基于近红外光谱技术的烃类与粘土矿物识别及其地质意义

沉积岩中自生粘土矿物受成岩过程中物化条件控制,是成岩系统物化条件的指示。近红外反射光谱技术对粘土矿物反应灵敏,在金属矿产勘探中已经得到了日益广泛的应用。首次对油气勘探地质井的试验工作,验证了近红外光谱数据不仅可以第一时间从岩石样品中直接提取微量烃信息,还能解译详细的粘土矿物组合及其变化,从而获取对油气勘探有价值的成岩温度和热成熟度信息。对鄂尔多斯富县地区试验样品的数据分析表明,生油和储油层中的粘土矿物组合(包括铵伊利石、绿泥石、高岭石)变化直接反映了成岩和构造演化物化条件的变化,对于全面理解盆地的环境条件并且判断油气生成的有利区位具有实际应用意义。     

烃源岩中可溶有机质与粘土矿物结合关系——以东营凹陷沙四段低熟烃源岩为例

采用超临界抽提(SFE)新技术和氯仿抽提(CE)以及粘土分离等手段对东营凹陷沙四段低熟油烃源岩进行不同处理,得到3种粘土样品:(1)含有机质的粘土原样;(2)氯仿抽提去有机质的样品;(3)不同实验条件下超临界抽提后的样品。然后,分别对这3种粘土样品进行X射线衍射分析(XRD)和傅利叶转换红外光谱分析(FT-IR).研究发现烃源岩中可溶有机质除了吸附于矿物表面外,还吸附于粘土矿物尤其是蒙皂石层的层间,后者主要为碳数相对较低的饱和烃类。这一发现对认识沉积岩中可溶有机质对粘土矿物结构和特性的影响有着重要意义,对烃源岩评价和探讨泥质烃源岩烃类的初次运移提供了新思路。     

一种粘土矿物分析新方法及在地质学中的应用

粘土矿物尤其自生粘土矿物的X射线衍射峰在低角度衍射区具有宽矮和拖尾的形态特点。用峰的位置、高度、宽度、形态系数和不对称性5要素描述衍射峰形态(Decoform)比仅用峰的位置、高度、宽度3要素描述衍射峰形态(Decom)更准确、全面、完整。由此产生的对粘土矿物的实际衍射图的拟合法可得出完整、准确、系统的粘土矿物学结     

东北辽河盆地混合层粘土矿物及其与沉积环境的关系

混合层粘土矿物是由两种或两种以上不同类型的粘土矿物晶层按不同比例、沿(001)基面平行地、相互重迭地组成规则或不规则结构的一种过渡型矿物。它是从一种粘土矿物向另一种粘土矿物转变的中间产物。自格鲁那(J.W.Gruner)于1934年在研究蛭石的过程中首次发现混合层矿物以来,相继有许多学者陆续报道了混合层矿物。经大量研究证明,混合层矿物分布极为广泛。     

吐鲁番坳陷中——上侏罗统碎屑岩中的自生粘土矿物特征及其成岩意义

利用岩石薄片和扫描电镜观察以及Ｘ－衍射资料研究了吐鲁番坳陷中上侏罗统碎屑岩中的自生粘土矿物特征,发现碎屑岩中的自生粘土矿物主要有五种类型,即蒙脱石、伊利石－蒙脱石混层、伊利石、绿泥石和高岭石。自生粘土矿物的形成和转化取决于碎屑岩原始矿物组分及其成岩环境。蒙脱石的迅速转化和高岭石的大量析出与碎屑岩的大规模溶解有着密切的关系。根据自生粘土矿物的组合特征,可以有效地确定碎屑岩的成岩阶段及其孔隙发育特征。     

安徽龙河口水库流域沉积物中粘土矿物分析及其环境意义

龙河口水库是巢湖上游的重要水源地,对水库钻孔ALE的粘土矿物进行定性和半定量分析,发现水库沉积的粘土矿物主要是绿泥石(含绿泥石/蛭石混层矿物),多年平均含量达40%,其次是高岭石和伊利石及少量的蒙皂石,伊利石的多年平均含量只有21%,远低于该流域中晓天河(54%)和滑石河(63.5%)的表层样。水库和龙潭河粘土矿物的含量组成较相似,与晓天河和滑石河差别较大。表层样中粘土矿物的差异主要受流域的地质地貌的影响,水库沉积物中粘土矿物的特征主要与环境动力和粘土矿物的结晶习性有密切的关系。     

12-氨基十二酸与蒙脱石的结合方式对其常压/高压热解行为的影响机理

油气生成过程中粘土矿物的催化作用及其机理是油气成因理论中的一个重要问题。尽管已有大量模拟生烃实验证实了粘土矿物对生烃母质的热解具有催化作用,但对粘土矿物的催化活性位     

