贵州绿豆岩中粘土矿物特征及其成因探讨

本文应用Ｘ射线衍射、红外光谱、差热分析，电子显微镜、化学分析、沉积相分析等方法，详细研究了贵州早、中三叠世间绿豆岩及其粘土矿物组成，确定了贵州绿豆岩中主要粘土矿物为伊利石、蒙脱石、高岭和伊利石／蒙脱石混层矿物。由于各地沉积环境和成岩条件的差异，分别形成伊利石粘土岩、蒙脱石粘土岩和高岭石粘土岩。探讨了绿豆及其粘土矿物的形成机理，为绿豆岩的开发利用提供了系统的新资料。     

川东华蓥山二叠系/三叠系界线附近粘土层中粘土矿物的类型及成因

对川东华蓥山二叠系/三叠系界线附近粘土层中的粘土矿物进行野外采样和室内X射线衍射分析,结果表明,这些粘土矿物主要由规则混层伊利石-蒙脱石组成,其中1个样品可能含有少量不规则混层绿泥石-蒙脱石等粘土矿物。总地看来,该界线粘土层中的规则混层伊利石－蒙脱石中伊利石层的含量自下而上呈现减少的趋势,平均含量约83%,所经历的最大古地温在125～150℃之间。这些粘土矿物的构成和特征与前人在华南其他地区相同层位取得的成果总体上具有较好的一致性,显示了该粘土层成因的相同性及所具有的等时意义。不同地区粘土矿物构成的差异性（如高岭石的存在与含量）可能与二叠系/三叠系界线不整合的存在与否或间断时间有关,规则混层伊利石－蒙脱石的混层比则与埋藏历史和沉积—沉积期后的流体介质有关。     

川东华蓥山二叠系／三叠系界线附近粘土层中粘土矿物的类型及成因

对川东华蓥山二叠系／三叠系界线附近粘土层中的粘土矿物进行野外采样和室内X射线衍射分析,结果表明,这些粘土矿物主要由规则混层伊利石-蒙脱石组成,其中1个样品可能舍有少量不规则混层绿泥石-蒙脱石等粘土矿物。总地看来．该界线粘土层中的规则混层伊利石-蒙脱石中伊利石层的含量自下而上呈现减少的趋势,平均含量约83％,所经历的最大古地温在125-150℃之间。这些粘土矿物的构成和特征与前人在华南其他地区相同层位取得的成果总体上具有较好的一致性．显示了该粘土层成因的相同性及所具有的等时意义。不同地区粘土矿物构成的差异性（如高岭石的存在与含量）可能与二叠系／三叠系界线不整合的存在与否或间断时间有关,规则混层伊利石-蒙脱石的混层比则与埋藏历史和沉积-沉积期后的流体介质有关。     

贵州花溪P-T界线附近粘土矿物结构及成因意义

为了揭示贵州花溪区海相P-T界线附近粘土岩的成因及物质来源,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及差示扫描量热法(DSC),对粘土层中粘土矿物的精细结构进行了深入的研究.结果表明,样品中的粘土矿物共有两种物质来源.样品YN06质地致密,粘土颗粒具有一定的定向性,主要粘土矿物成分为伊利石和少量绿泥石.粘土矿物颗粒具有不规则的轮廓及参差不齐的边缘;样品脱羟基反应温度为590℃,表明样品中的伊利石主要为tv结构,来源于陆地机械风化作用.其余五件样品主要粘土矿物为伊蒙规则混层和伊利石以及少量蒙脱石、绿泥石,脱羟基温度均大于600℃,表明样品中的粘土矿物主要以cv结构为主,含有少量的tv结构,指示粘土岩主要来源于火山物质的蚀变并伴随部分陆源碎屑物质沉积形成.     

