分析粘土矿物水含量的方法

Ⅰ 鉴定和研究矿物的其他主要方法简介

鉴定和研究矿物的方法，随工作目的和要求的不同而异（表16-1）。不同的方法各有其特点，它们对样品的要求及所能解决的问题也各不相同。下面仅介绍某些重要方法的简要特点。

1.成分分析方法

此类方法所得结果即为物质的化学成分数据。除经典化学分析系化学方法外，其他常用方法均属物理方法，大多可同时分析多种元素，但一般不能区分变价元素的价态。

1）经典化学分析

此法准确度高，但灵敏度不很高，分析周期长，很不经济。样品要求是重量超过500mg的纯度很高的单矿物粉末。

此法只适用于矿物的常量组分的定性和定量分析。主要用于新矿物种或亚种的详细成分的确定和组成可变的矿物成分变化规律的研究。但不适用于稀土元素的分析。

表16-1 鉴定和研究矿物的主要方法一览表

2）光谱分析

此法准确度较差（尤其是对含量大于3%的常量元素），但灵敏度高，且快速、经济。可测元素达70多种。一次测试即能获得全部主要元素及微量元素的信息。样品要求：仅需数十毫克甚至数毫克的粉末样品。

光谱分析通常用于矿物的微量和痕量元素的定性或半定量分析。特别是对于稀有分散元素也能获得良好的效果。常作为化学分析的先导，以初步了解样品中元素的种类和数量，供进一步分析或研究时参考。

3）原子吸收光谱分析

原子吸收光谱（AAS）分析灵敏度高，干扰少，快速、精确且较经济。可测70多种元素，但一次只能分析一种元素，不宜于定性分析。样品用量少，仅需数毫克粉末样。

AAS主要用于10^-6数量级微量元素和10^-9数量级痕量元素的定量测定。适宜于测定沸点低、易原子化的金属元素及部分半金属元素。也可进行常量分析。但对稀土、Th、Zr、Hf、Nb、Ta、W、U、B等高温元素的测定的灵敏度较低，对卤族元素、P、S、O、N、C、H等尚不能测定或效果不佳。

4）X射线荧光光谱分析

X射线荧光光谱（XRF）分析准确度较高，成本低，速度快，可不破坏样品。可分析元素的范围为⁹F～⁹²U。XRF要求数克至十克（一般4～5g，最少可至数十毫克）较纯的粉末样。液态样品也可分析。

XRF用于常量元素和微量元素的定性或定量分析。尤其对稀土元素及稀有元素Nb、Ta、Zr、Hf等的定量分析有效。但不能测定变价元素的价态。

5）等离子体发射光谱分析

等离子体发射光谱（ICP）分析比光谱分析更为快速和灵敏，检测下限可达（0.1×10^-9）～（10×10^-9）。精度较高，可达±3%，可测定除H、O、N和惰性气体以外的所有元素。样品要求：粉末，最少可以数毫克，也可以为液态样品。

ICP适用于常量、微量和痕量元素的定性或定量分析。特别宜于分析包裹体中含量极低的重金属离子。

6）激光显微光谱分析

激光显微光谱（LMES）分析灵敏度高，快速，有效，成本低，且被破坏样品的面积小。可测70多种元素。样品可以是光片、不加盖玻璃的薄片或大小合适的手标本，样品表面应抛光，切忌被污染；重砂、粉末或液体样品要作某些处理。

LMES适于微粒、微量、微区的成分测定。用于研究矿物的化学成分及元素的赋存状态，特别适用于微细疑难矿物的分析和鉴定。但是，目前对O、N、S等许多非金属元素尚无法分析，对碱金属、难熔金属（如Mo、Ta等）的检测灵敏度较低。

7）质谱分析

质谱分析灵敏度和准确度均高，且分析速度快。以纯度≥98%、粒径<0.5mm的单矿物为样品。样量视矿物种不同而异，如硫化物需0.1～0.2g，硫酸盐需2～5g。应避免用化学方法、浮选法等处理分离矿物，以防被污染。

质谱分析系10^-6数量级定量分析，常用于准确测定各种岩石、矿物和有机物中元素的同位素组成。从10～30g的陨石标本中提取的稀有气体即足以为分析所用。

8）中子活化分析

中子活化分析（NAA）灵敏度高，大多数元素的灵敏度达10^-6～10^-13g。准确度高，精度高（一般在±1%～±5%）。可测的元素达80多种。可同时测定多种元素，分析速度快，且不破坏样品。样品要求是纯的单矿物粉末，样量仅需数毫克至数十毫克。

NAA系超痕量、痕量、半微量甚至常量元素的定量分析。可直接测定浓度很低的贵金属元素，对稀土元素的分析特别有效。广泛用于同位素组成、同位素地质年龄的测定。此外，也常用于测定包裹体成分。适用于分析陨石和月岩样品的组成。

9）电子探针分析

电子探针分析（EPMA）灵敏度高，检测下限可达10^-16g。精度一般可达1%～2%，但对微量元素的精度则可差于20%。分辨率高（约7nm）。放大倍数为数十倍至数十万倍。分析速度快，直观，且不破坏样品。可测元素的范围大：波谱分析为⁴Be～⁹²U，能谱分析为¹¹Na～⁹²U。样品可以是光片、不加盖玻璃的薄片或矿物颗粒，且表面必须清洁、平坦而光滑。

EPMA系微米数量级微区的成分分析，宜于常量元素的定量分析。既可定点作定性或定量分析，又能作线扫描和面扫描分析，以研究元素的种类、分布和含量，了解矿物成分分布的均匀程度和元素在矿物中的赋存状态，定量测定矿物内部各环带的成分。最适于微小矿物和包裹体成分的定性或定量分析，以及稀有元素、贵金属元素的赋存状态的研究。此外，还可辅以形貌观察。EP-MA只能分析固态物质，对有机物质的分析有困难；不能分析元素的同位素、各种形式的水（如 H₂ O和 OH^-等）及其他挥发组分，无法区分 Fe²⁺和 Fe³⁺。

2.结构分析方法

此类方法一般不破坏样品，其分析结果是各种谱图，用于研究物质的晶体结构、分子结构、原子中电子状态的精细结构。有些还可借以鉴定样品的物相，如宝石学上目前常利用红外吸收光谱、激光拉曼光谱、可见光吸收光谱等技术来鉴别天然宝石和合成宝石。

1）X射线分析

X射线分析是晶体结构研究和物相分析的最常用而有效的方法。其具体方法种类繁多，一般可归为单晶法和粉晶法两类。

（1）单晶法：通常称为X射线结构分析，又有照相法和衍射仪法之分。目前主要采用四圆单晶衍射仪法，其特点是自动化程度高，快速，准确度高。单晶法要求严格挑选无包裹体、无双晶、无连晶和无裂纹的单晶颗粒样品，其大小一般在0.1～0.5mm。因此在应用上受到一定限制。单晶法主要用于确定晶体的空间群，测定晶胞参数、各原子或离子在单位晶胞内的坐标、键长和键角等；也可用于物相鉴定，绘制晶体结构图。

（2）粉晶法：又称粉末法，也有照相法和衍射仪法之分。粉晶法以结晶质粉末为样品，可以是含少数几种物相的混合样品，粒径一般在1～10μm。样品用量少，且不破坏样品。照相法只需样品5～10mg，最少可至1mg左右；衍射仪法用样量一般为200～500mg。粉晶衍射仪法简便，快速，灵敏度高，分辨能力强，准确度高。根据计数器自动记录的衍射图（diffraction diagram），能很快查出面网间距d值和直接得出衍射强度，故目前已广泛用于矿物或混合物之物相的定性或定量分析。粉晶法主要用于鉴别结晶质物质的物相，精确测定晶胞参数，尤其对鉴定粘土矿物及确定同质多象变体、多型、结构的有序—无序等特别有效。

2）红外吸收光谱分析

红外吸收光谱（IR）测谱迅速，数据可靠，特征性强。傅里叶变换红外光谱仪具有很高的分辨率和灵敏度及很快的扫描速度。样品不受物理状态限制，可以是气态、液态、结晶质、非晶质或有机化合物。干燥固体样品一般只需1～2mg，并研磨成2μm左右的样品。

IR已广泛应用于物质的分子结构和成分研究。适用于研究不同原子的极性键，可精确测定分子的键长、键角、偶极矩等参数；推断矿物的结构，鉴定物相；对研究矿物中水的存在形式、络阴离子团、类质同象混入物的细微变化、有序—无序及相变等十分有效。IR广泛用于粘土矿物和沸石族矿物的鉴定，也可对混入物中各组分的含量作定量分析。

3）激光拉曼光谱分析

激光拉曼光谱（LRS）系无损分析，其测谱速度快，谱图简单，谱带尖锐，便于解释。几乎在任何物理条件（高压、高温、低温）下对任何材料均可测得其拉曼光谱。样品可以是粉末或单晶（最好是5mm或更大者），不需特别制备，粉末所需量极少，仅0.5μg即可。也可以是液体样品（10^-6ml）。

LRS和IR同为研究物质分子结构的重要手段，两者互为补充。LRS适用于研究同原子的非极性键的振动。

4）可见光吸收光谱分析

可见光吸收光谱分析简便、可信，不需挑选单矿物，不破坏样品。以0.03mm标准厚度的薄片为样品，但研究多色性时则需用单晶体。

此法主要用于研究物质中过渡元素离子的电子构型、配位态、晶体场参数和色心等。也常用于颜色的定量研究，探讨透明矿物的呈色机理。可适于研究细小（粒径在1～5mm）的矿物颗粒。

