沉積巖石學(xué)1-25章-ch粘土

第八章粘土巖1.定義廣義：主要由粒徑<0.01mm的細(xì)碎屑物質(zhì)（>50%）組成的沉積巖狹義：主要由粘土礦物（含量大于50%）組成的沉積巖

第一節(jié)概述2.粘土礦物成因：機(jī)械方式：母巖風(fēng)化而成★★化學(xué)方式：自生粘土礦物★將粘土巖歸為細(xì)碎屑巖疏松或未固結(jié)成巖者——粘土固結(jié)成巖者——粘土巖/泥質(zhì)巖/泥狀巖有無頁理——泥巖和頁巖第一節(jié)概述3粘土及粘土巖的物理性質(zhì)（1）非滲透性（2）吸附性（3）吸水膨脹性（4）其它性質(zhì)4.研究意義分布最廣，約占沉積巖總體積的55～60%。沉積巖成因、沉積環(huán)境分析重要的石油地質(zhì)意義重要的生油母質(zhì)；良好蓋層；泥巖裂縫油氣藏工業(yè)用途可塑性、耐火性、燒結(jié)性、吸水膨脹性、吸附性等經(jīng)濟(jì)意義富集稀有元素和稀土元素，形成工業(yè)礦床第一節(jié)概述含水的硅酸鹽或鋁硅酸鹽礦物，非晶質(zhì)和結(jié)晶質(zhì)兩類。結(jié)晶質(zhì)粘土礦物具有層狀和鏈層狀兩種結(jié)構(gòu)類型以層狀結(jié)構(gòu)粘土礦物最常見硅氧四面體鋁/鎂氧八面體第二節(jié)粘土巖的物質(zhì)成分一、粘土礦物（1）高嶺石族高嶺石★★★、地開石★、珍珠陶土★1：1型雙層結(jié)構(gòu)單元層由一層Si-O四面體和一層Al-(O-OH)八面體組成高嶺石單個(gè)晶體：六邊鱗片狀、書頁狀。集合體：蠕蟲狀、手風(fēng)琴狀；成因長石類礦物在酸性介質(zhì)中分解的產(chǎn)物富含Al3+的硅酸鹽轉(zhuǎn)變一、粘土礦物長石表面的高嶺石化一、粘土礦物Authigenickaoliniteplatescoveringaquartzgrainovergrownwithauthigenicquartz.SEMimageofacoresample.（2）蒙脫石族蒙脫石★★拜來石★★、綠脫石★、皂石★2：1型三層結(jié)構(gòu)單元兩層四面體夾一層八面體層蒙脫石/高嶺石/微晶高嶺石細(xì)鱗片狀、鵝毛狀、棉絮狀，輪廓不清楚加水膨脹或呈漿糊狀一、粘土礦物I/S混層（3）伊利石族/水云母族伊利石★★、海綠石★2：1型結(jié)構(gòu)單元層伊利石偏光顯微鏡下彎曲葉片狀，低—中正突起，干涉色可達(dá)二級掃描電鏡下圓滑鱗片狀或帶尖角和直邊的片狀一、粘土礦物伊利石一、粘土礦物（4）綠泥石族2：1：1型結(jié)構(gòu)單元層2：1結(jié)構(gòu)單元層再疊置和連接一個(gè)八面體層。葉綠泥石★★★、鮞綠泥石★、鐵綠泥石綠色集合體形態(tài)針葉狀、玫瑰花狀一、粘土礦物綠泥石（5）混層粘土礦物兩種或兩種以上不同類型的粘土礦物結(jié)構(gòu)單元疊置而成有序（規(guī)則）混層無序（不規(guī)則）混層一、粘土礦物陸源碎屑礦物化學(xué)沉淀的自生礦物（<5%

）有機(jī)物——生油母質(zhì)煤、腐殖質(zhì)、瀝青質(zhì)等二、非粘土礦物1.根據(jù)顆粒的相對含量劃分1)粘土結(jié)構(gòu)/泥質(zhì)結(jié)構(gòu)粘土>90%。2)含粉砂粘土結(jié)構(gòu)粘土>75%，粉砂10～25%；3)粉砂質(zhì)粘土結(jié)構(gòu)粘土=75～50%，粉砂25～50%第三節(jié)粘土巖的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和顏色一、粘土巖的結(jié)構(gòu)2.按粘土礦物的結(jié)晶程度和晶體形態(tài)劃分1)非晶質(zhì)結(jié)構(gòu)2)隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)★★★3)顯微晶質(zhì)結(jié)構(gòu)4)粗晶結(jié)構(gòu)一、粘土巖的結(jié)構(gòu)1宏觀構(gòu)造無波痕暴露成因構(gòu)造水平層理小于1cm者稱頁理。小于1mm者為紋理生物擾動(dòng)構(gòu)造、生物遺跡同生變形構(gòu)造泥火山、水下滑動(dòng)等

2微觀構(gòu)造二、粘土巖的構(gòu)造粘土巖的顏色——主要是原生色，能反映生成環(huán)境。影響粘土巖顏色的主要因素粘土礦物成分、有機(jī)質(zhì)和黃鐵礦的含量、鐵離子狀態(tài)暗色（主要是灰色、黑色）強(qiáng)還原環(huán)境——（半）深湖/海、海灣、瀉湖紅色、紫紅色強(qiáng)氧化環(huán)境淺綠色或灰綠色弱氧化——弱還原環(huán)境三、粘土巖的顏色1.按成分分類1)單成分粘土巖伊利石粘土巖分布最廣高嶺石粘土巖蒙脫石粘土巖2)復(fù)成分粘土巖高嶺石—蒙脫石粘土巖第四節(jié)粘土巖的分類和沉積后變化一、粘土巖的分類2按成因分類1)沉積型高嶺石粘土巖——陸相地層（酸性介質(zhì)）蒙脫石粘土巖——成因于火山玻璃水解（堿性介質(zhì)）2)風(fēng)化殘積型母巖風(fēng)化而成一、粘土巖的分類2按成因分類1)沉積型高嶺石粘土巖——陸相地層（酸性介質(zhì)）蒙脫石粘土巖——成因于火山玻璃水解（堿性介質(zhì)）2)風(fēng)化殘積型母巖風(fēng)化而成一、粘土巖的分類（一）壓實(shí)作用二、粘土沉積物的沉積后變化Representativefittedcurvesofporosityversusdepthinmudrock.Locations:(1)Ciscaucasus,USSR.(2)Compilation,TertiaryandQuaternary.(3)Oklahoma,USA,PennsylvanianandPermian.(4)Japan,Tertiary.(5)Venezuela,Tertiary.(6)GulfCoast,USA,Tertiary.(7)Japan.(8)Compilation,mainlyoflocations3and5.(9)GulfCoast,USA,Tertiary.(10)GulfCoast,USA,Tertiary.FromRiekeandChilingarian(1974,p.42)（二）粘土礦物的轉(zhuǎn)化作用二、粘土沉積物的沉積后變化1、高嶺石的轉(zhuǎn)化2、蒙皂石的轉(zhuǎn)化3、伊利石和綠泥石的轉(zhuǎn)化4、混層粘土礦物的轉(zhuǎn)化（三）粘土礦物的脫水作用二、粘土沉積物的沉積后變化（1）孔隙水（2）吸附水（3）層間水（4）結(jié)構(gòu)水蒙皂石脫水的3個(gè)階段：第一階段：壓實(shí)脫水，1000-1500m,孔隙水，第二階段：熱力脫水，大于1500m,層間水，混層粘土礦物第三階段：熱力脫水，大于2700m