粘土矿物分析方法

作为岩石组分的粘土矿物其含量、种类及其分布、产状等对地层伤害有着非 常密切的关系。由于粘土矿物颗粒细小（<0.01mm），比表面极大，并具有特殊的结构组成，因此它们对外来作业流体如注入水、压裂液、酸化液、压井液等的侵入极为敏感。当与外来流体接触时，粘土矿物往往会发生膨胀、微粒运移、生成某种沉淀等从而堵塞储层油气流动的孔隙通道，造成储层渗流能力的下降，损害油气层。因此了解粘土矿物的性质对油田开发十分重要。

通过X射线衍射分析和扫描电子显微镜技术可以确定岩石中粘土矿物的含量、分布及产状等。选取了西泉5井的部分岩石样品进行了上述测定，测定结果见表1。

表1 西泉5井区三叠系储层粘土矿物含量统计表

层 位 蒙皂石 S 韭菜园子组 烧房沟组 烧房沟组 范 围 平均值 范 围 平均值 范 围 平均值 63～98 87.8 69～97 92.3 76～86 81.1 伊蒙混层 I/S 20～99 72.76 29～94 66.28 24～73 45.9 粘土矿物含量(%) 伊利石 I 2～16 6.24 1～10 3.99 2～22 8.88 高岭石 K 1～12 5.74 1～58 7.7 3～49 20.4 绿泥石 C 1～55 9.33 1～28 3.6 3～18 10.3 绿蒙混层 C/S 33～53 44.2 29～98 29～99 17 106 29 样 品 数 根据X衍射和扫描电镜分析，韭菜园子组砂层以蒙皂石（包括蒙脱石和皂石两个亚族）为主，63％～98％，平均87.8％；其次为伊/蒙混层（20％～99％，平均72

作为岩石组分的粘土矿物其含量、种类及其分布、产状等对地层伤害有着非 常密切的关系。由于粘土矿物颗粒细小（<0.01mm），比表面极大，并具有特殊的结构组成，因此它们对外来作业流体如注入水、压裂液、酸化液、压井液等的侵入极为敏感。当与外来流体接触时，粘土矿物往往会发生膨胀、微粒运移、生成某种沉淀等从而堵塞储层油气流动的孔隙通道，造成储层渗流能力的下降，损害油气层。因此了解粘土矿物的性质对油田开发十分重要。

通过X射线衍射分析和扫描电子显微镜技术可以确定岩石中粘土矿物的含量、分布及产状等。选取了西泉5井的部分岩石样品进行了上述测定，测定结果见表1。

表1 西泉5井区三叠系储层粘土矿物含量统计表

层 位 蒙皂石 S 韭菜园子组 烧房沟组 烧房沟组 范 围 平均值 范 围 平均值 范 围 平均值 63～98 87.8 69～97 92.3 76～86 81.1 伊蒙混层 I/S 20～99 72.76 29～94 66.28 24～73 45.9 粘土矿物含量(%) 伊利石 I 2～16 6.24 1～10 3.99 2～22 8.88 高岭石 K 1～12 5.74 1～58 7.7 3～49 20.4 绿泥石 C 1～55 9.33 1～28 3.6 3～18 10.3 绿蒙混层 C/S 33～53 44.2 29～98 29～99 17 106 29 样 品 数 根据X衍射和扫描电镜分析，韭菜园子组砂层以蒙皂石（包括蒙脱石和皂石两个亚族）为主，63％～98％，平均87.8％；其次为伊/蒙混层（20％～99％，平均72

浅析粘土矿物在古环境研究中的应用

摘 要：粘土矿物广泛分布于各种类型的沉积物和沉积岩中，主要有高岭石、伊利石、绿泥石和梦皂石四种矿物，其组合特征和含量的变化记录了源区气候环境变化的信息。粘土矿物对环境变化的反应比较敏感，因而可以根据粘土矿物的矿物成分、组合特征、矿物结晶度及矿物含量变化记录的粘土矿物形成过程中的古环境变化来恢复古环境演变。粘土矿物作为一种研究古环境变化的重要指标，在古环境的研究中发挥着重要的作用。 关键词：粘土矿物 古环境 代用指标

粘土矿物通常是指构成土壤和岩石细粒部分（<2μm）的主要成分的矿物。一般情况下，粘土矿物是细粒分散的、含水的层状构造硅酸盐矿物和层链状构造硅酸盐矿物及含水的非晶质硅酸盐矿物的总称，所以说粘土矿物研究主要研究的是层状构造硅酸盐矿物[1]。研究古环境变化以“现在是过去的钥匙”为原则，主要采用 “将今论古”的方法，自然界中记录古环境变化的代用指标很多，如冰芯、黄土、树轮、珊瑚、硅藻等，这些代用指标在古环境重建方面也得到了广泛的应用，但这些代用指标的分布有明显的区域性。由于粘土矿物广泛分布于各种类型的沉积物和沉积岩中，所以粘土矿物在古环境变化研究中具有重要的价值和广阔的前景。 一、粘土矿物与生成环境

