大青山巨厚煤层夹矸中高岭石的显微特征及其成因意义

本文采用多种电子显微技术,研究了内蒙古大青山煤田晚古生代巨厚煤层平矸－隐晶质高岭石泥岩。透射电镜下,晶体程序不一、形态复杂多变的玻屑状高岭石和盘旋状埃洛石;扫描电镜下,泥粒状高岭石和蠕虫状高岭石及及二者所构成的斑状结构等许多具成因意义的微有（０．１～１０－μｍ）显微特征,充分证明该夹矸层为火山灰蚀变成因（ｔｏｎｓｔｅｉｎ）。     

东营凹陷沙河街组砂岩储层高岭石类型、特征及其成因

高岭石是东营凹陷沙河街组砂岩储层中常见的黏土矿物,对储层物性具有重要的影响,但目前对其特征及成因的研究较少。本文利用薄片分析、阴极发光、扫描电镜、X射线能谱等多种技术手段,结合东营凹陷构造演化、流体活动历史与成岩序列研究了东营凹陷高岭石的类型、特征及其成因。研究结果表明:东营凹陷沙河街组砂岩储层主要发育两类高岭石,第一类高岭石晶形发育良好,单偏光下呈鳞片-蠕虫状,扫描电镜下单晶呈假六方片状,晶体排列紧密,集合体呈蠕虫状或书页状,成分纯;第二类高岭石晶形发育不及第一期,单偏光下呈鳞片状,扫描电镜下可见晶层卷曲,晶体排列疏松,集合体呈手风琴状,其成分中除了Al、Si、O还含有少量Fe、Ca元素。高岭石主要为自生高岭石,是长石在有机质演化过程中产生的酸性流体作用下发生溶蚀作用的产物。但是,两类高岭石具有不同的形成时期、成因和形成环境,其中,第一类高岭石主要形成于东营末期,是沙四段上部烃源岩生烃和油气成藏时生成的有机酸溶蚀长石的产物;而第二类高岭石形成于馆陶期末和明化镇组大规模油气充注时期,此时,处于晚成岩A期,大量的蒙脱石向伊利石转化,酸性流体中含有较多的Fe2+、Ca2+等。     

煤系高岭石的原始晶粒尺寸及结晶度对插层作用的影响

采用SEM、XRF、XRD和IR研究了大同、平朔和淮北煤系高岭石的结构、粒度及其特性,探讨了粒度大小对高岭石插层作用的影响及其机理。研究发现:粒度中等且结晶有序的平朔煤系高岭石插层率最高,其次为晶体粗大但结晶有序的大同高岭石,粒度最小且结晶无序的淮北高岭石插层率最低。研究认为高岭石原始晶粒粒度对高岭石插层作用有重要影响,中等粒度最有利于高岭石插层作用的进行,粒度过大或过小均不利于高岭石插层作用的进行,其原因是由于不同粒度的高岭石插层作用过程中导致的差异弹性变形引起的。结晶有序度对高岭石插层作用也有重要影响,结构无序不利于插层作用的进行。     

黔西上二叠统宣威组下段超常富集稀土元素的沉积环境分析

目前世界上稀土矿床类型主要包括中国内蒙古白云鄂博型稀土矿床、花岗岩型风化壳离子吸附型稀土矿床、以及最新研究发现的深海远洋粘土沉积型稀土矿床。然而贵州西部毕节地区上二叠统宣威组下段高岭石质硬质粘土岩系超常富集稀土的成矿特征研究却并未引起人们的足够重视。最早发现并报道的是1∶20万威宁幅     

