粘土矿物的X射线衍射(XRD)定量方法研究

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• 作者：周翔袁鹏刘冬刘红梅邓亮亮杜培鑫
• 会议时间：2014-10-01
• 关键词：硅酸盐矿物 ; 粘土矿物 ; X射线衍射法 ; 定量分析
• 作者单位：周翔,邓亮亮,杜培鑫(中国科学院矿物学与成矿学重点实验室,中国科学院广州地球化学研究所,广州510640;中国科学院大学,北京100049)袁鹏,刘冬,刘红梅(中国科学院矿物学与成矿学重点实验室,中国科学院广州地球化学研究所,广州510640)
• 母体文献：2014年全国矿物科学与工程学术会议论文集
• 会议名称：2014年全国矿物科学与工程学术会议
• 会议地点：南京
• 主办单位：中国矿物岩石地球化学学会
• 语种：chi
• 分类号：TG1;O46

摘要

粘土矿物是组成粘土岩和土壤的主要矿物,它们是一些含铝镁等为主的含水硅酸盐矿物,大多具有层状结构,颗粒细小,而沉积岩及土壤中粘土矿物含量的准确测定,对油气地质学、土壤学、地球化学等相关学科具有非常重要的意义.如在油气地质领域,粘土矿物的类型和含量直接影响油气的"生"(如不同类型粘土矿物具有不同的催化生烃作用、"储"(如不同类型粘土矿物对甲烷等气态烃的吸附赋存状态有不同作用、"运"(如地层中蒙脱石向伊利石的转化促进烃类和有机质的排出) 乃至实际勘探开发(粘土矿物的种类和含量对储层压裂以及钻井保护等方面具有显著影响).X射线衍射(XRD)分析是目前应用最广泛(同时也是最主要的)的粘土矿物定量分析方法。该法具有样品用量少、对样品无破坏性等优点。近年来出现的矿物强度因子(MIF)法在解决上述问题上有优势。然而,该方法仅是将2:1型富铝粘土矿物视为一个整体,共用一个MIF值,根据此值无法进一步细分出内部的伊利石、蒙脱石等各自的相对含量。更为重要的是,该方法难以对伊蒙混层矿物进行准确定量。为此,本文提出一种基于MIF法的粘土矿物定量改进方法,即“修正MIF法”。此法建立的过程如下:首先,对文献中已有的纯相粘土矿物的MIF因子进行了核算,结果表明,不同起源的同种矿物的MIF因子值近乎完全相同。可见,粘土矿物的MIF值存在且具有自身的稳定性,以其为粘土矿物定量因子,将使得结果的准确度和可信性明显提高。随后,通过计算获得了蒙脱石、伊利石和累托石的MIF值,并且进行了多次重复试验加以验证和确认,其重复性较好。由此可见,使用“修正MIF法”对粘土矿物进行准确定量具有较高可行性。