鄂尔多斯盆地东缘泥质岩黏土矿物特征及其地质意义

为研究鄂尔多斯盆地东缘石炭-二叠纪古气候特征及其与成煤作用之间的关系,利用X射线衍射（XRD）及扫描电子显微镜（SEM）对研究区石炭-二叠系泥质岩中的黏土矿物组成及其环境意义进行分析。结果显示,区内泥质岩中黏土矿物主要以高岭石、伊利石/蒙皂石混层矿物为主,次为伊利石和绿泥石。黏土矿物的垂向组合特征表现为：高岭石在桥头剖面、扒楼沟剖面和成家庄剖面山西组,桥头剖面太原组底部、成家庄剖面太原组上部及本溪组中部含量偏高。伊利石在各个剖面的山西组中含量较高,绿泥石仅在山西组中上部、太原组下部含量较高。扫描电镜下黏土矿物晶体形态规则,未见明显磨蚀痕迹,伊利石结晶度为0.42°△2θ~0.63°△2θ,平均值为0.47°△2θ,结晶度较好,混层比相对质量分数平均值25.1%,表现为自生黏土矿物。根据自生黏土矿物的习性指出研究区古气候总体表现为温暖潮湿、间或在太原组早期和山西组中-晚期伴有短周期干冷气候。古气候与沉积环境两者相互印证指示聚煤作用强度的变化过程,是控制研究区内聚煤作用的关键因素。     

巢湖北部地区海相地层黏土矿物特征及其地质意义

对巢湖北部地区以碳酸盐岩为主的寒武系—下三叠统海相地层的黏土矿物分析及伊利石结晶度测定的结果表明:伊利石是本区海相地层的主体矿物,平均体积分数为73%。黏土矿物的成岩转化特征表现为蒙皂石的伊利石化。按照伊利石结晶度的成岩-浅变质程度划分,本区寒武系—下三叠统的成岩作用已达到最高成岩阶段。伊利石结晶度的纵向变化总体上可分为上、下两部分:下部寒武系至志留系的结晶度为0.41～0.60°Δ2θ,结晶度与埋深具有一定的相关性,成岩作用是下部地层黏土矿物特征的主控因素;上部泥盆系至下三叠统的结晶度为0.45～0.77°Δ2θ,呈波动变化,蒙皂石连续出现,地层没有被显著埋藏,沉积因素是上部地层黏土矿物特征的主控因素。下三叠统地层中蒙皂石的分布特征以及上泥盆统五通组顶部高岭石的普遍富集具有重要的古气候研究意义。     

中新世以来长江下游和黄土高原地区黏土矿物的时空变化及古气候意义

为了认识中新世以来长江、黄河流域沉积物中黏土矿物的时空变化及古气候意义,利用X射线衍射方法分析了中新世以来长江下游河湖相沉积物、黄土高原红黏土和黄土-古土壤的黏土矿物组成.结果表明:中新世以来长江下游、黄土高原沉积物的黏土矿物组成都为伊利石+绿泥石+高岭石+蒙脱石;各地质时期长江下游和黄土高原不同剖面沉积物由不同的黏土...     

广西柳桥地区二叠系-三叠系界线附近黏土矿物及古气候特征

对广西柳桥地区深水相二叠系-三叠系界线地层进行了详细的黏土矿物研究,依据黏土矿物种类的质量分数将东攀剖面划分为3个带.质量分数总体较高的蒙脱石和伊利石组合的出现,说明该区当时处于中低纬度温和干湿交替的古气候环境.大隆组绝大部分地层出现质量分数相对稳定的高岭石,表明晚二叠世末具有温暖-炎热潮湿气候的特点.大隆组顶部(第二带)伊蒙混层的剧增,表明火山活动增强.罗楼组(第三带)中高岭石和伊蒙混层消失,主要的黏土矿物为伊利石,表明火山活动明显减弱,气候变成温和干旱.剖面中长石和伊利石呈逐渐增多的趋势,表明相对海平面下降,陆源物注入量逐渐增加,这与沉积相的分析结果相吻合.     

