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黏土矿物-微生物相互作用机理以及在环境领域中的应用
1
作者 董海良 曾强 +12 位作者 刘邓 盛益之 刘晓磊 刘源 胡景龙 李扬 夏庆银 李润洁 胡大福 张冬磊 张文慧 郭东毅 张晓文 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期467-485,共19页
黏土矿物与微生物在自然环境中广泛共存。二者之间的相互作用影响着环境中的能量流动与元素循环。黏土矿物能够给微生物提供物理或化学保护,提高微生物对外界胁迫和干扰的抵抗能力。黏土矿物同时还能给微生物提供营养元素,促进其新陈代... 黏土矿物与微生物在自然环境中广泛共存。二者之间的相互作用影响着环境中的能量流动与元素循环。黏土矿物能够给微生物提供物理或化学保护,提高微生物对外界胁迫和干扰的抵抗能力。黏土矿物同时还能给微生物提供营养元素,促进其新陈代谢过程。黏土矿物中的结构铁是微生物铁氧化还原循环的重要电子供/受体。在氧化还原的环境中,多种铁还原/铁氧化细菌可以通过还原氧化黏土矿物中的结构Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ),进而获得能量进行生长。在氧化还原过程中,微生物也可以通过溶解、转化、沉淀等作用改变黏土矿物的晶格结构及物相,或是产生新的次生矿物。黏土矿物-微生物相互作用在碳、氮、硅、磷等重要生命元素的地球化学循环中扮演着重要角色。黏土矿物可以通过吸附有机碳,降低有机碳的生物可利用性,减缓其矿化速率。在氧化还原波动的环境中,黏土矿物还可以通过活化分子氧,产生强氧化性自由基氧化降解有机质,提高其生物可利用性。黏土矿物还会吸附生物胞外酶,影响胞外酶降解有机质的效率。微生物通过耦合黏土矿物中铁氧化与硝酸盐还原,铁还原与氨氧化等过程影响氮循环。黏土矿物对磷的吸附以及风化过程中硅的释放影响着微生物的代谢活性。黏土矿物-微生物相互作用在重金属固化稳定、有机污染物降解、杀死病原菌等方面也有广泛的应用。 展开更多
关键词 黏土矿物 微生物 相互作用 元素循环 能量 电子传递 氧化还原 环境治理
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含海泡石层系泥质灰岩中自生黏土矿物的类型、组成与成岩演化过程--以川东地区中二叠统茅口组茅一段为例
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作者 宋金民 王佳蕊 +12 位作者 刘树根 李智武 罗平 江青春 金鑫 杨迪 黄士鹏 范建平 叶玥豪 王俊轲 邓豪爽 王斌 郭嘉欣 《石油勘探与开发》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期311-322,共12页
通过野外露头剖面实测和岩心观察,结合薄片鉴定、氩离子抛光、X射线衍射、扫描电镜、能谱分析和激光剥蚀元素面扫描等方法,对四川盆地东部地区中二叠统茅口组一段(简称茅一段)含海泡石层系泥质灰岩中自生黏土矿物类型、产状及其组成进... 通过野外露头剖面实测和岩心观察,结合薄片鉴定、氩离子抛光、X射线衍射、扫描电镜、能谱分析和激光剥蚀元素面扫描等方法,对四川盆地东部地区中二叠统茅口组一段(简称茅一段)含海泡石层系泥质灰岩中自生黏土矿物类型、产状及其组成进行了分析,明确黏土矿物的成岩演化序列,建立黏土矿物沉积-成岩演化模式。研究表明,川东地区茅一段在富Si^(4+)、Mg^(2+)的凉水文石海中沉淀自生海泡石矿物,形成含海泡石层系;在埋藏成岩过程中,自生黏土矿物会经历两条可能的演化序列:①早成岩A期到中成岩A_(1)期,在普遍缺乏Al^(3+)的浅埋藏环境中,海泡石维持稳定状态;中成岩A_(2)期,自生海泡石开始演化为斯蒂文石;中成岩B_(1)期演化为无序滑石;中成岩B_(2)期至晚成岩期,最终演化为滑石,形成了茅一段主要的自生黏土矿物成岩演化序列“海泡石—斯蒂文石—无序滑石—滑石”。②早成岩A期,风暴和上升洋流携带的Al^(3+)参与成岩过程,微量海泡石向蒙脱石演化,部分蒙脱石继续演化为绿泥石;早成岩B期至中成岩A_(1)期,部分蒙脱石演化为伊/蒙混层;中成岩A_(2)期至中成岩B_(2)期,伊/蒙混层向伊利石发生演化,至晚成岩期全部转化为伊利石,由此形成茅一段次级自生黏土矿物成岩演化序列“海泡石—蒙脱石—绿泥石/伊利石”。含海泡石层系泥质灰岩中自生黏土矿物的类型与演化具有两方面的油气地质意义:①海泡石吸附和聚集大量有机质,有效提升茅一段烃源岩的品质和生烃潜力。②海泡石向滑石演化过程中形成大量有机质孔和黏土收缩孔(缝),同时释放富Mg^(2+)成岩转化流体,使凹陷内或凹陷边缘区的灰岩发生白云石化,在中二叠统形成自生自储和(旁)下生(侧)上储型的源储配置新模式,提高了油气成藏效率。 展开更多
