沉积岩石学第7章

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1、关于砂岩实习课和实习报告的评述Q+F+R＝100％；F+R＝100％（或F／R）Q＞95％为石英砂岩Q＜75％F／R＞3为长石砂岩Q＜95％，＞75％F／R＞1，＜3为岩屑长石砂岩F＞R为长石石英砂岩F／R＜1，＞1／3为长石岩屑砂岩F＜R为岩屑石英砂岩F／R＜1／3为岩屑砂岩长石石英砂岩岩屑石英砂岩石英+燧石+石英岩+硅质岩岩屑9575硅质胶结和黏土基质第七章泥质岩（粘土质岩）第一节概述由粘土矿物及粒径小于0.0039mm的细碎屑（＞8ф）组成。泥质岩是沉积岩中分布最广的一类岩石，约占沉积岩总体积的55％。构成泥质岩的最主要矿

2、物为粘土矿物，多系母岩风化产物，以悬浮方式被搬运到水盆地中沉积形成；部分粘土矿物由胶体SiO2及Al2O3形成和火山灰蚀变产生。所以，这类岩石主要由机械作用形成，也是化学、生物化学作用。粘土岩具有一些特殊的物理性质，如可塑性、耐火性、烧结性、吸附性，使之在工农业方面有广泛的用途，如化工上某些粘土作为填料、催化剂等。制橡胶、分子筛、提炼油等。农业上作为肥料、改良土壤、制做饲料等。另一方面，在黑色页岩及碳质页岩中发现了一些含稀有元素矿床。此外，泥岩还可成为生油母岩，也是重要的油气藏的盖层岩石。因此，研究泥质岩具有重要的实际意义。第二

3、节泥质岩的主要物理特性及其在工业上的用途第三节泥质岩的物质成分泥质岩的物质成分比较复杂，主要是粘土矿物，其次是陆源碎屑矿物和自生的非粘土矿物。一、粘土矿物泥质岩中分布最广的是伊利石，其次为蒙脱石、绿泥石、高岭石和各种混层粘土矿物。粘土矿物是一种含水的硅酸盐或铝硅酸盐矿物。（一）粘土矿物的晶体结构粘土矿物的结构由两种基本结构层组成，即四面体层和八面体层。1、四面体：是由一个Si（Al、Fe）与四个氧紧密堆积所构成的四面体（SiO4）。2、四面体层：是每一个硅氧四面均以三个角顶分别与相邻的硅氧四面体相连接，组成在二维空间内呈六角网连

4、结及无限延展的层（Si4O10）。每一个硅氧四面体有三个角顶上的氧都是与相邻的硅氧四面体共有，它的电荷已达到平衡，（如有Al代替Si时例外），只剩下一个未被公用的O2-（有时被OH-所取代）才有自由负电荷存在，能与其它的阳离子相结合。由于（SiO4）所组成的层状结构有一定的排列形态，具有自由电荷。3、八面体：是由一个Al3+（或Mg2+）与六个氧（或OH-）紧密堆积所构成的八面体。4、八面体层：是上述八面体分别与相邻的八面体在二维空间内连接，无限延展而构成的层。在自然界中，四面体层不能独立存在构成矿物，而八面体层可以独立构成矿物

5、。5、结构层是由四面体层与八面体层按不同的规律连结起来，所构成的晶体结构单元层。由一个四面体片与一个八面体片所组成的单位结构层称为1︰1结构层或双层型结构；如果由两个四面体片中间夹一个八面体片称为2︰1结构层或三层型结构。每个硅氧六方环网孔的范围内，最多只能容纳三个配位八面体，因此当三个八面体位置均被二价阳离子占据时，便称为三八面体型结构；若全由三价阳离子填充时，必有一个位置是空缺，故称为二板面体型结构；如二价和三价阳离子共存时，则属于上述二者之间的过渡类型。结构单元层与结构单元层之间存在有间隙，如果结构内部正负电荷已达到平衡，

6、则层间无需阳离子，如果尚未达到平衡（主要为Si4+—Al3+），则需要一定数量的阳离子以补偿其电荷的不足。6、结构分类层状硅酸盐矿物可根据其层型（1︰1或2︰1），层间物质和其相互间的混合特征分为八个主要族，在根据八面体片（二八面体和三八面体）的化学组成和单个层内的几何性质还可进一步划分为亚族和种（表）。7、过渡结构粘土矿物的基本结构极为相似，在自然界中，随着物理化学环境的变化，粘土矿物甲可以变为乙，而在这种转化的过程中，存在一个过渡阶段，这个阶段的结构状态，我们称为转化过渡结构。这种过渡结构主要有：（1）2︰1向1︰1转化过渡

7、结构，如伊利石向高岭石转化过渡结构。（2）2︰1与相邻的2︰1之间的转化过渡结构，如蒙脱石向伊利石转化过渡结构。（3）层链状结构向层状结构转化过渡结构，如海泡石向滑石转化过渡结构。这类过渡结构不管通过怎样的调整方式，甲矿物转化为乙矿物的过程都是在矿物“甲”中出现“乙”畴，随着“乙畴”的扩大和“甲”畴的缩小，直到全部转变为矿物“乙”。（二）主要粘土矿物特征常见粘土矿物—蒙脱石、伊利石、绿泥石和高岭石。泥质岩的主要矿物为粘土矿物高岭石高岭石薄片(蠕虫状)510-600度有一个显著的吸热谷，950-1000度有一个显著的放热峰，到12

8、00-1300度还有一个微弱的放热峰400-525度蒙脱石绒状、细鳞片状90-250、550-750、800-900度三个吸热谷，900-1000度有一个不太明显的放热峰伊蒙混层不规则鳞片状100-170、500-650、850-900度三个吸热谷，在925-1