8第八章粘土岩.ppt
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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、颜色 第四节 粘土岩的分类和沉积后变化,本章重点 、粘土岩的概念 、粘土岩的类型及特征 、粘土岩的成岩作用类型,第一节 概述,粘土 粘土岩 粘土矿物 粘土岩的作用:重要的生油岩,良好的盖层,还可作为油气的储集层。,第一节 概述 、定义 粘土岩是指以粘土矿物为主(含量50%)的沉积岩(狭义)。疏松或末固结成岩者称为粘土。 粘土岩是主要由粒径50%)组成的沉积岩(广义)。 粘土岩的粒度组分都很细小,主要是因为粘土矿物的粒径细小。粘土矿物的粒径一般50%的碎屑岩就是粘土岩。,、粘土矿物成因: (1)机械方式:来自母岩
2、风化的产物,以悬浮方式搬运,以机械方式沉积而成,占大多数。 (2)化学方式:由汇水盆地中SiO2和Al2O3胶体的凝聚作用形成的自生粘土矿物,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。 据成因机理,将粘土岩归为细碎屑岩 。,3、研究意义 (1) 分布最广,约占沉积岩总体积的5560%。 (2) 石油地质意义:重要的生油岩,良好的盖层,还可作为油气的储集层。可分析沉积岩成因、沉积环境分析,吸附的微量元素可判断古环境和古气候。 (3)工业用途:可塑性、耐火性、烧结性、吸水膨胀性、吸附性等。 (4)经济意义:富集稀有元素和稀土元素,形成工业矿床黑色页岩和碳质页岩中镍、钼、钒、铅、铂、铈
3、、钇等。,第二节 粘土岩的物质成分,粘土岩的物质成分有: 粘土矿物 陆源碎屑物质 化学沉淀的非粘土物质 有机质 化学成分:以SiO2,Al2O3和H20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 粘土矿物是含水的硅酸盐或铝硅酸盐矿物,分非晶质和结晶质两类。 结晶质粘土矿物具有层状和链层状两种结构类型,以层状结构粘土矿物最常见。 层状结构的粘土矿物由两种基本结构层组成:硅氧四面体层、铝/镁氧八面体层,在铝氧八面体中,Mg2+、Fe3+等可置换Al3+。,一、粘土矿物,粘土矿物是一种含水的硅酸盐或铝硅酸盐。 粘土矿物,Si-O四面体及al(Mg)-(O,OH)八面体
4、结构示意图,高岭石1:1型,蒙脱石2:1型,伊利石2:1型,绿泥石2:1:1型,一、粘土矿物 四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“结构单元层”,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:分三种类型 (1) 1:1型 ; (2) 2:1型; (3) 2:1:1型,粘土矿物分类简表,主要粘土矿物的特征,1、:型(高岭石型) 1:1型 双层结构单元层由一层Si-O四面体和一层Al-(O-OH)八面体叠置组成。在高岒石族矿物中常见。 高岭石 单个晶体:六边鳞片状。 集合体:蠕虫状、手风琴状;,、 2:1型(蒙脱石型) 2:1型三层结构单元 两层四面体夹一层八面体层常见于
5、蒙脱石和水云母族矿物。 蒙脱石(胶岭石、微晶高岭石) 细鳞片状、鹅毛状、棉絮状,轮廓不清楚。 加水膨胀或呈浆糊状 伊利石(水云母) 弯曲叶片状,干涉色可达二级圆滑鳞片状或带尖角和直边的片状。,、 2:1:1型(绿泥石族) 2:1:1型结构单元层由2:1结构单元层再叠置和连接一个八面体层构成。常见于绿泥石族矿物。 绿泥石 绿色 集合体针叶状、玫瑰花状,层状结构的粘土矿物,链层状结构的粘土矿物(少见),、混层粘土矿物 两种或两种以上不同类型的粘土矿物结构单元叠置而成 有序(规则)混层 伊蒙有序混层、绿蒙有序混层 无序(不规则)混层 伊蒙无序混层、绿蒙无序混层、伊蒙绿无序混层,夏2井, 4347m,
6、T1b ,粒间片状绿泥石与片状c/s混层 ,放大倍数3000,夏2井, 4347m,T1b ,溶蚀孔中针叶状绿泥石,放大倍数4000,夏2井, 4347m,T1b ,粒间六方板状高岭石 ,放大倍数2000,夏2井, 4348.61m,T1b ,粒间叶片状绿泥石与石英 ,放大倍数4000,夏2井, 4348.61m,T1b ,粒表蠕虫状高岭石 ,放大倍数3000,夏2井, 4348.61m,T1b ,叶片状绿泥石与丝状C/S混层 ,放大倍数2500,夏2井, 4405.69m,T1b ,粒间片状C/S混层 ,放大倍数5790,夏2井, 4405.69m,T1b ,粒间、粒表片状伊利石 ,放大倍数
7、3170,沙1井, 5452.34m ,T1b ,粒间针叶状绿泥石 ,放大倍数4000,沙1井, 5452.34m ,T1b ,粒间针叶状、绒球状绿泥石 ,放大倍数3500,沙1井, 5452.34m ,T1b ,次生孔隙内丝状伊利石 ,放大倍数3000,沙1井, 5452.34m ,T1b ,粒间高岭石与绿泥石,放大倍数3000,沙1井, 5454.55m ,T1b ,粒表绿泥石与粒间高岭石 ,放大倍数3500,二、非粘土矿物 、陆源碎屑矿物 石英、长石、云母、少量的重矿物单晶圆度差边缘模糊,不纯粘土岩 、化学沉淀的自生矿物 Fe、Mn、Al的氧化物和氢氧化物、碳酸盐、氧化硅、硫酸盐、磷酸盐
8、、氯化物、硫化物等。 一般含量不到5%,三、粘土岩的化学成分 主要: SiO2、Al2O3和H2O,三者可达80% 。 次要: Fe2O3、FeO、MgO、CaO、NaO、K2O 等。 粘土岩的化学成分主要取决于它的矿物成分、混入物、吸附的阳离子类型及含量。 粘土矿物常具有吸附各种离子的特性 。 粘土岩的化学成分与沉积环境有一定关系。,四、有机物质 有机质:可做地化指标,保存要低Eh值的 还原环境。 生油岩:富含有机质(腐泥型)粘土岩。 油页岩:腐植型粘土岩,一、粘土岩的结构 1、按颗粒的相对含量划分,第三节 粘土岩的结构、构造、颜色,、按粘土矿物的结晶程度和晶体形态划分 (1)非晶质结构很少
9、见,仅见于水铝英石质的粘土岩中。 (2)隐晶质结构最为常见,在偏光显微镜下难以识别粘土矿物的晶形,电子显微镜下按晶形可分为超微片状、管状、纤维状、针状、束状、球粒状等各种结构。 (3)显晶质结构粘土矿物因重结晶而使晶体变粗,偏光显微镜下按粘土矿物晶形可分为显微鳞片、粒状、纤维状等结构。如高岭石重结晶可形成蠕虫状结构。,3、鲕粒及豆粒结构 粘土矿物在沉积过程中围绕核心凝聚呈同心环状颗粒,直径2mm者称豆粒。 4、内碎屑结构 同沉积粘土质碎屑经再沉积并被粘土物质胶结而成。 5、残余结构 可分为残余火山碎屑结构,残余斑状结构等。,二、粘土岩的构造 、宏观构造 各种层理(水平层理、块状层理)。 水平细
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