关键词 含海泡石层系 自生黏土矿物 成岩演化 中二叠统茅口组 四川盆地
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青藏高原东北缘循化盆地中中新世—早上新世黏土矿物及其古气候意义
3
作者 胡飞 殷科 +6 位作者 姬凯鹏 刘钊 肖唐付 黄蔚 何翔 骆满生 张克信 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1291-1309,共19页
青藏高原东北缘古气候可能受控于全球变冷、青藏高原隆升及局地地形变化的影响。为解析气候演化过程及驱动因素,本文以青藏高原东北缘循化盆地西沟剖面作为研究对象,在已有古地磁年龄约束基础上,分析了中中新世—早上新世沉积物中黏土... 青藏高原东北缘古气候可能受控于全球变冷、青藏高原隆升及局地地形变化的影响。为解析气候演化过程及驱动因素,本文以青藏高原东北缘循化盆地西沟剖面作为研究对象,在已有古地磁年龄约束基础上,分析了中中新世—早上新世沉积物中黏土矿物的组成和微观形貌特征。结果表明,西沟剖面沉积物中黏土矿物主要由伊利石、蒙脱石、绿泥石和高岭石组成,其中伊利石含量最高,平均为59.3%;蒙脱石次之,平均为18.2%,绿泥石平均含量为12.3%,高岭石平均含量为10.2%。根据剖面中黏土矿物含量和比值的变化特征,结合循化盆地西沟剖面的沉积速率、孢粉记录、有机质碳同位素和沉积岩地球化学比值,并与深海氧同位素值(δ^(18)O)变化曲线对比,将循化盆地14.6~5.0 Ma气候环境演化划分为3个阶段:14.6~12.7 Ma,气候干冷期,与北半球冰盖扩展引发的全球性降温事件有关;12.7~8.0 Ma,气候相对温暖湿润期,可能与循化盆地周围山体隆升有关,即积石山在~12.7 Ma隆升至临界高度,成为西风带输送水汽的地形屏障,使得循化盆地内的降水增强;8.0~5.0 Ma,气候再次转向干冷期,该阶段气候的干旱化对应于青藏高原在8 Ma左右的快速隆升,高原进一步的隆升阻碍东亚季风西风带的暖湿气流向内陆的输送,从而引起区域干旱化。 展开更多
关键词 中中新世—早上新世 黏土矿物 循化盆地 干旱化 全球变冷 青藏高原隆升
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鲁西汶东凹陷Qk203钻孔黏土矿物特征及其古环境
4
作者 刘伟 阎海青 +5 位作者 孙天河 靳立杰 周永刚 于松 杨帆 江振国 《山东国土资源》 2024年第1期1-8,共8页
利用X射线衍射分析,对鲁西地区汶东凹陷Qk203孔沉积物中黏土矿物学特征及其古气候指示作用进行了深入研究。沉积物中黏土矿物主要为蒙脱石、高岭石和伊利石。AMS14C测年结果、岩性组合特征、黏土矿物相对含量变化和V(Ch+I)/V(Kao+S)比值... 利用X射线衍射分析,对鲁西地区汶东凹陷Qk203孔沉积物中黏土矿物学特征及其古气候指示作用进行了深入研究。沉积物中黏土矿物主要为蒙脱石、高岭石和伊利石。AMS14C测年结果、岩性组合特征、黏土矿物相对含量变化和V(Ch+I)/V(Kao+S)比值,将汶东凹陷晚更新世以来古气候环境演化划分为5个阶段,先后经历了冷干-暖湿-干凉-暖湿-进一步暖湿周期性气候旋回。其中阶段Ⅰ(2.15~0m)时代为全新世,对应于深海氧同位素MIS1(冰后期);阶段Ⅴ~Ⅱ(33.00~2.15m)时代为晚更新世,对应于深海氧同位素MIS2(末次冰盛期),研究表明末次冰盛期以来的气候变化具有全球性,但在不同地区会有所差异,一定程度上响应于全球古气候和中国东部古气候的变化,同时表明全球性的气候变迁对我国第四纪气候的演变起到一定控制作用,而且我国独特的构造运动也在一定程度上影响着局部气候演化进程。 展开更多
关键词 汶东凹陷 晚更新世 黏土矿物 X射线分析 古气候 鲁西
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伊犁盆地南缘蒙其古尔铀矿床东部黏土矿物分布特征 被引量：1
5
作者 陈程 王福东 +1 位作者 张虎军 方敏 《矿产勘查》 2023年第1期60-68,共9页