5）穆斯堡尔谱分析

穆斯堡尔谱分析又称核磁伽马共振（NGR）。分析准确、灵敏、快速，解谱较为容易。目前仅可测40多种元素近90种同位素。所研究的元素可以是主成分，也可是含量为万分之几的杂质。样品可以是晶质或者非晶质；既可是单晶，也可是矿物或岩石的粉末。但样品中必须含有一定浓度的与放射源中γ射线的核相同的元素。含铁矿物样品中Fe原子浓度为5mg/cm²为宜，硅酸盐样品量一般为100mg左右，因样品中Fe含量等因素而异。

NGR主要用于研究⁵⁷Fe和¹¹⁹Sn元素离子的价态、配位态、自旋态、键性、磁性状态、占位情况及物质结构的有序—无序和相变等，也可用于物相鉴定和快速成分分析。对粘土矿物及陨石、月岩、海底沉积物等晶质多相混合物的研究很有效。

6）电子顺磁共振分析

电子顺磁共振（EPR）分析也称电子自旋共振（ESR）分析。灵敏度高。不破坏样品。只适于研究顺磁性离子：室温下能测定的主要有V⁴⁺、Cr³⁺、Mn²⁺、Fe³⁺、Ni²⁺、Cu²⁺、Eu²⁺、Gd³⁺等；而Ti³⁺、V³⁺、Fe²⁺、Co²⁺及多数稀土元素离子则只能在低温下测定。EPR分析对样品要求不高：固体、液体（0.1～0.01ml）、压缩气体或有机化合物均可；可以是单晶，也可以是粉末多晶混合物，但一般以单晶（粒径在2～9mm）为好。样品中顺磁性离子的浓度不超过1%，以0.1%～0.001%为宜。样品不需任何处理。

EPR主要用于研究过渡金属离子（包括稀土元素离子）的微量杂质的价态、键性、电子结构、赋存状态、配位态、占位情况、类质同象置换及结构的电子—空穴心、结构的有序—无序、相变等。也可作微量元素的定性或定量分析及地质年龄的测定等。在宝石学上，常用于鉴别天然宝石与合成宝石及研究宝石的染色机制。

7）核磁共振分析

核磁共振（NMR）分析目前最常用的高分辨的核磁共振仪广泛应用于某些分子结构的测定，其分辨率高，灵敏度高，测量速度快。但可测元素的种类有限，主要有¹H、⁷Li、⁹B、¹¹B、¹³C、¹⁹F、²³Na、²⁷Al、²⁹Si、³¹P、⁴⁰Ca等。样品可以是较浓的溶液（约0.5ml）、固体（一般20～80mg）或气体。

NMR主要用于研究矿物中水的存在形式、质子的结构位置及离子的键性、配位态和有序—无序分布特征等，研究相变和晶格缺陷。

3.其他测试方法

1）透射电子显微镜分析

透射电子显微镜（TEM）分析的功能主要是利用透射电子进行高分辨的图象观察，以研究样品的形貌、晶格缺陷及超显微结构（如超显微双晶和出溶片晶等）等特征，同时用电子衍射花样标定晶体的结构参数和晶体取向等。配有能谱仪（或波谱仪）者尚可进行微区常量元素的成分分析。TEM具有很高的分辨率（达0.1nm左右）和放大倍数（为100倍～200万倍），可以直接观察到原子。样品可以是光片、不加盖玻璃的薄片或粉末样，表面须平坦光滑。

2）扫描电子显微镜分析

扫描电子显微镜（SEM）分析的主要功能是利用二次电子进行高分辨率的表面微形貌观察。通常也辅以微区常量元素的点、线、面扫描定性和定量分析，查明元素的赋存状态等。SEM的分辨率高（达5nm左右），放大倍数为10倍～30万倍。样品可以是光片、不加盖玻璃的薄片、粉末颗粒或手标本。其制样简单，图象清晰，立体感强，特别适合粗糙表面的研究，如矿物的断口、晶面的生长纹和阶梯等观察及显微结构分析等。

3）微分干涉（相衬）显微镜分析

微分干涉（相衬）显微镜（DIC）能够观察矿物表面纳米数量级的分子层厚度。反射型显微镜用于研究晶体表面微形貌，观察晶体表面上的各种层生长纹和螺旋生长纹，从而探讨晶体的生长机制；透射型显微镜用于研究岩石薄片中矿物的结晶状态及内部显微构造，能清晰看到微米数量级的微裂纹，从而有助于研究岩石受应力作用的方向和性质。微分干涉（相衬）显微镜的纵向分辨率高，立体感强。其样品可以是带晶面的晶体颗粒或者薄片。

4）热分析

热分析系根据矿物在加热过程中所发生的热效应或重量变化等特征来鉴定和研究矿物。广泛采用的有差热分析和热重分析。

（1）差热分析（DTA）：是测定矿物在连续加热过程中的吸热（脱水、分解、晶格的破坏和类质同象转变等）和放热（氧化、结晶等）效应，以研究矿物的结构和成分变化。用于了解水的存在形式，研究物质的内部结构和结晶度，研究类质同象混入物及其含量，可进行物相的鉴定及其定量分析。尤其对粘土矿物、氢氧化物和其他含水矿物及碳酸盐类等矿物的研究最为有效。DTA只适用于受热后有明显的物理、化学变化的物质，一般仅用于单相物质纯样的研究，样量仅需100～200mg，粒度在0.1～0.25mm。DTA设备简单，用样量少，分析时间较短，但破坏样品，且干扰因素多，混合样品不能分离时会相互干扰。因此，必须与X射线分析、电子显微镜、化学分析等方法配合使用。

（2）热重分析（TG）：是测定矿物在加热过程中质量的变化。热重曲线的形式取决于水在矿物中的存在形式和在晶体结构中的存在位置。TG仅限于鉴定和研究含水矿物，并可确定其含水量。TG以纯的矿物粉末为样品，样量一般需2～5g，且破坏样品。TG常与DTA配合使用。目前正向微量（10^-5g）分析发展。

Ⅱ 粘土岩的研究方法及其意义

对粒度细小的粘土岩，除野外正确描述其岩性、结构构造、产状以及接触关系之外，还要进行大量的室内研究工作，现将室内研究的主要方法简述如下：

1）岩石物理性质的测定，如可塑性、烧结性、耐火性、吸水性、加水膨胀性、吸附性等。

2）粒度分析，利用筛分析、萨巴宁法、移液管法及密度计法测定粘土岩的粒度成分。

3）偏光显微镜观察，研究粘土岩的结构、构造和矿物成分。

4）粘土油浸法，利用沉速分析，制成粘土集合体的定向薄片，用浸油测定它的光性常数，并观察集合体的形态。

5）差热分析，利用不同粘土矿物加热时，吸热、放热的反应温度不同，借助仪器进行记录，与标准矿物对比鉴定成分。

6）加热脱水失重分析，这种方法很简单，主要是借助热天平测定粘土矿物的重量变化，绘制脱水曲线来鉴定之。

7）电子显微镜法，将粘土矿物放大到4000～8000倍以上，精确地研究其形态，从而确定粘土的矿物成分。

8）伦琴射线分析，与已知矿物分析结果对比，鉴定粘土的矿物成分。

9）其他，如染色分析、硫同位素研究、化学分析、红外吸收光谱分析、有机物的测定等。

粘土和粘土岩在自然界中分布十分广泛，不仅可以直接为工业所利用，而且粘土岩是最重要的生油岩石之一，同时也往往是石油的良好盖层。如大庆油田的白垩系泥岩，就是石油储集的良好盖层。对金属热液矿床来说，透水性的粘土岩是矿液良好的隔挡层，往往使矿体富集于粘土岩层之下。从水文工程地质方面来说，粘土岩是地下水良好的不透水层。高岭石粘土质岩和蒙脱石粘土质岩能作为粘土矿床，因此对粘土及粘土岩的研究，具有十分重要的经济意义。

Ⅲ 矿物物相及结构分析方法

在矿物物相分析和晶体结构研究中，最常用的方法是粉晶和单晶X射线衍射分析，其次为红外和拉曼光谱分析、热分析及阴极发光分析等。

1.X射线分析法

本方法在矿物晶体结构分析、矿物鉴定和研究等方面起着极其重要的作用，已成为不可缺少的常规分析手段。

X射线是一种波长很短（0.01～1nm）的电磁波，在实验室里它是通过一个高度真空的玻璃或陶瓷管（X射线管）产生的。X射线管中有两个金属电极，阴极为钨丝卷成，阳极为某种金属的磨光面（习称“靶”）。用两根导线通入阴极3～4A的电流，在钨丝周围产生大量热电子。在阴极和阳极之间加以高电压（30～50 kV），钨丝周围的热电子即向阳极作加速度移动。当高速运动的电子与阳极相碰时，运动骤然停止，电子的能量大部分变为热能，少部分变成X射线由靶面射出。射入晶体的X射线（称原始X射线S₀），引起晶体中原子的电子振动，这些电子因而发出与原始X射线波长相同的次生X射线（如S₁、S₂）。晶体中各原子所射出的次生X射线在不同方向上具有不同的行程差，当某些方向上的行程差等于波长的整数倍时，X射线便相互叠加（增强）成为衍射线，通过探测器即可收集到衍射数据。

图24-6 面网对X射线的衍射

图24-6中各点代表晶体中相当的原子，面网1，2，3是一组平行的面网，面网间距为d，波长为λ的原始X射线S₀沿着与面网成θ角（掠射角）的方向射入，并在S₁方向产生“反射”。产生“反射”（即衍射）的条件是相邻面网所“反射”的X射线的行程差等于波长的整数倍，即：nλ=2dsinθ（n=1，2，3，…整数，称为“反射”的级次）。此式经转换可得到

