褶皱构造是在应力作用下,使原来近平直的岩层弯曲变形变成弧形的一种地质现象。在褶皱作用中,元素受其物理化学条件差异的影响会发生迁移。同时,在褶皱的形成过程中,大量流体活动及矿物压溶作用等都会影响褶皱内部岩石矿物组分和元素的变化。因此,褶皱内部元素迁移变化特征研究,对于各种矿床的形成、分布以及地壳构造演化史具有重要意义。本文以索伦养马场旁S203公路3.2公里处的小型平卧褶皱为研究对象,对褶皱岩石的显微结构、化学成分及粘土矿物物相等特征进行分析测试,探究褶皱作用所导致的岩石内部地球化学变化及粘土矿物变化特征,并通过室内高温高压水热实验探究褶皱物理环境(主要是压力和温度)的变化对粘土矿物间转化的影响。本文取得的主要认识如下:(1)该褶皱中主量元素有Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Ti和Fe。元素在褶皱各部位的含量有所不同,在挤压区内Mg、Ca、Al含量在核部相对较小,Si、Na在核部含量相对较高。中和面内,Si在核部含量相对翼部较低,而K、Fe、Ca、Al、Mg在核部附近显示出一个相对较高的含量。拉伸区核部附近Mg、Si、Fe含量相对较高,而Na,Al相对含量较低。Si和Al含量总体呈负相关。Mg、Ca、Fe在应力应变小的部位相对含量较高。(2)矿物的分布在褶皱各部位有所不同。在挤压区和拉伸区,石英由翼部向核部逐渐升高,而长石由核部向翼部逐渐减少同时,褶皱不同部位粘土矿物含量变化特征也不一致,在褶皱挤压区内绿蒙混层含量有核部高两翼低的变化趋势。伊蒙混层矿物在挤压区均有由翼部向核部减少的趋势,而在中和面内有由翼部向核部有增高的趋势。绿泥石在挤压区内向核部方向有增高的趋势。(3)岩石的变质程度与受力状态有关,由于褶皱不同部位变形程度及受力状态并不一致,造成岩石在褶皱不同位置变质程度各异。依据伊利石结晶度值对褶皱各部位变质程度进行划分,发现该褶皱有以下特点:挤压区伊利石结晶度小,岩石变质程度最强,可达低级变质;中和面次之(但中和面核部变质程度在整个褶皱最低);拉伸区最弱,大部分为极低级变质。(4)水热实验模拟研究表明蒙脱石的伊利石化受到周围环境温度和压力条件影响,温度越高越有利于伊利石化的进行。此外,确定了高温高压条件下蒙脱石伊利石化是按蒙脱石-无序伊蒙混层-有序伊蒙混层-伊利石的转化路径进行的。