伊犁盆地南缘蒙其古尔铀矿床是近年来探寻出的储量可观的铀矿床之一,含矿岩系主要为下侏罗统三工河组上、下段及中侏罗统西山窑组上、下段。本文通过X射线衍射、扫描电镜等分析测试手段,初步探讨含矿岩层砂体黏土矿物分布特征及转化关... 伊犁盆地南缘蒙其古尔铀矿床是近年来探寻出的储量可观的铀矿床之一,含矿岩系主要为下侏罗统三工河组上、下段及中侏罗统西山窑组上、下段。本文通过X射线衍射、扫描电镜等分析测试手段,初步探讨含矿岩层砂体黏土矿物分布特征及转化关系。研究发现蒙其古尔铀矿床东部地区黏土矿物以高岭石为主,其次为伊利石、伊利石/蒙脱石混层,少量绿泥石及蒙脱石。黏土矿物种类及含量随地层埋深增加及地下水运移方向存在一定的变化规律:随深度增加高岭石含量呈递增趋势,伊利石/蒙脱石混层呈递减趋势,伊利石呈微弱递增趋势;沿地下水运移方向高岭土含量持续递减,伊利石/蒙脱石混层含量呈递增趋势,伊利石呈微弱递减趋势。高岭石一部分为陆源碎屑成因,另一部分为成岩初期的次生产物;伊利石大部分是成岩前期的自生矿物,另一部分则是由蒙脱石最终转换而成;伊利石/蒙脱石混层则是蒙脱石向伊利石过渡转化的中间产物。高岭石和伊利石/蒙脱石混层含量呈明显负相关性;伊利石和伊利石/蒙脱石混层表现为微弱负相关,高岭石和伊利石二者相关性较差,表明由原生矿物长石、云母等转变成伊利石与高岭石,并且存在高岭石向蒙脱石及绿泥石的转化,而蒙脱石经伊利石/蒙脱石混层中间产物后向伊利石转化的过程。 展开更多
关键词 黏土矿物特征 黏土矿物成因 成矿环境 蒙其古尔铀矿床 伊犁盆地南缘
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松辽盆地南部海力锦铀矿床姚家组下段黏土矿物特征及其铀成矿意义 被引量：1
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作者 宁君 李继木 +4 位作者 卢天军 佟术敏 张亮亮 王海涛 黄少华 《铀矿地质》 CAS CSCD 2023年第2期188-201,共14页
黏土矿物是表征盆地砂岩型铀矿含矿建造地球化学环境以及反演其经历的表生流体作用的重要指示性矿物。文章以钱家店凹陷新发现的海力锦铀矿床含矿层姚家组下段为研究对象,通过偏光显微镜、X射线衍射、扫描电镜及能谱分析等方法,系统开... 黏土矿物是表征盆地砂岩型铀矿含矿建造地球化学环境以及反演其经历的表生流体作用的重要指示性矿物。文章以钱家店凹陷新发现的海力锦铀矿床含矿层姚家组下段为研究对象,通过偏光显微镜、X射线衍射、扫描电镜及能谱分析等方法,系统开展了不同地球化学分带的岩石学、黏土矿物类型、形貌及含量等特征研究。姚家组下段红色和灰色泥岩原生黏土矿物组合为伊利石+伊蒙混层,高岭石含量较低,总体反映了沉积期偏干旱炎热古气候环境。泥岩中不同类型黏土矿物含量具有一定的相关性,推测其在沉积-成岩过程中存在一定的相互转化关系。与泥岩明显不同,各地球化学分带砂岩中的黏土矿物主要为高岭石,其次为伊利石和伊蒙混层,显示具有后生外来酸性流体改造的特点,应发生在区域层间氧化水渗入之前。铀含量与黏土矿物含量间没有明显的相关性,结合镜下铀-黏土矿物空间赋存关系和区内构造-流体演化史显示,矿石中铀沉淀富集受多种吸附还原剂控制,局部与高岭石关系密切,存在一期深部酸性还原流体渗出改造作用,为原生偏弱还原性的姚家组下段砂岩铀成矿提供了有利条件。 展开更多
关键词 黏土矿物 姚家组下段 砂岩型铀矿 海力锦 钱家店凹陷
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黏土矿物对于储层敏感性的影响与控制作用——以庆阳合水地区长6超低渗砂岩储层为例 被引量：1
7
作者 张景军 刘瑞鹏 +2 位作者 王利军 高梦晨 刘洪宏 《矿产勘查》 2023年第1期1-8,共8页
以鄂尔多斯盆地合水地区长6超低渗透砂岩储层为例,综合应用储层敏感性、扫描电镜、X射线衍射等实验技术方法,系统研究了储层敏感性类型及损害程度,并深入地探讨了黏土矿物对于长6储层敏感性的影响与控制作用。结果表明:(1)长6油层的储... 以鄂尔多斯盆地合水地区长6超低渗透砂岩储层为例,综合应用储层敏感性、扫描电镜、X射线衍射等实验技术方法,系统研究了储层敏感性类型及损害程度,并深入地探讨了黏土矿物对于长6储层敏感性的影响与控制作用。结果表明:(1)长6油层的储层敏感性整体表现为中等偏强水敏性和速敏性、弱酸敏性、强盐敏性以及中等偏弱碱敏性的五敏特征;(2)储层黏土矿物主要有高岭石、伊利石、绿泥石以及伊蒙混层等4种类型,且以伊利石含量最高;(3)储层敏感性及其程度明显受控于黏土矿物类型及其含量,并且具有黏土矿物含量越高、储层敏感性越强的特点。本研究成果将为合水地区长6油层注水开发过程中有效保护储层以及提高采收率提供重要的参考依据。 展开更多