黏土矿物古气候意义研究的现状与展望

系统地分析了利用海洋沉积物、古土壤、湖盆沉积物中黏土矿物进行古气候环境研究的现状、存在问题和发展趋势。海洋沉积物的物源范围广,影响因素复杂,其中的碎屑黏土矿物所指示的古气候参数只能用于解释母源区的气候变化,而只有自生黏土矿物才能指示沉积区的气候;古土壤形成于特定的地质背景条件下,尤其是发育于火山物质母岩之上的风化自生黏土矿物,可以准确地指示该区的古气候条件;湖盆沉积物的物源范围小,沉积物中的黏土矿物可以更有效地运用于古气候环境的分析。对于沉积物中黏土矿物来源的分析,可以借助晶体中cv空位和tv空位的精细结构特征进行判断;在风化改造的红土剖面研究中,因强烈的化学风化、淋滤和迁移,黏土矿物方法具有独特的优势。风化过程中形成的一些亚种或过渡性黏土矿物,以及同生沉积过程中形成的黏土矿物,对气候环境的变化更加敏感,应加强这方面的研究。此外,在造山带的气候环境演化研究中,自生黏土矿物稳定同位素可以更可靠地指示气候环境的变化。     

鄂尔多斯盆地东部上古生界黏土矿物主控因素分析及研究意义

利用铸体薄片、扫描电镜及X射线衍射等分析资料对鄂尔多斯盆地东部主要含气层系黏土矿物的特征进行分析,盆地东部黏土矿物主要受物源区母岩、沉积相和成岩作用特征等方面影响,不同层系黏土矿物受影响程度不同,其中二叠系石千峰组千五段和石盒子组盒八段受物源区母岩和沉积相影响较大,山西组二段和太原组受成岩作用和沉积相影响作用明显;加强对不同层系黏土矿物的特征研究,可明确主要含气层系储层的潜在敏感性,这个初步结论对有针对性地保护储层和储层改造具有一定的借鉴意义。     

东海东北部海域表层沉积物黏土矿物来源及输运

利用X射线衍射,对东海东北部海域80个表层沉积物样品进行黏土矿物的相对含量分析.结果表明:东海东北部海域表层沉积物黏土矿物中伊利石（65.1%）含量最高,其次为绿泥石（26.6%）、高岭石（8.9%）和蒙皂石（4.3%）;矿物组合中伊利石-绿泥石-高岭石-蒙皂石型占绝对优势,伊利石-绿泥石-高岭石型较少.由外陆架至冲绳海槽,伊利石含量分布呈低-高-低-高;绿泥石呈低-高-低;高岭石分布趋势明显异于伊利石和绿泥石,含量值分布出现由高到低的趋势;蒙皂石在个别区域缺失,高值区呈斑块状分布在水深小于100 m的外陆架.快速聚类分析显示,黏土矿物可分为“类长江”、“类黄河”和“类台湾”3种类型,呈4个区域相间展布.“类黄河”型黏土矿物主要由黄海沿岸流将黄河、废黄河等物质再悬浮搬运而来,分布于29.5°N以北、127°E以西的外陆架区,并未越过东海外陆架进入冲绳海槽.外陆架区“类长江”型黏土矿物主要为低海平面时期古长江物质,并混有少量现代长江源悬浮物质;冲绳海槽区“类长江”型黏土矿物主要来自低海平面时期古长江物质.“类台湾”型黏土矿物主要由黑潮控制,由台湾经冲绳海槽南部搬运而来,沿陆坡附近沉积.      

黏土矿物形成过程中元素的变化规律——以鄂尔多斯盆地东北部铀矿床为例

正1地质背景研究区位于鄂尔多斯盆地北部的伊蒙隆起区内,区内地层比较平缓,为向西南缓倾的单斜地层,倾角通常小于3°。出露的地层主要为侏罗系和白垩系,赋矿层位主要为中侏罗统直罗组下段的灰色中-粗砂岩。根据地层的岩性、颜色以及蚀变特点,可以将直罗组划分为两个岩性段:上段(J_2z~2)和下段(J_2z~1),其中下段又可以分为上亚段和下亚段。     

长江流域沉积物黏土矿物组合特征及物源指示意义

通过X射线衍射方法系统分析了长江流域(干流和主要支流)表层沉积物(及部分表土)的黏土矿物,结果显示:长江流域黏土矿物主要由伊利石、绿泥石、高岭石和蒙脱石组成,伊利石含量最高,蒙脱石含量最低;长江干流上、中、下游黏土矿物含量基本一致,支流表现出明显区别,与流域不同的源岩类型和风化强度相对应.长江干流伊利石结晶度和化学指数...     