结晶学与矿物学

式中：d_hkl为面网（hkl）的面网间距；θ_hkl为面网（hkl）的掠射角；λ为波长。该公式称为布拉格公式。

X射线衍射分析是通过仪器得到晶体的面网间距d和衍射线的相对强度I/I₀两组衍射数据，根据衍射数据进行物象分析。

X射线衍射分析有粉晶（多晶）衍射分析和单晶衍射分析两种方法。粉晶衍射采用粉末状（1～10μm）多晶为样品（50～100 mg），粉晶衍射仪通过转动2θ角，用辐射探测器和计数器测定并记录衍射线的方向和强度，获得衍射图谱（图24-7）。衍射图中每个衍射峰代表一组面网。每组面网的面网间距d直接打印在峰上，它的衍射强度与峰高成正比，用相对强度表示，即以最强峰的强度作为100，将其他各衍射峰与之对比确定相对强度I/I₀。获得衍射数据后，与鉴定表（ICDD卡片或其他矿物X射线鉴定表）中标准数据对比，即可作出矿物鉴定，也可采用计算机数据库检索分析软件进行辅助鉴定。

粉晶衍射物相分析快速简便，分辨率高，记录图谱时间短，精度高，用计算机控制操作和进行数据处理，可直接获得衍射数据，对矿物定性、定量都十分有效，目前已得到了广泛的应用。

单晶衍射分析一般采用小于0.2～0.5mm的单个晶体（或单晶碎片）为测试样品。目前较多用四圆测角系统的单晶衍射仪。它是通过一束单色X射线射入单晶样品，用计算机控制4个圆协同作用，调节晶体的取向，使某一面网达到能产生衍射的位置，用计数器或平面探测器记录衍射方向和强度。据此，可测定晶胞参数，确定空间群，求解原子坐标，计算键长、键角，最终得到晶体结构数据。

图24-7 单晶硅粉末衍射图（Mo靶）

2.红外光谱和拉曼光谱分析法

红外光谱（IR）为红外波段电磁波（波长0.75～1000μm；频率13333～10cm^-1）与物质相互作用而形成的吸收光谱，是物质分子振动的分子光谱，反映分子振动的能级变化及分子内部的结构信息。

红外吸收光谱是由矿物中某些基团分子不停地作振动和转动运动而产生的。分子振动的能量与红外射线的光量子能量相当，当分子的振动状态改变时，就可以发射红外光谱，而因红外辐射激发分子振动时便产生红外吸收光谱。分子的振动能量不是连续而是量子化的，但由于分子在振动跃迁过程中也常伴随转动跃迁，使振动光谱呈带状（图24-8）。分子越大，红外谱带也越多。将一束不同波长的红外光照射到矿物上，某些特定波长的红外射线被吸收，就形成了这个矿物的红外吸收光谱。每种矿物都有由其组成和结构决定的独有的红外吸收光谱，可以采用与标准化合物的红外光谱对比的方法来做分析鉴定。

红外光谱仪有两类。一类是单通道测量的棱镜和光栅光谱仪，属色散型，它的单色器为棱镜或光栅。另一类为傅里叶变换红外光谱仪，它是非色散型的，有许多优点：可实现多通道测量，提高信噪比；光通量大，提高了仪器的灵敏度；波数值的精确度可达0.01cm^-1；增加动镜移动距离，可使分辨本领提高；工作波段可从可见区延伸到毫米区，可以实现远红外光谱的测定。

图24-8 石英的红外光谱图

拉曼光谱（RS）为分子振动能级间的跃迁产生的联合散射光谱。用单色光照射透明样品时，一部分光子与样品分子发生非弹性碰撞，进行能量交换（因分子大多处于基态，故光子通常将损失能量）后成为拉曼散射光。入射光频率（v）与散射光频率（v′）之差等于分子的某一简正振动频率（v_i），而物质振动的频率及强度由物质内部分子的结构和组成决定，因此，拉曼散射谱线能够给出物质的组成和分子内部的结构信息。

现代激光拉曼光谱仪除其主要部件激发源（氩离子激光）、样品室、信号检测系统和数据处理系统外，还常加装显微镜，构成显微拉曼探针仪。其空间分辨率为1μm²，检测限为10^-9～10^-12g，是微粒、微区、微结构中的分子类别及含量鉴定的有力工具。

近几十年来，红外和拉曼光谱技术不断有新的发展，成为矿物学和矿床地球化学研究的重要手段。此外，随着宝玉石业的蓬勃发展，作为非破坏、快速鉴定的方法，红外、拉曼光谱也在宝玉石鉴定中被广泛认可和使用。

3.热分析法

热分析法是根据矿物在不同温度下所发生的热效应来研究矿物的物理和化学性质，目的在于求得矿物的受热（或冷却）曲线，以确定该矿物在温度变化时所产生的吸热或放热效应。此法常用于鉴定肉眼或其他方法难以鉴定的隐晶质或细分散的矿物；特别适于鉴定和研究含水、氢氧根和二氧化碳的化合物，如粘土矿物、铝土矿、某些碳酸盐矿物、含水硼酸盐及硫酸盐矿物、非晶质的铌、钽矿物等；还可以测定矿物中水的类型。

热分析法包括热失重分析和差热分析。

一些矿物在受热后可能发生脱水、分解、排出气体、升华等热效应引起物质质量发生变化，在程序控温下测量物质和温度变化关系的方法称热重分析法，在加热过程中测量得到物质质量和温度的关系曲线称热失重曲线（图24-9）。在含水矿物中测定矿物在不同温度条件下失去所含水分的质量而获得温度-质量曲线，从而查明水在矿物中的赋存状态和水在晶体结构中的作用。不同含水矿物具有不同的脱水曲线。利用这种方法，可以鉴定和研究含水矿物，如粘土矿物等。

操作过程是：从低温起至高温（1000℃左右）止逐渐以各种不同的固定温度加热矿物，至质量不再变化为止，然后称矿物的质量，算出因加热而损耗的质量（脱出的水分质量）。以损失质量的百分数及加热的温度为纵横坐标绘成曲线，即得失重曲线。

图24-9 热失重曲线图

差热分析法是将矿物粉末与中性体（不产生热效应的物质，常用煅烧过的Al₂O₃）分别同置于一高温炉中，在加热过程中，矿物发生吸热（因相变、脱水或分解作用等引起）或放热（因结晶作用、氧化作用等引起）效应，而中性体则不发生此效应，将两者的热差通过热电偶，借差热电流自动记录出差热曲线，线上明显的峰、谷分别代表矿物在加热过程中的吸热和放热效应。不同的矿物在不同的温度阶段，有着不同的热效应。由此可与已知矿物标准曲线进行对比来鉴定矿物。本方法对粘土矿物、氢氧化物、碳酸盐和其他含水矿物的研究最有效。

目前，矿物的差热分析法有了很大的进展，不仅用来定性地鉴定矿物，有时还可以做定量分析、探讨矿物在加热时结构的变化和研究矿物的类质同象混入物等。差热分析曲线的解释如下：

1）含水矿物的脱水：普通吸附水脱水温度为100～110℃；层间结合水或胶体水脱水温度在400℃内，大多数在200或300℃内；架状结构水脱水温度400℃左右；结晶水脱水温度在500℃内，分阶段脱水；结构水脱水温度在450℃以上。

2）矿物分解放出气体：CO₂，SO₂等气体的放出，曲线有吸热峰。

3）氧化反应表现为放热峰。

4）非晶态物质的析晶表现为放热峰。

5）晶型转变通常有吸热峰或放热峰。

6）熔化、升华、气化、玻璃化转变显示为吸热峰。

差热分析有一定的局限性，只适用于受热后有明显的物理、化学变化的物质，并有许多干扰因素而影响效果。因此，它必须和其他测试方法结合起来，如和X射线分析、电子显微镜、化学分析等密切配合使用。

4.阴极发光分析法

阴极发光是物质表面在高能电子束轰击下发光的现象。不同矿物或相同种类不同成因的矿物，在电子束的轰击下，会发出不同颜色或不同强度的光，同时能显示与晶体生长环境有关的晶体结构或生长纹，可辅助矿物鉴定。

阴极射线发光分析方法是研究矿物结构和能态的一种重要方法。近年来，这种分析方法的灵敏度和功能等都获得很大改善，特别是在扫描电镜中，将阴极射线发光、二次电子、背散射电子和X射线特征谱等结合起来形成的综合测量方法，成为研究矿物结构和微区性质的有力工具。

Ⅳ 证明土壤中有水的方法三中

中国土壤地理
pedogeography of China

中国土壤资源丰富、类型繁多，世界罕见。中国主要土壤发生类型可概括为红壤、棕壤、褐土、黑土、栗钙土、漠土、潮土（包括砂姜黑土）、灌淤土、水稻土、湿土（草甸、沼泽土）、盐碱土、岩性土和高山土等12系列。

红壤系列
中国南方热带、亚热带地区的重要土壤资源，自南而北有砖红壤、燥红土（稀树草原土）、赤红壤（砖红壤化红壤）、红壤和黄壤等类型。

砖红壤
发育在热带雨林或季雨林下强富铝化酸性土壤，在中国分布面积较小。海南岛砖红壤的分析资料表明：风化度很高，粘粒的二氧化硅／氧化铝比值（以下同）低于1.5,粘土矿物含有较多的三水铝矿、高岭石和赤铁矿，阳离子交换量很少，盐基高度不饱和。

