粘土矿物分类
粘土矿检测
粘土矿检测【产品描述】粘土矿物是粘土和粘土岩中晶体一般小于2微米，主要是含水的铝、铁和镁的层状结构硅酸盐矿物。
有的在其成分中还有某些碱金属或碱土金属存在。
粘土矿物包括高岭石族矿物、蒙皂石、蛭石、粘土级云母、伊利石、海绿石、绿泥石和膨胀绿泥石以及有关的混层结构矿物，此外还包括具过渡性的层链状结构的坡缕石（凹凸棒石）和海泡石以及非晶质的水铝英石。
除水铝英石外均属层状或层链状结构硅酸盐，因此粘土矿物可按层状结构硅酸盐矿物的分类来划分。
【产品分类】粘土矿物按成因可分为他生粘土矿物和自生粘土矿物两类，他生粘土矿物主要是来自沉积物源区的陆源矿物，矿物成分与母源区岩石类型关系密切；自生粘土矿物为储层在特定成岩阶段化学反应析出的矿物，如自生绿泥石、自生高岭石等。
不同成因粘土矿物通常具有不同的矿物组合、产状、晶形和分布规律等特征。
【相关检测项目】形砂强度、干压强度、湿压强度、热湿拉强度、悬浮度（性）、二苯胍吸附、膨胀容、膨润值、胶质价、吸蓝量、含砂量、活性度（活性白土）、原矿造浆率、Ø 600粘度、动切力、粘度、最优加碱量、滤失量、胶体率、塑性指数（液限）、砖瓦粘度评价、粘度结合性、干燥敏感性分析、游离酸含量、脱色力、原土、活化土、饱和盐水、吸附率、膨润土、海泡石、凹凸棒石、有机膨润土、离子交换、钠化、湿润性、悬浮率、颗粒强度、渗透性【相关产品项目】蒙脱石：铝硅酸盐矿物，常呈现蜂窝状、丝絮状等，比面很大，有很强的吸水膨胀率，遇矿化度低的淡水等发生膨胀，是对储层伤害最大的水敏性黏土矿物。
伊利石铝硅酸盐矿物，呈叶片状、丝发状等贴附于颗粒表面或充填于粒间孔隙内。
高岭石：硅铝酸盐矿物，是长石的蚀变产物，呈书页状、蠕虫状、手风琴状，多以孔隙充填的形式存在于粒间孔隙。
绿泥石：铝硅酸盐矿物，常与自生石英共生，呈针叶状、绒球状、玫瑰花状，在孔隙中的产状有孔隙衬垫及孔隙充填。
可由黑云母、角闪石、蒙脱石等矿物转化而来，自生绿泥石一般富含高价铁离子，与钻井液中的HCL等酸液作用容易产生沉淀，而造成储层伤害，是酸敏性矿物。
粘土类矿物的概述
立志当早，存高远粘土类矿物的概述在可浮性分类中粘土类矿物属氧化物及硅酸盐、铝硅酸盐类矿物。
粘土一般指天然产出，以含水铝硅酸为主的土状集合体。
除含少量粗粒外，大部分粒度很细，直径数微米或1 微米以上，其矿物组成复杂。
本节的粘土（类）是指粒度极细、可浮性较差的各种极性硅（铝—硅）酸盐土状矿物原料，可以包括高岭土、耐火粘土、膨润土（蒙脱石土）、酸性白土和海泡石等。
其中几个代表矿物的组成如表1。
这些粘土类矿物原料，用途相当广泛。
可用作陶瓷和耐火材料的原料、纸张、橡胶、肥皂的充填剂、脱色剂、粘合剂、钻探泥浆、催化剂等等。
对这类矿物原料的技术加工和产品要求，因用途不同差别很大。
本节以研究较深入的高岭土为基础从浮选加工的角度，对极性粘土原料的浮选略加介绍。
高岭土原料的加工，可能包括下列过程:破碎—磨矿—浮选（磁选）—分级—漂白—浓密—过滤—干燥。
其中：浮选用于脱去锐钛矿（TiO2），磁选（强磁或高梯度磁选）用于除去氧化铁。
漂白用氯气、二氧化硫或硫氰化锌作漂白剂，目的是溶去铁锈等有色物质，增加产品白度（对某些粘土矿物，还要进行活化处理）。