关键词 储层敏感性 黏土矿物 长6储层 合水地区 鄂尔多斯盆地
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220 ka以来西菲律宾海黏土矿物输入变化及其控制因素
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作者 蒋富清 周晓静 李传顺 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期85-95,共11页
为揭示晚更新世以来西太平洋暖池黏土矿物输入变化的控制因素,对采自西菲律宾海本哈姆隆起上的Ph05-5孔沉积物中的黏土矿物组成、来源和堆积速率进行了分析。结果表明,220 ka以来,该孔沉积物中的黏土矿物主要以伊利石(13%)和蒙皂石(8%)... 为揭示晚更新世以来西太平洋暖池黏土矿物输入变化的控制因素,对采自西菲律宾海本哈姆隆起上的Ph05-5孔沉积物中的黏土矿物组成、来源和堆积速率进行了分析。结果表明,220 ka以来,该孔沉积物中的黏土矿物主要以伊利石(13%)和蒙皂石(8%)为主,其次为绿泥石(6%)和高岭石(2%)。伊利石和绿泥石主要来源于亚洲大陆,蒙皂石主要源于菲律宾海周围岛屿的火山物质在海底遭受海水侵蚀后形成的自生Fe-蒙皂石和西菲律宾海周围岛屿上的物质风化后形成的他生Al-蒙皂石。220 ka以来,伊利石和绿泥石的堆积速率表现出明显的冰期高-间冰期低的旋回变化,与该孔总的风尘堆积速率、亚洲风尘和北太平洋风尘堆积速率一致。冰期/间冰期太阳辐射降低/增强、亚洲内陆干旱程度加强/减弱,是导致伊利石等源于亚洲内陆的黏土矿物向菲律宾海输入增加/减少的主控因素。Ph05-5孔蒙皂石的堆积速率同样表现出明显的冰期高-间冰期低的特征,与该孔总的火山物质堆积速率一致。蒙皂石在轨道尺度的变化,主要受到海平面变化和热带类ENSO过程影响的降雨过程控制。冰期低海平面,菲律宾岛和海水的混合作用加强,使得蒙皂石的输入增加。此外,冰期在热带太平洋类拉尼娜较强,降雨量增加,导致向菲律宾海输入的火山物质(蒙皂石)增加,间冰期则相反,由于类厄尔尼诺增强,菲律宾岛区域干旱,火山物质(蒙皂石)向菲律宾海的输入减少。 展开更多
关键词 黏土矿物 堆积速率 晚更新世 西菲律宾海
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基于2.5D微流控技术的黏土矿物运移对喉道封堵和原油运移的影响 被引量：1
9
作者 徐飞 姜汉桥 +5 位作者 刘铭 王志强 于馥玮 曲世元 张媌 李俊键 《大庆石油地质与开发》 CAS 北大核心 2023年第4期64-73,共10页
为了研究低矿化度水驱中的黏土矿物在地层中的运移现象,利用可视化2.5D微观模型开展了微流控实验,研究了黏土矿物在运移过程中对扩大水驱波及体积的作用、黏土矿物的运移速度对运移距离的影响、黏土矿物对喉道的封堵作用类型和黏土矿物... 为了研究低矿化度水驱中的黏土矿物在地层中的运移现象,利用可视化2.5D微观模型开展了微流控实验,研究了黏土矿物在运移过程中对扩大水驱波及体积的作用、黏土矿物的运移速度对运移距离的影响、黏土矿物对喉道的封堵作用类型和黏土矿物运移对油滴运移的影响等。实验发现:黏土矿物在运移时可封堵水流优势通道并显著增加水驱波及体积,从而提高原油的采收率;黏土矿物颗粒运移速度越快,越容易在短距离内产生对喉道的封堵,使得黏土矿物颗粒的运移距离越短。根据实验观察将黏土矿物颗粒对喉道的封堵分为3种类型,包括单颗粒封堵、并行颗粒封堵和堵后颗粒截留。黏土矿物对喉道的封堵主要受到喉道尺寸,黏土矿物颗粒的尺寸、数量及形状,流体的驱动力大小等因素的影响;黏土矿物颗粒会附着在油滴表面增加油滴运移的阻力,对喉道的封堵会改变油滴的运移路径和降低注入水对油滴的驱动力,不利于已波及区域油滴的运移。通过微流控实验明确的黏土矿物运移对喉道封堵和原油运移的影响,可为低矿化度水驱在矿场中的应用提供理论指导。 展开更多
关键词 低矿化度水驱 黏土矿物 2.5D微观模型 封堵 提高采收率
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致密砂岩储层中黏土矿物发育特征及其生长机理研究进展 被引量：1
10
作者 蔡来星 杨田 +2 位作者 田景春 易娟子 任启强 《沉积学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1859-1889,共31页