燥红土
热带干热地区稀树草原下形成的土壤，分布于海南岛的西南部和云南南部红水河河谷等地，土壤富铝化程度较低，土体或具石灰性反应。

赤红壤
发育在南亚热带常绿阔叶林下，具有红壤和砖红壤某些性质的过渡性土壤。

红壤和黄壤
均为中亚热带常绿阔叶林下生成的富铝化酸性土壤，前者分布在干湿季变化明显的地区，淀积层呈红棕色或桔红色,剖面下部有网纹和铁锰结核,二氧化硅／氧化铝比值为1.9～2.2，粘土矿物含有高岭石、水云母和三水铝矿；后者分布在多云雾，水湿条件较好的地区，以川、黔两省为主，以土层潮湿、剖面中部形成黄色或蜡黄色淀积层为其特征，粘土矿物含有较多的针铁矿和褐铁矿。
红壤系列的土壤适于发展热带、亚热带经济作物、果树和林木，作物一年可二熟、乃至三熟、四熟，土壤生产潜力很大。目前尚有较大面积荒山、荒丘有待因地制宜加以改造利用。 棕壤系列 亦为中国东部湿润地区发育在森林下的土壤，由南至北包括黄棕壤、棕壤、暗棕壤和漂灰土等土类。

黄棕壤
亚热带落叶阔叶林杂生常绿阔叶林下发育的弱富铝化、粘化、酸性土壤，分布于长江下游，界于黄、红壤和棕壤地带之间，土壤性质兼有黄、红壤和棕壤的某些特征。

棕壤
主要分布于暖温带的辽东半岛和山东半岛,为夏绿阔叶林或针阔混交林下发育的中性至微酸性的土壤，特点是在腐殖质层以下具棕色的淀积粘化层，土壤矿物风化度不高，二氧化硅／氧化铝比值3.0左右,粘土矿物以水云母和蛭石为主，并有少量高岭石和蒙脱石，盐基接近饱和。

暗棕壤
又称暗棕色森林土，是发育在温带针阔混交林或针叶林下的土壤，分布在东北地区的东部山地和丘陵，介于棕壤和漂灰土地带之间，与棕壤的区别在于腐殖质累积作用较明显，淋溶淀积过程更强烈，粘化层呈暗棕色，结构面上常见有暗色的腐殖质斑点和二氧化硅粉末。 漂灰土 过去称为棕色泰加林土和灰化土，分布在大兴安岭中北部，是北温带针叶林下发育的土壤，亚表层具弱灰化或离铁脱色的特征，常出现漂白层，强酸性，盐基高度不饱和，属于生草灰化土和暗棕壤之间的过渡性土类，可认为是在地方性气候和植被影响下的特殊土被。
棕壤系列土壤均为很重要的森林土壤资源。目前，不仅分布有较大面积的天然林可供采伐利用，为中国主要森林业生产基地；且大部分土壤，尤其是分布在丘陵平原上的黄棕壤和棕壤有很高的农用价值，多数已垦为农地和果园。

褐土系列
包括褐土、�土、黑垆土和灰褐土，这类土壤在中性或碱性环境中进行腐殖质的累积，石灰的淋溶和淀积作用较明显，残积一淀积粘化现象均有不同程度的表现。

褐土
又称褐色森林土，分布于中国暖温带东部半湿润、半干旱地区，形成于中生夏绿林下，其特点为腐殖质层以下具褐色粘化层、风化度低，二氧化硅／氧化铝比值3.0～3.5,含有较多水云母和蛭石等粘土矿物,石灰聚积以假菌丝形状出现在粘化层之下。 �
土 褐土经长期施用土类堆积覆盖和耕作影响,在剖面上部形成厚达30～50厘米以上的熟化层，即变成�土。主要分布于陕西的关中地区。

黑垆土
以深厚的淡黑色垆土层而得名。首先形成于半干旱草原植被下，后又经长期耕种熟化的土壤，主要分布在陕北、晋西和陇东一带的黄土地区。

灰褐土
又称灰褐色森林土，是分布在干旱和半干旱地区山地森林下的土壤，具暗棕色或浅褐色的粘化层，因石灰淋溶程度的不同又分灰褐土和淋溶灰褐土两个亚类。
在利用上,褐土系列除灰褐土是重要的林用地外,其他土壤为中国北方的旱作地，搞好水土保持，是发展农业生产的重要措施。

黑土系列
中国温带森林草原和草原区的地带性土壤，包括灰黑土（灰色森林土）、黑土、白浆土和黑钙土。以强烈的腐殖质累积过程为特点。

灰黑土
又称灰色森林土。处在湿润的地区，以大兴安岭的西坡最为集中，植被为森林类型，林下草灌植物繁茂，生草过程较强，有机质累积量大，土壤具较明显的淋溶作用和粘粒移动淀积现象。

黑土
土壤水分状况较充沛，相对湿润，植被为草原化草甸，当地称“五花草塘”，土壤有机质的累积量较高，具有黑色而深厚的土层，腐殖质层厚达30～70厘米以上，底土常出现轻度潜育特征。

白浆土
表层腐殖质层下具灰白色的白浆层而得名。分布在东北地区东部山间盆地和谷地，气候湿润，植被类型为喜湿性的浅根植物，土壤有机质累积量不及黑土，因有机质分解程度差，而常具泥炭化特征，白浆土表层有机质的含量达8～10％,白浆层下质地多属重壤土和粘土；白浆层质地相对较轻，铁的淋失十分明显，粘土矿物以水云母为主，并有少量高岭石和无定物质。

黑钙土
分布在半干旱地区，植被以草原类型为主，也有草甸草原植物，有机质的累积量小，分解强度较黑土大，腐殖质层一般厚约30～40厘米；石灰在土壤中淋溶淀积，常在60～90厘米处形成粉末状或假菌状的钙积层，是黑钙土区别于其他黑土的重要特征。
黑土系列的土壤以东北地区分布的面积最广，适于发展农、牧业和林业，特别是黑土、黑钙土和白浆土是发展农业的重要对象，除已垦者外，尚有较大面积的荒地可供开垦，农业生产潜力巨大。

栗钙土系列
包括栗钙土、棕钙土和灰钙土，是中国北方分布范围极广的一些草原土壤。这类土壤均具有较明显的腐殖质累积和石灰的淋溶一淀积过程，并多存在弱度的石膏化和盐化过程。 栗钙土 湿带半干旱地区干草原下形成的土壤，表层为栗色或暗栗色的腐殖质量,厚度为25～45厘米,有机质含量多在1.5～4.0％；腐殖质层以下为含有多量灰白色斑状或粉状石灰的钙积层，石灰含量达10～30％。中国栗钙土土壤性质表现出明显的地区差异。东部内蒙古高原的栗钙土具少腐殖质、少盐化、少碱化和无石膏或深位石膏及弱粘化特点，而西部新疆地区在底土有数量不等的石膏和盐分聚积，腐殖质的含量也相对较高，但土壤无碱化和粘化现象。

棕钙土
与栗钙土相比较，其腐殖质累积过程更弱，而石灰的聚积过程则大为增强，钙积层的位置在剖面中普遍升高，形成于温带荒漠草原环境，主要分布于内蒙古高原的中西部、鄂尔多斯高原的西部和准噶尔盆地的北部，是草原向荒漠过渡的地带性土壤。

灰钙土
其形成常与黄土母质相联系，分布面积以黄土高原的西北部、河西走廊的东段和新疆的伊犁河谷最为集中，土壤剖面分化弱，发生层次不及栗钙土、棕钙土清晰，腐殖质层的基本色调为浅黄棕带灰色，钙积层不明显,表层有机质含量0.5～3.0％,且下延较深，一般可达50～70厘米。
栗钙土系列土壤是中国主要的牧业基地，也是重要的旱作农业区，需因地制宜实行农牧结合，改良草场和建立人工饲草料基地。

漠土系列
中国西北荒漠地区的重要土壤资源，包括灰漠土、灰棕漠土、棕漠土和龟裂土等，共同特征是：具有多孔状的荒漠结皮层，腐殖质含量低，石灰含量高，且表聚性强，石膏和易溶性盐分在剖面不大的深度内聚积，存在较明显的残积粘化和铁质染红现象以及整个剖面的厚度较薄和石砾含量多（龟裂土和灰漠土除外）等。在成土过程中主要表现为钙化作用（石灰聚积）、石膏化与盐化作用、弱的铁质化作用，同时风成作用相当明显。

灰漠土
发育在温带荒漠边缘细土物质上的土壤,主要分布在新疆准噶尔盆地南部冲积平原和北部剥蚀高原、河西走廊的中、西段及阿拉善高原的东部。新疆灰漠土表层有机质含量在1.0％左右，腐殖质层极不明显,石灰的最大含量可达10～30％，聚层出现在20或30厘米以下，易溶性盐含盐最大的层次在40厘米以下，往往与石膏层相联系,土壤矿物风化处于脱钾阶段,二氧化硅／氧化铝比值4.0左右；粘土矿物以水云母为主。

灰棕漠土
温带荒漠条件下和粗骨母质上发育的土壤，在西北占有很大的面积，同灰漠土比较，腐殖质的累积作用更弱，几无腐殖质层，表层有机质含量很少超过0.5％，且随深度增加含量亦无多大变化，C/N比值很窄，多在4～7，但石灰的含量以表层或亚表层最高，且石膏的聚积较普遍，在10～40厘米处常形成小粒状或纤维状结晶的石膏层，石膏的最大含量可达30％以上。

棕漠土
暖温带半灌木－灌木荒漠下发育的土壤,广布于新疆的南部和东部。这类土壤基本上是与石质漠境或戈壁相适应，与北非的石漠(或称石膏荒漠和石膏壳)近似，但其干旱程度更强，以致在土壤中出现氯化物的盐层，成为世界荒漠土壤中罕见的现象。

