《巖心分析》ppt課件-文庫(kù)吧
2025-04-14 01:13 本頁(yè)面
【正文】 物和含水非晶質(zhì)硅酸鹽礦物的總稱(chēng)。晶質(zhì)含水層狀硅酸鹽礦物： 高嶺石、蒙脫石、伊利石、綠泥石等，含水非晶質(zhì)硅酸鹽礦物： 水鋁英石 (SiO2Al2O3nHO)、 膠硅鐵石 (SiO2Fe2O3nHO)等 。特點(diǎn)： 粘土礦物顆粒通常很細(xì)，大約 1~5μm，一般小于 2μm。⑤ 晶層： 由一層四面體片與一層八面體片疊合而成為一層或由兩層四面體片夾一層八面體片疊合而成為一層稱(chēng)為 結(jié)構(gòu)單元層 ，簡(jiǎn)稱(chēng) 晶層 。 由上述四面體晶片（ T）和八面體片（ O）配套疊合為一層（晶層），據(jù)其疊合配套數(shù)不同有下列幾種類(lèi)型：① TO型結(jié)構(gòu)（或 1:1型）， 高嶺石屬此類(lèi)。② TOT型結(jié)構(gòu)（或 2:1型）， 蒙脫石、伊利石屬此類(lèi)。③ TOTO型結(jié)構(gòu)（或 2:1＋ 1型）， 綠泥石屬此類(lèi)。三、各類(lèi)粘土礦物晶體的結(jié)構(gòu)特征1. 1:1型的粘土礦物（ TO）型 高嶺石 由一片 SiO四面體片 (T)和一片 AlO八面體片 (O)疊合成一個(gè)單元結(jié)構(gòu)層，稱(chēng)為 1:1型或 TO型。這種類(lèi)型的礦物有 高嶺石 、地開(kāi)石、埃洛石等。 高嶺石結(jié)構(gòu)化學(xué)式為 A14［ Si4O10］ (OH)8，其結(jié)構(gòu)示為：晶面間距 d001： 101nm～ 101nm；晶層間的作用力： 范德華引力、氫鍵力；特點(diǎn)：高嶺石是比較穩(wěn)定的 非膨脹性粘土礦物 ，一般不易水化分散。在外力作用下，層間會(huì)產(chǎn)生分散遷移 （速敏）， 損害儲(chǔ)集層滲透率。216。相鄰兩晶層結(jié)合緊密，水不易進(jìn)入晶層之間。216。晶面間距小，幾乎無(wú)陽(yáng)離子交換。216。在機(jī)械力 (包括一定高流速流體的流動(dòng)沖擊 )作用下，層間會(huì)產(chǎn)生分散遷移，損害儲(chǔ)集層滲透率。典型蒙脫石的結(jié)構(gòu)化學(xué)式： (Ca, Na)(Si8O20)(OH)4 nH2O其結(jié)構(gòu)為：層間物為 ： K+、 Na + 、 Ca 2+ 、 nH2O。晶面間距 d001： 晶面間距比高嶺石大，蒙脫石的 d001為～ 101nm；晶層間的作用力： 范德華引力 (相鄰兩晶層為氧原子面 )， 無(wú)氫鍵力 ；特點(diǎn)：216。單元結(jié)構(gòu)層內(nèi)的陽(yáng)離子 (Al3+、 Si4+）能被其它陽(yáng)離子（ Al3+ 、 Mg2+、 Ca2+、 Na+等）部分置換。216。高價(jià)離子被低價(jià)離子置換后造成的正電荷虧損，則由吸附在晶體外表和晶層的可交換性陽(yáng)離子 ( Mg2+、 Ca2+、 Na+等）來(lái) 中和平衡 。特點(diǎn)：216。層間可交換性的陽(yáng)離子可自由地進(jìn)出，為陽(yáng)離子交換提供了十分有利的條件。216。晶面間距大 ，容易進(jìn)行陽(yáng)離子交換。216。相鄰兩晶層結(jié)合不緊密，水易進(jìn)入晶層之間。216。表現(xiàn)出明顯的膨脹性。蒙脫石是易膨脹性粘土礦物，一般與水接觸后易產(chǎn)生水化膨脹和分散運(yùn)移（水敏），損害儲(chǔ)集層滲透率！比蒙脫石少。陽(yáng)離子交換主要是 SiO四面體晶片內(nèi)，所以不均衡電荷主要在四面體片內(nèi)，距離層間陽(yáng)離子很近，當(dāng)結(jié)構(gòu)層中出現(xiàn)陽(yáng)離子 K+時(shí)，便被緊緊地吸附住，并恰好嵌在上下兩個(gè)四面體晶片間氧原子的六方網(wǎng)眼中 (K+離子半徑大約 101nm， 2個(gè)四面體六方網(wǎng)眼半徑為 101nm，上下兩個(gè)為 2101nm)形成一種強(qiáng)鍵，致使水存在時(shí)難以進(jìn)入晶層間，引起晶層的膨脹。 所以伊利石是一種不膨脹的粘土礦物 。晶面間距 (d001)為 10101nm。特點(diǎn)：，如弱酸性水的淋濾作用，因 K+離子對(duì)此很敏感，最終會(huì)導(dǎo)致晶層中的 K+離子脫出為其它陽(yáng)離子（ Na＋ 、 Ca2+或 H2O等）替代，以至邊緣破鍵的吸附水也隨之進(jìn)入晶層間，導(dǎo)致晶層膨脹，晶面間距可達(dá) 14101nm以上。這種脫 Κ+伊利石稱(chēng)為蝕變伊利石或降解伊利石。特點(diǎn)：綠泥石的結(jié)構(gòu)化學(xué)式為：｛ Mg6［ AlxSi8xO20］ (OH)4 ｝ n1｛（ Mg6 –xAlx(OH)12｝ n+ 綠泥石的陽(yáng)離子交換容量比蒙脫石少，而近似伊利石的陽(yáng)離子交換量。在綠泥石的兩個(gè)四面體片夾一個(gè)八面體晶片中，由于低價(jià) Al3+置換高價(jià)Si4+所造成的正電荷虧損（顯負(fù)電性）由其
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