柴达木盆地储集层中粘土矿物的分布规律及其影响因素

通过对储集层中粘土矿物类型，组合方式和横向分布规律的研究，探讨了影响粘土矿物形成和演化的控制因素，为成岩作用和粘土矿物对储支物性的影响提供信息和参数。     

泥岩埋藏成岩过程中绿泥石的演化途径及意义

粘土矿物是泥质沉积岩重要的组成部分。在温度、压力、阳离子及水/岩比值等多种因素的共同作用下,埋藏成岩过程常常伴随着不同粘土矿物间的相互转化:蒙脱石、伊利石、高岭石和磁绿泥石等矿物均可发生绿泥石化。但各种矿物发生绿泥石化条件及反应机制不同,形成的绿泥石在化学成分及构型方面也有很大差异,通过X-射线衍射(XRD)、电子探针(EMPA)和高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)等测试手段可识别出不同类型的绿泥石,区分不同转化序列并分析其转化机制。不同转化序列形成的绿泥石,不仅受温度的控制,还受阳离子类型和浓度的控制,在利用绿泥石作为地温计时需慎重;不同转化序列绿泥石化过程中都有水的参与,并伴有氢离子释放或消耗,这将会对有机质生烃产生影响。因此,关注泥岩埋藏成岩过程中绿泥石演化途径的差异,对拓宽绿泥石化的地质应用领域,特别是粘土矿物—有机质的协同作用具有重要的意义。     

东营凹陷沙三段下部纹层泥岩中的碳酸盐矿物

沙三段下部纹层泥岩由富有机质纹层泥岩和钙质块状纹层泥岩组成。富有机质纹层泥岩由富有机质纹层、富粘土矿物纹层一方解石层组成。钙质块状纹层岩由细粒方解石纹层、富粘土矿物纹层组成。富有机质纹层通常含有机质、粘土矿物、石英、长石和黄铁矿。富粘土矿物纹层由粘土矿物、铁白云石、细粒方石、石英、长石和黄铁矿组成。     

云南兰坪—思茅盆地江城勐野井钾盐矿床SHK4孔含盐系粘土矿物特征及其成钾环境指示意义

SHK4孔揭示了晚白垩世含盐系勐野井组(K2me)地层, 根据岩性特征将该孔划分为三个粘土矿物单元, 依次反映了从淡化期到成盐期再到淡化期的转换过程。单元Ⅰ粘土矿物主要为伊利石(70.6%)和高岭石(26.7%), 以及极少量的绿泥石(2.7%)。处于高盐度环境下的单元Ⅱ沉积物粘土矿物主要为伊利石(53.6%)和绿泥石(46.4%)。而这一时期物源区面积的急剧减小在一定程度上改变了粘土矿物的输入类型。单元Ⅲ的粘土矿物主要为伊利石(44.5%)、绿泥石(41.8%)和高岭石(10.7%)。另外粘土矿物组合与沉积过程中的卤水演化程度有着良好的对应关系, 表明富K、Mg的高盐度环境对粘土矿物的形成转化应具有一定的制约作用。考虑到含盐系地层发育时研究区的地质构造背景, 以及SHK4孔伊利石结晶度(平均0.35°Δ2θ)与化学指数(>0.5)的特征, 认为埋藏成岩作用对SHK4孔粘土矿物的形成也具有一定程度的影响。     

粘土矿物分离及样品制备

粘土矿物颗粒极细,粒径一般小于2μm,其中含有有机质、碳酸盐、游离铁、非晶质等,因此样品必须经过严格分选后才能正确鉴定粘土矿物.阐述了利用比重和粒径的差别用水簸(淘洗)的方法分离出粘土矿物和非粘土矿物,然后利用不同粘土矿物的重力或离心力下降的难易程度(决定于粒度的大小和比重的差异)加以分离.由于提取的粘土矿物单一结晶片很细小,所以介绍了研究粘土矿物最常用的方法——X射线衍射样品的制备方法.     

黄土高原马兰黄土粘土矿物的定量研究

本文在回顾和总结中国西北黄土粘土矿物研究进展的基础上,提供了采用现代X-射线衍射(XRD)定量测试技术(包括粘土矿物样品处理和全自动数据处理技术)对陕北晋西12个县市马兰黄土粘土矿物定量研究的最新结果。测试结果表明,马兰黄土的主要粘土矿物为伊利石／蒙脱石混层矿物(相对含量为60％～70％),而不是以往所认为的伊利石。伊利石在黄土中主要呈两种形式存在,即单矿物伊利石和伊／蒙混层矿物中的伊利石。研究还发现,各地马兰黄土粘土矿物组成变化不大,但在神木、河曲、偏关一带伊／蒙混层比有局部增高的现象。根据扫描电子显微镜观察,黄土中粘土矿物不是以单粒形式存在,而主要是以集粒粘附物的形式包裹在碎屑颗粒表面。黄土中粘土矿物组成及其存在形式一方面可以充分揭示黄土物源区的表生化学环境特征;另一方面,伊／蒙混层矿物作为一种广泛分布的膨胀性粘土矿物和它在黄土粘土矿物中所占地位,对于认识马兰黄土在水作用下的湿陷变形和强度衰减的本质具有重要意义。     