粘土矿物在形成过程中受水介质的ph值、eh值和盐度等因素的影

响，产生了晶体结构、形态及类型各异的矿物[1]。不同的矿物在一定程度上反映了其形成时的条件与环境。 （一）粘土矿物的生成环境

高岭石是在温暖湿润的气候条件下，主要由长石在酸性介质作用下经过淋滤作用形成的[2-3]。高岭石族矿物属1:1型层状结构硅酸盐粘土矿物，特征衍射峰：d001=0.715nm，d002=0.356～0.358nm，d003=0.238nm。经550℃高温加热后d001峰将消失（图1、2），高岭石主要来源于陆地环境，因为海洋岩内原生水中k+/h+比率高，故不能形成高岭石[4]。

粘土矿物分析在储层潜在敏感性评价中的应用

一、粘土矿物类型

粘土矿物(clay minerals)是粘土和粘土岩中晶体一般小于2微米，主要是含水的铝、铁和镁的层状结构硅酸盐矿物。有的在其成分中还有某些碱金属或碱土金属存在。粘土矿物包括高岭石族矿物、蒙皂石、蛭石、粘土级云母、伊利石、海绿石、绿泥石和膨胀绿泥石以及有关的混层结构矿物，此外还包括具过渡性的层链状结构的坡缕石（凹凸棒石）和海泡石以及非晶质的水铝英石。除水铝英石外均属层状或层链状结构硅酸盐，因此粘土矿物可按层状结构硅酸盐矿物的分类来划分。粘土矿物按成因可分为他生粘土矿物和自生粘土矿物两类，他生粘土矿物主要是来自沉积物源区的陆源矿物，矿物成分与母源区岩石类型关系密切；自生粘土矿物为储层在特定成岩阶段化学反应析出的矿物，如自生绿泥石、自生高岭石等。不同成因粘土矿物通常具有不同的矿物组合、产状、晶形和分布规律等特征。

粘土矿物的粒度细小，其大小和形态需用电子显微镜才能测定。多数粘土矿物如伊利石等呈鳞片状，结晶良好的高岭石则呈完整的假六方片状。少数粘土矿物呈管状（埃洛石）或纤维状（坡缕石和海泡石）。

晶体结构与晶体化学特点决定了它们的如下一些性质。①离子交换性。具有吸着某些阳离子和阴离子并保

伊利石:一种前景广阔的新型粘土矿物材料

李晓敏1,寇晓威2

(1.长春科技大学材料学院,吉林长春 130026;2.吉林地勘局第三地质调查所,吉林四平 136000)

摘要:伊利石是一种富钾、高铝的层状含水硅酸盐矿物,是近几年来才逐渐受到重视的新型粘土矿物材料。不同品质的伊利石可分别用作陶瓷制品的原配料,造纸用涂布粒等。经改性后的活性伊利石粉可作为橡塑制品的填充料。以优质伊利石为原料制取钾肥,同时还可获得4A 沸石、净水剂等多种副产品。伊利石的深层次开发具有广阔的市场前景。

关键词:伊利石;粘土矿物;材料

中图分类号:TU521.3 文献标识码:A 文章编号:1004-5589(2000)04-0346-04

收稿日期:2000-03-27

作者简介:李晓敏,女,1967年生,讲师,博士生,从事矿物岩石材料及地球化学研究11 概 述

伊利石(illite)是一种富钾的层状含水硅酸盐类粘土矿物,因最早(1937年)发现于美国伊利岛而得名。目前,对伊利石在矿物学中的归属,学术界意见还不尽一致。一种意见将伊利石认定为水白云母族的水白云母,化学式为K 1-

