陕北晋西砂黄土的胶结物与胶结作用研究

在野外调查的基础上,采用SEM、XRD、土壤物理和土壤化学等方法,对陕北晋西12个县市的48个马兰黄土样品进 行了全分散法粒度组成测定、聚集体分析以及黄土胶结物组成的测试分析。结果表明,砂黄土中的粘土矿物和超细碳酸盐、 游离氧化物和有机质等胶结物质主要是以聚集体包膜的形式存在于碎屑颗粒表面,并构成砂黄土骨架间的结构联结,具有弱 胶结特性。砂黄土中粘土矿物和有机质为非水稳性胶结物质,仅在干燥状态具有较弱的胶结作用;黄土中的CaCO3呈粗颗粒 骨架和细分散超细碳酸钙两种形式存在,并分别起着骨架作用和胶结作用,超细碳酸钙为不可逆的胶结材料,在聚集体形成、 保存以及聚集体与碎屑颗粒之间的联结方面发挥着重要作用;非晶质游离氧化物(SiO2、Fe2O3、Al2O3)含量虽低,但由于他们 是以薄膜形式分布在颗粒表面,在黄土胶结作用中也是不可忽视的,并与上述各种胶结物共同起作用。通过统计分析认为, 凝聚系数可以较好地反映黄土的胶结程度,成为联系黄土胶结特性与黄土物理力学性质之间的桥梁。黄土胶结物组成及其 胶结机理的研究不仅有助于深化砂黄土工程特性的认识,而且对揭示黄土高原表生地球化学环境具有重要意义。     

甘肃省天水地区上第三系含坡缕石白土的研究

天水地区新第三纪湖相白土除含少量碎屑矿物石英、长石外,主要由伊利石、绿泥石、蒙皂石等粘土矿物及白云石、方解石等碳酸盐矿物组成。北部地区含有坡缕石,最多约40％,南部含有方沸石。白土中的粘土和碳酸盐矿物颗粒细小,有序度差。坡缕石由胶体结晶,或由碎屑云母转变而成。白土的形成温度约20～50℃,介质是咸水-半咸水,具碱性。当B、Sr/Ca值及盐度较高,而Sr/Ba、Br/Cl、δ~(18)O值及温度较低时,有利於形成坡缕石。     

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。     

辽西黄土的物质组成与微观结构特征

黄土的物质组成和结构特征对深入研究黄土的工程地质特性和湿陷机理具有重要的意义。利用颗分试验、X射线衍射技术、化学分析技术及扫描电镜测试技术,对阜新一朝阳高速公路沿线黄土的颗粒组成、化学成分、矿物成分、易溶盐,以及原状黄土的微观结构进行了测试、分析。结果表明：①黄土的颗粒成分以粉粒为主,粉粒中又以粗粉粒为主;粘粒含量变化较大;②黄土中的碎屑矿物以石英和长石为主,粘土矿物以伊利石、伊蒙混层为主;③黄土中的易溶盐和难溶盐较其他地区偏低;④浅层黄土结构较松散,为支架大孔微胶结结构和支架大孔-镶嵌微孔半胶结结构;深层黄土结构较为密实,多为絮凝状胶结结构和凝块状胶结结构。     