蒙脱石+伊/蒙混层+伊利石等粘土矿物混合物相X射线定量分析方法—模拟定量法

本文提出粘土矿物(特别是含伊/蒙不规则混层粘土矿物)混合物相的X射线定量分析方法——模拟定量法。着重解决在蒙脱石-不规则伊/蒙混层粘土矿物-伊利石组合中,伊/蒙混层粘土矿物的定量分析计算。模拟定量法是对以前的各种粘土矿物X射线定量分析方法的补充。用纯净的蒙脱石、伊利石、高岭石、绿泥石及各种伊/蒙混层比的伊/蒙混层粘土矿物,配制了各种不同组合的粘土矿物混合样品,制成定向薄膜片,进行了X射线分析,讨论了各种组合的粘土矿物混合物相X射线衍射图谱的特征,并在此基础上提出了粘土混合物相定量分析的方法。     

徐水五香坡粘土中混合层矿物的研究

五香坡粘土是由石英钠长斑岩风化而成的一种粘土。该粘土主要由高岭石、蒙脱石和伊利石组成,而且伴生了少量的混合层粘土矿物。混合层粘土矿物通过用乙二醇处理与加热至520℃(1.5h)后的X射线衍射鉴定,它们是伊利石-蒙脱石规则混合层矿物和伊利石/蒙脱石不规则混合层矿物。在粘土中发现了混合层粘土矿物,这为伊利石和蒙脱石之间的转变提供了依据。     

滇东磷矿床中粘土矿物的研究

滇东磷矿床中粘土矿物分布比较广泛,在震旦系到寒武系各地层中均有分布。本文仅讨论下寒武统渔户村组中谊村段磷矿层夹层及顶、底板页岩中的粘土矿物。经化学分析、X射线衍射、红外吸收光谱分析、差热分析及电子显微镜分析,确定长区磷矿床中的粘土矿物主要是伊利石和伊利石/蒙脱石不规则混层矿物,其次为高岭石、变埃洛石,含少量海绿石。通过对混层矿物的研究,为本区矿物间的转化、沉积环境及成岩作用的探讨提供了重要的资料。     

苏北闵桥含油玄武岩中粘土矿物的组合特征及其应用

苏北闵桥地区含油玄武岩的主要次生蚀变粘土矿物为:皂石、绿泥石、蒙脱石、伊利石、伊利石/蒙脱石混层、高岭石、方沸石等.不同类型的玄武岩中粘土矿物组合不同,最具特征的组合为:致密玄武岩-皂石(为主)+其它矿物;淬碎玄武岩-蒙脱石(为主)+伊利石+伊利石/蒙脱石混层+高岭石;碎裂玄武岩-皂石(为主)+绿泥石+方沸石.蚀变玄武岩中,随着蚀变作用由弱到强,这些粘土矿物可以分成四个带:皂石带-绿泥石带-蒙脱石带-高岭石带.这种分带性与夏威夷玄武岩中热液成因的粘土矿物的分带性具有可比性.在一个玄武岩岩流单元不同部位,特征粘土矿物为:底部位-蒙脱石;中部位-皂石;顶部位-伊利石+伊利石/蒙脱石混层.风化带特征粘土矿物为蒙脱石,少量高岭石.本文还对利用粘土矿物组合特征在玄武岩含油性、古地理及古环境等方面的应用进行了探讨.     

鄂尔多斯盆地杭锦旗地区上古生界砂岩中储层粘土矿物特征分析

鄂尔多斯盆地杭锦旗地区上古生界砂岩储层中普遍发育粘土矿物,根据岩心薄片观察,自然γ能谱测井交会图识别出的粘土矿物类型有高岭石、伊利石、蒙脱石、绿泥石。薄片分析按粘土矿物形成方式划出沉积粘土和成岩粘土(蚀变、转变及化学成因粘土),以及按其产出状态尚划出构造(骨架)粘土和结构(填隙)粘土,并定量分析出构造粘土和结构粘土含量在多数层段分别为20%以上与10%~18%。依据自然γ能谱测井分析采用多元线性逐步回归分析法,查明各粘土矿物含量同T h,U,K质量分数之间的相关系数都大于0.85,建立了粘土矿物定量计算模型X=a-b×T h c×U d×T h/K还对储层中粘土矿物进行预测及粘土矿物的纵向分布特征分析。     

