的综合效应”等科学问题。采用野外调查、岩石学和地球化学等方法，重点研究了砒砂岩的物源区特征与碎屑蒙皂石的来源、钙结岩的成岩阶段与成岩演化、疏松砂岩的岩石学与形成机制和砒砂岩侵蚀脆弱性的主控因素。研究结果表明：①砒砂岩的物源区以富含石英的碎屑岩母岩，低—中等风化程度和干旱—半干旱的古气候为特征；②砒砂岩剖面中发育以根晕为标志的古土壤层，暗示在干旱—半干旱气候背景下，存在干—湿季节交替过程；③砒砂岩中的碎屑蒙皂石来自成壤过程中的 “粘土淀积作用”；④砒砂岩中的钙结岩形成于早成岩阶段、渗流带—潜流带成岩环境；⑤疏松砂岩是含烃地层水横向运移的结果；⑥砒砂岩侵蚀脆弱性的主控因素为干旱—半干旱古气候、浅埋藏—早抬升和含烃地下水横向运移。上述研究成果将为进一步认知砒砂岩分布区“水土流失规律”和制定更有针对性的“水土流失治理措施”提供基础地质依据，对于相似地质背景的成岩作用、古地理、古气候和古生态研究也具有重要借鉴意义。