其余过程的目的和原理与一般选矿过程相同。
表1 代表性的极性粘土矿物矿物化学式比重零电点其它高岭土埃洛石蒙脱石海泡石坡缕石Al2Si2O3(OH)4(Na,Ca)0.33(Al,Mg)2Si4O10(OH)2H2OAl2Si2O3 (OH)4·nH2OMg3Si12O30 (OH)4·(OH2)4·8H2OMg3Si8O20 (OH)2·(OH2)4·4H2O2.6092-2.83.4 其主要成分为硅酸盐或铝硅酸盐的粘土矿物，表面电位多为3～4。
由于粒度小，比表面大，特别是海泡石等矿物晶体呈凹凸交替的长条形，有很大的离子交换容量，在浮选中有如下几个共同的特点：（1）药剂消耗量大（脂肪酸类用量可以高达2.5gk/t）（2）浮选浓度低，有较好的选择性。
粘土的分类
粘土的分类发布日期：2005-04-07一、按主要矿物组成分类：1高岭石类；2蒙脱石类二、按成因分类：1一次粘土（或称原生粘土），即母岩风化后残留在原地的粘土，杂质较少，颗粒较粗，可塑性较差，烧结温度较高。
2二次粘土（或称次生粘土，沉积粘土），是经雨水川河漂流而被搬运至湖泊、沼泽等低洼处沉积的粘土，颗粒级细，搬运过程中混入了有机物和杂质，因而可塑性较强，杂质较多，烧结温度较低。
三、按可塑性分类：1高可塑性粘土（软质粘土），其可塑性指数大于15；2中可塑性粘土，其可塑性指数为7—15；3低可塑性粘土（硬质粘土），其可塑性指数为1—7；4非可塑性粘土（硬质粘土），其可塑性指数小于1。
四、按耐火度分类：1耐火粘土，耐火度高于1580℃；2难熔粘土；3易熔粘土。
6 岩土条件经过勘探揭露，拟建场地20.0m以内土层根据岩性类型和物理力学性质的差异划分为8个地层，自上而下分述如下：⑴耕土（Q4ml）①: 灰黑-灰褐色，稍密，稍湿，主要以粉质粘土为主，含砾约10%，含植物根茎。
本层及杂填土层分布于场地的表层，层厚0.2m-0.6m。
(2) 粗砂（Q4al+pl）：黄色，稍密，湿-很湿-饱和，矿物成分主要以长石及石英为主，颗粒级配差，局部含砾约20%，最大厚度2.2m。
(2)1 中砂（Q4al+pl）：黄色，稍密，湿-很湿-饱和，矿物成分主要以长石及石英为主，颗粒级配差，含砾约5-15%，本层分布较连续，厚度0.3m-2.0m。
(3) 粘土（Q3）：黄-灰色，可塑-硬塑，很湿-饱和，干强度高，无摇震反应，稍有光泽，韧性高，局部夹有中砂及中粗砂薄层，局部含有黄色铁质氧化物。
本层分布较连续，层厚为2.1m-6.4m(3)1 中砂（Q3al+pl）：黄褐色，稍密，很湿-饱和，矿物成分主要以长石及石英为主，颗粒级配差，含砾约10%，本层分布较连续，厚度0.3m-2.0m。
(4) 粘土（Q3）：灰-灰绿-灰黑色，可塑-硬塑，很湿-饱和，干强度高，无摇震反应，稍有光泽，韧性高，夹有大量中砂及中粗砂薄层，本层分布连续，层厚为2.1m-6.4m(4)1 细砂（Q3al+pl）：黄褐色，稍密，饱和，矿物成分主要以长石及石英为主，颗粒级配差，含砾约10%-20%，本层分布不连续，以透镜体状分布于粘土层中，厚度0.3m-2.0m。
黏土岩分类
黏土岩分类
黏土岩是一种由黏土和其他矿物质混合而成的沉积岩。
它们通常具有细粒度和塑性，并且容易被水吸附。