西藏伦坡拉盆地渐新世——中新世之交黏土矿物特征及其古气候意义

为揭示伦坡拉盆地渐新世—中新世之交黏土矿物蕴含的古气候信息,探讨其与青藏高原隆升及全球气候响应过程的关系,利用X射线衍射和荧光光谱分析对蒋日阿错剖面的黏土矿物特征进行了深入研究。结果表明:区内泥质岩中黏土矿物以伊/蒙混层矿物为主,伊利石次之,仅含有少量绿泥石和蒙脱石。黏土矿物的垂向组合特征显示伊利石和绿泥石含量在剖面下部低、上部高,伊/蒙混层含量与之相反,伊/蒙混层和伊利石在剖面中部呈明显波动变化,蒙脱石只出现在剖面中下部,可能为区域火山喷发产物在碱性环境中蚀变而成。伊利石结晶度变化于0.24°~0.48°,平均值为0.41°,表明样品未发生明显成岩蚀变,主微量元素比值指示研究区物源位置未发生较大改变,因此研究剖面黏土矿物特征可以有效反映伦坡拉盆地古气候演化过程。根据自生黏土矿物的习性指出伦坡拉盆地在渐新世—中新世之交出现了一次明显的降温事件,并且这次降温在青藏高原内部及周缘地区普遍存在,但造成这次降温事件的根本原因仍值得进一步探讨。     

华北-东北南部地区中生代中晚期粘土矿物与古气候

实验分析了华北－东北南部地区中侏罗统－白垩系泥质岩中粘土矿物的相对含量,说明了实验结果和作为古气候定性指针分析的可信度,总结了粘土矿物相对含量的时空变化及其古气候特征与演化,讨论了古气候变化与古地貌高地的关系。结果显示,伊利石既是各地也是各个层位最常见的粘土矿物,各区一般含量不少于20％,平均含量46.6％;其次是蒙脱石,在河南和山东的各个时期含量最低30％,平均达57.8％;高岭石和绿泥石只在山西较为丰富,其它各地相对少见;表明研究区中生代中晚期总体属于干冷气候环境,只在山西西部出现干冷－半湿热交替变化;证实古地貌高地“东部高原”的存在,但时空分布有所差异：时间上,它可始于中侏罗世并持续到白垩纪末期甚至古近纪;空间演化上分为两个阶段,早中侏罗世规模较小限于渤海湾之南,晚侏罗世—白垩纪扩大到东北南部和华北大部并呈南北向半弧形展布;认为东部高原对东北地区同期古气候没有影响,可能改变了冀北—辽西和豫西晚侏罗世和晚白垩世时期的古气候;指出东部高原物质可能在中侏罗世—早白垩世期间主要通过郯庐断裂南北两端已经消失了的入海口输送,白垩纪中期及之后则可能主要卸载到了周边盆地。     

四川盆地白垩系粘土矿物特征及古气候探讨

四川盆地是中国白垩纪最具代表性的陆相沉积盆地之一,主要发育一套广布的红色碎屑岩沉积,且膏盐、沙漠相沉积发育。本文在前人地层古生物学研究的基础上,借助粘土矿物气候指标、结合沉积物碎屑成分,着重讨论了中侏罗世—古近纪早期四川盆地及周边地区的气候状况及演变过程。碎屑组份统计分析认为盆地北部边缘早白垩世早期构造因子起主导作用,而盆地南部白垩纪气候因子起主导作用,说明构造活动对沉积物影响不大。粘土矿物组份主要以蒙脱石和伊利石为主。多数样品蒙脱石和伊利石同时出现,指示沉积物源区为干冷与暖湿交替的气候环境;局部层段只有伊利石,指示干冷气候。同时,所有样品伊利石化学指数值均大于0.5,说明粘土矿物经历了强烈的化学风化作用,盆地内部为暖湿气候。     