宁武煤田平朔矿区9号煤中锂的富集机理

从宁武煤田平朔矿区的9号煤中共采了58个煤样,通过光学显微镜、逐级化学提取、SEM-EDX分析、X射线粉末衍射和ICP-MS技术对这些样品进行分析。结果表明9号煤中Li的平均含量达到152 mg/kg,9号煤的点储量为36.7亿吨,Li O2的量达119.5万吨,也就是说煤层中锂的储量约为55.8万吨;逐级化学提取过程的结果表明,Li的富集主要与无机物有关,只有约5.5%的锂具有有机亲和力,这些无机矿物是高岭石、勃姆石、绿泥石族矿物、石英、方解石、黄铁矿以及无定形粘土状矿物等,在含锂煤层中,锂可能被粘土矿物吸附;根据古地理研究,9号煤中锂的最初来源可能是阴山古陆,盆地北部本溪组中的铝土矿可能是锂的直接来源。     

注水开发油田粘土矿物变化及其对剩余油形成影响

以注水开发油田苏北盆地真武油田为例,通过X射线、扫描电镜、薄片观察等实验分析,探讨了粘土矿物在注水开发过程中的微观和宏观变化特征,分析了粘土颗粒在注水储层中运移方式,并估算了粘土矿物各组分机械渗流的颗粒大小。结果表明:随着开发程度的逐渐加深伊蒙混层的相对含量逐渐减少而高岭石却是相应增加,伊利石和绿泥石基本不变;粘土颗粒主要以机械渗流运移为主;制约粘土矿物的运移的主要条件为孔喉的宽度,估算的粘土矿物运移最小孔喉宽度为20μm。粘土矿物的转化导致储层孔隙结构的变化,表现为储层粗孔道更加通畅,细孔道更容易被堵塞,从而控制和影响着油田开发后期剩余油的形成。     

X射线衍射和红外光谱法分析高岭石结晶度

用X射线衍射和红外光谱法研究了浙江临安纤岭一带高岭石样品（A,B,C,D四个样品）的结晶度,并考察两种方法分析结果的相关性.分析结果表明B样品的Hinckley指数为1.28、红外结晶指数为1.57,结晶度最好.两种方法相关性较好,均可用来分析高岭石结晶度.     

高岭石水溶液的界面反应特征

高岭石的表面荷电性、溶解及其对 Cu2 、 Pb2 的吸附等实验结果表明, 高岭石的零净质子电荷点 pHPZNPC=5.2,但端面 >AlOH的 pHPZNPC在 6.5～ 7.0之间,而 >SiOH的 pHPZNPC < 2.3;然而,在 pH 2～ 10范围,ζ电位均为负值,即电动电荷等于零对应的 pH (pHIEP) < 2;且在 pH < 4溶解时, Al溶出率比 Si高,表明高岭石表层形成富 Si贫 Al层.随着溶液 pH由酸性往碱性的变化,重金属离子的吸附表现为离子交换与表面配位模式并存,并发生规律性的变化:在 pH < 6.5时主要表现为离子交换吸附,在 pH < 4时由于受到高岭石 Al的高溶出及较高的离子强度影响,高岭石对 Cu2 、 Pb2 的吸附率较低,但在 pH 5～ 6附近吸附率有明显的提升,并且有个吸附平台;在 pH > 6.5时,主要表现为离子交换和表面配位均为重要的吸附机制,若 pH再升高或重金属离子浓度过高时甚至发生表面沉淀.研究还表明,溶液 pH与离子强度影响高岭石水界面反应过程,表面溶解与质子化反应改变高岭石的表面性质,包括表面荷电性和表面位化合形态,因而调控 Cu2 、 Pb2 的界面吸附行为.     

“老挝田黄石”的物质组成特征

针对近年市场新出现的老挝"田黄"石,采用折射率仪、静水称重法等常规宝石学特征分析,并结合傅里叶红外光谱(FTIR)、电子微探针(EPMA)、X射线粉晶衍射(XRD)等大型仪器分析测试技术,对老挝田黄石的谱学特征进行了研究,并与寿山田黄石进行对比。结果表明,老挝田黄石与寿山田黄石均以高岭石族矿物为主,常规宝石学性质相近。老挝田黄石主要成分为地开石、高岭石及地开石-高岭石过渡矿物,与地开石质寿山石(高山石等)类似,不含珍珠陶石;寿山田黄石主要成分则为地开石、高岭石、珍珠陶石,部分样品含有白云母。