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[转载]粘土岩、泥岩、页岩、粘土矿物

已有 5186 次阅读 2010-5-26 16:40 |个人分类:地质专业知识|系统分类:科研笔记|文章来源:转载

粘土岩、泥岩、页岩、粘土矿物 粘土岩 (clay rock) 粘土岩是一种主要由粒径<0.0039mm的细颗粒物质组成的并含有大量粘土矿物的沉积岩。疏松未固结者称为粘土,固结成岩者称为泥岩和页岩。大多数粘土岩是母岩风化产物中的细碎屑物质呈悬浮状态被搬运到沉积场所,以机械方式沉积而成的。部分粘土岩是铝硅酸盐矿物分解的产物在原地堆积而成或在水盆地中通过胶体凝聚作用形成的,成分较纯,常常具有一定的工业价值。粘土矿物是粘土岩中最主要的矿物成分。粘土矿物很细小,它们的结晶大小一般不超过1—2微米。粘土矿物种类繁多,粘土岩中分布最广的是高岭石、水云母、蒙脱石、绿泥石、凹凸棒石等。 粘土岩的化学成分取决于它的矿物成分和粘土矿物中吸附离子的成分。其主要化学组分是SiO2、Al2O3及铁的氧化物等。粘土岩的颜色取决于粘土矿物的成分、杂质矿物的成分、有机质及所含色素的颜色。单一成分的高岭石粘土、水云母粘土等,常呈白色、浅灰色,浅黄色等;某些粘土岩中含细分散状的铁的氧化物和氢氧化物,则呈红色、紫色、棕色、黄色或玫瑰色等;含锰的氧化物时则呈褐色或黑色;含分散状有机质和硫化铁时呈灰色或黑色;若粘土岩中含有较多的海绿石、绿泥石、孔雀石、蓝铜矿时,则呈绿色或蓝色。 粘土岩是分布最广的沉积岩,约占沉积岩总量的60—70%。粘土岩具有独特的物理性质,如可塑性、耐火性、烧结性、膨胀性、吸附性等等,因而在工农业方面有着广泛的用途。近年来,在黑色页岩和碳质页岩中还发现含有稀有元素和稀土元素,构成具有工业价值的矿床。粘土岩是重要的生油岩和油气藏的盖层,研究粘土岩具有重要的经济意义 泥岩 一种层理或页理不明显的粘土岩。矿物成分复杂,主要由粘土矿物(如水云母、高岭石、蒙脱石等)组成,其次为碎屑矿物(石英、长石、云母等)、后生矿物(如绿帘石、绿泥石等)以及铁锰质和有机质。质地松软,固结程度较页岩弱,重结晶不明显。常见类型有:①钙质泥岩。含适量碳酸钙,常见于大陆红色岩系和海洋、潟湖相的沉积岩层。②铁质泥岩。含较多的铁矿物,如赤铁矿、褐铁矿、针铁矿等,多见于红色岩层。③硅质泥岩。SiO2含量较高,不含或极少含铁质和碳酸盐质物,常与铁质岩、硅质岩、锰质岩相伴生。泥岩具吸水、粘结、耐火等性能,可用于制砖瓦、制陶等工业。 页岩 粘土岩的一种。成分复杂,除粘土矿物(如高岭石、蒙脱石、水云母、拜来石等)外,还含有许多碎屑矿物(如石英、长石、云母等)和自生矿物(如铁、铝、锰的氧化物与氢氧化物等)。具页状或薄片状层理。用硬物击打易裂成碎片。  是由粘土物质经压实作用、脱水作用、重结晶作用后形成。  常见类型有:  ①黑色页岩。含较多的有机质。  ②碳质页岩。含有大量已碳化的有机质,常见于煤系地层的顶底板。  ③油页岩。含一定数量的沥青,黑棕色,浅黄褐色等,层理发育,燃烧有沥青味。  ④硅质页岩。含有较多的玉髓、蛋白石等,SiO2含量在85%以上。  ⑤铁质页岩。含少量铁的氧化物、氢氧化物等。多呈红色或灰绿色。在红层和煤系地层中较常见。  ⑥钙质页岩。含CaCO310-30%。  此外,还有混入一定砂质成分者,称为砂质页岩。  页岩抵抗风化的能力弱,在地形上往往因侵蚀形成低山、谷地。  页岩不透水,在地下水分布中往往成为隔水层。 粘土矿物(clay minerals) 粘土矿物这种地球上最常见的物质是最初的生命物质,这一说法已不再是西方的圣经故事和中国的神话传说,而是新的科学研究成果。粘土矿物是一种微小的晶体,科学家们发现,粘土矿物晶体中存在一种有趣的缺陷结构,这种结构可能保存相当多的信息,从而决定晶体生长的取向和构型。因此,对于诸如属于“低技术”的催化剂和膜等原始控制结构来说,这些无机晶体作为一种构造物质要比大的有机分子更为合适得多。

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1 陈苏华

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