利用方式对东北黑土粘土矿物组成的影响

土地利用方式是影响土壤可持续利用的重要因素。粘土矿物是土壤重要的活泼物质,会受利用方式的影响而发生改变。为了揭示利用方式对土壤粘土矿物的影响,对不同利用方式下的东北黑土进行土壤理化特性及粘粒XRD分析。结果表明:荒地、旱田(大豆)、旱田(玉米)、水田利用的土壤矿物颗粒的风化依次增强,伊利石的含量和结晶度也依次降低。经水田利用后的黑土,粘土矿物的演变过程为:云母→伊利石→蛭石和绿泥石。定量结果表明黑土水田利用会出现蛭石绿泥石化现象。综合说明旱田利用会使土壤结构破坏以及水土流失加剧,而水田利用则能较好的协调土壤理化性质,可较大程度的改良土壤。     

中国东部玄武岩风化土壤的粘土矿物及碳 汇地球化学研究

     玄武岩风化是大气CO2 的一个主要碳汇过程,气候条件是影响玄武岩风化和固碳速率的重要因素。该文选择中国东 部不同气候带的新生代玄武岩典型风化剖面,进行了粘土矿物和常量元素分析。结果显示,在内蒙古-海南岛的采样区间内, 随着气候条件由干冷向暖湿转化,风化剖面中粘土矿物组合呈现蒙脱石+ 伊利石+ 高岭石→蒙脱石+ 高岭石→高岭石+ 三水 铝石的转变。剖面中土壤元素得失状况也显示出相应的规律,由于存在粉尘输入与风化淋滤作用的综合影响,在干冷的内 蒙古地区,粉尘对于Ca,K,Na,Si 等元素的输入量大于这些元素的淋失量;在山东地区,Ca,K,Na 元素开始快速淋失, 大于粉尘的输入量;在苏皖地区,Si 元素的淋失量开始小于粉尘输入量;而在湿热的海南地区,风化作用强烈,Si显示出 大量淋失的特点,碱性元素几乎全部流失。根据元素的相对得失率和北方粉尘平均组分的校正,初步估算了研究区内玄武 岩风化对大气CO2 的消耗速率,其数值在5.37~181.00 t（km2·a）之间,与Dessert 等（2003）的研究结果大致相当。     

粘土矿物在催化裂化催化剂中的应用

粘土矿物在催化裂化催化剂中的应用表现在三个方面：(1)在无定形硅铝凝胶引入之前,活性白土的使用代表着一个历史阶段;(2)层柱粘土的研究是目前国际上活跃的新型催化材料前沿课题之一,层柱蒙脱石的制备研究是当前最有吸引力的研究方向,铝多核羟基金属阳离子或有铝参与的多核羟基双金属阳离子柱化剂的研究制备是当前主要研究课题,并有从制备单一铝多核羟 基聚合金属阳离子柱化剂向制备铝和其它元素的多核羟基聚合金属阳离子柱化剂的方向发展的趋势;(3 )在寻求新催化剂载体中,伊/蒙间层等矿物的层柱化显得尤为重要,用高岭土作催化裂化催化剂载体,在目前和将来的一段时间内仍将发挥重要作用,高岭土的成因、矿物成分、杂质含量、结构羟基的热稳定性以及物理性质等对催化特性均有影响,并有可能从中寻找到无活性载体。应加强催化剂 载体的矿物学特征与催化特性间的相互关系研究。     

广西东攀剖面二叠系顶部粘土矿物特征及古气候意义

对广西东攀剖面二叠系顶部20个样品中的粘土矿物进行X射线衍射分析。伊利石结晶度值显示这些样品形成于中晚成岩带的地质环境;伊利石、蒙脱石纵向分布规律和伊利石结晶度与伊利石含量的关系表明伊利石除陆源碎屑来源外,可能有部分为蒙脱石伊利石化而成;伊利石结晶度变化曲线和伊蒙混层类型的变化规律表明,本区粘土矿物组合与含量的变化除受到后期成岩作用的影响外,还明显地受沉积因素的控制;伊利石结晶度、伊利石化学指数、高岭石和伊利石的含量、伊蒙混层类型显示东攀剖面以9、10层界线上方5cm为界,古气候由干冷变为湿暖;水介质由偏碱性向酸性转变。     

粘土矿物含量分析中的几个问题

储层岩石中粘土矿物种类及含量分析是划分沉积相带和成岩相带的基础,也是油气层钻井、完井、开发改造中储层保护的关键。本文在分析传统粘土矿物抽提分离方法及其缺点的基础上,提出了多级粒度抽提分离方法,为分析储层岩石中的粘土矿物种类和含量提供了首要的保障。