黏土岩的分类基于其矿物成分和沉积环境。
以下是黏土岩的一些常见分类：
1. 粘土石灰岩：这种黏土岩是由黏土和碳酸盐混合而成的。
它们通常形成于海底沉积物的深水环境中。
2. 粘土砂岩：这种黏土岩是由黏土和石英等矿物质混合而成的。
它们通常形成于沙漠、河流和湖泊等环境中。
3. 伊利诺伊州黏土：这种黏土岩是由伊利诺伊州的黏土和腐殖质混合而成的。
它们通常形成于湿地和沼泽等环境中。
4. 基质支撑黏土岩：这种黏土岩是由黏土和砂石等颗粒混合而成的。
它们通常形成于河流和海岸等环境中。
5. 燧石黏土岩：这种黏土岩是由黏土和燧石混合而成的。
它们通常形成于火山喷发的沉积物中。
黏土岩在地质学和工程学中有着广泛的应用，因为它们具有一定的可塑性和润滑性，适合作为填土、基础和隔水层等建筑材料使用。
- 1 -。
粘土矿物1
（2）非膨胀性
在伊利石晶层之间 吸附有钾离子。它受到 相邻两晶层负电荷的吸 附，因而对相邻两晶层 产生了很强的键联效果， 连接力很强，使晶层不 易膨胀。
（3）电荷数量较大
同晶替代较普遍， 主要发生在硅片中， 但部分电荷被K＋离子 所中和，阳离子交换 量介于高岭石与蒙脱 石之间。
（4）胶体特性
3、水化云母组
又叫2：1型非 膨胀性矿物或伊利 组矿物。
水化云母组具有以下特征：
（1）2：1型晶层结构
晶层结构与蒙脱石相似， 同样是由两层硅片夹一层 铝片组成，硅片和铝片的 比例为2：1，故又称2：1 型非膨胀性矿物。
伊利石是其代表。分子 式为： K2（Al·Fe·Mg）4 （SiAl）8O20（OH） 4·nH2O。
晶层类型
两种晶片的配合比例不 同，而构成： 1：1型晶层 2：1型晶层 2：1：1型晶层
（1）1：1型单位晶层
由一个硅片和一个铝片构成。 硅片顶端的活性氧与铝片底层 的活性氧通过共用的方式形成单位 晶层。这样1：1型层状铝硅酸盐的 单位晶层有两个不同的层面，一个 是由具有六角形空穴的氧原子层面， 一个是由氢氧构成的层面。
2、单位晶片
从化学上来看，四面体 为 （ SiO4）4－， 八 面 体 为 （AlO6）9－，它们都不是化 合物，在它们形成硅酸盐粘 土矿物之前，四面体和八面 体分别各自聚合。
（1）四面体片（简称硅片）
在水平方向上四面体通过共 用底部氧的方式在平面两维方向上 无限延伸，排列成近似六边形蜂窝 状的四面体片（简称硅片）。
粘土矿物的分类
粘土矿物根据结晶学特征分 为三类：
一、层状硅酸盐粘土矿物， 二、纤维状硅酸盐粘土矿物， 三、非硅酸盐粘土矿物（非 晶质粘土矿物）。
粘土矿物名词解释
粘土矿物名词解释粘土矿物是一种由生物或物理作用形成的细小粒子与杂质的混合物，是地壳上最常见的一类物质。
粘土矿物具有重要的地质意义，它们反映了地壳中微粒和硅质晶体之间的结构和性质，这也使许多人注意到这类物质。
下面我们就粘土矿物名词解释来做一些简单的介绍。
首先，要了解粘土矿物，必须了解粘土矿物组成。
一般来说，粘土矿物是由不同形状的沉积矿物组成的，通常包含石英、集晶石、铝石英、硅质晶体和钙石等，它们的分类根据石英、集晶石、硅质晶体或钙石的存在情况而定。
例如，如果石英含量少于30%，则称该粘土矿物为高硅质粘土。
其次，要了解粘土矿物的性能特征，先来看看粘土矿物的物理性质。
