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第一章 粘土与粘土矿物1

第二章粘土矿物的基本结构5

第一节 基本结构单元5

一、硅氧四面体5

二、四面体片5

三、八面体与八面体片6

四、三八面体与二八面体6

第二节 基本结构层6

一、1∶1层型6

二、2∶1层型7

第三节 层间域、层间物、层电荷和单位构造8

第四节 有序-无序和多型9

一、有序-无序9

二、多型9

一、分类准则13

第一节 分类13

第三章粘土矿物的分类与命名13

二、分类表14

第二节 命名16

第四章主要粘土矿物族的结构特征21

第一节 蛇纹石——高岭石族22

一、蛇纹石亚族22

二、高岭石亚族22

第二节 滑石——叶蜡石族23

第三节 云母类24

一、三八面体云母25

二、二八面体云母25

第四节 蛭石族27

一、三八面体蛭石亚族27

二、二八面体蛭石亚族27

第五节 蒙皂石族27

二、蒙脱石亚族28

一、皂石亚族28

第六节 绿泥石族29

一、三八面体绿泥石亚族30

二、二八面体绿泥石亚族30

第七节 海泡石——坡缕石族31

第八节 间层矿物31

一、间层矿物的分类与命名32

二、层型32

三、堆积方式32

第五章粘土矿物的性质37

第一节 引言37

一、粘土矿物的电荷37

二、扩散双电层理论40

三、水化作用42

四、阳离子固定作用43

五、表面积43

第二节 吸附性44

二、化学吸附45

三、离子交换性吸附45

一、物理吸附45

第三节 膨胀性49

一、粘土矿物中的水49

二、粘土矿物水化膨胀作用机理50

三、影响粘土矿物水化膨胀的因素51

第四节 粘土胶体的流变性质52

二、蒙脱石——极性有机分子嵌合作用53

第五节 粘土——有机质相互作用53

一、高岭石——极性有机分子嵌合复合体53

三、离子有机化合物54

四、粘土——聚合物相互作用54

第六章粘土矿物的成因与分布57

第一节 风化粘土矿物58

一、风化作用58

二、影响风化粘土矿物形成的因素60

四、土壤61

三、风化残积粘土岩61

第二节 自生粘土矿物62

一、粘土的沉积作用62

二、自生粘土矿物62

三、现代沉积物中的粘土矿物63

第三节 成岩粘土矿物67

一、成岩作用67

二、成岩作用过程中的粘土矿物转化68

三、迁积粘土岩69

第四节 蚀变粘土矿物70

一、热液作用70

二、蚀变作用与蚀变粘土矿物70

第七章粘土分离73

第一节 分散73

一、化学分散法73

二、物理分散法74

第二节 分离75

一、Stokes沉降法则75

二、沉降虹吸分离法75

三、离心分离法78

第三节 分离程序简介79

第八章粘土矿物粉末X射线衍射分析85

第一节 引言85

一、Bragg方程85

二、粉末衍射原理86

第二节 X射线衍射仪87

一、X射线管88

二、X射线发生器89

三、测角计89

四、检测器90

一、制样91

第三节 分析程序91

八、狭缝系统91

七、单色辐射91

六、辐射波长91

五、记录仪91

二、分析99

三、衍射谱图的判读102

第四节 主要粘土矿物的X射线衍射特征106

一、蛇纹石——高岭石族106

二、滑石——叶蜡石族113

三、蒙皂石族114

四、蛭石族119

五、云母类122

六、绿泥石族128

七、间层矿物131

八、坡缕石——海泡石族149

第五节 定量分析154

一、经验公式法154

三、Schultz法155

二、强度换算法155

四、修正Schultz法156

第六节 基本粒子概念161

第九章粘土矿物热分析167

第一节 引言167

第二节 热分析方法167

一、差热分析167

二、热重法170

三、差示扫描量热法172

第三节 热分析仪175

第四节 样品预处理176

一、阳离子饱和处理176

二、双氧水（H2O2）处理177

三、有机试剂处理177

四、无机盐处理177

五、特殊化学处理178

第五节 定性分析178

一、高岭石——蛇纹石族179

二、叶蜡石——滑石族180

三、蒙皂石族181

四、蛭石族183

五、云母类184

六、绿泥石族185

七、间层矿物186

八、坡缕石——海泡石族187

九、水铝英石、伊毛缟石187

第十章粘土矿物红外光谱分析191