龟裂土
发育较年轻的荒漠土壤,分布在温带和暖温带荒漠区的细土平原上，常受暂短地表水流的影响。但不具水成土的性质，地表平坦、坚硬，呈灰白色，被网状裂纹切成不规则的多角形裂片，形似镶嵌在地上的龟裂图案，是其最具代表性的特征。
漠土系列在利用上主要受制于细土物质含量的多少和灌溉水源的有无。目前，大部分用作牧地，仅有小部分垦为农田。

潮土、灌淤土系列
中国重要的农耕土壤资源，包括潮土、灌淤土、绿洲土。这类土壤是在长期耕作、施肥和灌溉的影响下所形成。在成土过程中，获得了一系列新的属性，使土壤有机质累积、土壤质地及层次排列、盐分剖面分布，都起了很大变化。

潮土（包括砂姜黑土）
曾称浅色草甸土，主要分布于黄淮海平原，辽河下游平原，长江中、下游平原及汾、渭谷地，以种植小麦、玉米、高粱和棉花为主。土壤剖面中沉积层次明显，粘砂相间，地下水位较浅，土壤中、低层氧化还原交互进行，有明显的锈纹斑及碳酸盐分异与聚积。有些地区出现沼泽化和盐渍化。
黄河淤积平原潮土的机械组成，老河床和天然堤上多为砂土，老河床两侧缓斜平地多为轻壤土，浅平洼地则为粘土。土壤有机质含量仅0.6～1％。碳酸钙含量在6～8％，含钾量可达 2％左右，含磷量多在0.1～0.2％。其含盐量一般不超过 0.1％；在洼地边缘可达0.5～1％。土壤呈碱性反应，pH值7.5～8.5。
潮土土层深厚，矿质养分丰富，有利于深根作物生长，但有机质、氮素和磷含量偏低，且易旱涝，局部地区有盐渍化问题，亟待改良。

灌淤土
主要分布于银川、内蒙古后套及辽西平原。灌淤层可厚达 1米以上，一般也可达30～70厘米。土壤剖面上下较均质，底部常见文化遗物。灌淤层下可见被埋藏的古老耕作表层。土壤的理化性质因地区不同而异。西辽河平原的灌淤土,质地较粘重,有机质含量约2～4％，盐分含量，一般小于0.3％,不含石膏；河套地区的灌淤土，质地较砂松，有机质含量约1％，含盐量较高。
灌淤土是中国半干旱地区平原中的主要土壤，一年一熟，以春播作物为主，生长小麦、玉米、糜谷等。地下水位较浅，水源充沛；因排水条件较差，有次生盐化现象，应注意灌排结合。

绿洲土
又称灌漠土，主要分布于新疆及河西走廊的漠境地区的绿洲中，是干旱地区的主要耕作土壤。灌溉淤积层甚至可厚达1.0～1.5米；在引用坎儿井灌溉地区,灌淤层不超过1米。这些厚层灌溉淤积层土壤层次分化不明显,上部土层有机质含量一般在1～2％,下部可达0.5～0.7％。磷钾含量均较丰。碳酸钙含量一般在10－20％,且分布均匀。但易发生板结,有次生盐化问题。采取灌溉与排水相结合，营造防风林带与林网，合理轮作倒茬，多种绿肥、牧草，是提高肥力的主要途径。
草甸、沼泽土系列 即湿土。为水成、半水成土壤类型。

草甸土
直接受地下水浸润，在草甸植被覆盖下发育而成。广布于松嫩平原、三江平原，在内蒙古、新疆等地河流两岸的泛滥平原、湖滨阶地上，也有分布。
草甸土腐殖质含量一般较丰富，分布在东北地区的草甸土,暗色有机质层厚达1米以上，土壤底部常见二氧化硅粉末，土体中见锈色斑纹及铁锰结核；在新疆地区的草甸土有机质层仅25厘米，常见大量石灰结核，并有盐分累积。表层有机质含量约3～6％，甚或可高达10％。在1米深的土层中，其含量尚可达1％。在西北干旱区有机质含量表层低于4％。在新疆、内蒙古的草甸土中,碳酸钙含量可达10％。
草甸土开垦后,表层土壤垒结性减低,较前疏松，有机质含量亦随之下降。这类土壤肥力较高，养分也较丰，水分供应良好,是主要垦殖对象；亦为重要牧场基地,合理安排农、牧关系十分重要。

沼泽土
在长期积水或过湿情况下形成。广布于中国东北三江平原及川西松潘草地。均有深厚的腐殖质层或泥炭层。
因土壤长期处于还原状态，产生了明显的潜育过程，形成充分分解的蓝灰色潜育层。土壤结持力甚低。在表层有机质层或泥炭层与底层蓝灰色潜育层间，尚可见大量锈斑或灰斑的土层，亦可见铁锰结核。沼泽土中有机质含量常在5～25％，泥炭层可高达40％以上,有机质分解不充分，C/N比值宽。大都尚未充分利用。 水

稻土系列
在中国境内，主要分布在秦岭—淮河一线以南，其中长江中、下游平原、珠江三角洲、四川盆地和台湾西部平原最为集中。
水稻土是耕种活动的产物。是由各种地带性土壤、半水成土和水成土经水耕熟化培育而成，其形成过程是在季节性淹水灌溉、耕作、施肥等措施影响下，进行氧化还原交替过程、有机质的合成与分解、复盐基作用与盐基的淋溶，及粘粒的分解、聚积与迁移、淋失，使原来的土壤特征受到不同程度的改变,使剖面发生分异,而形成特有的土壤形态、理化和生物特性。
水稻土的剖面结构包括下列层次:耕作层(A)、犁底层(P)、渗育层(W)、 淀积层(B)、淀积潜育层(Bg)及潜育层(G)。耕作层淹水时水分饱和,呈半流泥糊状或泥浆状。排水落干后,呈包含有屑粒、碎块的大块状结构,结构面见锈斑杂有植物残体；犁底层较紧实，暗棕色的垂直结构发达，有锈纹和小铁锰结核；渗育层由于水分渗透，铁质淋洗强烈，颜色较淡；淀积层多呈棱块状结构，多锈纹、锈斑和铁锰结核；淀积潜育层处在地下水变动范围内,呈灰蓝色,有较多的锈斑和锈纹结构不明显；潜育层处于还原状态，呈蓝灰色结构。 水稻土大致可分为淹育、潴育及潜育等三种类型。淹育型发育层段浅薄，属初期发育的水稻土，底土仍见母土特性，如红壤仍有红色底层；潴育型发育完整，具有完整的剖面结构；潜育型属由潜育土或沼泽土发育而成。
水稻土是中国很重要的农业土壤资源，应根据土壤特性因地制宜加以改良，充分利用。 盐碱土系列 又可分为盐土和碱土。

盐土
中国土壤中含可溶盐较高的盐土主要分布在北方干旱、半干旱地区，尤以内蒙古、宁夏、甘肃、清海和新疆为多。华北平原和汾、渭谷地也有零星分布。气候干旱、蒸发强烈、地势低洼、含盐地下水接近地表是盐土形成的主要条件。盐分累积的形态通常是地表出现白色盐霜，作斑块状分布。含盐量高的盐土可出现盐结皮厚度（小于3厘米）或盐结壳（大于3厘米），在结皮或结壳以下为疏松的盐与土的混合层，可由几厘米到30～50厘米；甚或可见盐结盘层。盐分累积的特点是表聚性很强，逐渐向下盐分递减。沿海地带盐分累积特点是整层土体均含较高盐分。
中国盐土的盐分组成甚为复杂。滨海地区的盐土主要为氯化物盐土；硫酸盐盐土则分布于新疆北部、甘肃河西走廊、宁夏银川平原和内蒙古后套地区，但面积不大。而氯化物与硫酸盐混合类型的盐土，在中国盐土中到处可见，以河北、内蒙古、宁夏、甘肃和新疆等省区最为集中。此外，东北松嫩平原、山西大同盆地等，在其盐分组成中含有碳酸根，称苏打盐土，碱性特强，腐蚀植物根系，大部植物难以生长。
盐土的改良应采取灌排、生物及耕作等综合措施；种稻洗盐也是改良盐土的有效措施。 碱土 在中国分布面积较小，大都零星分布于盐土地区，特点是表层含盐量一般不超过0.5％,但土壤溶液中普遍含有苏打。在吸收复合体中（尤其是碱化层）代换性钠占代换总量20％以上；pH值可达 9.0或更高。土壤有机与无机部分高度分散,胶粒和腐殖质淋溶下移,使表土质地变轻，而胶粒聚积的碱化层则相对粘重，有时形成柱状结构，湿时膨胀泥泞，干时收缩板结，通透性与耕性均极差。过高的碱度可以毒害植物根系，过多的交换性钠可引起一系列不良的理化性质，对植物生长危害极大。
碱土的形成与发育因地区而异，如松辽平原的碱土是由于苏打盐土在脱盐过程中，钠离子进入土壤吸收复合体而形成的。华北平原的碱土（当地称瓦碱）是由盐化潮土或盐土在脱盐过程中,突出了土壤的碱化特性,表层出现碱壳。前者代换性钠含量较高(7～10毫克当量／100克土)，碱化度大都在20～40％；后者在质地较轻的土壤中仅1～2毫克当量/100克土,在粘重土壤中也仅5～7毫克当量／100克土，可能属于初期形成的碱土。碱土的改良除上述水利及农业措施外，尚需采取施用石膏和磷石膏等化学改良措施。

