第八章粘土岩.ppt

《第八章粘土岩.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第八章粘土岩第一节概述第二节粘土岩的物质成分第三节粘土岩的结构、构造和颜色第四节粘土岩的分类及主要类型第五节粘土沉积物的沉积后变化第一节概述粘土岩是指以粘土矿物为主（含量大于50％）的沉积岩。疏松或末固结者称为粘土。粘土岩的粒度组分大都很细小，这主要是因粘土矿物的粒度细小所致。粘土矿物的粒径一般都在0.005mm或0.0039mm以下，甚至在0.00lmm以下。因此，就粒度组分而论，小子0.005mm或小于0.0039mm的组分含量大于50％的岩石，称为粘土岩。粘土岩这一术语的涵义和使用，在国际沉积

2、学界仍未有统一的认识。英美学者大都把粒级范围小于1/256mm、含量大于2/3的岩石称为粘土岩，把粒级范围为1/6—1/256mm、含量大于2/3的岩石称为粉砂岩，两者之间的过渡类型称为泥岩，把所有这些岩石总称为泥状岩或泥质岩。前苏联的一些学者则把泥质颗粒（小于0.01mm）含量达50％的岩石称为粘土质岩，其中大于0.001mm的颗粒不少于25％。构成粘土岩主要组分的粘土矿物大多数来自母岩风化的产物，并以悬浮方式搬运至汇水盆地，以机械方式沉积而成。由汇水盆地中SiO2和Al2O3胶体的凝聚作用形成的

3、自生粘土矿物，以及由火山碎屑物质蚀变形成的粘土矿物，在粘土岩中所占比例较少。因此，就形成机理而言，粘土岩类应归属陆源碎屑沉积岩。粘土岩是沉积岩中分布最广的一类，约占沉积岩总量的60％。粘土岩不仅是重要的生油岩，同时还是良好的盖层，甚至还可作为油气的储集层。因此，粘土岩研究不仅对沉积岩成因、沉积环境分析起重要作用，而且还具有重要石油地质意义。粘土岩常具有一些独特的物理性质（如非渗透性、吸附性、吸水膨胀性、可塑性、耐火性、烧结性、粘结性、干缩性等），有些黑色页岩和碳质页岩还含有一些稀土元素，这就使粘土岩

4、具有更广泛的工业使用价值。第二节粘土岩的物质成分粘土岩的矿物成分以粘土矿物为主，次为陆源碎屑物质、化学沉淀的非粘土矿物及有机质。其化学成分以SiO2、Al2O3和H2O为主，次为Fe，Mg，Ca，Na，K的氧化物及一些微量元素。一、粘土矿物二、非粘土矿物三、有机质一、粘土矿物粘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层状两种结构类型。最常见者为层状结构的粘土矿物。层状结构的粘土矿物由两种基本结构层组成：一种为硅氧四面体层；另一种为铝氧八面体层或镁氧八面体层。四

5、面体和八面体基本结构层在空间上彼此以一定规律结合就形成了“结构单元层”。根据结构单元层中各基本结构层相互结合的比例及叠置方式不同，可将层状结构粘土矿物的结构单元层分为以下三种类型。1.1：1型1：1型由一层四面体层和一层八面体层叠置并连接在一起而构成。四面体层中不出现Si4＋与Al3＋的交代，八面体层中Al3＋未被Mg2＋、Fe3＋交代，结构式为A12〔Si2O5〕（OH）4，在高岭石族矿物中常见，故称为高岭石型，属双层型结构单元层。2.2：1型2：1型属三层型结构单元层，即由两层四面体层夹一层八面

6、体层构成，常见于蒙脱石和水云母族矿物，称为蒙脱石型。3.2：1：1型由2：1型结构单元层再叠置和连接一个似水镁石八面体层而构成。所叠置的八面体层可视为2：1型结构单元的层间物，故也可归为2：1型或三层型，常见于绿泥石族矿物。在层状结构的粘土矿物中，一种是由同一类型的粘土矿物结构单元层重复叠置而成，称为简单层状结构粘土矿物，如高岭石、蒙脱石、伊利石、绿泥石等。另一种则是由两种或两种以上不同类型的粘土矿物结构单元层叠置而成，称为混层粘土矿物。其中又分为有序（规则）混层和无序（不规则）混层两类。前者是由不

7、同结构单元层粘土矿物沿C轴方向规则交替、周期性重复而成；后者是由两种或两种以上粘土矿物结构单元层沿C轴随机叠置而成。链层状结构的粘土矿物和层状结构的粘土矿物不同，它是由硅氧四面体沿一个方向连接成辉石型的〔SiO3〕2－链组成，为含水的铝镁硅酸盐，比层状结构粘土矿物少见，如海泡石、坡缕石等。除层状和链层状粘土矿物外，还有非晶质和半晶质粘土矿物，如水铝英石、伊毛缟石（imogolite）等，它们在粘土岩中较少分布。综上所述，不同类型的粘土矿物，其晶体结构不同。因此，可按晶体结构特征对粘土矿物进行分类（表

8、8－1）。二、非粘土矿物粘土岩中，非粘土矿物包括陆源碎屑矿物和化学沉淀的自生矿物。陆源碎屑矿物中有石英、长石、云母、各种副矿物。其中最主要的还是石英，呈单晶出现，圆度差，边缘较模糊，多分布于不纯的粘土岩中。粘土岩中化学沉淀的自生矿物主要有铁、锰、铝的氧化物和氢氧化物（如赤铁矿、褐铁矿、水针铁矿、水铝石）、含水氧化硅（如蛋白石）、碳酸盐（如方解石、白云石、菱铁矿）、硫酸盐（如石膏、硬石膏）、磷酸盐（如磷灰石）、氯化物（如石盐等）。它们都是在粘土岩形成过程中生成的，其含量