安徽宣城红土剖面中粘土矿物过渡相及其意义

为研究长江中下游红土剖面中粘土矿物的特征及其成因意义, 对安徽宣城红土剖面中粘土矿物进行深入、系统的X射线衍射分析.结果表明, 宣城剖面各土壤层中粘土矿物成分基本一致, 主要为蛭石、伊利石、高岭石, 以及粘土矿物过渡相. 由采自剖面上部样品的X射线衍射图可知, 经乙二醇饱和后7 ?衍射峰可分解为7.15、7.60和7.92 ?三部分, 表明除了高岭石(7.15 ?)外, 还存在高岭晶层含量分别为~80%和~95%的2种高岭-蒙脱石过渡相, 并以前者为主; 剖面下部样品在乙二醇饱和后, 7 ?衍射峰可分解为7.16、7.79和8.35 ?等3个衍射峰, 其中8.35 ?峰衍射强度很小, 表明除了高岭石外, 样品中存在高岭晶层含量为~90%和~43%的高岭-蒙脱石过渡相, 后者含量甚少.甲酰胺饱和结果表明, 高岭-蒙脱石混层粘土矿物相中高岭晶层为埃洛石相.加热试验的衍射图中10 ?衍射峰强度明显增强, 证实高岭相中含有一定数量的来源于绿泥石风化的蒙脱石间层; 而10 ?衍射峰的低角度一侧没有出现拖尾现象, 则指示高岭-蒙脱石混层矿物中的蒙脱石不是简单的羟基间层蒙脱石.此外, 红土剖面中还普遍出现过渡性粘土矿物伊利石-蒙脱石混层和伊利石-蛭石混层粘土矿物.大量过渡性粘土矿物相的出现, 从成土作用的角度上说明红土沉积物经历了沉积-风化、以及多期风化作用叠加, 而且在沉积-风化成土过程中, 气候环境变化于强烈化学风化的温暖、季节性干旱和强烈风化淋滤的温暖而更加潮湿的条件.蛭石-伊利石混层粘土矿物仅发育于红土剖面上部, 表明总体上剖面上部的化学风化程度低于剖面下部.      

The Multistage Illite Evolution in Upper Proterozoic Claystones from the Srednii Peninsula,Murmansk Coast of the Barents Sea

Fine-grained clay subfractions (SFs) with a particle size of <0.1, 0.1–0.2, 0.2–0.3, 0.3–0.6, 0.6–2.0, and 2–5 m separated from the claystone of Upper Precambrian Pumanskaya and Poropelonskaya formations on the Srednii Peninsula were studied by transmission electron microscopy, X-ray diffraction, and Rb–Sr methods. All subfractions consist of the low-temperature illite and chlorite, and the contribution of chlorite decreases with diminishing particle size. The crystallinity index and I ₀₀₂/I ₀₀₁ ratio increase from coarse- to fine-grained SFs. The leaching by ammonium acetate solution and the Rb–Sr systematics in combination with mineralogical and morphological data indicate that illite in Upper Proterozoic claystone from the Srednii Peninsula was formed during three time intervals: 810–830, 610–620, and about 570 Ma ago. The first generation of this mineral with a low Rb/Sr ratio dominates in coarse-grained SFs while the second and third generations with a high Rb/Sr ratio prevail in fine-grained SFs. All of the three generations are known in the Poropelon claystone, whereas the Puman claystone contains only illite of the first and second generations. Geological processes responsible for the multistage illite evolution in claystones are discussed.     

Origin of red beds in a Cambrian flysch sequence, Canadian Appalachians, Quebec

The basal unit of this flysch sequence consists of about 700 m of rhythmically interlayered red and green claystone intercalated with feldspathic sandstone and lithic conglomerate. Chemical analyses show that both types of claystones have approximately the same Fe₂O₃ content (8%). The presence within green claystone of inarticulate brachiopods, thin laminations of phosphate and pyrite, coupled with a high Mn content (Fe/Mn : 27) together with the composition of the chlorites, suggest that green mud was deposited slowly in a marine environment under reducing conditions. The hematite content of red claystone averages 4%. The Fe/Mn is high (71), and the clay fraction contains chamosite in addition to chlorite and illite. These characteristics favour a paralic oxidizing environment for the red muds. Rapid resedimentation of red sediment from a paralic environment into the green lithotope, rather than a lateral variation of facies, is suggested by: (1) the distribution of the two hemirhythms in the stratigraphic column, (2) the presence in the red hemirhythm of large slump structures, contorted laminations, and pebbly claystone, and (3) by the internal sedimentary structures of the coarse fraction.     