岩性土系列
包括紫色土、石灰土、磷质石灰土、黄绵土（黄土性土）和风沙土。这类土壤性状仍保持母岩或成土母质特征。

紫色土
紫红色岩层上发育的土壤。以四川盆地分布最广，在南方诸省盆地中零星分布。紫色土有机质含量 1.0％左右，其发育程度较同地区的红、黄壤为迟缓，尚不具脱硅富铝化特征，属化学风化微弱的土壤，呈中性至微碱性反应，pH值为7.5～8.5，石灰含量随母质而异，盐基饱和度达80～90％。紫色土矿质养分丰富，在四川盆地的丘陵地区中为较肥沃土壤，其农业利用价值很高。利用中需防止水土流失和注意蓄水灌溉、增施有机肥料、合理轮作等。 石灰（岩）土 发育在石灰岩上的岩成土。在中国热带和亚热带湿润地区，凡有石灰岩出露之地均有分布，但主要分布于广西、贵州和云南境内。在石灰岩体出露的喀斯特地区多形成较为年幼的石灰(岩)土。石灰(岩)土的植被多为喜钙植物如蕨类、五节芒、白茅等。这类植物的有机质成为石灰土腐殖化作用的物质基础。石灰（岩）土可分为黑色石灰土、棕色石灰土和红色石灰土。①黑色石灰土，有机质含量丰富，呈良好团粒结构，土色暗黑，中性至碱性反应(pH6.5～8.0)，土层厚薄不一。②棕色石灰土，常见于山麓坡地，色棕粘重，不均质石灰反应。③ 红色石灰土，土色鲜红，剖面上部多无石灰反应，表土pH6.5，心土7.0～7.5。 磷质石灰土 分布于中国南海的东沙、西沙、中沙和南沙群岛。由于岛屿地处热带，大都由珊瑚礁构成。磷质石灰土即于珊瑚礁磐基础上发育而成，成土母质为珊瑚灰岩或珊瑚、贝壳机械粉碎的细砂。在海岛上的细砂表面聚积了大量富含磷质和有机质的海鸟粪，形成富含磷质的石灰性土壤。表层有机质含量可高达12％以上，全磷量26～32％。成为富含有机质的天然磷肥资源。

黄绵土
又称黄土性土壤，广布于黄河中游丘陵地区。土壤色泽与母质层极相近,质地均匀,疏松多孔，耕性良好，有机质含量低，仅0.5％，矿质养分丰富。

风沙土
主要分布在中国北部的半干旱、干旱和极端干旱地区。风沙土的特征是成土作用经常受到风蚀和沙压，很不稳定，致使成土过程十分微弱，土壤性状与风沙堆积物无多大改变。随沙地的自然固定和土壤形成阶段的发展，由流动风沙土到半固定、固定风沙土，土壤有机质含量逐渐增加，说明只要增加肥分与水分，使植被逐步稳定生长，也能成为农林牧用地。 高山土系列 高山土壤是指青藏高原和与之类似海拔，高山垂直带最上部，在森林郁闭线以上或无林高山带的土壤。由于高山带上冻结与溶化交替进行，土壤有机质腐殖化程度低,矿物质分解也很微弱,土层浅薄，粗骨性强，层次分异不明显。因而将高山土壤作为独特的系列划分开来；有黑毡土(亚高山草甸土)、草毡土（高山草甸土）、巴嘎土（亚高山草原土）、莎嘎土（高山草原土）、高山漠土和高山寒漠土之分。

黑毡土
主要分布于青藏高原东部和东南部。腐殖质累积明显，腐殖化程度相对较高，盐基不饱和或饱和度低，pH5～8，为高原优良牧场，也是小麦等作物的高产土壤。

草毡土
分布于原面平缓山坡,土体一般较湿润,密生高山矮草草甸。表层有厚3～5厘米至10厘米不等的草皮，根系交织似毛毡状,轻韧而有弹性,地表常因冻融交互作用呈鳞片状滑脱。腐殖质层厚9～20厘米，含量6～14％，作浅灰棕或暗灰色，剖面厚度30～40厘米。大都用作夏季牧场。

巴嘎土
主要分布于喜马拉雅山北侧的高原宽谷湖盆,植被属于干草原类型。土壤有机质含量有时可达3～10％，剖面下部砾石背面常有薄膜状碳酸钙累积。大部为牧地，植被稀疏，载畜量低。

莎嘎土
分布于羌塘高原东南部，西喜马拉雅山的山前地带。土体较干燥，腐殖质累积过程减弱，且出现积钙过程，土体富含砾石，表层草根较少，不形成连续草皮层，有机质含量约1.5～3％，碳酸钙聚积明显，最大可达10％以上。土壤均较沙质，有风沙危害，均为牧地。

高山漠土
又称冷漠土。主要分布于西藏羌塘高原，山原平坦,植被低矮而稀疏，盖度5～10％。土壤中有机质累积微弱，0.4～0.6％，盐分0.5～1.6％，碳酸钙累积明显。地表见白色盐霜及结皮，多孔,含砾石较多,亦见石膏新生体，其下为砾质母质层，此类土壤甚少利用，仅在低洼处积水后，可饲养羊群。

高山寒漠土
脱离冰川影响最晚,成土年龄最短的土壤。主要分布在青藏高原冰雪活动带以下冰缘附近。土层浅薄，剖面分化不明显，土表有微向上突起的融冻结壳，通体大部为粗骨性，土壤矿物分解度甚低，植被为壳状地垫及耐寒的垫状点地梅等。

Ⅳ 矿物鉴定和研究的物理方法

矿物鉴定和研究的物理方法是以物理学原理为基础，借助各种仪器，以鉴定和研究矿物的各种物理性质。主要方法有:

(一)偏光显微镜和反光显微镜鉴定法

偏光显微镜和反光显微镜鉴定法是根据晶体的均一性和异向性，并利用晶体的光学性质而鉴定、研究矿物的方法，也是岩石学、矿床学经常使用的一种晶体光学鉴定方法。应用这种方法时，须将矿物、岩石或矿石磨制成薄片或光片，在透射光或反射光作用下，借助显微镜以观察和测定矿物的晶形、解理和各项光学性质(颜色、多色性、反射率，折射率、双折射、轴性、消光角以及光性符号等)。

透射偏光显微镜用以观察和测定透明矿物(非金属矿物)。在装有费氏台的偏光镜下，还可用来研究类质同像系列矿物的成分变化规律以及矿物在空间上的排列方位与构造变动之间的关系。借此可以绘制出岩组图，用以解决地质构造问题。

反光显微镜(也称矿相显微镜)主要用以观察和测定不透明矿物(金属矿物)，并研究矿物相的相互关系以及其他特征，借以确定矿石矿物成分、矿石结构、构造及矿床成因方面的问题。

(二)电子显微镜研究法

电子显微镜研究法是一种适宜于研究1μm以下的微粒矿物的方法，尤以研究粒度小于5μm的具有高分散度的粘土矿物最为有效。可分为扫描电子显微镜(Scanningelectronmicroscope简称:SEM)和透射电子显微镜(简称:TEM)两种方法。

粘土类矿物由于颗粒极细(一般2μm左右)，常呈分散状态，研究用的样品需用悬浮法进行制备，待干燥后，置于具有超高放大倍数的电子显微镜下，在真空中使通过聚焦系统的电子光束照射样品，可在荧光屏上显出放大数十万倍甚至百万倍的矿物图像，据此以研究各种细分散矿物的晶形轮廓、晶面特征、连晶形态等，用此来区别矿物和研究它们的成因。

此外，超高压电子显微镜发出的强力电子束能透过矿物晶体，这就使得人们长期以来梦寐以求的直接观察晶体结构和晶体缺陷的愿望得到实现。

(三)X射线分析

X射线分析法是基于X射线的波长与结晶矿物内部质点间的距离相近，属于同一个数量级，当X射线进入矿物晶体后可以产生衍射。由于每一种矿物都有自己独特的化学组成和晶体结构，其衍射图样也各有其特征。对这种图样进行分析计算，就可以鉴定结晶矿物的相(每个矿物种就是一个相)，并确定它内部原子(或离子)间的距离和排列方式。因此，X射线分析已成为研究晶体结构和进行物相分析的最有效方法。

(四)光谱分析

光谱分析法的理论基础是:各种化学元素在受到高温光源(电弧或电火花)激发时，都能发射出它们各自的特征谱线，经棱镜或光栅分光测定后，既可根据样品所出现的特征谱线进行定性分析，也可按谱线的强度进行定量分析。这一方法是目前测定矿物化学成分时普遍采用的一种分析手段。其主要优点是样品用量少(数毫克)，能迅速准确地测定矿物中的金属阳离子，特别是对于稀有元素也能获得良好的结果。缺点是仪器复杂昂贵，并需较好的工作条件。

(五)电子探针分析

电子探针分析是一种最适用于测定微小矿物和包裹体成分的定性、定量以及稀有元素、贵金属元素赋存状态的方法。其测定元素的范围由从原子序数为5的硼直到92的铀。仪器主要由探针、自动记录系统及真空泵等部分组成，探针部分相当于一个X射线管，即由阴极发出来的高达35～50kV的高速电子流经电磁透镜聚焦成极细小(最小可达0.3μm)的电子束———探针，直接打到作为阳极的样品上，此时，由样品内所含元素发生的初级X射线(包括连续谱和特征谱)，经衍射晶体分光后，由多道记数管同时测定若干元素的特征X射线的强度，并用内标法或外标法计算出元素含量。

(六)红外吸收光谱

简称红外光谱，是在红外线的照射下引起分子中振动能级(电偶极矩)的跃迁而产生的一种吸收光谱。由于被吸收的特征频率取决于组成物质的原子量、键力以及分子中原子分布的几何特点，即取决于物质的化学组成及内部结构，因此每一种矿物都有自己的特征吸收谱，包括谱带位置、谱带数目、带宽及吸收强度等。