山东省牛庄洼陷古近系沙河街组沙三中亚段储集层成岩作用研究

山东省牛庄洼陷古近系沙河街组沙三中亚段储集层岩石类型以长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩为主,岩石结构成熟度和成分成熟度均较低。砂岩成岩作用包括压实作用、胶结作用、交代作用、溶解作用等。压实作用主要有刚性颗粒发生脆性破裂、颗粒之间呈线接触和凹凸接触、岩石碎屑颗粒呈明显的定向排列、塑性颗粒挤压变形或刚性颗粒嵌入变形颗粒中、粘土质碎屑被挤压变形发生假杂基化等五种表现形式。胶结物主要有泥质胶结物、碳酸盐胶结物、自生粘土矿物和自生石英、长石。交代作用主要有石英交代长石颗粒、碳酸盐胶结物交代石英、长石及岩屑颗粒、碳酸盐胶结物之间的相互交代。发生溶解作用的主要是石英、长石和岩屑颗粒,胶结物中主要是碳酸盐矿物。目前研究区沙三中亚段储集层成岩演化处于晚成岩A期。影响成岩作用的主要因素为岩石成分、沉积环境、孔隙流体性质等。成岩作用对储集物性的影响主要表现在孔隙度和渗透率的变化,其中压实作用和胶结作用使储层原生孔隙迅速减少、渗透率降低,使得储集物性变差;而溶解作用是次生孔隙发育的主要因素,从而改善砂岩的储集性能。     

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。     

我国显生宙鲕铁石

我国显生宙鲕铁石主要分布在我国中南、西南,其次为华东地区,主要产于中奥陶世,中、晚泥盆世,早、中侏罗世地层中,以晚泥盆世最为重要,其矿石储量占70.5％,沉积条件最好,为接近封闭的浅海泻湖中。奥陶纪及泥盆纪海水中沉积的鲕粒直径分别为0.7—2mm,0.2—0.8mm。侏罗纪湖水沉积的鲕铁石直径为0.15—0.66mm。鲕粒环带的形成,与水体波动能量使铁质围绕碎屑矿物,或围绕先已形成的自形晶微粒铁矿物旋转有关。静水沉积时能量小,无环带形成,多为无核心的铁质团粒。鲕粒环带,杂基多为自形晶铁矿物或碳酸盐物,鲕核有的为石英碎屑,右的为自形晶铁矿物或碎屑铁矿物。     

东营凹陷古近系孔店组成岩特征及对储层的控制

通过岩石薄片、扫描电镜、镜质体反射率、X衍射、物性分析等资料,对东营断陷盆地古近系孔店组成岩作用进行研究。结果表明:原始碎屑组分和化学沉积分异作用引起的早期胶结物性质决定了后期的成岩演化;典型成岩现象有强烈压实作用、硬石膏胶结、多期次碳酸盐胶结、多期次粘土矿物胶结、硅质强烈胶结、矿物强烈穿插交代、碎屑颗粒和胶结物的溶解作用,各种成岩现象对深部碎屑岩储层均产生重要影响。同时也证实:压实作用是引起深部碎屑岩强烈致密化的主要原因;硬石膏胶结、碳酸盐胶结和硅质胶结是引起致密化的又一重要原因;长石、碳酸盐胶结物的溶解作用是引起该地区储层改善的主要成岩因素。      

海拉尔盆地乌尔逊凹陷与松辽盆地孤店CO2气田含片钠铝石砂岩的岩石学特征

海拉尔盆地乌尔逊凹陷南屯组与松辽盆地孤店CO₂气田泉头组发育大量含片钠铝石砂岩。通过偏光显微镜、扫描电镜、茜素红-S染色、X射线衍射、电子探针与INCA能谱分析等,对含片钠铝石砂岩的骨架碎屑组分、胶结物与自生矿物、成岩共生序列等岩石学特征进行了系统研究。研究表明,含片钠铝石砂岩的岩石类型为长石砂岩和岩屑长石砂岩,粒度以细粒、细-中粒为主,分选差-中等。砂岩中胶结物主要为次生加大石英、自生石英、片钠铝石、铁白云石和粘土矿物。其中,片钠铝石最高可达砂岩总体积的22％在砂岩中或以放射状、束状、菊花状、杂乱毛发状、毛球状、板状等集合体充填孔隙,或呈束状和板状交代长石和岩屑。电子探针与INCA能谱综合分析表明,片钠铝石主要由Na、Al、O、C等组成。在含片钠铝石砂岩中,成岩共生序列依次为粘土矿物包壳-次生加大石英、自生石英、自生高岭石-油气充注-CO₂充注-片钠铝石-铁白云石。其中,CO₂注入前形成的自生矿物组合主要为次生加大石英、自生石英和自生高岭石,CO₂注入后形成的自生矿物组合主要为片钠铝石和铁白云石。     

