狭缝系统与伊利石结晶度Kübler指数的测定及相关问题讨论

根据实验结果,衍射峰半高宽随接收狭缝增大而呈二次曲线线性增大.扫描速度与扫描步长的确定应遵守Wang(1994)提出的关系式,并确定在相对误差小于＜5%的范围内.固定样品条件,选定最优实验条件和使用国际标样标定系统偏差是伊利石结晶度测量中必不可少的重要步骤.不固定样品条件和实验条件,同一样品的伊利石结晶度值将因条件的变化而不同;固定样品和实验条件而不使用国际标样标定系统偏差,则无法与他人数据进行对比,其结果常常错划近变质带的上下界限,造成成岩/变质界限及近变质/浅变质界限的混乱.     

关于伊利石结晶度Kubler指数的误差计算

本文讨论了测量Ｋｕｂｌｅｒ指数时产生的误差来源;提出以统计学方法描述“Ｓｔｒｉｐ型”衍射峰的半高宽度及其误差大小;以衍射强度、衍射峰形态与测量条件关系式描述“Ｄｉｇｉｔａｌ型”衍射峰半高宽的测量误差大小。并特别提出了数字化衍射仪平滑操作产生的误差原理和总体趋势。提出的原理及公式,不仅适合半高宽的误差计算,并可用于数字化光谱分析计算中。     

关于伊利石结晶度诸指数的评价

本文根据结晶学原理、Ｓｃｈｅｒｒｅｒ定律、Ｗａｒｒｅｎ－Ａｖｅｒｂａｃｈ理论和Ｘ射线衍射峰形态学原理提出任何衍射峰都是由五个基本要素组成的,即：衍射峰位置;最大衍射强度;半高宽;衍射峰形态和对称性。各衍射峰要素都具有其自身的物理学意义,其中,只有半高宽和衍射峰形态是与晶体内部结构和大小即结晶度相联系的。据此,分析评价了与Ｘ射线衍射相关的Ｋüｂｌｅｒ指数、Ｗｅｂｅｒ－ＤｕｎｏｙｅｒｄｅＳｅｇｏｎｚａｃ－Ｅｃｏｎｏｍｏｕ指数、Ｗｅａｖｅｒ指数、Ｍｉｌｉｅｒｓ指数、Ｗｅｂｅｒ指数、分解ＨＷ及纯Ｃ轴厚度等伊利石结晶度指数的理论基础、使用前提和条件、特点及误差源。指出Ｋüｂｌｅｒ指数、Ｗｅｂｅｒ－ＤｕｎｏｙｅｒｄｅＳｅｇｏｎｚａｃ－Ｅｃｏｎｏｍｏｕ指数和分解ＨＷ为非条件性单一结晶度指数;Ｗｅａｖｅｒ指数、Ｗｅｂｅｒ指数和高宽比为条件性单一结晶度指数;消除晶体内部微应变影响的ｃ轴厚度为全面描述伊利石结晶度指数;而Ｍｉｌｉｅｒｓ指数不可描述伊利石结晶度。     

关于伊利石结晶度Kübler指数的误差计算

本文讨论了测量Kubler指数时产生的误差来源;提出以统计学方法描述“Strip型”衍射峰的半高宽度及其误差大小;以衍射强度、衍射峰形态与测量条件关系式描述“Digital型”衍射峰半高宽的测量误差大小。并特别提出了数字化衍射仪平滑操作产生的误差原理和总体趋势。提出的原理及公式,不仅适合半高宽的误差计算,也适合于其他衍射参数的分析计算,并可用于数字化光谱分析计算中。     

伊利石结晶度及其在低温变质研究中若干问题的讨论

文中介绍与伊利石结晶度相关的伊利石矿物新的定名方案;讨论了伊利石结晶度的结晶学基础与Scherrer方程式的关系;讨论了三个重要的伊利石结晶度指数Weaver、K櫣bler和Weber指数的关系,并介绍推导的Weaver、K櫣bler和Weber指数的理论关系式;评价了衍射仪测量条件对结晶度数值的影响和三套伊利石结晶度标样的作用以及成岩带、变质带与葡萄石-绿纤石相、沸石相、绿纤石-阳起石亚相对比的依据。建议(1)停用绢云母一词;(2)建立可供各实验室使用的具有晶体结构和晶体化学参数和多型参数的伊利石结晶度标样;(3)建议多开展规范的可进行国际对比的低温变质研究,划分出与国际上一致的成岩带和近变质带,不仅利于低温变质作用理论的研究,而且由于成岩带到近变质转变带是重要的煤气油的生成带,也利于中国煤气油资源的勘探与开发,利于国民经济的长远持续发展。     

