粘土矿物的环境意义.pdf

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1、第9卷第Z期地学前缘C中国地质大学北京>Vol.9No.ZZ00Z年4月EarthScienceFrontiersCChinaUniversityofGeosciencesBeiin>APr.Z00Z粘土矿物的环境意义汤艳杰1!贾建业Z!1!谢先德1C1.中国科学院广州地球化学研究所广东广州510640;Z.广东省科学院广州地理研究所广东广州510070>摘要!粘土矿物在沉积和埋藏作用过程中可发生转变它的形成和转化与其所处的环境有密切关系因此深入研究粘土矿物的组合与含量的变化~结构特点与转化规律以及粒度分布等特征可以推测其形成区和来源区的风化作用类型和气候演变规律有

2、助于揭示全球性的环境演变规律对粘土矿物的大量研究所揭示的古气候环境演变的信息已被用于重建古气候和恢复大陆古环境此外由于粘土矿物具有较强的吸附性~离子交换性和膨胀性对水体中各种类型的污染物有良好的吸附性能并使土壤有一定的自净作用所以在环境污染的防治中有广阔的应用前景关键词!粘土矿物;环境演变;信息载体;吸附能力;污染防治中图分类号!X14;P578.94文献标识码!A文章编号!1005Z3Z1CZ00Z>0Z033708大量的粘土矿物是在表生风化作用中形成的外关于环境污染的治理方法总体可划分为物理~化在沉积作用和埋藏作用的过程中经常发生转变其学及生物处理法其中大多数处

3、理技术普遍存在设结晶形态和化学成分等特征为源区母岩岩性和形成备繁~成本高等不利因素难以推广应用矿物处理时的风化环境所控制[1]近年来许多研究者普遍法具有成本低~效果好且不出现二次污染等优势理认为粘土矿物具有标识古气候的意义Chamley应成为社会与经济持续发展优先开展的重点研究方[6]C19751983>利用粘土矿物作为古气候指标讨论了向之一地中海的演变历史[Z];何良彪讨论了海洋沉积岩芯天然产出的粘土矿物其颗粒最为细小C＜中粘土矿物变化与古气候变迁的关系认为岩芯中0.01mm>是以含铝~镁等为主的一类硅酸盐矿物粘土矿物含量与特征的变化受古气候变化的控制和除海泡石~

4、坡缕石等少数为层链状外其它均为层状[3]结构其层间包含可交换的无机阳离子有一部分氧影响;朱风冠应用粘土矿物组合探讨了东海陆架原子价出露在晶体表面上这种特有分子结构及不区全新世古气候指出粘土矿物组合变化反映了东规则性的晶体缺陷使其对水体中的污染物具有良海陆架区沉积物来源地的气候具有较干冷和冷湿气[4]好的吸附性能并使土壤有一定的自净能力这种候交替变化的特征徐昶对中国一些盐湖粘土矿功能的研究和应用已在环境污染防治中受到日益物研究表明盐湖未成熟阶段为伊利石~绿泥石和高广泛的重视和关注岭石组合盐湖成熟阶段为伊利石和绿泥石组合也[5]反映了盐湖沉积过程中某些气候环境的变化1粘

5、土矿物作为环境演变标识矿物人类对自然资源的大规模开发和各种污染物的随意排放导致资源匮乏和全球生态环境日益恶化l.l粘土矿物作为环境演变标识的依据严重威胁着人类的生存环境全球环境保护和持续粘土矿物在各种类型的沉积岩中均有分布它发展是全人类共同关心的问题防治污染~保护环境们是母岩物质风化的产物气候条件不同风化产已日益成为世界各国的一项基本国策当前国内物必然有所差异一般认为高岭石是在潮湿气候酸性介质中岩石被强烈淋滤的条件下形成的其主收稿日期!Z00106Z5;修订日期!Z0011Z03基金项目!广东省科学院优秀青年科技人才基金资助项目要阳离子为Si~Al是硅酸盐矿物在各种

6、不同的自作者简介!汤艳杰C1973->男博士研究生矿物学~岩石学~然地理环境中的分解产物特别是长石~云母和辉矿床学专业矿物材料与环境矿物学研究方向石因此气候温暖潮湿有利于高岭石的形成和保存338汤艳杰9贾建业9谢先德/地学前缘（EarthScienceFrontiers）Z00Z，9（Z）绿泥石的主要阳离子为SiAlFeM9形成环度分布等特征9可以了解和推测粘土矿物的形成区境为碱性9淋滤作用不强O在风化作用期间9其水镁和来源区的风化作用类型和气候环境的特征9为解石层内的二价铁容易氧化9所以绿泥石只能在化学决有关的地质科学问题和改善生态环境提供有用的风化作用受抑制的地

7、区9像冰川或干旱的地表幸存资料和信息O[7]下来Ol.2全球性的环境演变与粘土矿物标识研究伊利石是在气温稍低弱碱性条件下9由长石过去全球气候变化的研究是我国G十五7期间优云母等铝硅酸盐矿物在风化脱钾的情况下形成的9先资助的领域O在全球性环境演变的研究活动中9其主要阳离子为SiAlKO晶格层间钾离子继续淋第四纪以来的黄土常常是人们重点研究的对象9因失9则伊利石可向蒙脱石演化O如果气候变得热湿9为黄土中的粘土矿物记载着黄土形成演变过程中的化学风化进行得彻底9碱金属(主要是K+)被带走9各种信息[14917Z3]9深入研究这些信息载体的特征9伊利石将进一步分解为高岭石