海拉尔盆地乌尔逊凹陷片钠铝石及研究意义

海拉尔盆地乌尔逊凹陷含片钠铝石砂岩与CO2气井、燕山期花岗岩的分布一致,均产于苏仁诺尔构造带乌西断裂控制的区域.在偏光显微镜和扫描电镜下观察发现片钠铝石的产状有3种:①部分或全部交代长石、石英等碎屑颗粒,多呈长柱状、片板状集合体;②作为胶结物充填于碎屑颗粒间的孔隙中,呈放射状、束状、毛发状、菊花状集合体;③充填在碎屑矿物的溶洞或裂隙中,呈纤维状集合体.含片钠铝石砂岩的成岩共生序次和油气包裹体及现今地层水特征均表明,片钠铝石的生长时间晚于任何其它自生矿物.电子探针及INCA能谱仪分析表明,片钠铝石主要由Na、Al、O、C等组成.研究表明,海拉尔盆地乌尔逊凹陷片钠铝石可作为深部CO2热流体活动的示踪矿物.     

中国泥盆纪鲕铁石沉积环境、成因

中国泥盆纪鲕铁石分布在华南的云南、四川、贵州、广西、湖南、江西、湖北等7个省(区)。鲕铁石结构有鲕粒、假鲕粒、凝胶团粒。鲕粒一般有环带、有核心,也有仅有环带、无核心的鲕环2-3层,少数数十层。鲕粒环带、团粒一般为自形晶微粒赤铁矿、绿泥石、菱铁矿,含少量粘土矿物及其他自形品矿物。核心为石英碎屑,或铁矿物碎屑。鲕粒间基质自形晶矿物、粘土矿物及其碎屑矿物。以接近封闭的浅水泻湖环境沉积最好(占鲕铁石总储量60%),以河口三角洲砂坝沉积最差(占4.2%)。鲕铁石是海水中胶体沉积的,当海水有一定能量时,铁质围绕碎屑物或铁矿物碎屑转动沉积鲕粒环带,铁质也可围绕先凝聚的铁矿物转动沉积无核心的环带。当海水能量低时形成凝胶团粒。     

河北易水砚石的矿物岩石学特征研究

采用薄片观察、电子探针分析、X射线粉晶衍射分析等方法对2种易水砚石的矿物学、岩石学特征进行了研究。结果显示,易水砚的两个品种紫翠石和玉黛石均属碎屑岩,其中玉黛石主要的碎屑组成矿物有石英、长石、赤铁矿、沸石,胶结物为泥质矿物伊利石,可占玉黛石的30%~40%;紫翠石主要的碎屑组成矿物有石英、长石、赤铁矿、方解石、沸石,胶结物为泥质矿物伊利石、蒙脱石、绿泥石、高岭石和蛭石,可占紫翠石的30%~50%。     

富县探区上三叠统延长组成岩作用及孔隙结构特征

根据薄片观察、扫描电镜及X—衍射资料的详细分析,富县探区延长组成岩作用已经普遍进入晚成岩A期,主要成岩作用有压实—压溶、胶结充填和溶解作用。压实—压溶及胶结充填作用是导致砂岩孔隙丧失的主要原因。其中碳酸盐、粘土矿物胶结物和石英、长石加大是造成砂岩物性降低的主要原因,碎屑颗粒周围形成的绿泥石衬边阻止了部分石英、长石次生加大及碳酸盐胶结物的沉淀,使部分原生粒间孔隙得以保存。晚期成岩阶段有机质分解形成的酸性流体及表生成岩作用阶段的大气降水使得碎屑部分碎屑长石和早期的浊沸石胶结物溶解是形成次生孔隙的主要原因。浊沸石胶结物主要发育在长3油层组,其原因是该层位长石碎屑含量高,并在成岩过程中蚀变形成浊沸石。高岭石在上部长2、长3油层组含量高,可能是印支期大气淡水淋滤对长石溶蚀并发生了高岭石化。孔隙类型以残余粒间孔和长石溶孔为主,划分出小孔细喉、小孔微细喉、小孔微喉、微细孔微细喉和微细孔微喉型五类孔喉结构,其中最后一种为无效储层。     