伊利石结晶度Kübler，Weaver和Weber指数关系式常数的确定与应用

根据衍射峰具有的不同分布特点推导出了14个伊利石结晶度Kübler指数，Weaver指数和Weber指数关系式中常数项C1-C14的数值，提出了PearsonⅦ分布中形态参数μ与C5，C6，C11，C12的4个定量方程。由此，14个伊利石结晶度指数关系式可直接用于实际计算。根据阿尔卑斯复理石伊利石形态特征Sc=0.731，由这些关系式进行近变质带上下界线的转换得出与Kübler指数0.42～0.25。△2θ界线对应的Weaver指数和Weber指数的界线值分别为5.8～17.6和300～179。讨论了在自然干燥状态下直接进行伊蒙混层鉴定的基本原理。     

应用国际标样对伊利石结晶度测定值的校正及其意义

伊利石的结晶度(IC),又称Kbler指数(K.I.),是指粘土矿物伊利石10×10-8cmXRD峰的半高宽。作为一个变质程度的指标,结晶度广泛用于研究高级成岩—极低级变质—低级变质作用的演变过程,随着变质程度的提高,伊利石结晶度逐渐增大。根据Kbler的建议,近变质带(极低级变质带)上、下边界的伊利石结晶度分别为0.42(°Δ2θ)和0.25(°Δ2θ)。然而,测定伊利石结晶度时,由于缺少国际标样,且各实验室间的样品制备、仪器条件、测试方法也不相同,因而导致获得的数据有较大差别,缺少可比性;因此,使用国际标样对数据进行校正,使各实验室获得的数据都能直接地进行对比,是非常必要的。利用X射线衍射方法测定了由L.N.Warr提供的5个伊利石结晶度的国际标样(其中,4个为岩石碎屑样品,采自英格兰西南部的极低级变质带;1个为单矿物样品,采自印度的花岗岩),获得了校正方程,ICCIS=0.977IC测定值+0.0336(°Δ2θ),R2=0.9835。在实验室内对213件采自国内的样品进行测定,测试条件与国际标样的测试条件相同,利用此方程对测得的伊利石结晶度数值进行校正,证实本实验室对伊利石结晶度的测定具有较高的可信度和国际可比性。     

伊利石结晶度Kübler指数的校正与近变质带的确定

就像用"砝码"标定"称"来测量物质质量一样,伊利石结晶度的测量也需要这样的"砝码"标定它的测量工具——衍射仪,从而能够进行伊利石结晶度的测量和对比。这个砝码就是伊利石结晶度标样或称伊利石结晶度国际标样。第2届Kübler-Frey国际研讨会伊利石结晶度圆桌会议就伊利石结晶度标样和近变质带的确定的问题进行了深入的讨论。会议一致认为,用伊利石结晶度标样校正X射线衍射仪是极为重要和必要的,没有进行标样校正的伊利石结晶度数据将被拒绝发表,经过伊利石结晶度国际标样校正后的伊利石结晶度数据才可用于近变质带的划分和国际对比。本文就伊利石结晶度测量的有关衍射仪类型与差别,衍射仪系统,测量条件,样品的影响和国际标样对仪器的校正等问题进行了分析研究。结果表明不同型号仪器,同型号仪器不同测量条件与状态,样品的不同制备方法都将影响伊利石结晶度Kübler指数的测量。指出只有使用国际标样才可校正测量的伊利石结晶度Kübler指数,从而达到消除偏差准确划分近变质带的标准和进行国际对比的目的。     

由伊利石结晶度研究桂西右江地区区域极低级变质作用

运用伊利石结晶度Kübler指数将桂西右江地区下三叠统罗楼群和中三叠统百逢组下段划归为浅层变质带(K.I△2θ°为0.22～0.25);将中三叠统百逢组上段和河口组划归为近变质带,中三叠统百逢组上段为高级近变质带(K.I△2θ°为0.26～0.33);中三叠统上部河口组为低级近变质带(K.I△2θ°为0.38～0.40),不排除局部为成岩带的可能.地层柱自下向上,伊利石结晶度Kübler指数由小变大,变质程度由高变低,而且,变质作用级别与岩层在地层柱中位置协调以及变质带边界与地层界线趋于一致,证明为区域埋藏极低级变质作用.凌云明山金矿区剖面矿体和百逢组各层段伊利石结晶度Kübler指数为0.42～0.50,属成岩带,且没有明显时空变化规律.     

