粘土矿物扫描电镜描述(文字-图片)升级版(Word版
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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。
xrd 粘土矿物类型(原创版)目录1.粘土矿物的定义和重要性2.XRD 技术在粘土矿物研究中的应用3.常见粘土矿物类型及其 XRD 特征4.XRD 技术在粘土矿物类型鉴定中的优势和局限性正文粘土矿物是一类具有重要经济价值和环境意义的自然矿物,广泛应用于陶瓷、建筑、石油化工等领域。
粘土矿物的研究对于了解其性质、开发利用和环境保护具有重要意义。
X 射线衍射(XRD)技术作为一种重要的矿物学研究手段,在粘土矿物研究中发挥着关键作用。
XRD 技术是一种非破坏性、快速、高灵敏度的分析方法,可以获取矿物的晶体结构、相组成、物相分布等信息。
在粘土矿物研究中,XRD 技术可以用于矿物相的鉴定、矿物组成的定量分析、晶体结构的解析等。
常见的粘土矿物类型包括高岭石、伊利石、蒙脱石、绿泥石等。
这些粘土矿物在 XRD 图谱上具有明显的特征。
例如,高岭石的 XRD 图谱呈现出明显的双峰,伊利石的图谱中则有较弱的双峰。
通过分析 XRD 图谱,可以快速准确地鉴定粘土矿物的类型。
XRD 技术在粘土矿物类型鉴定中的优势主要表现在以下几个方面:首先,XRD 技术具有较高的分辨率和灵敏度,可以准确地分析粘土矿物的晶体结构和组成;其次,XRD 技术是一种非破坏性分析方法,对样品没有损害,可以保存样品的原始状态;最后,XRD 技术分析速度快,可以实现批量样品的快速分析。
然而,XRD 技术在粘土矿物类型鉴定中也存在一定的局限性。
对于一些复杂的粘土矿物样品,XRD 图谱可能呈现出复杂的特征,需要结合其他分析方法进行综合分析。
此外,XRD 技术的分析结果受到实验条件、样品制备等因素的影响,需要经验丰富的实验人员进行数据处理和解析。
总之,XRD 技术在粘土矿物类型鉴定中具有重要作用,可以快速准确地获取粘土矿物的晶体结构和组成信息。
10自生粘土矿物鉴定根据矿物的形态特征和成分特点进行鉴定.10.1高岭石10.1.1形态特征用扫描电子显微镜观察,沉积岩中自生高岭石呈蠕虫状(图版I-b)、书页状(图版I-c)集合体赋存子粒间.其单晶为六方板状(图版I—a),常与自生石英、方解石等自生矿物共生.10.1.2成分特征用能谱测定高岭石的化学成分.主要元素为硅(Si)、铝(Al),其Si02/Al2O3的比值为1·1-1.3。
10.2蒙皂石10.2.1形态特征用扫描电子显微镜观察.沉积岩中自生蒙皂石呈蜂窝状(图版I-a、b、c)赋存子粒表,星棉絮状、片状赋存予粒间.10.2.2成分特征用能谱测定其成分.主要成分为硅(Si)、铝(Al)、钙(Ca)、钠(Na),氧化钾(K2O)含量低,通常小于1.5%.10.3伊利石10.3.1形态特征用扫描电子显微镜观察,自生伊利石呈片状(图版I-a、c)或丝状(图版I-b)集合体,赋存子粒表和粒同.10.3.2成分特征用能谱测定伊利石成分.主要元素为硅(Si)、铝(Al)、钾(K).其氧化钾(K20)值通常大于7.5%.10.4绿泥石10.4.1形态特征用扫描电子显微镜观察,自生绿泥石墨绒球状(图版Ⅳ-a)赋存子粒间,或以针叶状(图版Ⅳ-b)赋存于粒表,其单晶结构为叶片状(图版Ⅳ-c).10.4.2成分特征用能谱测定绿泥石成分.主要元素为硅(Si)、铝(Al)、铁(Fe)、镁(Mg).除硅、铝外,富含铁、镁是其主要特征.10.5伊/蒙混层10.5.1形态特征用扫描电子显微镜观察,伊/蒙混层呈丝状(图版Va、b、c),是蒙皂石向伊利石过渡期的粘土矿物.