红外吸收光谱分析样品一般需要1.5mg，最常使用的制样方法是压片法，即把试样与KBr一起研细，压成小圆片，然后放在仪器内测试。

目前红外吸收光谱分析在矿物学研究中已成为一种重要的手段。根据光谱中吸收峰的位置和形状可以推断未知矿物的结构，是X射线衍射分析的重要辅助方法，依照特征峰的吸收强度来测定混入物中各组分的含量。此外，红外光谱分析对考察矿物中水的存在形式、配阴离子团、类质同像混入物的细微变化和矿物相变等方面都是一种有效的手段。

Ⅵ 矿石检测用什么方法

矿石是指可从中提取有用组分或其本身具有某种可被利用的性能的矿物集合体。可分为金属矿物、非金属矿物。

矿石检测的方法有：物相分析法、岩石全分析、粘土分析法、化学分析法、光薄片鉴定法、岩石鉴定等等。

Ⅶ 膨润土检测指标-含水量分析方法

膨润土的矿石含水量可高达30％。冷却干燥后，水分含量会大大降低，但研磨后仍会含有一定量的水。如果干燥过度脱水，其吸水性能的恢复过程将变得非常缓慢。因此，由该商品供应的膨润土碾磨产品含有约8-12％的水。机械工业标准JB/T 9227-1999《铸造用膨润土和粘土》膨润土的含水量不应超过12.0％，冬季不超过15.0％。该测试方法可根据GB/T2684-1981《铸造用原砂及混合料试验方法》进行。
1.烘干法：将称量瓶在105℃±3℃下烘干至恒重并称量，加入约10g膨润土试样，将称量瓶和试样再次称量后在105℃±3℃烘箱中烘干2h，去除在干燥器中冷却30min
W=(M3-M4)/(M3-M5)*100
W-水分质量分数%
M3-烘干前称量瓶和膨润土试样g
M4-烘干后称量瓶和膨润土试样g
M5-称量瓶质量g
2.快速水分仪检测法：将样品放入样品盘中称量数值稳定后，关闭加热筒，点击开始测试，等待结果。一般需要3-5分钟即可。

Ⅷ 实习四 粘土矿物及粘土岩的观察与描述

一、实习的目

（1）掌握粘土岩的观察和描述内容。

（2）认识粘土及粘土岩主要类型。

（3）学习和了解粘土矿物的几种鉴定方法。

二、实习内容

鉴定和描述粘土和粘土岩；学习定名方法；学习用染色法鉴定粘土矿物。

三、粘土和粘土岩的鉴定和描述

粘土和粘土岩的主要成分为粘土矿物，岩石颗粒很细，50%以上颗粒的粒度小于0.005 mm（＜0.004 mm或＞8φ）。根据以上特征，从手标本和显微镜下鉴定粘土岩并不困难，但若准确鉴定粘土矿物成分还需采用一系列特殊的鉴定方法，如电子显微镜法、X射线法、薄膜油浸法、染色法、热分析法。

1.标本鉴定和描述内容

（1）描述岩石的颜色

粘土岩的颜色是粘土矿物和混入成分以及沉积-后生作用阶段的物理化学环境反映，描述时要分别描述原生色和次生色，命名时类似于碎屑岩，可用复合名称。

（2）描述粘土岩的粒度结构

粘土岩的粒度结构是按粘土质点、粉砂和砂的相对含量来划分的。一般可划分五种类型（表2-1）。

表2-1 按粒度划分粘土质点的结构类型

从泥质结构到砂泥质结构，含砂量增加，颗粒变粗，标本鉴定时可根据岩石粗细程度来区别。

（3）鉴定和描述粘土矿物成分和混入成分

粘土矿物由于细小很难肉眼鉴定，但根据物理性质可以初步鉴定单矿物粘土，常见的如具有遇水体积膨胀性质的为蒙脱石（胶岭石）；具有强吸水性而表面粘舌头的为高岭石；具有鳞片状并呈现丝绢光泽者为水云母，绿—橄榄绿色粒状为海绿石等。

混入物成分可根据其颜色和物理性质区别，常见混入物有：硅质者为致密、坚硬；钙质者加稀盐酸起泡；铁质者为红色或褐色；含有机质者为黑色不染手；含炭质者为黑色易染手。

（4）描述粘土矿物集合体形态结构

粘土矿物集合体形态有4种结构：

胶状结构 岩石由凝胶老化形成，可见脱水裂隙和贝壳纹，以及球颗。

豆状结构 岩石中有大于2 mm的豆粒，由粘土矿物组成，一般无同心圆结构。

鲕状结构 由粘土矿物组成的颗粒，小于2 mm，且具同心圆结构，其成分可混有铁质和有机质等。

碎屑结构 未固结的粘土，破碎后又被粘土胶结。

（5）描述粘土岩的构造

粘土岩常见构造为水平层理构造、层面构造和沿水平层理裂开的页理构造。具页理构造的粘土岩称页岩。不具上述构造的为块状构造岩石，称泥岩。

（6）描述所含生物化石的种类和特征

（7）定名

按固结程度和页理发育程度定名为基本名称，其他成分按少前多后的原则补充命名。名称包括：岩石颜色+粒度结构+混入物成分+粘土成分+固结程度名称。对某一岩石不一定各方面均具备，如紫红色砂质泥岩。

2.薄片鉴定和描述

在标本鉴定的基础上详细鉴定成分、显微结构和构造。

（1）鉴定岩石的矿物成分

主要由粘土矿物组成，常见粘土矿物有高岭石、蒙脱石（胶岭石）、水云母、海绿石等，主要根据光学性质进行鉴定。

高岭石 无色透明，有时具淡粉色，细小鳞片状晶体，集合体呈蠕虫状、书页状或放射状，呈正低突起，干涉色为一级灰白，解理呈近平行消光。

蒙脱石（胶岭石）无色透明，有时呈淡粉红色，细小鳞片状，为负低突起，干涉色一级末至二级初，为低突起。

水云母 无色透明，有时为淡绿色或淡褐色，正低突起，双折射率较高，最高干涉色可达二级末，呈细小鳞片状集合体，片状集合体也可呈蠕虫状晶体，近平行消光。与白云母区别在于光轴角较小，与高岭石区别在于双折射率较强，与蒙脱石区别在于为正低突起。

海绿石 绿色、浅绿、黄绿或橄榄绿色，为单晶时可见黄绿—绿的多色性，但多为细小晶粒集合体，多色性不明显，并呈集合偏光现象（即在正交偏光镜下转动物台时，切面始终明亮）。正中—低突起，最高干涉色为二级，多因本身颜色影响，而仍呈绿色。呈圆状、肾状。

除粘土矿物外还应鉴定和描述混入的砂和粉砂的成分和含量，以及其他混入物的成分和含量。

（2）鉴定岩石结构特征

根据结晶程度分为4级：

非晶质结构 不显光性，如水铝英石质岩石。

隐晶质结构 可见微显光性。

显晶质结构 可见细小粒状、鳞片状、纤状结构。

粗晶结构 经重结晶后形成较大晶体，如高岭石重结晶成蠕虫状晶体。

（3）粘土矿物的观察

观察粘土矿物集合体形状的内部构造和物质组成，如鲕状、豆状的同心圆有无和层数多少及组成成分等。

（4）观察和描述显微构造

鳞片构造 细小鳞片状粘土矿物无方向性排列。

毡状构造 由细长纤维状粘土矿物交织而成。正交偏光下，呈交错消光。

定向构造 片状粘土矿物交织排列呈格子状，因此可见格子状消光。

（5）定名

定名时按手标本要求，另外可适当加上特征的结构构造。

四、染色法鉴定粘土矿物

由于粘土矿物具有吸附性（或吸收性），但是各种粘土矿物对不同的有机色剂吸附能力是不同的，而且某些矿物吸附色剂后并可使溶液变色，因此，可应用有机色剂对粘土矿物的染色现象来鉴定粘土矿物，这种方法称染色法。染色法鉴定粘土与其他方法比较起来最简便，而且成本低，对单矿物粘土鉴定比较准确。

染色法操作步骤如下：

1.有机色剂的配制

常用的有机色剂有亚甲基蓝、盐酸联苯铵的饱和溶液。其配制方法如下：

（1）亚甲基蓝溶液（简称MГ）：将10 mg亚甲基蓝溶于1000 mL的蒸馏水中，即成为0.001%浓度的亚甲基蓝的淡蓝色溶液。

（2）盐酸联苯铵的饱和溶液（简称Б）：将0.5 g盐酸联苯铵溶于500 mL蒸馏水中，可加热50℃使之溶解，待冷却后滤出呈无色溶液。

（3）二氨基偶氮苯溶液（简称c），也称桔橙：将100 mg二氨基偶氮苯溶于1000 mL蒸馏水中，即得橙色二氨基偶氮苯溶液。

（4）饱和KCl溶液。

2.制备粘土悬浮液

取样品约0.5 g，在玻璃钵中用水微浸透并调成糊状，研磨数分钟，使颗粒充分分散开，移至大烧杯中，加水稀释，搅动使成悬浮液，静置待用。

3.染色

（1）用吸管吸取粘土悬浮液于4个试管中，每个试管中放入10 mL。

（2）在1和2试管中加入等量的亚甲基蓝溶液，再在2试管中加两滴饱和KCl溶液，在3试管中加入等量盐酸联苯铵溶液，在4试管中加入等量的二氨基偶氮苯溶液，然后摇匀，静置一昼夜（或更长）。

（3）观察和记录染色结果：首先观察和记录沉淀物的着色情况、所呈颜色和鲜明纯净程度，颜色鲜纯净者为单矿物粘土，颜色灰暗混杂者为多杂质粘土。还要注意颜色是否均一。其次观察和记录沉淀物特征，重点观察加亚甲基蓝的两个试管中沉淀物是呈致密状或呈凝胶状。再次观察悬浮液的透明度。

4.粘土矿物染色结果的解释

主要是根据染色结果对照已知矿物染色鉴定表，查证未知矿物的成分（表2-2）。

表2-2 粘土矿物和某些泥级非粘土矿物着色结果

五、实习报告

选1～2块标本进行岩石的鉴定并提交鉴定报告。鉴定报告一定要文字清楚，简明扼要，定名准确。

复习题

（1）在手标本上如何区分粉砂岩和泥质岩类?