粘土矿物的物理特性主要有颗粒细度、硬度、孔隙度和密度等。
例如，粘土矿物颗粒细度可以通过石英、集晶石、硅质晶体或钙石的大小来确定，而硬度则可以用相邻两粒砂粒间的摩擦力来确定，而孔隙度则可以用渗透水的速率来判断，而密度则可以用比重法来确定。
最后，要了解粘土矿物的化学性能，也就是有关其组成元素和原位测量方法的知识。
其中，也包括石英、集晶石、硅质晶体或钙石的X射线衍射分析，以及石英、硅质晶体或钙石的核磁共振波谱分析等。
其结果可以帮助我们更好地了解粘土矿物的构造和性质，从而为地质学方面的研究提供一定的帮助。
粘土矿物的“解释”只是初步的介绍，它还有更多的性质和用途等，这里就不一一展开了，有兴趣的读者可以自行深入研究。
虽然粘土矿物在各领域的应用还不是非常广泛，但它的研究和应用还是相当有价值的，因此未来将会更多的发掘和利用粘土矿物在各个领域的潜力，从而给人类带来更多的福利。
油田应用化学第二章 粘土矿物
☞ K+的大小刚好嵌入硅氧四面体
片构成的六方网格内切圆空穴中， 周围有12个氧与它配伍，起到连接 作用，水分子不易进入晶层；
D、CEC 介于高岭石与蒙脱石之间（200-400mmol/kg)
☞伊利石由于晶格取代作用产生的负电荷由K+来平衡，由
于伊利石取代位置主要在Si-O四面体中，产生的负电荷离晶
3、晶片的结合(基本结构层)
晶层：四面体晶片与八面体晶片以适当的方式结合，构成晶层
（1）1：1型晶层：由一个硅氧四面体晶片与一个铝 氧八面体 晶片构成（5层原子面）。 层面上是OH Al-O晶片 Si-O晶片 层面是O
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（2）2：1型晶层：由两个硅氧四面体晶片与一个铝氧八面体 晶片构成（7层原子面）。
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第四节 粘土的吸附性及凝聚性
二、粘土的凝聚性 1、定义：在一定条件下，粘土矿物颗粒在水中发生联结的性质。
2、粘土颗粒间作用力
静电斥力（扩散双电层） 斥力 水化膜斥力（水分子在粒子周围定向排列）
引力：范德华引力 3、粘土的联结方式
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（1）边边联结 （2）边面联结
油田应用化学-----第二章
第二章 粘土矿物
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前言
（1）粘土主要由粘土矿物(含水的铝硅酸盐)组成。
粘土
（2） 在水中有分散性 、带电性、离子交换以及水化性。
粘土 与钻 井的 关系
（1）粘土为钻井液的重要组成成分之一。 （2）钻井过程中井眼的稳定性与地层粘土含量和类型密切相关。 （3）油气层粘土含量和类型与钻井过程中油气层损害密切相关。
粘土矿物的晶体构造与性质
三.造浆粘土的选用
钻井泥浆是粘土在水中的分散体系，从钻井工程 的工艺要求出发，需要采用较为优质的膨润土造 浆，即需要选用以含蒙脱石为主的钠膨润土为造 浆材料。 国内外富含蒙脱石的大型优质膨润土矿有不少， 如我国的新疆夏子街、山东高阳、辽宁黑山、浙 江余杭，美国的怀俄明以及南澳大利亚等地都有 高纯度的大型膨润土矿床。泥浆公司和粘土粉生 产厂家从这些地方采取粘土矿原料，做适当的加 工，形成造浆粘土的正规产品。