x (H 2O )x {Al 2[AlSi 3O 10](OH )2-x (H 2O)x },其呈胶体分散状的

常见矿物鉴定方法

手标本上常见矿物特征

一、手标本上观察矿物从以下几个方面进行 1、矿物的形态

（1）矿物单体形态

一向伸长型——呈针状、柱状晶形 二向延长型——呈片状、板状晶形 三向等长型——呈粒状或等轴状晶形 （2）矿物集合体形态

一向伸长型——晶簇状、纤维状、放射状、束状、毛发状、柱状

二向延长型——片状、鳞片状、板状 三向等长形——粒状 2、矿物的物理性质

（1）颜色：是矿物吸收可见光后所呈现的色调。 （2）条痕：是指矿物粉末的颜色。 （3）光泽：矿物表面反射光波的能力。

金属光泽 、半金属光泽、金刚光泽 、玻璃光泽、油脂光泽、树脂光泽、丝绢光泽、珍珠光泽、土状光泽等。 （4）透明度：指矿物可以透过可见光的程度。

透明 半透明 不透明

（5）硬度：是指矿物抵抗外力刻划的能力。

摩氏硬度计：1—滑 石 2—石 膏 3—方解石 4—萤 石 5—磷灰石 6—长 石 7—石 英 8—黄 玉 9—刚 玉 10—金刚石

指甲

常见矿物鉴定方法

手标本上常见矿物特征

一、手标本上观察矿物从以下几个方面进行 1、矿物的形态

（1）矿物单体形态

一向伸长型——呈针状、柱状晶形 二向延长型——呈片状、板状晶形 三向等长型——呈粒状或等轴状晶形 （2）矿物集合体形态

一向伸长型——晶簇状、纤维状、放射状、束状、毛发状、柱状

二向延长型——片状、鳞片状、板状 三向等长形——粒状 2、矿物的物理性质

（1）颜色：是矿物吸收可见光后所呈现的色调。 （2）条痕：是指矿物粉末的颜色。 （3）光泽：矿物表面反射光波的能力。

金属光泽 、半金属光泽、金刚光泽 、玻璃光泽、油脂光泽、树脂光泽、丝绢光泽、珍珠光泽、土状光泽等。 （4）透明度：指矿物可以透过可见光的程度。

透明 半透明 不透明

（5）硬度：是指矿物抵抗外力刻划的能力。

摩氏硬度计：1—滑 石 2—石 膏 3—方解石 4—萤 石 5—磷灰石 6—长 石 7—石 英 8—黄 玉 9—刚 玉 10—金刚石

指甲

中国地质大学（北京） 期末考试论文专用 课程名称：岩石矿物研究方法 班号：10011113 学号：1001111306 姓名: 李江涛 成绩：

中国地质大学（北京）

课程期末考试

论文（读书报告）

课程名称：<<岩石矿物研究方法>> 任课教师：刘翠 许虹 张招崇 学 时：34学时

开课院系：地球科学与资源学院 学 号：1001111306 姓 名：李江涛 开课时间：2014.04-2014.06

任课教师： 日期： 年 月 日

中国地质大学（北京） 期末考试论文专用 课程名称：岩石矿物研究方法 班号：10011113 学号：1001111306 姓名: 李江涛 成绩：

分形维数计算方法的研究

一、研究现状

在经典的欧几里德几何中, 可以用直线、圆、球等

湖南省普通建筑材料用砂、石、粘土 矿产资源勘查工作要求(试行)

第一条 为适应社会主义市场经济发展要求，合理开发利用普通建筑材料用砂、石、粘土矿产资源，按照《湖南省零星分散矿产和普通建筑材料用砂、石、粘土矿产资源评审认定办法》有关规定。并根据我省的实际制定本要求。

第二条 普通建筑材料用砂、石、粘土，是指河道（湖）中的砂卵石、碎块石、砖瓦及筑路等用途的粘土（以下简称：砂石、碎石、粘土矿产）。

第三条 本要求适用于砂石、碎石、粘土矿产勘查工作和资源储量评审认定。

第四条 本要求主要确定了砂石、碎石、粘土矿产资源的勘查方法，主要工作内容，工作程度以及勘查资源储量报告编制要求等。

第五条 砂石、碎石、粘土矿产资源勘查的主要内容是矿层（体）特征、基本物质组成、规模、资源储量计算、资源环境保护及技术经济评价。

第六条 砂石、碎石、粘土矿产资源的勘查方法以收集资料和实地调查相结合为主，必要时可投入一定的实物工作量。其主要工作内容为：

一、河道砂石矿要收集本区域内河道流经地域的地质背景，砂石的来源和搬运途经；碎石矿产出的部位（地层或岩体）及岩石特征；

1

粘土矿形成的地质条件及类型等。

二、河道砂石要收集本区或相邻区域内河道工程建设的勘查地质资料

实验七 土壤矿物质颗粒分析

一、比重计法 土壤质地（机械组成）是指土壤中各粒级土粒的配合比例。土壤中的水分、空气、养料、温度、微生物活动、耕性和作物生长发育等。都显著地受土壤质地的影响。因此，这项测定具有重要意义。一般为确定土壤质地而进行土壤颗粒分析的常用方法有吸管法、比重计法等。本实验介绍比重计法。 （一）测定原理 1．土样的分散处理 田间土壤往往是许多大小不同的土粒相互胶结在一起而成团聚体存在的，因此必须加以

++

分散处理，使其成单粒状态，才能进行测定。华北地区的土壤中代换性Ca、Mg++数量较多，大多含有碳酸钙、硫酸钙等，这些都是阻碍土粒分散的物质。一般常采用六偏磷酸钠(NaPO3)6作为分散剂，处理上述土壤使其分散。（偏磷酸钠一方面可以代换胶体上的Ca++，形成可溶性高的钠钙偏磷酸盐复离子，另一方面又可与< 0.002mm的碳酸钙作用，在其表面形成一种不溶解的胶体状物质Ca3(PO4)2?XH2O，使碳酸钙不溶解，保持不散状态）。 对不含碳酸盐的土壤，可直接加入分散剂Na2C2O4或NaOH处理，分散剂加入的数量根据土壤的代换量来决定。过少则分散不完全，过多则又会使之凝聚。 为了分散完全，除加分散剂外，还必须对土样加以振荡或