[目的]沉积岩中广泛发育的黏土矿物贯穿构造—沉积—成岩整个地质过程,记录了全盆地、多尺度的水—岩—烃相互作用信息。针对砂岩储层中黏土矿物的形成、生长和转化过程进行系统调研,不仅对健全成岩作用体系研究具有重要的学术探索意义... [目的]沉积岩中广泛发育的黏土矿物贯穿构造—沉积—成岩整个地质过程,记录了全盆地、多尺度的水—岩—烃相互作用信息。针对砂岩储层中黏土矿物的形成、生长和转化过程进行系统调研,不仅对健全成岩作用体系研究具有重要的学术探索意义,也从孔喉结构演变和物性响应角度为致密砂岩油气勘探、开发提供有力支撑。[方法]围绕这一主旨,详述了蒙脱石、高岭石、伊利石、绿泥石和混合晶层黏土矿物的基本特征、物质基础与生长环境,在归纳前人经典认识和最新进展的基础上梳理关键科学问题和前沿研究热点。[结果]黏土矿物与母岩性质、沉积微相之间空间耦合特征明显;黏土矿物内层包膜形成过程中可能存在机械渗滤和生物诱导两种机理,有待后续研究进一步明确;在成岩环境主导下,黏土矿物外层包膜的生长与其他流―岩作用的发生存在物质依赖和空间竞争关系,并反向影响介质条件。在含油气盆地中,黏土矿物通过改变孔喉结构和成岩进程对储层品质表现出绝对消极和相对积极的“双刃剑”作用;利用原位微区分析技术精准揭示多尺度的黏土矿物生长过程和控储作用,既满足油气勘探开发的现实需求,又推动了盆地流体—岩石相互作用的发展。[结论]技术创新驱动储层地质学认识不断深化,并在实际勘探工作中逐渐完善,为实现油气增储上产提供理论基础。 展开更多
关键词 黏土矿物 生长机理 致密砂岩 控储作用 研究展望
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黏土矿物基催化材料的研究进展 被引量：1
11
作者 尚玺 赵啟行 杨华明 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第17期50-58,共9页
有机污染物在环境中的大量残留对人类健康和生态环境造成严重威胁。催化反应技术具有反应迅速、氧化性强等优势,被认为是环境污染物治理十分有效的方法之一。天然黏土矿物具有微观形貌多样、表面基团丰富和成本低廉等优势,作为功能性催... 有机污染物在环境中的大量残留对人类健康和生态环境造成严重威胁。催化反应技术具有反应迅速、氧化性强等优势,被认为是环境污染物治理十分有效的方法之一。天然黏土矿物具有微观形貌多样、表面基团丰富和成本低廉等优势,作为功能性催化剂载体材料显示出巨大的应用潜力。基于此,本文介绍了高岭石、蒙脱石、累托石、埃洛石、坡缕石等不同黏土矿物与活性组分之间的相互作用,有针对性地对黏土矿物进行功能化改性,开发适合解决环境污染问题的高性能催化材料,阐明了黏土矿物基催化材料的催化机理。最后,本文总结了黏土矿物在催化研究中的一些问题,对构建低成本、高性能黏土基催化材料高效降解污染物体系具有重要的理论指导和实际价值。 展开更多
关键词 黏土矿物 表面性质 催化材料 有机污染物
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渤海湾唐山港海域表层沉积物粒度和黏土矿物分布特征及其物源指示
12
作者 杨娅敏 张礼中 +8 位作者 沈睿文 褚宏宪 姜正龙 冯永财 姜文钦 殷学博 李佳林 王鹏飞 颜宏伟 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期136-147,共12页
通过对取自渤海湾唐山港海域的161个站位的表层沉积物进行粒度和黏土矿物组成及分布特征分析,探讨不同区域沉积物物质来源及其控制因素。研究结果表明,唐山港海域表层沉积物平均粒径(Mz)为1.4~7.7Φ,主要由粉砂质砂、砂质粉砂以及少量... 通过对取自渤海湾唐山港海域的161个站位的表层沉积物进行粒度和黏土矿物组成及分布特征分析,探讨不同区域沉积物物质来源及其控制因素。研究结果表明,唐山港海域表层沉积物平均粒径(Mz)为1.4~7.7Φ,主要由粉砂质砂、砂质粉砂以及少量的砂和黏土组成。根据粒度参数特征和端元模型分析,研究区沉积物可以分为3个区和EM1—EM4四个端元:东北部以EM3端元砂和粉砂质砂为主,分选较差、正偏态,沉积环境动力强;中部曹妃甸深槽区以EM4端元砂质粉砂和粉砂质砂为主,分选差、正偏态,沉积环境动力强;南部和北部唐山港附近区域以EM1和EM2端元粉砂为主,分选中等—较差,沉积动力环境较弱。黏土矿物组成主要是伊利石(72%)和蒙脱石(12%),其次是绿泥石(8%)和高岭石(8%)。物源分析表明,渤海湾唐山港海域表层沉积物中细颗粒组分来源主要是黄河-海河混合来源的陆源碎屑物质,研究区东北部和曹妃甸深槽区可能有部分古滦河三角洲粗颗粒物质的加入。渤海环流和潮余流控制着本区细颗粒沉积物主要向南部和唐山港附近运移,粗颗粒物质向东北部和中部曹妃甸区搬运沉积。 展开更多