黔中铝土矿中主要矿物的超显微特征

铝土矿是贵州特色矿产之一,其分布北迄遵义,南抵平坝,东达瓮安,西止织金,面积约24000平方公里。在寒武—奥陶系碳酸盐岩侵蚀面上,产于早石炭世大塘组旧司段地层中,属一水硬铝石型。按矿石类型主要有:土状铝土矿。内碎屑铝土矿、豆鲕状铝土矿和致密铝土矿。矿石中主要矿物是—水硬铝石,占65—95％;其次有高岭石,占5—30％;水云母占5—20％;另外还有少量和微量的其它粘土矿物、次生矿物和重矿物共二十余种。各类型矿石中Al_2O_3的含量是:土状铝土矿为70—80％,内碎屑铝土矿为60—75％,豆鲕状铝     

吐哈盆地粘土矿物特征及其与铀成矿关系

吐哈盆地是我国主要砂岩铀矿区之一,对盆地内粘土矿物特征进行的X射线衍射能谱仪(EDS)和扫描电子显微镜(SEM)分析证实:区内粘土矿物中蒙皂石基本为二八面体的蒙脱石,蒙脱石呈丝状、片状,分布于颗粒表面,在扫描电镜下,蒙脱石的集合体常呈花朵状、蜂巢状等形态,或充填于颗粒之间,高岭石集合体形态多样,主要有蠕虫状和风琴状集合体.伊利石集合体在电镜下常呈不规则片状,常平行于颗粒表面呈鳞片状排列或贴附于颗粒表面.从粘土矿物吸附铀的能力来看,氧化带岩石要远大于过渡带矿石.粘土矿物的吸附作用在过渡带铀的沉淀过程中并不起明显作用.     

东营凹陷中央隆起带烃类流体活动在成岩作用上的响应

为探讨成岩作用对烃类流体活动的响应,利用显微观察、包裹体测温、扫描电镜、阴极发光等研究方法,系统地研究了东营凹陷中央隆起带沙三段自生矿物形成与烃类流体活动的相关性。研究表明：研究区沙三段储层的成岩序列为：第一期石英次生加大边→第一期碳酸盐胶结物(黄铁矿)→绿泥石薄膜→第二期碳酸盐胶结物→第二期石英次生加大边（第一期高岭石）→第三期碳酸盐胶结物→第三期石英次生加大边（第二期高岭石）→第四期含铁碳酸盐胶结物（黄铁矿）。第一期油气充注发生于第二期碳酸盐胶结物形成的后期,第二、三期油气充注发生于第三期碳酸盐胶结物形成的中后期,第四期碳酸盐胶结物的形成标志大规模油气充注时期的结束。烃类流体活动对研究区的自生高岭石、含铁碳酸盐矿物（第四期碳酸盐胶结物）、黄铁矿等3类自生矿物的形成过程产生重要影响。砂岩储层中,第二、三期碳酸盐胶结物的港湾状溶蚀现象、高岭石大量发育、第四期碳酸盐胶结物和黄铁矿的共生组合等成岩现象可作为微观上识别烃类流体活动的标志。含油性较好的层段,烃类流体活动可导致碳酸盐胶结物产生大规模的溶蚀作用,并促使长石溶蚀产生大量高岭石,砂泥岩界面处可见黄铁矿与含铁碳酸盐胶结物共生;而含油性差及不含油的层段,由于缺少烃类流体提供的大量有机酸,高岭石发育较少,早期碳酸盐胶结物保存较好。     

