粉晶X射线衍射法在岩石学和矿物学研究中的应用

X射线衍射是测定物质结构的主要分析手段,广泛应用于物理学、化学、医药学、金属学、材料学、工程技术学、地质学和矿物学。文章综述了粉晶X射线衍射法在造岩矿物、黏土矿物、岩组学、类质同象和结晶度的测定等领域发挥的重要作用。随着测量技术的发展,粉晶X射线衍射在矿物结晶过程中的研究、矿物表面研究、矿物定量相分析和矿物晶体结构测定方面均有新的应用。     

雪硅钙石的矿物学特征研究

研究发现,雪硅钙石是一种硅酸钙水化物.根据电子探针分析结果计算得到的化学式为（Ca4.424K0.021Mg0.003）4.448（Si5.731Al0.728）6.465O16（OH）2·4H2O,与经典化学式Ca5Si6O16（OH）2·4H2O基本一致.通过X射线粉晶衍射结果分析认为,该雪硅钙石属于1.4 nm类型雪硅钙石.雪硅钙石矿物呈放射状纤维集合体,颗粒大小为0.2 mm×0.5 mm×0.3 mm,黄褐色,正低突起,最高干涉色为Ⅰ级黄,二轴晶正光性,光轴角为53°.     

国际矿物学协会新矿物及矿物命名委员会最近批准的新矿物

公布了国际矿物学协会新矿物及矿物命名委员会批准的１９９４年度的新矿物。各矿物的描内容为：化学式，国际矿物学协会编号，与其它矿物关系，晶系，空间群，晶胞参数、颜色，光泽，透明度，光性，Ｘ射线衍射的强线。     

北京延庆硅化木的矿物学特征分析

通过X射线荧光、红外光谱和X射线衍射等检测方法分析了延庆硅化木的矿物学特征.结果表明：2个不同植物种属但在同一埋藏地形成硅化木标本成因相似,其颜色与所含元素种类及含量密切相关.X射线衍射分析表明,不同颜色和植物种属的硅化木主要组成物相一致,为SiO2,其他矿物极其微量.2个硅化木标本的红外吸收谱带基本一致,均显示典型的石英质玉石红外吸收光谱,且含有少量吸附水.偏光显微镜下显示2个硅化木标本的主要矿物成分均为隐晶质石英.延庆土城子组硅化木的沉积环境为较浅的湖沼沉积,当时处于半干旱-半湿润的气候条件下,并伴随火山活动.     

中国含油气盆地粘土矿物的某些矿物学特征

本文总结归纳了２０多个含油气盆地粘土矿物的类型，讨论了８种较常见的、６种较少见的和３种极少见的粘土矿物的Ｘ射线衍射特征及其成分、形态和分布等方面的矿物学特征．     

土壤中14过渡矿物的特征及其地质意义

14过渡矿物是广泛发育的典型成土作用产物,其矿物学特征及含量变化不仅能记录成土时期的气候、环境条件,也可以作为这些土壤发生分类和类型区分的依据。通过对有关14过渡矿物研究成果系统全面的分析,阐明了这种过渡矿物的谱学特征、层间离子类型、鉴定依据及其成因,并在此基础上提出对14过渡矿物的鉴定实验流程。此外,高分辨透射电子显微技术的应用给14过渡矿物的研究提供了极大的保障,利用高分辨透射电子显微镜可以研究14过渡矿物的形成、转化关系。14过渡矿物对气候环境十分敏感,且形成于特征的干湿交替、适度的风化及弱酸性环境条件,因此,这种过渡矿物有望作为成土时期的气候环境代用指标。     