第一节 红外光谱的基本概念191

一、光的性质、电磁辐射分类191

二、红外吸收光谱的产生191

三、分子光谱与分子能级192

第二节 红外分光光度计的工作原理194

一、色散型红外分光光度计194

二、干涉分光装置——傅里叶变换红外光谱仪196

一、研磨198

第三节 样品制备与样品预处理198

二、去除有机质199

三、碱金属卤化物压片199

四、沉降膜200

第四节 定性分析201

一、高岭石——蛇纹石族202

二、叶蜡石——滑石族205

三、蒙皂石族205

五、云母类208

四、蛭石族208

六、绿泥石族211

七、间层矿物212

八、海泡石——坡缕石族214

九、伊毛缟石、水铝英石216

第五节 定量分析217

一、比耳——朗勃特（Beer—Lambert）定律218

二、定量分析方法218

一、扫描电镜分析223

第十一章粘土矿物扫描电镜、电子探针、能谱分析223

第一节 引言223

二、电子探针分析224

三、能谱分析224

第二节 仪器工作原理225

一、电子束与固体样品表层的相互作用225

二、检测原理227

第三节 仪器结构228

第四节 实验技术232

一、样品制备232

二、仪器工作条件的选择234

三、定量分析234

第五节 粘土矿物实例235

一、高岭石、埃洛石、迪开石、珍珠石235

二、蒙皂石236

三、伊利石236

五、伊利石／蒙皂石间层矿物237

四、绿泥石237

六、绿泥石／蒙皂石间层矿物238

七、坡缕石、海泡石239

第十二章粘土矿物化学分析247

第一节 前言247

第二节 样品制备247

一、研磨248

二、样品选择248

三、阳离子饱和248

第三节 主要元素分析249

一、样品分解249

二、分析测定250

第四节 亚铁分析250

一、样品制备250

二、样品分解250

五、分析方法251

四、分析过程251

三、影响分析结果的干扰因素251

第五节 离子交换容量分析253

一、阳离子交换容量（CEC）分析253

二、阴离子交换容量（AEC）分析255

第六节 结构式计算256

一、杂质校正256

二、结构式计算258

第七节 主要粘土矿物的化学特征260

一、高岭石260

二、蛇纹石260

三、叶蜡石、滑石260

四、云母类260

五、绿泥石261

六、蛭石261

七、蒙皂石261

一、方法262

第八节 根据粘土样品的化学成分确定粘土矿物类型262

八、间层粘土矿物262

九、坡缕石、海泡石262

二、应用实例264

第十三章粘土矿物同位素分析269

第一节 分析方法简介269

一、氧同位素分析269

二、氢同位素分析270

三、铷—锶同位素分析270

第二节 氧同位素地质温度计270

一、方法原理270

二、应用实例272

第三节 地层水中的氢、氧同位素274

第四节 沉积粘土矿物的K/Ar同位素年代分析278

一、方法原理278

二、伊利石、伊利石／蒙皂石间层K/Ar同位素年代测定应用实例278

一、基本知识280

第五节 沉积物、粘土和水的Rb—Sr系统280

二、岩石的Rb—Sr同位素年代测定281

三、粘土矿物的Rb—Sr同位素年代测定282

第十四章粘土矿物分析方法综述285

一、X射线衍射分析285

二、热分析286

三、红外光谱分析286

五、透射电子显微镜分析287

四、扫描电子显微镜分析287

六、化学分析288

七、同位素分析288

八、Mossbaure谱分析288

第十五章中国含油气盆地的粘土矿物特征291

第一节 粘土矿物分布类型291

一、正常转化型291

二、不正常转化型295

三、蒙皂石→绿泥石转化型296

六、蒙皂石组合型297

四、伊利石＋绿泥石组合型297

五、高岭石组合型297

第二节 粘土矿物分布的控制因素302

一、古环境302

二、成岩作用305

三、来源母质309

第十六章粘土矿物研究在石油勘探开发中的应用313

第一节 粘土矿物研究在石油地质中的应用313

一、粘土矿物与古水介质313

二、粘土矿物与沉积相带314

三、粘土矿物与地层划分和对比314

四、粘土矿物与有机质热演化315

五、粘土矿物与油气初次运移318

第二节 粘土矿物研究在石油钻采工程中的应用319

一、粘土矿物与储层物性320

二、粘土矿物与油层损害321

三、粘土矿物与井眼稳定337