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粘土任务的教程

补充锦囊 完美下载小客服 2021-03-30
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粘土任务

粘土任务

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  • 学习任务掌握黏土岩的分类及认识主要黏土岩

    一、32313133353236313431303231363533e59b9ee7ad9431333433616234黏土岩的分类(一)按混入物粒度成分的分类按黏土岩中混入的砂或粉砂物质的数量可分为:黏土岩、含粉砂黏土岩、粉砂质黏土岩、含砂黏土岩及砂质黏土岩。(二)按主要黏土矿物成分的分类矿物成分分类一般仅适用于未经后生作用的黏土。分类的原则是首先按矿物成分的种类的多少分为单矿物黏土与复矿物黏土。单矿物黏土再以含量超过50%的某一黏土矿物来命名,如高岭石黏土、蒙脱石黏土、伊利石黏土等。复矿物黏土用矿物的复合名称命名,如高岭石-伊利石黏土等。自然界中的多为复矿物黏土。(三)综合分类按结构、成分和固结程度来分类(表2-5-4),在野外最常用。命名时还需考虑矿物成分、混入物和颜色等诸方面因素,才能较全面地反映黏土岩的特征。表2-5-4 黏土岩的综合分类表二、认识黏土岩类的主要岩石(一)黏土岩的主要岩石特征1.黏土一般为疏松土状岩石,质纯者细腻质软,颜色以浅色为主。根据成因,划分为残积黏土和沉积黏土。根据矿物成分,划分为高岭石黏土(简称高岭土),具有吸水性、可塑性(加水成泥,可以塑造各种形状)、吸收性(从溶液中吸收各种矿物质及有机质的性质)、耐火性(熔点可达1580~1770℃)、烧结性(煅烧后变坚硬)等一系列物理特性,可作为陶瓷工业的主要原料。另一类为蒙脱石黏土,又分为膨润土(斑脱岩)和漂白土两类。膨润土最大特点为吸水后体积膨胀,可达原体积的10~30倍。广泛用于机械铸模、陶瓷、钻探、纺织工业方面。漂白土与膨润土相似,但含钙较多而含钠较少,吸水性和膨胀性较差,具强吸附力,在精炼石油和植物油工业中,可作为脱色剂、漂白剂。此外,还有伊利石黏土,它一般含细碎屑物质较多,颜色多样。2.泥岩黏土经过中等程度的成岩、后生作用,如压固、脱水等作用而成。岩石呈块状,没有明显的层理,在水中不易泡软,可塑性比黏土要差。3.页岩泥岩经过较高程度的后生作用,如重结晶、强固结,具有页理者称页岩。页岩硬度低。致密、不透水、表面光泽暗淡,颜色不一。页岩抵抗风化能力弱,在地形上往往形成低山低谷。按页岩中混入的成分,常划分如下类型:(1)钙质页岩:CaCO3含量<25%的页岩。(2)硅质页岩:含 SiO2含量较高,超过普通页岩中 SiO2的平均含量;有时可达85%。硅质由隐晶质或非晶质的自生石髓、蛋白石等组成。岩石一般呈灰黑色、坚硬。碎片呈棱角状,常与火山碎屑岩、磷质岩、燧石岩等共生。(3)铁质页岩:含少量铁的氧化物、氢氧化物、碳酸盐及硅酸盐等成分的页岩称为铁质页岩。铁质矿物常作为黏土岩的色素而存在。颜色呈紫红、红、暗绿色等。(4)黑色页岩:含多量的细分散的有机质和硫化铁,外貌与碳质页岩相似,但不污手。它主要形成于缺氧的、富含H2S的闭塞的水盆中。(5)碳质页岩:含大量炭化了的有机质,与黑色页岩的区别是:条痕黑色、能污手。(6)油页岩:是含有一定数量(4%~20%)结合沥青的页岩。颜色多样,一般为暗棕-黑色。密度小、具有弹性和滑腻感。以刀片刮之呈刨花状,能用火柴点燃并冒黑烟,具油味。油页岩主要是在闭塞海湾或湖沼环境中,由低等植物如藻类、浮游生物的遗体,在还原条件下堆积形成。油页岩常与生油岩系或含煤岩系共生。如抚顺古近-新近纪煤系地层中的油页岩为湖泊沼泽沉积,广东茂名古近-新近纪油页岩为滨海湾湖沉积。(二)了解黏土岩的研究方法对粒度细小的黏土岩,除野外正确描述其岩性、结构、构造、产状以及接触关系之外,还要进行大量的室内研究工作。现将室内研究的主要方法简述如下:(1)岩石物理性质的测定:如可塑性、烧结性、耐火性、吸水性、加水膨胀性、吸附性等。(2)粒度分析:利用筛分析、萨巴宁法、移液管法及比重计法测定黏土岩的粒度成分。(3)偏光显微镜观察:研究黏土岩的结构、构造和矿物成分。(4)黏土油浸法:利用沉速分析,制成黏土集合体的定向薄片,用浸油测定它的光性常数,并观察集合体的形态。(5)差热分析:利用不同黏土矿物加热时,吸热与放热时的反应温度不同,借助仪器进行记录,与标准矿物对比鉴定它的成分。(6)加热脱水失重分析:这种方法很简单,主要是借助热天平测定黏土矿物的质量变化,绘制脱水曲线来鉴定。(7)电子显微镜法:将黏土矿物放大到4000~5000倍以上,精确地研究其形态,从而确定黏土的矿物成分。(8)X射线分析:与已知矿物分析结果对比,鉴定黏土的矿物成分。(9)其他分析:如染色分析、硫同位素的研究、化学分析、红外吸收光谱分析、有机物的测定等。黏土和黏土岩在自然界中分布十分广泛。它不仅可以直接为工业所利用,而且黏土岩是最重要的生油岩石之一,同时也往往是石油的良好盖层。如大庆油田的白垩系泥岩,就是石油储集的良好盖层。对金属热液矿床来说,透水性的黏土岩是矿液良好的隔挡层,往往能使矿体富集于黏土岩层之下。从水文工程地质方面来说,黏土岩是地下水良好的不透水层。高岭石黏土质岩和蒙脱石黏土质岩能作为黏土矿床。因此对黏土及黏土岩的研究,具有十分重要的经济意义。