2、表面羟基与H+与OH-的反应（可变电荷）
在酸性环境中：羟基与H+反应，粘土带正电性。
﹥Al-OH + H+
﹥Al+ + OH-
在碱性或中性条件下：羟基与OH-反应，粘土带负电性。 ﹥Al-OH + OH﹥Al-O- + H2O
3、吸附
力等 物理吸附，氢键，分子 化学吸附，化学键力 离子交换吸附，离子交 换
周围吸附的阳离子数目较多，可发生交换的阳离子数目 多，所以C.E.C大。
Ｅ、造浆率高
☞因为蒙脱石具有很强的水化膨胀能力，造浆率高，所以它
是钻井泥浆的主要配浆材料。
（3）伊利石
①伊利石晶体结构示意图
②伊利石特点 A、2：1型粘土矿物 B、存在晶格取代，取代位置主要在 Si-O四面体中，且取代数目比蒙脱 石多，产生的负电荷由等量的K+来 平衡。 C、晶层间引力以静电力为主，引力 强，属非膨胀型粘土矿物。为什么？
⑵蒙脱石
①蒙脱石晶体结构示意图
Si-O Al-O Si-O Si-O Al-O Si-O
②蒙脱石特点
A、2：1型粘土矿物 B、存在晶格取代，取代位置主要在Al-O八面体中，即Al3+ 被Mg2+、Fe2+和Zn2+等取代，产生的负电荷由等量的Na+
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黏土矿物及项目结构单元类型层间物层间电荷族亚族
晶质
1:1
Si4O10(OH)8
无或有水分
子
x~0
高岭石(二八）-
蛇纹石（三八）
di
di-tri
tri
2:1
Si4O10(OH)2
无x~0叶蜡石-滑石
di
tri
阳离子或水
化离子
0.2<x<0.6蒙皂石
di
di-tri
tri
0.6<x<0.9蛭石
di
tri
0.6<x<1伊利石di
x~1云母
di
di-tri
tri
x~2脆云母
di
tri 2:1:1
Si4O10(OH)2
氢氧化物层x不定绿泥石
di
di-tri
tri 2:1层链状水化阳离子x~0.1纤维棒石
di-tri
tri 2:1规则间层可变x不定规则间层
di
tri 非晶质
矿物及有关层状硅酸盐矿物分类
粘土矿物种
高岭石、地开石、珍珠陶石、变埃洛石（7Å）、埃洛石（10Å）
镁绿泥石、正鲕绿泥石、绿锥石、凯利石
（斜）纤蛇纹石、镁铝蛇纹石、叶蛇纹石、斜叶蛇纹石、镍蛇纹石、鳞（利）蛇纹石
叶蜡石、铁叶蜡石
滑石、镍滑石、砸蛇纹镁皂石
蒙脱石、贝得石、绿脱石、铬绿脱石
斯温福石
皂石、锌皂石、锂皂石、斯皂石、锂蒙脱石
二八面体蛭石（黏粒蛭石）
三八面体蛭石
伊利石、钠伊利石
白云母、钠云母、钒云母、多硅白云母、铬云母
锂云母、铁锂云母、锂铍云母
金云母、黑云母、镁黑云母、铁云母（三八面体）
珍珠云母
绿脆云母、黄绿脆云母
顿绿泥石、硼锂绿泥石
须藤绿泥石、锂绿泥石
叶绿泥石、斜绿泥石 、鲕绿泥石
凹凸棒石、坡缕石、绿紼帖石、锰坡缕石
海泡石、镍海泡石
累托石、托苏石
柯绿泥石、滑间皂石、水黑云母、绿泥间滑石
水铝英石、硅铁石、伊毛缟石、硅锰矿。