陆相断陷盆地深部碎屑岩成岩演化及控制因素:以东营断陷盆地古近系孔店组为例

通过岩石薄片、扫描电镜、镜质体反射率、X衍射、物性分析等资料,对东营断陷盆地古近系孔店组成岩演化及控制因素进行详细研究。研究结果表明:东营断陷盆地孔店组典型成岩现象有强烈压实作用、硬石膏胶结、多期次碳酸盐胶结、多期次粘土矿物胶结、硅质强烈胶结、矿物强烈穿插交代、碎屑颗粒和胶结物的溶解作用;其中,压实作用是引起深部碎屑岩强烈致密化的主要原因;硬石膏胶结、碳酸盐胶结、硅质胶结是引起致密化的又一重要原因;长石、碳酸盐胶结物的溶解作用是引起该地区储层改善的主要成岩因素;成岩演化经历了准同生期-中成岩B期,部分达到晚成岩期的演化过程,成岩演化过程控制了深部碎屑岩孔隙演化;并推断原始干旱-半干旱沉积环境、基准面变化、深埋藏环境、构造-岩浆活动是控制成岩及孔隙演化的主要因素。     

四川沐川黄丹石英砂岩工艺矿物学研究

针对沐川黄丹石英砂岩选矿提纯工艺,采用多种岩矿现代测试分析方法,对该矿工艺矿物学进行研究,结果表明:该矿为一种硅泥质中粒含长石石英砂岩,石英碎屑粒径范围0.2mm～0.5mm;原矿以石英为主,结晶度高,含量90%左右,同时含少量或微量其它杂质矿物,它们是蒙脱石、伊利石、高岭石、微斜长石和方解石,以及黄铁矿、水铁矾、金红石、板钛矿等;对矿石质量影响较大是粘土矿物和黄铁矿,它们以粒间填隙物无序散布于石英颗粒之间;原矿w(SiO2)/%为94.02,w(Al2O3)3.88%,w(K2O)1.28%,w(CaO)0.18%等有害成分赋存于蒙脱石、伊利石、高岭石、微斜长石和方解石等矿物中;w(Fe2O3)0.09%主要赋存于黄铁矿中,也有部分来源于水铁矾和粘土矿物。     

北京市可吸入颗粒物（PM10）中单颗粒的矿物组成特征

使用SEM／EDX对北京不同月份采集的可吸人颗粒物(PM10)中的1454个矿物颗粒进行了识别和统计。结果显示，矿物颗粒的种类十分复杂，可以鉴定出的矿物有38种，其中以粘土矿物的含量最高，年平均值为30．1％；粘土矿物中以伊利石／蒙皂石混层为主，占粘土矿物总数的35％；石英、方解石、复合颗粒、碳颗粒的年均值分别为13．5％、10．9％、11．95％、10．31％；年平均含量小于10％的矿物有石膏、长石、白云石等；首次检测出萤石、磷灰石、岩盐、重晶石、氯化锌等矿物。研究还发现，硫化现象可以发生在不同矿物颗粒表面，且这种现象主要发生在夏季，反映夏季大气化学反应较为活跃。     

关于黄土及其沉陷性质的一本有价值的书

“黄土与黄土状亚粘土的建筑性质”一书的作者,将关于这种广泛分布并对建筑师极为重要的岩石的沉陷性问题的全部论述建立在十分正确的基础——黄土成因的特征上。他有力地指出,黄土类岩石的沉陷性是与它们的未达压密性、高的孔隙度、粉土成分,以及易为水破坏的胶结性碳酸盐和硫酸盐薄膜的存在有关的。胶结性的碳酸盐和硫酸盐薄膜胶结着粉土颗粒,主要是胶结石英,长石及其它稳定矿物(其中有很多矿物易于风化),而较少胶结粘土颗粒。所有这些决定黄土具有不良建筑性能的特征及性质,完全是由于它的形成条件及形成时的自然地理环