关键词 沉积物 粒度 黏土矿物 河流 物源 渤海湾
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砂岩储层黏土矿物溶解实验研究
13
作者 王春鹏 梅文博 +7 位作者 谭章龙 张亚飞 申文杰 张钟浩 邓拓 王金杰 杨浩 张浩 《非常规油气》 2023年第6期102-108,共7页
为了搞清砂岩储层黏土矿物溶解情况,提出效果较好的解堵体系;针对不同酸液与储层黏土矿物发生反应易造成储层堵塞等问题,开展了盐酸、氢氟酸、氟硼酸和乙酸单独溶蚀矿物实验;研究了反应温度和酸液浓度的影响以及矿物解除效果评价;在此... 为了搞清砂岩储层黏土矿物溶解情况,提出效果较好的解堵体系;针对不同酸液与储层黏土矿物发生反应易造成储层堵塞等问题,开展了盐酸、氢氟酸、氟硼酸和乙酸单独溶蚀矿物实验;研究了反应温度和酸液浓度的影响以及矿物解除效果评价;在此基础上,进行了混合酸液以及混合碱盐溶液对矿物溶蚀实验研究。结果表明:1)盐酸、氢氟酸、氟硼酸和乙酸的最佳单酸溶液的矿物溶蚀浓度分别为6%~8%,2%~4%,4%~6%和1%~5%,4种酸均起到了降低岩心强度的作用,盐酸的影响最大,乙酸影响最小(5%)。2)4种酸液对石英、长石和黏土等矿物溶蚀的影响顺序为氢氟酸>氟硼酸>盐酸>乙酸。3)氢氧化钠和氢氧化钾对矿物的溶蚀效果较差,硅酸钠和氯化铵对矿物溶蚀后,岩心强度得到提高。4)提出黏土矿物解除体系为(2%~4%)氢氟酸+(6%~8%)盐酸+(4%~6%)氟硼酸+(1%~5%)乙酸,系统的酸液浓度可在浓度范围内调节。以上成果认识,对解除储层黏土矿物时保护储层骨架有一定的指导意义。 展开更多
关键词 黏土矿物 堵塞 矿物溶蚀 酸 室内实验
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北部湾盆地涠西南凹陷涠洲组黏土矿物异常转化对储层质量的影响
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作者 郇金来 孟元林 +3 位作者 吴其林 陈国松 马帅 林水城 《岩石矿物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期711-722,共12页
为寻找北部湾盆地涠西南凹陷优质储层发育区带,指明后期油气勘探开发方向,本文基于实验分析和热力学计算相结合的方法,深入研究了涠西南凹陷渐新统涠洲组储层中黏土矿物异常转化层段及类型,明确了异常高孔高渗带成因。结果表明:受热流... 为寻找北部湾盆地涠西南凹陷优质储层发育区带,指明后期油气勘探开发方向,本文基于实验分析和热力学计算相结合的方法,深入研究了涠西南凹陷渐新统涠洲组储层中黏土矿物异常转化层段及类型,明确了异常高孔高渗带成因。结果表明:受热流体活动影响,研究区在埋深2300~2900 m存在明显的黏土矿物异常转化现象,且可分为绿泥石化和高岭石化两种类型,热力学计算结果也证实高岭石绿泥石化和伊利石高岭石化在涠西南凹陷具有热力学优先性,是涠西南凹陷涠洲组优质储层的重要成因。异常高孔高渗带集中分布于绿泥石含量(质量分数)大于35%(高岭石含量在30%~35%之间)和高岭石含量大于45%(绿泥石含量在10%~20%之间)两个层段。其中,在2300~2400 m和2500~2700 m深度范围内储层主要发育异常高岭石化;在2400~2500 m和2700~2900 m深度范围内储层主要发育异常绿泥石化。 展开更多
关键词 黏土矿物 异常转化 储层质量 渐新统涠洲组 涠西南凹陷
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西藏伦坡拉盆地晚始新世——早渐新世黏土矿物特征及古气候意义
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作者 路畅 夏国清 +5 位作者 陈云 吴劲宣 包万铖 樊秋爽 石柱 郝夏炜 《沉积与特提斯地质》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期565-579,共15页