  • 学习任务认识黏土岩的矿物成分和结构、构造

    一、黏土岩的矿物成分黏土岩的矿物成分以黏e5a48de588b63231313335323631343130323136353331333433616235土矿物为主,其次为陆源碎屑矿物、自生非黏土矿物及有机质等。黏土矿物是一种含水的硅酸盐或铝硅酸盐,可分为非晶质和结晶质两类。后者又分为层状和链状两种结构类型(表2-5-1),常见的黏土矿物为层状结构的高岭石、多水高岭石(埃洛石)、蒙脱石(胶岭石、微晶高岭石)、伊利石(水云母)、绿泥石等矿物。但在黏土岩中分布最广的是高岭石、伊利石、蒙脱石。它们结晶微小(0.001~0.002mm),多呈板状、片状、纤维状等。这些黏土矿物一部分是由陆源区的母岩风化产物搬运而来的,称为陆源碎屑黏土矿物,另一部分是在积水盆地中沉积、成岩、后生等阶段生成的,称为自生黏土矿物。表2-5-1 黏土矿物分类简表陆源碎屑矿物主要有石英、长石、白云母和少量重矿物和岩屑等细小碎屑,颗粒主要为粉砂级。自生非黏土矿物有铁、锰、铝的氧化物和氢氧化物、碳酸盐、硫酸盐、硅质矿物、铁的硫化物以及磷灰石、石盐、海绿石等(表2-5-2)。这些都是在沉积或成岩过程中生成的化学沉积或胶体沉积矿物;它们含量虽然不高,但可影响黏土质岩石的性质,同时能反映岩石的形成条件及后生变化情况。黏土岩中还常有一些有机质,如碳质、沥青质以及动植物遗体。这些物质的存在,可以帮助推断岩石的沉积环境。表2-5-2 黏土岩中常见的陆源碎屑矿物和自生非黏土矿物二、黏土岩的结构和构造黏土岩的结构和构造是肉眼鉴定和描述黏土岩的重要依据,也可帮助判断其形成条件。(一)黏土岩的结构1.根据黏土质、粉砂及砂的相对含量划分(表2-5-3)具有泥质结构的黏土岩,以手触摸之有滑腻感;用小刀切割的切面很光滑,断口为贝壳状或鱼鳞状。具含粉砂泥质结构和粉砂泥质结构的岩石,以手触摸有粗糙感;刀切面不平坦,断口粗糙。具含砂泥质结构和砂泥质结构的岩石,手触摸之有明显的颗粒感觉,肉眼可见砂粒,断口呈参差状。表2-5-3 按粒度划分的黏土岩的结构类型2.根据黏土矿物集合体的形状划分(1)胶状结构:岩石由凝胶老化形成,可见脱水形成的裂隙、贝壳状纹和球颗。(2)豆状结构:豆粒由黏土矿物组成,直径大于2mm。豆粒无核心、同心层结构。(3)鲕粒结构:鲕粒由黏土矿物组成,直径小于2mm。多具有核心相同心层结构。(4)砾状或角砾状结构:由黏土质沉积物受侵蚀而产生的碎屑(称同生碎屑或内碎屑,或叫泥砾)再沉积,又被黏土质胶结而成。(二)黏土岩的构造黏土岩最常见的构造是层状构造,如果岩石具有平行分裂的薄层状构造,称页理。页理是鳞片状的黏土矿物在压紧过程中平行排列而成的,常含有石英、长石、云母等矿物的细小碎屑。其他如波痕、泥裂、虫迹、结核、水底滑坡等构造在黏土岩也常可见到。

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