华北南缘石炭纪仁村大型喀斯特型铝土矿物质来源与成矿过程研究

华北克拉通在中奥陶世至晚石炭世经历了强烈的风化和喀斯特化作用, 并在晚石炭世形成大规模喀斯特型铝土矿, 但是其物质来源及成矿过程目前仍存争议。本文选取华北南缘仁村大型喀斯特型铝土矿床, 在矿床地质剖析基础上, 对两个钻孔岩心进行矿物学、地球化学、碳-氧同位素分析, 剖析了成矿物质来源和成矿环境条件, 总结了铝土矿形成过程。仁村铝土矿含矿岩系赋存于奥陶系灰岩风化面之上的石炭系本溪组中, 含矿岩系自下而上包括铁质粘土岩、铝土矿和粘土岩。X衍射和扫描电镜-能谱分析显示铁质粘土岩主要矿物为菱铁矿和伊利石, 铝土矿主要矿物为硬水铝石、黄铁矿、菱铁矿、锐钛矿、伊利石和高岭石, 而粘土岩主要矿物为高岭石和勃姆石。铁质粘土岩元素组成以SiO₂、FeO、Al₂O₃为主, 铝土矿以Al₂O₃、SiO₂、FeO、TiO₂为主, 而粘土岩主要为SiO₂。微量元素Zr、Hf、Nb、Ta、Th和U等在含矿岩系呈现整体富集, 稀土元素主要在铝土矿层底部富集。硬水铝石-黄铁矿-菱铁矿矿物集合体、铝土矿层中Ce异常、La/Y和(La/Yb)_N比值以及菱铁矿C-O同位素组成(δ¹³C: -11.35‰~-7.63‰; δ¹⁸O: -9.26‰~-5.93‰)揭示铝土矿主要形成于地表碱性-还原的喀斯特洼地环境, 微生物广泛参与成矿过程。微量-稀土元素组成及稳定元素比率显示含矿岩系成矿物源存在明显垂向变化。其中, 底部铁质粘土岩主体为底板碳酸盐岩原地风化形成, 而顶部铝土矿和粘土岩为异地来源。综合前人研究成果, 提出了华北南缘石炭系本溪组铝粘土矿三阶段形成过程: 早期风化阶段(450~320Ma)形成铁质粘土岩或铁质风化壳; 物源输送阶段(320~310Ma)堆积大规模成矿物质; 成矿及后生改造阶段(< 310Ma)形成大规模铝粘土矿。

     

陕南镇巴地区中-晚三叠世界线富锂黏土岩的发现及找矿意义

首次报道了扬子板块北缘镇巴地区中-晚三叠世界线黏土岩锂的超常富集,黏土岩产于关岭组(T₂g)/须家河组(T₃x)平行不整合界面,为古风化壳沉积物,Li₂O品位0.08%～0.11%,最高达0.22%,超过了该类型矿产的边界品位(0.06%),界线黏土岩的岩石学特征、矿物组成及岩石成因亟待查明。本文通过XRD分析、TIMA分析以及详细的地球化学研究,查明了界线黏土岩的矿物组成,探讨了黏土岩形成的沉积环境及物质来源,提出了不整合面黏土岩类关键金属矿产的综合找矿方向。研究表明,镇巴地区T₂/T₃界线黏土岩主要由石英、伊利石、高岭石组成,并含有极少量绿泥石、蒙脱石和铝绿泥石。主量元素(SiO₂、Al₂O₃、^TFe₂O₃、TiO₂)特征表明界线黏土岩属于铝土质泥岩,黏土岩CIA值(化学蚀变指数)为85～93,ICV值(成分变异指数)为0...     

高放废物地质处置黏土岩处置库围岩研究现状

世界上很多国家都对处置库的可能围岩进行了详细研究。通过对比,认为花岗岩、黏土岩、岩盐比较适合作为处置库围岩,而黏土岩由于具有自封闭性、渗透率低等其他岩石类型不可比拟的优点,因而将黏土岩作为高放废物地质处置库围岩越来越受到各国的关注。文章同时介绍了瑞士、法国、比利时等国家在黏土岩中所进行的大量研究,均认为在黏土岩中处置高放废物和乏燃料是安全的。文章还对黏土岩处置库概念设计、黏土岩处置库围岩地下实验室研究,以及我国开展黏土岩处置库研究的意义等进行了综述。     