伊利石结晶度Kbler,Weaver和Weber指数关系式常数的确定与应用

根据衍射峰具有的不同分布特点推导出了14个伊利石结晶度Kbler指数,Weaver指数和Weber指数关系式中常数项C1-C14的数值,提出了PearsonVII分布中形态参数μ与C5,C6,C11,C12的4个定量方程。由此,14个伊利石结晶度指数关系式可直接用于实际计算。根据阿尔卑斯复理石伊利石形态特征Sc=0.731,由这些关系式进行近变质带上下界线的转换得出与Kbler指数0.42～0.25。△2θ界线对应的Weaver指数和Weber指数的界线值分别为5.8～17.6和300～179。讨论了在自然干燥状态下直接进行伊蒙混层鉴定的基本原理。     

西峰风尘堆积的伊利石结晶度及古环境指示

黄土高原第四纪黄土伊利石结晶度是东亚夏季风的有效指标,但以前对该指标的研究主要集中在末次间冰期以来的黄土沉积。本文采用X射线衍射技术对西峰第四纪黄土（0~2.6Ma B.P.）和三趾马红土上部（2.6~3.6Ma B.P.）代表性样品的粘土矿物（ < 2μm）进行了测试,结合伊利石化学指数I（002）/I（001）值对伊利石结晶度Kübler指数（KI值）指示的环境信息进行了分析。结果显示,第四纪黄土伊利石结晶度主要继承了原始风尘特征,而第四纪古土壤伊利石结晶度指数KI值均显著高于相邻黄土,与伊利石化学指数I（002）/I（001）值和成壤特征有较好的一致性,表明KI指数可以有效地指示整个第四纪黄土沉积的风化成壤强度,对研究东亚夏季风长期演化具有重要的潜力;上新世三趾马红土KI值较高的特征表明上新世期间我国北方夏季风环流整体上较第四纪时期强盛。进一步分析KI值与I（002）/I（001）值的关系后发现二者具有较好的线性正相关,表明伊利石结晶度的变化是由于风尘堆积在风化成壤过程中,伴随着Fe-Mg离子的不断淋失,伊利石晶体结构发生改变而引起的。

     

伊利石结晶度Kübler,Weaver和Weber指数关系式常数的确定与应用

根据衍射峰具有的不同分布特点推导出了14个伊利石结晶度Kübler指数,Weaver指数和Weber指数关系式中常数项C1-C14的数值,提出了PearsonⅦ分布中形态参数μ与C5,C6,C11,C12的4个定量方程.由此,14个伊利石结晶度指数关系式可直接用于实际计算.根据阿尔卑斯复理石伊利石形态特征Sc=0.731,由这些关系式进行近变质带上下界线的转换得出与Kübler指数0.42～0.25°△2θ界线对应的Weaver指数和Weber指数的界线值分别为5.8～17.6和300～179.讨论了在自然干燥状态下直接进行伊蒙混层鉴定的基本原理.     

末次间冰期以来黄土中伊利石结晶度的变化与古环境

对环县、长武和渭南3个剖面末次间冰期以来黄土-古土壤样品进行了粘粒（0和S1的KI值自西北向东南呈现逐渐增加趋势,而黄土L1层仅在最南部的渭南剖面呈现较高的值,环县和长武剖面差异不大,均呈现较低的值。综合分析影响黄土KI值变化的各个因素后,认为风化成壤作用可能是影响黄土-古土壤伊利石结晶度指标变化的主要因素,可以作为东亚夏季风环流强度演化的指标。     

伊利石形成相关反应的热力学计算及其对砂岩成岩作用研究的意义

计算了各种可能形成伊利石的反应的热力学条件,在此基础上分析了成岩流体的化学性质对伊利石形成的影响.结果表明,(1)钙长石的伊利石化具有最低的吉布斯自由能增量,该反应主要是在同生到埋藏成岩作用的早期阶段,由富钾的海源流体作用形成的.钠长石和钾长石形成伊利石的反应需要酸性流体的a(K+)/a(H+)(活度比值)保持在伊利石...     

青海省河南县三叠系伊利石结晶度与极低级变质作用

在开展“青海省河南县托叶玛地区I47E007023、I47E008023、I47E009023、1I47E009024四幅1:5万区域地质矿产调查”时,为验证该地区三叠系变质情况,针对三叠系中泥岩(页岩)的伊利石结晶度做了分析测试。30件样品的实验结果表明: 北部宗务隆—泽库地层分区三叠系泥岩(页岩)伊利石Kübler结晶度指数为0.312~0.537,晶胞参数b₀为0.898 0~0.903 2 nm,判断其变质温度小于350 ℃,具葡萄石-绿纤石和沸石相; 南部西倾山地层分区三叠系泥岩(页岩)的伊利石Kübler结晶度指数为0.21~0.318,b₀为0.898 1~0.901 4 nm,变质温度主要分布在200~350 ℃,局部>350 ℃,具葡萄石-绿纤石和绿片岩相。研究认为青海省河南县地区区域变质程度较低,为极低级变质作用或者未发生区域变质作用,且南部西倾山地层分区的变质程度略高于北部宗务隆—泽库地层分区变质程度。这一变质相带研究结论与前人认为的“区域低温动力变质作用及低绿片岩相变质带”不一致,变质程度相对更低。该研究证实了在青海省河南县地区三叠系地层中不存在大面积区域变质作用,仅存在极低级区域变质作用。     