形态特征是蒙皂石特征逐渐消失,伊利石特征逐渐增强,赋存于粒表和粒间.10.5.2成分特征用能谱测定伊/蒙混层成分,主要元素为硅(Si)、铝(Al)、钾(K)、钙(Ca)、钠(Na).其成分特征主要反映在氧化钾(K2O)含量为1.5%~7.5%.确定为过渡期的混层粘土矿物.10.6绿/蒙混层10.6.1形态特征用扫描电子显微镜观察,绿/蒙混层粘土矿物呈蜂窝状(图版Ⅵ-a、b)和丝状结构(图版Ⅵ-c).是蒙皂石向绿泥石过渡期的粘土矿物,具有蒙皂石和绿泥石的形态特征.10.6.2成分特征用能谱测定绿/蒙混层成分,主要元素为硅(Si)、铝(Al)、铁(Fe)、镁(Mg)、钙(Ca)。
扫描电镜照片,粘土矿物的镜下特征及描述一、1、高岭石高岭石孔硅铝酸盐矿物,是长石的蚀变产物,呈书页状、蠕虫状、手风琴状,多以在流体的冲刷下容易随流体的形式存在于粒间孔隙。
隙充填其晶间结构比较松,移动,堵塞、分割孔隙和吼道,尤其在细小吼道中,影响很大,是重要的速敏矿物。
2、伊蒙混层伊蒙混层蒙脱石向伊利石过渡的矿物,呈蜂窝状、半蜂窝状、棉絮状等,随埋深加大和温压的升高而含量增多,有较强的水敏性。
3、绿泥石绿泥石铝硅酸盐矿物,常与自生石英共生。
在电镜扫描下,其单晶形态呈薄六角板状或叶片状,常见粒径为 2μ~ 3μ;聚集形态常常为 :由叶片组成的蜂窝状、玫瑰花朵状、绒球状、针叶状和叠片状,在孔隙中的产状有孔隙衬垫及孔隙充填,有时也可见其杂乱堆积状态。
一般针叶状绿泥石多为孔隙衬垫包于颗粒表面,绒球状和玫瑰花状的则充填在孔隙中。
绿泥石可由黑云母、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。
4、伊利石伊利石形态:鳞片状、羽毛状、丝缕状。
分布:多分布于颗粒表面,或以粘土桥形式分布于颗粒间伊利石鳞片大个别呈六边形,铝硅酸盐矿物,伊利石晶体呈不规则的鳞片状,。
在电镜扫描下常见的单体形态呈丝带μ间 0.5 ,一般在 0.15μ~小不等集合体形态呈蜂条片状和羽毛状等贴附于颗粒表面或充填于粒间孔隙内,状、、伊利石往往在孔隙中形成搭桥式生长或构成丝缕状窝状、丝缕状和丝带状。
增加了迂回片状等微晶把孔隙分割成许多小孔隙,。
图,图发丝状网络 ( 1 2) 度;丝发状的容易被水冲移,堵塞孔隙和吼道,降低孔隙度和渗透率。
5、蒙脱石蒙脱石形态:鳞片状、蜂巢状、棉絮状。
分布:多分布于颗粒表面。
分子式:分布于埋藏较浅、成岩作用较弱的地层中,随加埋藏深、成岩(AlMg)2[Si4O10](OH)24H2O作用加强趋于消失,并伴随混层矿物的出现图1 片状、丝缕状伊利石分布于粒间孔中图2 丝缕状伊利石在孔隙内形成的网络状分布6、绿帘石绿帘石呈集合体或粒状产出,榍石呈集合体产出,部分与绿帘石伴生。
扫描电镜在碎屑岩储层粘土矿物研究中的应用胡圆圆;胡再元【摘要】以扫描电镜( SEM)为主要手段,对西江24-3构造上第三系珠江组和韩江组砂岩储层中粘土矿物进行了显微分析,直观地展示了储层中粘土矿物在电镜扫描下的形态、产状等方面的特征.探讨了粘土矿物的含量、类型及其在储层孔隙中的产状对储层物性以及对储层损害的影响.初步展示了扫描电镜在碎屑岩油气储层粘土矿物分析研究中的意义及其应用前景.【期刊名称】《四川地质学报》【年(卷),期】2012(032)001【总页数】4页(P25-28)【关键词】扫描电镜(SEM);韩江组-珠江组;粘土矿物;屑岩储层【作者】胡圆圆;胡再元【作者单位】中国石油杭州地质研究院,杭州310023;中国石油碳酸盐岩储层重点实验室,杭州,310023;中国石油勘探开发研究院西北分院,兰州730020【正文语种】中文【中图分类】P618.13粘土矿物分析是碎屑岩储层评价及储层保护研究的重要内容之一,在石油生成、运移、聚集及油气勘探开发研究中起着重要作用。
