Smectite formation in metalliferous sediments near the East Pacific Rise at 13°N   总被引：1，自引：0，他引：1  

荣坤波  曾志刚  殷学博  陈帅  王晓媛  齐海燕  马瑶 《海洋学报(英文版)》2018,37(9):67-81

A 43 cm long E271 sediment core collected near the East Pacific Rise(EPR) at 13°N were studied to investigate the origin of smectite for understanding better the geochemical behavior of hydrothermal material after deposition.E271 sediments are typical metalliferous sediments. After removal of organic matter, carbonate, biogenic opal,and Fe-Mn oxide by a series of chemical procedures, clay minerals(2 μm) were investigated by X-ray diffraction,chemical analysis and Si isotope analysis. Due to the influence of seafloor hydrothermal activity and close to continent, the sources of clay minerals are complex. Illite, chlorite and kaolinite are suggested to be transported from either North or Central America by rivers or winds, but smectite is authigenic. It is enriched in iron, and its contents are highest in clay minerals. Data show that smectite is most likely formed by the reaction of hydrothermal Fe-oxyhydroxide with silica and seawater in metalliferous sediments. The Si that participates in this reaction may be derived from siliceous microfossils(diatoms or radiolarians), hydrothermal fluids, or detrital mineral phases. And their δ30 Si values are higher than those of authigenic smectites, which implies that a Si isotope fractionation occurs during the formation because of the selective absorption of light Si isotopes onto Feoxyhydroxides. Sm/Fe mass ratios(a proxy for overall REE/Fe ratio) in E271 clay minerals are lower than those in metalliferous sediments, as well as distal hydrothermal plume particles and terrigenous clay minerals. This result suggests that some REE are lost during the smectite formation, perhaps because their large ionic radii of REE scavenged by Fe-oxyhydroxides preclude substitution in either tetrahedral or octahedral lattice sites of this mineral structure, which decreases the value of metalliferous sediments as a potential resource for REE.  相似文献   

蒙脱石伊利石化的水热实验模拟     

张俊程  李本仙  孟杰  李耀宗  王晓峰  刘晓旸  施伟光 《世界地质》2018,37(1):316-326

以蒙脱石为初始材料,通过水热实验模拟在不同温度压力条件下蒙脱石的伊利石化过程。利用X射线粉末衍射及X射线荧光光谱、红外光谱和扫描电镜等方法对样品的矿物物相、化学成分、晶体结构与微观形貌等进行分析,其结果表明:(1)蒙脱石至伊利石的转化受温度和压力条件的控制;(2)随着温度和压力的增高,蒙脱石伊利石化沿着蒙脱石-无序伊蒙混层-有序伊蒙混层-伊利石的转化序列进行转化;(3)水热实验模拟表明蒙脱石至伊利石的转化以溶解重结晶机制为主。实验结果不仅有助于了解埋藏与低级变质作用中的蒙脱石伊利石化过程,同时为研究断层活动所致断层泥中黏土矿物的转化及反演断层形成时温度压力条件提供基本参数。  相似文献   