始新世—渐新世是新生代气候从“温室”向“冰室”转变的重要节点,也是青藏高原及邻区气候格局发生重大变革的关键时期。为了重建高原中部腹地始新世—渐新世的古气候演变特征,探讨古气候变化的控制因素,利用X射线衍射分析对高原中部伦... 始新世—渐新世是新生代气候从“温室”向“冰室”转变的重要节点,也是青藏高原及邻区气候格局发生重大变革的关键时期。为了重建高原中部腹地始新世—渐新世的古气候演变特征,探讨古气候变化的控制因素,利用X射线衍射分析对高原中部伦坡拉盆地382道班剖面的黏土矿物特征进行了综合研究,结果显示,伦坡拉盆地在始新世—渐新世牛堡组二段沉积的黏土矿物主要以伊利石为主,伊/蒙混层次之,高岭石与绿泥石含量极少,蒙脱石仅出现在极少样品中。黏土矿物类型及组合特征指示伦坡拉盆地在该时期整体处于寒冷干旱的气候条件,但在长周期趋势下伊利石相对含量逐渐减少,伊/蒙混层逐渐增多,显示出青藏高原中部地区的气候系统在晚始新世—早渐新世时期存在向更加湿润的气候条件转变,这种气候系统的改变可能与南亚季风在晚始新世的演化所带来的更多水汽条件和青藏高原中部中央分水岭的形成有关,但在始新世与渐新世之交,伊利石含量陡然增多,而伊/蒙混层含量则减少,且两者频繁波动,这反映了该盆地在EOT时期受到全球降温的影响。 展开更多
关键词 黏土矿物 古气候 晚始新世—早渐新世 青藏高原腹地 南亚季风
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黏土矿物在锂离子电池隔膜中的研究进展
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作者 邓芹婷 传秀云 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期6-9,共4页
黏土矿物储量丰富、价格低廉、热稳定性高、化学性能稳定,可以作为无机填料制备锂离子电池隔膜。对不同的黏土矿物按照其结构特点进行分类,综述了埃洛石、蒙脱石、沸石等黏土矿物在锂离子电池隔膜中的应用。综合分析表明,黏土矿物的加... 黏土矿物储量丰富、价格低廉、热稳定性高、化学性能稳定,可以作为无机填料制备锂离子电池隔膜。对不同的黏土矿物按照其结构特点进行分类,综述了埃洛石、蒙脱石、沸石等黏土矿物在锂离子电池隔膜中的应用。综合分析表明,黏土矿物的加入有助于提升隔膜热稳定性、孔隙率等物理性能以及离子电导率、倍率性能、循环性能等电化学性能。最后,指出了黏土矿物在锂离子电池隔膜应用中存在的一些问题。 展开更多
关键词 黏土矿物 锂离子电池 隔膜
原文传递
天然黏土矿物基除氟材料的研究与应用
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作者 张旭东 韩雷 王文波 《低碳世界》 2023年第8期13-15,共3页
含氟废水污染会对生态系统安全和人类的生命与健康构成严重威胁,因此,需要去除水中的氟离子污染物。吸附法可以快速、高效、低成本地吸附与去除水中的氟离子污染物,但现有吸附剂性价比低,难以大规模应用。天然黏土矿物是储量丰富、价格... 含氟废水污染会对生态系统安全和人类的生命与健康构成严重威胁,因此,需要去除水中的氟离子污染物。吸附法可以快速、高效、低成本地吸附与去除水中的氟离子污染物,但现有吸附剂性价比低,难以大规模应用。天然黏土矿物是储量丰富、价格低廉、性能优异、环境友好的天然吸附剂。为此,全面综述高岭土、膨润土、凹凸棒石、海泡石、蛭石等天然黏土矿物及其复合材料(简称“天然黏土矿物基”)在吸附与去除氟离子方面的最新研究进展,并深入分析影响天然黏土矿物基吸氟行为的因素。 展开更多
关键词 黏土矿物 复合材料 氟离子 吸附
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黏土矿物对砂泥岩导电性影响
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作者 赵美丽 任晓娟 沈卫民 《石油化工应用》 CAS 2023年第10期9-13,共5页
非常规油气储层是目前油气开发的重点,然而非常规储层中砂泥岩储层占比大,而砂泥岩中的泥质对储层岩石导电性影响较大,常常导致油气层识别困难。本文通过分析对比,对黏土矿物类型、含量、矿化度、胶结程度对砂泥岩的导电性进行了认识研... 非常规油气储层是目前油气开发的重点,然而非常规储层中砂泥岩储层占比大,而砂泥岩中的泥质对储层岩石导电性影响较大,常常导致油气层识别困难。本文通过分析对比,对黏土矿物类型、含量、矿化度、胶结程度对砂泥岩的导电性进行了认识研究,结果表明,黏土矿物类型、含量、矿化度、胶结程度是影响砂泥岩导电性的主要因素,而且这些因素对导电性的影响程度有所不同,因此,相关的砂泥岩导电模型也在不断的发展完善中,表明泥质对导电性的影响不容忽视,需要重视和深入研究。 展开更多