合肥盆地中生界地层的热演化程度——伊利石结晶度的指示

合肥盆地中生界地层的热演化程度以往了解的十分有限。通过盆地内中生界地层一系列自生伊利石结晶度值的测试,揭示地表白垩系地层多数处于成岩作用的晚期,少部分处于成岩作用中期,分别指示其中有机质进入了中—高成熟期或成熟期。钻井中1000m以上地层也处于成岩作用的中期或晚期,类似于地表样品。而钻井中1000m以下所有中生界地层都进入了埋藏变质阶段,指示着有机质的过成熟期。其中1000～3000m深的热演化温度为200～250℃。而3000m以下的热演化温度基本上为250～300℃。这些测试结果为合肥盆地今后的油气远景评价与勘探提供了重要的信息。     

伊利石“开形指数”的地质意义探讨

本文研究的地区为新疆塔里木盆地西南部喀什坳陷和西南坳陷。粘土样品采自地面露头的晚白垩世至早第三纪海相沉积岩中。本文试图用伊利石(001)衍射峰形态变化来探讨该地质时代古地理环境及油气地质问题。运用“开形指数(Ns)”对伊利石(001)衍射峰开放度的研究,认为伊利石开形指数值的变化说明了该地区晚白垩世至早第三纪气候向干旱方向发展,并指示了海盆地的边界线和反映出海进、海退的变化情况及成岩作用程度和有机质的变质程度。     

吉林省东部石炭-二叠系伊利石的成因标志

吉林东部石炭-二叠系主要是一套泥质岩石, 其详细深入的矿物学工作尚不多见。利用JSM-6700F场发射电镜及INCA能谱仪,研究了伊利石的显微形貌和微区成分。采用D/max-2500 X-射线衍射仪,研究了伊利石的结晶度、多型和b₀值。结果表明:研究区伊利石结晶度变化于0.26~0.77,平均值为0.44;伊利石（白云母）多型有3种类型,分别为1M_d型、1M_d+2M₁混合型和2M₁型;伊利石（白云母）b₀值为8.996~9.045,平均值为9.007Å。石炭系伊利石结晶度变化于0.26~0.50,平均值为0.35,主要呈2M₁多型,b₀平均值为9.011Å,主要是低级近变质带的产物;二叠系伊利石结晶度变化于0.26~0.50,平均值为0.42,主要为1M_d+2M₁混合型多型,b₀平均值为9.004Å,主要为晚期成岩带的产物。     

鄂尔多斯盆地东北部太原组砂岩中伊利石的特征及成岩演化

岩石学观察和X射线衍射分析表明,伊利石是鄂尔多斯盆地东北部地区上古生界太原组砂岩储层中分布最广、含量最丰富的黏土矿物。显微观察识别出下述几种类型的伊利石:碎屑伊利石、具蒙皂石转化特征的伊利石、交代长石的伊利石、具高岭石过渡形貌的伊利石以及其他的自生伊利石。根据研究区太原组浅海沉积背景以及砂岩样品的组构、矿物学特征,认为一部分伊利石的成因与浅埋藏开放体系中大量外部来源的钾有关。而太原组砂岩中高岭石在数量上的缺失以及相关的岩相学特征则表明大部分伊利石应来自于深埋藏条件下钾长石与高岭石之间的反应。该过程是受到热力学与动力学控制的,早成岩期高K+/H+活度比的流体对钾长石的保存、伊利石化作用发生前长石向高岭石的转化以及相对较高的地层温度是其重要的控制条件。     

关于甚低级变质作用与近变质带研究中的几个问题

本文集中讨论了甚低级变质作用研究中涉及到的几个问题，包括：① 近变质带的创立及其在解决划分成岩作用与变质作用界线这一国际难题中所取得的进步；② 伊利石结晶度对碎屑岩甚低级变质作用研究起到的作用与贡献；③ 仪器校正、粒度大小及其与Kübler指数的经验关系式；④ 泥质碎屑岩中的成岩指示矿物与变质指示矿物；⑤ 松潘 甘孜、巴颜喀拉造山带的甚低级变质作用的模式与新的成因解释；⑥ 讨论了涉及到的科学研究的相关规则。提出了运用指示矿物结合伊利石结晶度划分成岩作用/变质作用界线的方案和建立喜马拉雅伊利石结晶度标样的重要性与必要性；提出碎屑岩甚低级变质作用的新成因模式。