准噶尔盆地玛湖凹陷风城组页岩自生长英质矿物的成因机理及其储层改造意义     

郭佩  柏淑英  李长志  雷海艳  徐文礼  张锡婷  文华国 《地质学报》2023,97(7):2311-2331

玛湖凹陷二叠系风城组是近几年准噶尔盆地页岩油接替的主攻领域,但其页岩成岩改造强烈,原始岩性归属尚不明确。X射线粉晶衍射测得风城组页岩黏土矿物含量普遍较低（<10%）,长英质矿物含量较高（60%~80%）。薄片分析发现风城组长英质页岩存在三种类型：① 粉砂级（4~63 μm）长石和石英碎屑含量丰富,为典型的粉砂岩;② 燧石条带和团块发育,为富硅页岩;③ 长英质基质发育,呈非碎屑状,且火山尘及火山玻璃少见,其矿物组成和形态与典型的黏土岩、粉砂岩及沉凝灰岩明显不同。背散射图像和高精度扫描电镜测得该长英质基质由碎屑和自生石英、钾长石和钠长石共同组成,可见黏土矿物、碎屑钾长石和钠长石向自生石英转化,碎屑钾长石向自生钠长石转化。通过调研全球中新生代碱湖沉积中自生硅酸盐矿物组合特征和成岩演化规律,探讨了二叠系风城组“贫”黏土矿物和“富”自生长英质矿物的原因,并提出风城组发育一类“改造长英质页岩”,主要由原始黏土和长石碎屑矿物和火山物质经过多期成岩改造而成。早期高碱（pH>9）沉积和成岩环境增加了SiO2溶解度和元素铝的活性,导致黏土矿物、泥级—细粉砂级长英质碎屑、火山灰等在入湖后发生“溶解、转化”,形成次稳定的硅酸盐矿物,如沸石和含镁蒙皂石,在经历漫长埋藏成岩后进一步转化为更为稳定的石英、钾长石和钠长石。碱湖页岩的成岩改造过程消耗了黏土矿物和火山灰,极大增加了页岩脆性,同时伴生了大量基质溶孔和晶间孔,是一类优质的页岩储层。  相似文献   

γ辐照老化对高庙子天然钠基膨润土力学强度和变形特性影响研究     

《岩土力学》2017,(10):2949-2956

为探究高放核废物深地质处置缓冲材料的长期稳定性,以内蒙古高庙子(GMZ)天然钠基膨润土为研究对象,揭示了γ辐照老化作用对高压实天然钠基膨润土样品力学强度和变形特性的影响。采用钴源在室温下对该膨润土进行不同累积剂量的辐照作用,分析了辐照前、后膨润土的矿物成分变化,并开展了三轴剪切以及膨胀变形试验。结果表明:γ辐照老化作用引起膨润土部分矿物成分的变化,蒙脱石微观结构稳定性降低并转化为更稳定的硅酸盐和硅铝酸盐矿物;膨润土经过辐照作用后剪切强度有所增长且随辐照剂量增大,矿物成分发生了变化,同等围压下膨润土的剪切峰值强度逐渐提高;随着围压的增大,强度增长的幅度逐渐变缓,辐照剂量对强度的影响减弱,表明围压对膨润土强度的增长有一定的抑制作用;由于辐照后蒙脱石的含量减少,膨润土的膨胀变形性能相应减弱,即膨胀力、自由膨胀应变、有荷膨胀应变等指标降低。  相似文献   

蒙脱石-纤维素复合膜对Cd(Ⅱ)吸附性能研究     

苏凯  廖明旭  张胜利  贺玉龙 《矿物岩石》2020,40(4):1-6

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溶液和温度作用下膨润土防水毯的渗透性能     

何俊  王小琦  颜兴  万娟  朱志政 《吉林大学学报(地球科学版)》2019,49(3):807-816

以颗粒状和粉末状膨润土防水毯（GCLs）为对象，运用GDS（global digital systems）全自动渗透仪开展渗透试验，研究CaCl₂溶液作用下GCLs渗透性能的温度效应，初步探讨其机理。试验表明：当水化液为0.05 mol/L的CaCl₂溶液时，两种GCLs渗透系数随温度升高呈现增大趋势；当水化液为去离子水时，颗粒状GCL渗透系数随温度升高而减小，粉末状GCL渗透系数随温度升高而增大。去离子水情况下，膨润土吸附结合水量随温度升高而减小；CaCl₂溶液作用下，吸附结合水量较去离子水情况大幅降低。当CaCl₂溶液浓度一定时，膨润土膨胀指数随温度升高而略有增大；当温度一定时，膨润土膨胀指数随CaCl₂溶液浓度升高而显著减小。以去离子水进行试验时：颗粒状和粉末状GCLs渗透系数随温度的变化主要影响因素为凝胶态蒙脱石数量，其次为流体黏滞系数和吸附结合水量；颗粒状GCLs膨润土孔隙结构越不均匀，凝胶态蒙脱石数量的影响就越显著，导致渗透系数随温度升高而减小、固有渗透率随温度升高显著降低。以CaCl₂溶液进行试验时，两种GCLs渗透系数随温度变化的主要受流体黏滞系数和吸附结合水量的影响，而受凝胶态蒙脱石数量的影响较小。孔隙溶液性质、温度和膨润土类型均对GCLs的防渗性能具有重要影响。  相似文献   