关键词 砂泥岩 黏土矿物 导电性
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塞舌尔群岛东北部海域现代沉积物黏土矿物特征及来源分析
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作者 武佳星 刘升发 +4 位作者 曹鹏 张辉 黄牧 刘焱光 石学法 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期160-170,共11页
本文基于塞舌尔群岛东北部海域34个表层沉积物样品的黏土矿物测试结果分析其组成特征、分布规律和物质来源。研究区表层沉积物中黏土矿物平均相对含量从高到低依次为伊利石(35%)、坡缕石(20%)、蒙皂石(20%)、高岭石(16%)、绿泥石(10%)... 本文基于塞舌尔群岛东北部海域34个表层沉积物样品的黏土矿物测试结果分析其组成特征、分布规律和物质来源。研究区表层沉积物中黏土矿物平均相对含量从高到低依次为伊利石(35%)、坡缕石(20%)、蒙皂石(20%)、高岭石(16%)、绿泥石(10%)。根据沉积物黏土矿物相对含量和空间分布规律,可将研究区分为2个亚区(I区、II区)。I区覆盖研究区北部大部区域,物质来源主要为阿拉伯半岛、印度半岛西南部以及索马里海岸沙漠的风尘物质;II区位于研究区南部的塞舌尔群岛以东,主要接收塞舌尔高原风化物质。综合分析研究区细颗粒物质来源、空间分布规律及区域动力环境特征,南亚夏季风搬运阿拉伯半岛、印度西部及索马里海岸沙漠风尘物质向南输运是影响I区黏土矿物组成的主要因素;南赤道逆流驱动塞舌尔高原富高岭石、绿泥石的细粒风化物质向东扩散,控制了II区黏土矿物组成特征和空间分布规律。 展开更多
关键词 沉积物 黏土矿物 物源 季风 洋流 西印度洋
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有机酸对致密砂岩中黏土矿物的选择性溶蚀研究
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作者 杨飞 申志超 +2 位作者 杜江民 王芳 董博 《岩矿测试》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期478-490,共13页
提升致密背景下相对优质储层预测的能力,是当今油气勘探开发理论亟待破解的瓶颈和难题。致密油气储层的非均质性强,黏土矿物含量高且是吸附油接触最多的矿物之一。有机酸对黏土矿物的溶蚀影响,是实现致密油高效开采的关键。本文选择鄂... 提升致密背景下相对优质储层预测的能力,是当今油气勘探开发理论亟待破解的瓶颈和难题。致密油气储层的非均质性强,黏土矿物含量高且是吸附油接触最多的矿物之一。有机酸对黏土矿物的溶蚀影响,是实现致密油高效开采的关键。本文选择鄂尔多斯盆地三叠系延长组为研究对象,通过有机酸与砂岩的溶蚀模拟实验,对实验产物进行pH值、阳离子检测、孔隙度和渗透率测试以及扫描电镜观察。探讨了时间、温度和不同有机酸类型对黏土矿物的溶蚀影响。实验结果显示:①随时间的增长(1~9d),孔隙度增幅呈先增长后降低的趋势,渗透率的增幅呈持续增长趋势;温度升高(80~95℃)对有机酸溶蚀致密砂岩中的黏土矿物具有促进作用;②不同类型的有机酸对黏土矿物具有选择性溶蚀作用。酒石酸溶蚀大量黏土矿物、碎屑长石以及少量方解石胶结物;乙酸则相反,主要溶蚀方解石;甲酸、乙酸和丙酸配比的合酸以及甲酸、乙酸、丙酸和酒石酸配比的合酸溶液,均优先溶蚀绿泥石化、泥化的长石和方解石,直至方解石完全溶解;③不同类型的有机酸对储层物性的改造能力不同,甲酸对孔隙度的改善不明显,乙酸和丙酸对孔隙度改善明显,合酸对孔隙度的影响是单一酸改善的综合反映。综合分析,有机酸流体与致密砂岩的溶蚀反应机理主要为两种:①有机酸流体提供氢离子,溶蚀致密砂岩中的易溶矿物;②有机酸直接与致密砂岩矿物发生络合反应,影响络合物稳定性的因素主要是有机酸种类和pH值。乙酸、甲酸、丙酸和酒石酸等不同类型的有机酸对致密砂岩中黏土矿物的选择性溶蚀,对储层物性影响程度不一致。 展开更多
关键词 黏土矿物 致密砂岩 有机酸 溶蚀模拟实验
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