内蒙古苏宏图地区黏土岩矿物组成与地球化学特征

为探究内蒙古苏宏图地区黏土岩的地球化学特征、沉积物质来源和构造环境,利用多晶X射线衍射（XRD）和ICP-AES/MS分析法对苏宏图地区SZK-2井20件黏土岩岩芯样品进行分析测试。结果表明：XRD分析显示苏宏图地区黏土岩中黏土矿物组成以伊利石为主,伊利石质量分数平均值为37.64%;与大陆上地壳相比,黏土岩相对富集SiO2、Al2O3、Zr、As,贫P2O5、MgO、MnO、Cr、Ni,两者的K2O、TiO2、Sr、Ba含量接近。黏土岩中稀土元素特征为轻稀土元素富集,重稀土元素相对亏损,表现为明显的右倾,出现明显的Eu（平均值=0.60）负异常和Ce（平均值=1.01）轻微负异常,与大陆上地壳稀土元素的配分模式较为相似;K2O/Na2O-SiO2和微量元素构造背景判别图解中,样品多数落在大陆岛弧区,少量落在活动大陆边缘,反映了苏宏图地区沉积时期的物源来自于上地壳长英质物源且形成于大陆岛弧的构造背景中。     

河南某地粘土矿中锂绿泥石的发现及初步研究

本文将粘土岩中含锂最高(Li_2O——1.76%)的16号样品分成八个粒级,采用X射线粉晶照相、X射线粉末衍射,红外吸收光谱、差热、化学全分析、透射和扫描电镜以及质子核磁共振和顺磁共振等手段,对其进行了较详细的研究。结果表明,样品主要由结晶较好的细粒锂绿泥石组成,含少量的伊利石。经计算得锂绿泥石的化学式为: (Li_(0.68) Ca_(0.01) Na_(0.01))_0.70 (Al_(3.85) Mg_(0.09) Fe_(0.05)~(2+) Fe_(0.01)~(3+))_4 (Si_(3.11)Al_(0.89)O_(10))(OH)_8利用X射线衍射强度估算,锂绿泥石在全岩中的含量约为85.1%,因而该样品可称做锂绿泥石粘土岩。根据锂绿泥石的共生组合和化学组成,结合显微镜下鉴定结果,推断本区锂绿泥石是伊利石在成岩作用中于较适宜的条件下转变来的。     

云南白登浅海相磷块岩与青龙哨陆相磷块岩的对比研究

白登磷矿是我国重要的浅海相磷块岩矿床,而青龙哨磷矿是我国重要的陆相磷块岩矿床.两地磷矿品位高,储量大,是滇池地区正在开采的2个重要磷矿基地.野外工作研究发现,青龙哨角砾状磷块岩顶板的磷锶铝石矿层和高岭土黏土岩二者呈超覆式不整合接触.深入研究发现其具有陆相磷块岩的许多特征,而没有浅海相磷块岩的原生沉积构造特征.同时,白登磷矿见上下2层工业矿体,而青龙哨磷矿仅见1层工业矿体.对此二矿床特点进行了对比分析.     

河北省奥陶纪马家沟组顶部古风化壳中三稀元素赋存状态及富集机制

河北省奥陶纪马家沟组与晚石炭世本溪组之间发育一套古风化壳层,岩性主要为铁质黏土岩、铝质黏土岩和铝土岩,剖面从顶到底具典型的“煤-铝-铁”结构。地球化学分析结果显示,冀东石岭和冀南同义岭古风化壳样品的轻稀土元素氧化物总质量分数分别达0.0893%和0.0717%,均超过了古风化壳型轻稀土矿边界品位,冀北煤窑山古风化壳样品的轻稀土元素总质量分数为0.0504%,也具明显富集特征。古风化壳中部分样品稀有元素Li含量也超过了伴生边界品位。通过元素逐级分离试验定量分析出古风化壳中的三稀元素主要以矿物相存在,再通过X射线衍射分析、电子探针分析进一步确定三稀元素主要以类质同象赋存于伊利石、高岭石等黏土矿物中,少量以化合态存在于独立的稀土矿物中。综合分析认为,古风化壳中三稀元素的矿化富集依次经历了风化壳形成阶段、铝质岩系形成阶段及沉积压实阶段的多阶段演化。