广西红黏土矿物成分分析

黏土矿物成分对其工程力学性质具有显著的影响。目前,在黏土矿物种类鉴定方面已有一些成熟的方法技术,而对黏土的矿物成分定量分析尚没有成熟的方法。本文基于X射线衍射试验、全化学元素分析、Bogue法和K值法,对广西武鸣、桂林两地红黏土的矿物成分进行了定性鉴定和定量分析。研究结果表明:(1)桂林、武鸣两地红黏土的主要矿物均为高岭石、三水铝石、针铁矿,桂林红黏土还含有一定量的石英。(2)武鸣红黏土的矿物成分及其含量依次为:高岭石(74.0%)、三水铝石(12.53%)、针铁矿(2mm, 2.22%)、针铁矿(2mm, 8.37%)。(3)桂林红黏土的矿物成分及其含量依次为:高岭石(56.59%)、三水铝石(11.44%)、针铁矿(15.61%)、石英(12.45%)。     

柴达木盆地晚更新世湖泊沉积物中黏土矿物特征及环境意义

为揭示柴达木盆地晚更新世期间的气候环境状况及其与湖泊沉积物中黏土矿物特征之间的耦合关系,本文利用X射线衍射(XRD)法对位于柴达木盆地察尔汗盐湖别勒滩区段的ISL1A钻孔剖面的黏土矿物类型、相对含量及伊利石结晶度的变化进行了分析。结果表明,沉积物中黏土矿物组合以伊利石为主,次为绿泥石、伊/蒙混层矿物、高岭石和蒙脱石。对黏土矿物相对含量变化特征的对比分析研究表明,柴达木盆地察尔汗盐湖成盐阶段伊利石和高岭石的相对含量小于未成盐阶段,而绿泥石相对含量大于未成盐阶段;晚更新世气候在84~71ka B.P.与65~47ka B.P.期间温暖湿润,93~84ka B.P.和71~65ka B.P.相对干冷,成盐期(47~9ka B.P.)气候经历了干旱-湿润-干旱的旋回变化。     

缅甸不同矿点翡翠的矿物学特征

通过对缅甸达木坎矿区、帕敢矿区、隆肯矿区的4个矿点翡翠样品的偏光显微镜、电子探针、X射线粉晶衍射等测试,其结果表明:各矿点翡翠均以粒状变晶结构为主,主要矿物为硬玉,次要矿物有钠长石、云母类、辉石类、闪石类矿物、沸石类矿物等。其中,哥因角矿点翡翠矿石中有较大量辉石类矿物,纳莫矿点发现较大量方沸石矿物。沸石是含水矿物,而含水矿物作为矿脉的前锋组成矿物更为合理,故纳莫翡翠矿体形成深度应相对其它矿点更深。隆肯矿点翡翠样品w(A_l2O_3)=23.187%,w(Na_2O)=17.706%,w(TiO_2)=0.349%,w(K_2O)=0.298%,高于其它矿点;哥因角矿点翡翠样品w(CaO)=1.821%,w(MgO)=2.983%,w(FeO)=1.432%,高于其它矿点;纳莫矿点样品w(SiO_2)平均61.91%,为4个矿点中最高。     

应用FTIR-XRD-XRF分析测试技术研究新型仿制绿松石的矿物学特征

近年来绿松石及其仿制品的鉴定工作较多局限于应用傅里叶变换红外光谱对仿制品进行简单的筛选,前人报道的仿制绿松石的矿物组成主要为单一的矿物相(如异极矿、三水铝石、磷铝石、羟硅硼钙石、菱镁矿等)。本文应用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线粉晶衍射(XRD)与X射线荧光光谱(XRF)对当前珠宝市场上几种新型仿制绿松石进行了初步分类,并对不同类别的仿制绿松石的具体矿物组成、物相及晶型特征作了对比研究。结果表明,这些新型仿制绿松石可分为三大类:一类主要由硅酸盐(斜硅钙石)与碳酸盐(方解石)两种矿物组成;另一类为白云石与方解石两种碳酸盐矿物的混合相;第三类以硅酸盐类为主要矿物,并含有钡长石、辉石与石英。显然,新型仿制绿松石的矿物组成明显相异于传统仿制品,可见仿制绿松石的矿物组成日趋多样性、复杂化,该现状必然对新型仿制样品的物相鉴定提出了更高的要求。     