高岭石和蒙脱石吸附Li~+的实验研究     

吴雅琴  赵志琦 《矿物学报》2011,31(2):291-295

为探讨粘土矿物从溶液中吸附锂的基本特征,选取蒙脱石和高岭石与合成的含锂人工海水(ρ(Li)=1.4mg/L)在室温下进行吸附反应,探讨其吸附平衡时间、pH和水岩比对吸附的影响。实验结果表明蒙脱石和高岭石与锂溶液在2 h内均达到吸附平衡。pH从4升高至8时,高岭石对锂吸附的量从33.2μg/g升高到72.4μg/g。而pH>8时,高岭石对锂吸附的量开始减小。水岩比明显的影响到高岭石的吸附能力。水岩比从50mL/g变化到100 mL/g和200 mL/g,其吸附量从25.2μg/g增加到58.8μg/g和142.6μg/g。这说明所用高岭石量足够与实验溶液达到吸附平衡,可以用本实验来研究吸附过程的锂同位素分馏特征。  相似文献   

软阳离子钾改性蒙脱石矿物对硝基苯的强化吸附实验研究     

江强明  张姚娜  吴宏海 《岩石矿物学杂志》2011,30(6):1074-1080

考察软阳离子钾改性蒙脱石在K+存在的条件下对硝基苯的强化吸附行为,详细分析比较了Henry和Fre-undlich方程对硝基苯吸附等温线的拟合结果,同时还进行了吸附热力学研究。实验结果表明,软阳离子钾对蒙脱石吸附硝基苯具有强化作用;硝基苯在蒙脱石上的吸附符合Freundlich和Henry方程,两模型方程线性拟合结果的相关系数均在0.96以上。热力学分析结果表明,硝基苯在蒙脱石上的吸附过程是一个自发的放热过程,说明蒙脱石对硝基苯的吸附主要由分配与EDA作用机制所控制。钾离子存在可为硝基苯吸附营造有利场所,不仅改善准入条件,同时增加某些吸附点位,从而促进并强化蒙脱石对硝基苯的吸附。  相似文献   

南海沉积物中蒙脱石的成因探讨          下载免费PDF全文

刘志飞  李夏晶 《第四纪研究》2011,31(2):199-206

南海粘土沉积学的以往研究都认为粘土矿物主要是陆源碎屑提供,包括蒙脱石在内的粘土矿物都是在周边流域经风化作用形成后输入到南海,再经不同洋流的搬运作用而发生沉积,忽略粘土矿物在海底的自生成岩作用及海底火山物质原地风化作用的影响.然而.南海表层及晚第四纪沉积物中蒙脱石含量过高(达到30%～40%以上),似乎同周边流域沉积物的...  相似文献   

相混合计算法确定蒙脱石含量的对比研究          下载免费PDF全文

李歌  马鸿文  王红丽  张佳娉  刘梅堂 《地学前缘》2011,18(1):216-221

基于X射线粉晶衍射分析、化学成分分析数据,依据物质平衡原理,应用相混合计算法对陕西洋县、河南确山、内蒙古赤峰三地的膨润土进行了定量物相分析.根据电子探针微区分析所得蒙脱石晶粒化学成分数据,采用以阴离子为基准的氢当量法,计算了膨润土中蒙脱石的晶体化学式.应用CELLSR软件,计算得到膨润土中各主要矿物的晶胞参数.通过与传...  相似文献