沉积岩石学 第四章七节ppt课件.ppt

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1、第七节粘土岩（泥质岩）Clayrocks（mudstones）景德镇窑青花花果纹黄彩瓷盘（明弘治年间）钧窑三足瓷洗（北宋）新石器时代桶形彩绘陶罐（内蒙古出土）紫砂茶叶罐（清乾隆年间）青花瓷餐具一概述(Introduction)泥质岩——主要是由粘土矿物及粒径<0.0039mm的细碎屑（>50%）组成的沉积岩。粘土岩——以粘土矿物为主（含量>50%）的沉积岩。粘土——疏松或未固结成岩的粘土矿物沉积物，粒径<0.005mm(0.0039mm,0.001mm)粘土岩是沉积岩中分布最广的一类岩石，约占沉积岩总量的60%（55%）。粘土岩的主要组分—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水

2、盆地，以机械方式沉积而成。所以粘土岩应归属陆源碎屑沉积岩（碎屑岩）。粘土岩是主要的生油岩和良好的油气储集的盖层，同时亦具有其它广泛的工业使用价值。二粘土岩的主要物理特性1．非渗透性Mainphysicalcharacteristicsofclayrocks粘土岩是一种非渗透性的岩石，是石油及天然气在地下保存的良好盖层。2．吸附性粘土矿物具有从周围介质中吸附各种离子、放射性元素及有机色素的能力。自然伽马测井、改善钻井液性能3．吸水膨胀性有些粘土矿物具有极强的吸水能力，同时产生体积膨胀，有时达50%甚至更大，以蒙脱石吸水性最强。调整钻井液性能、中子伽马测井4．可塑性粘土加适当水分，受压后可塑制成一

3、定的形体，在压力取消后，形状不变。制造各种陶瓷制品、耐火材料所必须具备的重要性能。5．耐火性粘土在高温下不熔融的性能。耐火材料6．烧结性粘土矿物在低于耐火度的低温下局部熔化，因而使质点相互粘结成坚硬的瓷质石块。粘土熔融（从局部熔化至全部熔化成流体的温度范围）范围越大，工业价值越高。7．粘结性（结合性能）指粘土能与瘠性材料（掺入砂质）粘合，塑造出良好的泥坏，干燥后能坚实生坏的性能。8．干缩性指粘土沉积物风干或加热烧干后，由于质点表面结合水分的蒸发，而产生的体积收缩的现象。对于工业原料来说，是一种不利的性质。三粘土岩的物质成分Materialcompositionofclayrocks矿物成分以粘

4、土矿物为主，次为陆源碎屑矿物、化学沉积的非粘土矿物及有机质。化学成分以SiO2、Al2O3、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(Clayminerals)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。粘土矿物的结构由两种基本结构层构成：硅氧四面体层和铝氧八面体层或铁氧八面体层。1.粘土矿物的结构硅氧四面体由一个硅与四个氧组成铝氧八面体层主要由铝与氧或氢氧离子的八面体配位构成的2.粘土矿物的类型(1)．高岭石族高岭石、地开石、珍珠陶土，其化学式为Al4[Si4O10](OH)8或Al2O3·2SO2·2H2O自生高岭石充填孔隙自生

5、高岭石集合体充填孔隙(2)．埃洛石（多水高岭石）族埃洛石（多水高岭石）Al4[Si4O10][OH]8·4H2O变埃洛石Al4[Si4O10][OH]8埃洛石的晶体结构（沿a轴投影）(3)．蒙脱石族蒙脱石、拜来石、绿脱石、皂石等蒙脱石（Al2,Mg3）[Si4O10](OH)2·nH2O(4)．水云母族伊利石(水云母)K1Al2[(Al,Si)Si3O10](OH)2·nH2O海绿石(5)．绿泥石族正绿泥石(Mg,Fe)p[(Al,Fe)pSi4-pO10](OH)8鳞绿泥石(6)．海泡石族海泡石(sepiolite)、坡缕石等层状结构硅酸盐矿物。成分为Mg4Si6O15(OH)2·6H2O。

6、斜方晶系。世界最主要产地为土耳其的埃斯基谢希尔。中国产地有江西乐平、湖南浏阳等。(二)、非粘土矿物(Non-clayminerals)1．陆源碎屑矿物2．化学沉积的自生矿物石英、长石、云母、各种副矿物。主要有Fe、Mn、Al的氧化物和氢氧化物、含水氧化硅、碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐、氯化物(三)、有机物质(Organicmaterials)有些粘土岩中含有大量的炭质，是成煤的原始有机物质。粘土岩中常有数量不等的有机物质(四)、粘土岩的化学成分粘土岩的化学成分主要为SiO2、Al2O3、H2O，可达80%；其次为Fe2O3、FeO、MgO、CaO、Na2O、K2O等。(Chemicalcomposi

7、tionofclayrocks)四粘土岩的结构、构造和颜色Textures，structuresandcolorsofclayrocks(一)、粘土岩的结构(Texturesofclayrocks)1．按颗粒的相对含量划分含粉砂（砂）粘土结构粘土结构粉砂（砂）质粘土结构2．按粘土矿物的结晶程度及晶体形态划分隐晶质结构非晶质结构显晶质结构3．鲕粒及豆粒结构5．残余结构4．内碎屑结构(二)、粘土岩的构