自然伽马能谱测井资料在确定粘土矿物含量中的应用

由于自然伽马能谱测井(NGS)的放射性元素U、Th、K的含量与粘土矿物有着密切的关系,所以可利用NGS定性或定量确定油气储层粘土矿物含量。阐述了自然伽马能谱测井资料在确定粘土矿物含量中的地质依据,建立了研究地层粘土矿物含量的计算模型。由研究油田的NGS测井资料计算并对比了粘土矿物的含量,最终得到很好的效果。     

粘土矿物对铀的吸附作用研究进展

粘土矿物吸附铀主要存在于砂岩型铀矿床中,通过将含粘土矿物较多的矿石和不含或含少量粘土矿物的矿石作对比,发现含粘土矿物较多的矿石含铀量普遍较高。不同的粘土矿物对铀的吸附容量也不同,对蒙脱石,高岭石,伊利石进行研究后得出吸附容量由大到小依次为:蒙脱石-伊利石-高岭石。不同影响因素对粘土矿物吸附铀有不同的影响。结论为在足够的吸附时间下,p H值在适宜范围内,温度越高,粘土矿物量越多,铀初始浓度越大,越有利于粘土矿物对铀的吸附。     

分子动力学模拟研究蒙脱石吸附苯分子

粘土矿物是土壤、底泥沉积物和大气颗粒的重要矿物组成部分,粘土矿物对环境污染物的吸附作用是影响其迁移转化、生物可利用性等地球化学过程的重要因素,因此有必要探明粘土矿物对环境污染物的吸附特征。由于粘土矿物的吸附     

浙江长兴煤山剖面P/T界线附近粘土矿物研究

通过对浙江长兴煤山(D)剖面二叠系-三叠系 (P/T)界线附近地层中的粘土矿物分析,显示粘土矿物的组合及含量的变化同粘土矿物的结晶度没有必然的联系,而同地层组段的变化相一致,粘土矿物组合的变化反映了当时的气候、物源及地理条件的变化;同时,伊利石的结晶度也不具有地层梯度的特征。但是,无论是粘土矿物组合还是伊利石结晶度,在P/T界线附近都发生了明显的变化,表明本区当时海洋酸碱度和温度的剧烈变化,这可能导致了二叠纪末期海洋生物的大规模灭绝。     

巴州坳陷下白垩统—中侏罗统的粘土矿物特征

根据岩石薄片、Ｘ衍射和扫描电镜分析资料,本文研究了巴州坳陷下白垩统—中侏罗统粘土矿物特征,发现粘土矿物分为伊利石、伊／蒙混层和绿泥石三种类型。粘土矿物的类型和含量随深度而变化,形成了伊／蒙混层带、混层迅速转化带和伊利石带。粘土矿物的转化和自生粘土矿物的形成是沉积地层非常重要的成岩变化。     

超压背景下粘土矿物转化的化学动力学模型及应用

在目前的粘土矿物转化化学动力学模型中,人们仅考虑了温度、时间和流体介质的影响。然而新近的一些研究表明,超压可以抑制粘土矿物的转化,增加反应活化能。通过超压调节反应活化能,建立超压背景下粘土矿物转化的化学动力学模型,并根据渤海湾盆地板桥凹陷、歧北凹陷超压发育井和歧南凹陷超压不发育井的粘土矿物实测资料,确定了相关参数。模拟结果表明,在超压井中,伊/蒙混层中蒙皂石层含量S%的计算值与实测数据吻合较好,但与Pytter和Reynolds(1989)模型的预测结果相差甚远,在压力系数为1.2~1.7的地层中,超压对S%的抑制最大可达15%~20%。由于在蒙皂石向伊利石转化的过程中,释放出大量S i4+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、Na+等阳离子,所以超压对粘土矿物转化的抑制,导致了泥岩中这些阳离子生成量的减少和相邻砂岩中许多胶结作用的延迟,这非常有利于深层(埋深>3 500 m)优质储层的发育和油气藏的形成。     

黄骅坳陷三马地区中-深部储层成岩作用及主控因素分析

黄骅坳陷三马地区储集岩样品的显微特征及成岩矿物的组合关系分析结果表明，三马地区下第三系中深层储层主要处于晚成岩A期，成岩现象包括石英、长石的次生加大、碳酸盐矿物胶结作用、矿物交代作用、溶解作用和粘土矿物转化作用等。其中石英次生加大于2700m左右开始出现，随埋深增大，石英增生加强；长石次生加大现象不十分普遍；碳酸盐胶结作用包括早期自生泥晶方解石胶结作用、连晶方解石和晚期白云石(或铁方解石)的胶结作用。在扫描电镜下可见到方解石与含铁方解石集合体充填在粒间孔隙中或与石英、钠长石及粘土矿物共生，白云岩多呈菱形粒状分布于粒间；常见的交代现象主要有方解石交代长石、石英及粘土矿物，粘土矿物交代长石、石英等；溶解作用主要有长石的溶解、碳酸盐颗粒的溶解和方解石胶结物的溶解等，粘土矿物的转化主要为蒙脱石、高岭石向伊利石(或绿泥石)转化。还讨论了储层岩相、岩性特征、孔隙水中有机酸含量、早期方解石的充填、烃类早期注入等因素对储层成岩演化的控制作用。