（2）常见的粘土矿物有哪几种类型?试述粘土矿物的晶体构造特点。

（3）试述伊利石粘土岩、高岭石粘土岩、蒙脱石粘土岩的一般特征及成因。

Ⅸ 不同灌区土壤理化参数相关分析

粘土矿物是含水硅酸盐化合物，粘土矿物具有比表面积大、孔隙多以及极性强等特征，特殊的晶体结构赋予粘土矿物许多特性，如较强的吸附性、可塑性能和离子交换性能等(王发刚等，2008)。粘粒含量为颗粒分析时粒度小于0.005mm土颗粒的百分含量。一般而言，粘土含量高的介质对应的粘粒含量也多。有机碳是土壤有机质中主要的成分，是反硝化作用中不可或缺的碳源，其含量的大小(TOC)对硝态氮的去除效果起决定性作用，一般认为C/N大于2.06时，反硝化强烈(乔照华，2008)。不同粘土矿物对有机碳的保护作用不同;不同质地土壤因持水性能和所含粘粒比例不同也会影响土壤有机碳的分布(中国林业科学研究院林业研究所森林土壤研究室，1999)。土壤中的颗粒越细，与之相结合的土壤有机碳就越多(陈忠等，1998)，因为粘粒具有很大的比表面积和电荷密度等特性，能够较强地吸附土壤中的有机质，并能与腐殖质形成粘粒-腐殖质复合体防止有机物遭受分解(Tiessenetal.，1983);另一方面，粘粒含量多的土壤孔隙细小，而且往往被水占据，通气不畅，好气性微生物活动受到抑制，有机质分解缓慢，因而容易积累;粘粒还能吸附对土壤有机质有分解力的酶，对土壤有机质有物理保护作用(刘树林等，2008)。所以，土壤颗粒越细，土壤中的有机碳含量相对越多，致使土壤对硝态氮的生物作用越强，对硝态氮的去除率越大。

CEC是指土壤胶体所吸附的各种阳离子的总量，是土壤的基本特性和重要肥力影响因素之一(汤艳杰等，2002)，它直接反映土壤保蓄、供应和缓冲阳离子养分(K⁺、NH⁺₄等)的能力，同时影响多种其他土壤理化性质，因此，CEC常被作为土壤资源质量的评价指标和土壤施肥、改良等的重要依据。土壤矿质颗粒对CEC的贡献主要来自粘粒部分，粘粒部分越多，CEC越高(Jobbagyetal.，2000)，这主要是因为沉积物吸附能力与沉积物颗粒大小有着直接的关系。本次研究区域污灌区和再生水灌区中粉质粘土的CEC值均大于细砂和砾石含砂的值正是这一特性的反映。

由以上分析可知，粘土矿物含量大、粘粒含量多的土壤介质有3个特点:①CEC值较大，使得该介质对氨氮的吸附作用较强;②受保护的有机碳较多，使得该介质对氮的生物作用较强;③由于介质颗粒小，有效孔隙度小，污染物在该介质中运移速度较慢，能与介质得到充分的接触，使得介质“活性过滤器”的作用更充分的发挥。

此外，通过SPSS统计分析软件做简单的散点图证明:土壤理化指标之间具有线性相关性，因此采用Bivariate二变量相关分析方法分析污灌区、再生水灌区、清灌区3个灌区主要土壤理化指标之间的相关关系，根据目前研究成果，选取含水率、TOC、CEC、粘粒含量、粘土矿物含量五个理化指标分析它们之间的两两相关关系。计算相关系数的方法选用Pearson法。Pearson法适用于选择进行积差相关分析(积差相关系数是按积差方法计算，同样以两变量与各自平均值的离差为基础，通过两个离差相乘来反映两变量之间相关程度)，即最常用的相关分析，其是计算连续变量或等间隔测度变量间的相关系数。计算该相关系数时，不仅要求两相关变量均为正态变量，而且样本数(N)一般不应少于30。表3.7～表3.9即为3个灌区积差相关系数表。

表3.7 污灌区理化指标之间相关系数表

续表

*表示显着水平α=0.05(双侧)时的相关系数。**表示显着水平α=0.01(双侧)时的相关系数。这里的理化参数采用的是三剖面平均值。|R|＜0.39为低度相关，|R|在0.39～0.70为中度相关，|R|＞0.70为高度相关。

表3.8 再生水灌区理化指标之间相关系数表

*表示显着水平α=0.05(双侧)时的相关系数。**表示显着水平α=0.01(双侧)时的相关系数。这里的理化参数采用的是三剖面平均值。|R|＜0.39为低度相关，|R|在0.39～0.70为中度相关，|R|＞0.70为高度相关。

表3.9 清灌区理化指标之间相关系数表

续表

* 表示显着水平 α = 0. 05 ( 双侧) 时的相关系数。**表示显着水平 α = 0. 01 ( 双侧) 时的相关系数。这里的理化参数采用的是三剖面平均值。 | R | ＜ 0. 39 为低度相关， | R | 在 0. 39 ～ 0. 70 为中度相关， | R | ＞ 0. 70 为高度相关。

从表 3. 7 ～ 表 3. 9 可以看出，在显着性水平 α = 0. 05，即置信区间为 95% 的条件下，含水率与 TOC、CEC、粘粒含量和粘土矿物含量之间基本为低相关; TOC 与 CEC、粘粒含量和粘土矿物含量之间基本为低相关; CEC 与粘粒含量和粘土矿物含量之间基本为高度相关; 粘粒含量和粘土矿物含量之间基本为高度相关。在显着性水平 α =0. 01，即置信区间为 99%的条件下，CEC、粘粒含量和粘土矿物含量三者之间有高度相关性。

Ⅹ 粘土矿物分析

粘土矿物是细小分散含水层状硅酸盐和含水非晶质硅酸盐矿物的总称，其中高岭石、蒙脱石、伊利石、绿泥石及间层矿物等是主要的敏感性矿物。由于存在较大的表面积和极强的活性（如吸附能力、对外来流体的敏感性等），粘土矿物对各种注入剂的注入能力、吸附及改性都有很大影响，粘土矿物是储层损害的主要矿物。决定储层敏感性伤害程度的主要因素是碎屑填隙物中粘土矿物的含量、组成、分布及产状。

研究表明，粘土矿物的速敏性敏感程度序列为高岭石＞伊利石＞伊/蒙混层＞绿泥石；水敏性敏感程度序列为蒙脱石＞伊/蒙混层＞伊利石＞高岭石＞绿泥石；酸敏性敏感程度序列为绿泥石＞高岭石。

（一）粘土矿物含量

根据文13块3口井样品的X射线衍射分析资料，得到粘土矿物相对含量数据表（表2-1-2）。

表2-1-2 粘土矿物相对含量数据表

粘土矿物相对含量随埋深变化关系见图2-1-2，文东油田沙三中储层粘土矿物以伊利石为主，绿泥石次之，伊/蒙混层含量高于高岭石含量。

（二）粘土矿物产状

根据扫描电镜资料，文东油田沙三中油藏粘土矿物产状可归纳为三类。

1.分散状

粘土矿物在孔隙中以分散的形式附着在砂粒表面或成为桥形“支架”。分散状又可分为质点式、孔内少量堆积式、桥式。这三种形式对孔隙的大小，渗透率及润湿性影响都不大。注水后分散状粘土矿物往往会被水带走，或在其他地方重新堆积。如文13-423井30^#样品石英表面溶蚀坑内针叶状绿泥石，54^#样品粒间片状伊/蒙混层及针叶状绿泥石，57^#样品粒间片状伊利石；文13-600井137^#样品孔隙中少量伊/蒙混层。

图2-1-2 粘土矿物相对含量随埋深变化关系

◆伊利石含量/%；■高岭石含量/%_t▲绿泥石含量/%；●伊/蒙混层含量/%;＊混层比/%

2.薄膜状

粘土矿物在孔隙中呈薄膜形式基本连续覆盖在岩石颗粒表面，形成粘土膜，这些粘土中含有大量微孔隙。薄膜状粘土矿物对油层渗透率有一定影响，对油层润湿性影响很大。如文13-423井4^#样品粒表叶片状绿泥石，30^#样品粒表丝状伊/蒙混层，30^#样品粒表片状绿/蒙混层，62^#样品粒表蜂窝状伊/蒙混层及绿泥石、伊利石，159^#样品粒表丝状伊利石；文13-600井122^#样品粒表片状伊利石。

3.桥塞状

粘土矿物不仅大面积覆盖孔隙表面，而且向孔隙中心延伸，甚至横跨整个孔隙和喉道。粘土矿物使大孔隙变成许多微小孔隙和曲折的流体通道，束缚大量流体。桥塞状粘土矿物使岩石渗透率明显下降。如文13-423井4^#样品溶蚀坑内丝状伊利石充填；文13-600井22^#样品充填孔隙的伊利石，60^#样品片状伊利石堵塞粒间缝。