全球页岩油形成分布潜力及中国陆相页岩油理论技术进展

全球非常规页岩层系油气资源丰富,富有机质页岩主要沉积在劳亚构造域和特提斯构造域的上侏罗统、渐新统—中新统、白垩系和上泥盆统4套页岩层系内。交汇分析北美典型页岩油区块产量与R_o数据关系,提出R_o为0.7%作为低熟页岩油和中高熟页岩油的界限,系统评价了全球116个盆地157套页岩层系中高熟页岩油、低熟页岩油技术可采资源量约2 512亿t,主要分布在北美洲、南美洲、北非和俄罗斯,以前陆盆地中新界、克拉通盆地古生界、裂谷盆地和被动大陆边缘盆地的中生界为主。海相页岩油受显生宙以来的海侵影响,富集在稳定克拉通和前陆等类型盆地中,具大面积稳定分布、成熟度适中等特征;陆相页岩油受暖室期气候影响,主要在坳陷、断陷等类型盆地中发育,以微纳米级无机孔隙和微页理裂缝为主要储渗空间通道,具有沉积相横向变化大、“甜点区段”局部富集等特征。中国石油工业正经历从“陆相页岩生油”向“陆相页岩产油”转变,初步形成源岩油气“进源找油”地质理论、陆相页岩油高效勘探及低成本开发技术体系,推动中国陆相页岩油取得重要突破。着力加强应用基础理论研究与关键技术攻关,构建地质-工程一体化模式,...     

油页岩生产技术研究

总结了世界上从油页岩中制取页岩油的两大类生产技术方法:即地面干馏方法和地下转化方法,并总结了各方法的优缺点。根据我国油页岩资源的特点,认为应在发展和改进目前地面干馏技术的同时着力发展地下转化技术,为开采油页岩油进行技术改进。     

油页岩的综合开发与利用

油页岩是一种重要的能源矿产，其资源量巨大，是石油和天然气的重要替代资源。本文简介了国内外油页岩开发利用的历史和现状，综述了油页岩综合开发利用的方式和途径。油页岩除用来炼油、燃烧发电外，其灰渣可用于材料制造、废气和污水处理。油页岩还在农业、制取氢气和有机酸以及提取金属元素等方面有广泛的用途。研究表明，油页岩综合开发利用能取得良好的资源、环境、经济及社会效益，对实现资源可持续发展具有重要作用。     

松辽盆地古龙页岩油储层干酪根的有机元素组成及其N元素的地球化学意义

对青山口组页岩的317件干酪根样品进行了工业、元素及能谱分析,对样品进行两次校正,引入合理评价干酪根C、H、O、N的指标Ccc、Hcc、Occ、Ncc概念。研究结果显示：古龙凹陷青山口组泥页岩Ⅰ型干酪根具有较高的Hcc、Ncc和很低的Occ,而Ⅲ型干酪根的Occ则较高,Hcc、Ncc较低。Ⅱ干酪根的Hcc和Ncc低于Ⅰ型干酪根,而高于Ⅲ型干酪根;Ⅱ干酪根的Occ高于Ⅰ型和Ⅲ型干酪根。Ncc主要以有机官能团（NH3+）方式存在的于黏土的F F纳缝中,而不是存在于黏土晶胞间的无机N（NH4）。微量元素研究表明,古龙青山口组页岩油储层沉积时经历了十几次干旱咸水环境,因为咸水环境有利于形成黏土的F F凝聚,使发育有NH3+官能团的有机质被吸附在黏土片的F F纳缝之间。随着深度的增加,Ncc的克分子量增加速率是Ccc克分子量增加速率的0. 96~2. 04倍,在青山口组1300~2550 m深度内青一段干酪根的Ncc含量明显比上部的干酪根相对高,主要原因与下部青一段藻类较富集有关,其次与Hcc的快速脱落而使Ncc相对富集有关,间接地揭示了青一段生烃能力较上部强。通过研究Ncc可以间接地知道古环境中的咸度、黏土的孔隙类型及其干酪根的来源。经过论证,Occ和Ncc越大,页岩的封存性也就越好,含油气性也越好。因此,Occ和Ncc值可以作为判别页岩油发育程度的指标。古龙页岩油储层的Ncc和Occ的研究可以提供一些重要的沉积环境、地球化学、黏土结构、干酪根有机质类型和成岩成储及成藏等信息,应该受到重视。     

页岩油分类与评价

页岩油是以游离(含凝析态)、吸附及溶解(可溶解于天然气、干酪根和残余水等)态等多种方式赋存于有效生烃泥页岩地层层系中且具有勘探开发意义的非气态烃类。根据泥页岩地层中所含烃类相态、成因机理及勘探开发等特点,将页岩类油气划分为页岩气和页岩油等两类八种。结合页岩油特点,指出了我国页岩油形成条件和分布规律,即规模分布的有效生烃泥页岩、形成于深水-半深水相的富有机质泥页岩、较高的有机质丰度和适当的热演化程度以及较好的基质物性条件等是页岩油形成的主要条件。建立了中国陆相断陷湖盆页岩油发育模式,指出概率体积法可以作为页岩油资源评价的主要方法,提出了页岩油远景区、有利区及目标区优选的参数体系和标准。作为非常规油气能源的主要类型之一,页岩油将会对我国能源结构产生重要影响。     

Spent oil shale use in earthwork construction

Spent oil shale (or blaes) is a potentially valuable engineering material and is present in large quantities in the West Lothian area of Scotland. It can be used successfully as general fill or capping layer. However, due to its high quality it may be more suited to use as selected granular fill or sub-base. In particular, cement stabilisation will reduce frost susceptibility and may be a particularly appropriate outlet for spent oil shale for use as sub-base. However, an increase in control and testing may be required, having an effect on the cost of using such materials. Conditions under which spent oil shale should not be used are also identified.     

页岩油气储层纵向多重非均质性及其对开发的影响

页岩油气作为烃源岩层系内自生自储的油气资源,其可开发性受页岩储层特征的控制明显。由于不同类型富有机质页岩形成环境的差异性,页岩油气储层在纵向上具有多重非均质性,包括岩性的纵向非均质性、储层物性的纵向非均质性、岩石力学参数的纵向非均质性、地应力的纵向非均质性以及含气性特征的纵向非均质性等,这造成了页岩油气储层的纵向非均质性明显强于横向非均质性,有机质丰度、孔隙度、渗透率、储层的可压裂性、地应力、含气性及吸游比等参数在纵向上的变化均较大,且直接影响了后期页岩油气开发方案的设计与实施。优质开发目的层段的选择首先要考虑单段页岩油气储层的连续厚度在30~50 m左右、有机碳含量均值达到2.0%以上、有效孔隙度大于2.0%、岩石泊松比小于0.25、脆性较大、最小主应力相对上下邻层较小、含气性较高的层段。页岩油气开发井型的选择,水平井段的部署,压裂分段的长短、射孔簇的设计等均要充分考虑这种非均质性的影响。     

陕西铜川—延安地区油页岩及油气资源特征

鄂尔多斯盆地东南部的铜川—延安地区是我国油页岩资源最丰富的地区之一,其中,三叠系延长组是盆地内最具潜力的油页岩产出层位.为了掌握和评价该区三叠系延长组长7油页岩矿床特征、资源品级和勘探远景,为该区油页岩勘探开发提供依据,在对油页岩地质调查、钻探及测井等资料解释和样品分析的基础上,进行了综合研究和远景资源量估算.结果表明:该区油页岩厚度较大、油页岩段集中,分布稳定,含油率较高,为厚层中品级富—高硫油页岩;沉积环境控制了油页岩的厚度及含油率,半深湖—深湖与浅湖过渡带及湖湾环境是油页岩形成的最有利相带;该区仅500 m以浅的长7油页岩资源量达1346.46×108 t,干馏油页岩油资源量为63.70×108 t,资源潜力巨大,具有大型—特大型油页岩矿床远景.