另外,粘土矿物含量、类型及成分的不同也是影响储层物性和敏感性的内在因素之一,对储层的储集性能和测井的油水层解释以及储层改造措施也具有重要影响。
因此,对粘土矿物的形态、分布及其变化的研究在油气运移及开发中越来越重要。
扫描电镜(SEM)又是研究粘土矿物的重要方法之一,运用扫描电镜(SEM)对储层中的粘土矿物进行研究显得尤为重要。
以往对粘土矿物的分析着重于精确分析粘土矿物的成分和晶体结构(如X粉晶衍射等),但对其形态特征及分布方式研究难以深入。
又由于粘土矿物是以微米为计量单位的质点,用普通的光学显微镜已经很难区分粘土矿物的成分、形态及分布特征,而利用扫描电镜(SEM)分析则可以弥补这一不足。
扫描电镜因其能直接观察岩石样品原始表面,具有景深大、图像立体感强、分辨率较高,放大倍数大等特点,是粘土矿物定性分析的一种常用手段。
所以通过扫描电镜观察粘土矿物的类型、晶体形态和产状,是储层评价和确定储层保护措施的重要手段之一。
扫描电镜在碎屑岩储层粘土矿物研究中的应用一、本文概述随着石油勘探和开发的深入,碎屑岩储层作为重要的油气储集层,其内部粘土矿物的分布、类型和性质对储层的物性、含油性以及开发效果具有重要影响。
对碎屑岩储层中的粘土矿物进行深入研究,对油气勘探和开发具有重要意义。
扫描电镜(SEM)作为一种高分辨率、高倍率的观察手段,近年来在碎屑岩储层粘土矿物研究中的应用日益广泛。
本文旨在探讨扫描电镜在碎屑岩储层粘土矿物研究中的应用,分析其工作原理、优缺点以及在实际研究中的应用案例,以期为相关领域的研究提供借鉴和参考。
二、扫描电镜技术概述扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,简称SEM)是一种利用电子束扫描样品表面,通过检测样品发射的次级电子、背散射电子等信号成像的大型仪器。
SEM具有分辨率高、景深大、图像富有立体感、可观察不导电样品等优点,因此在材料科学、地质学、生物学等众多领域得到了广泛应用。
在碎屑岩储层粘土矿物研究中,扫描电镜技术发挥着不可替代的作用。
扫描电镜的基本原理是利用聚焦的高能电子束在样品表面进行逐点扫描,激发出各种物理信息,通过对这些信息的接收、放大和显示成像,获得测试样品表面形貌的观察结果。
同时,结合能谱分析(EDS)和波谱分析(WDS)等附件,还能对样品进行微区成分分析,进一步揭示粘土矿物的种类、分布及其与储层基质的相互关系。
在碎屑岩储层研究中,扫描电镜的应用主要包括以下几个方面:通过观察储层岩石的微观结构,揭示粘土矿物的形态、大小和分布特征,为储层评价和油气勘探提供重要依据;结合能谱分析,确定粘土矿物的化学组成,进一步揭示其成因和演化历史;通过三维重构技术,可以直观地展示粘土矿物在储层中的三维空间分布,为储层建模和油气运移模拟提供基础数据。
扫描电镜技术以其独特的优势在碎屑岩储层粘土矿物研究中发挥着重要作用,为深入认识储层特征、评价储层质量和指导油气勘探开发提供了有力支持。
作为岩石组分的粘土矿物其含量、种类及其分布、产状等对地层伤害有着非常密切的关系。
由于粘土矿物颗粒细小(<0.01mm),比表面极大,并具有特殊的结构组成,因此它们对外来作业流体如注入水、压裂液、酸化液、压井液等的侵入极为敏感。
当与外来流体接触时,粘土矿物往往会发生膨胀、微粒运移、生成某种沉淀等从而堵塞储层油气流动的孔隙通道,造成储层渗流能力的下降,损害油气层。
因此了解粘土矿物的性质对油田开发十分重要。
通过X射线衍射分析和扫描电子显微镜技术可以确定岩石中粘土矿物的含量、分布及产状等。
选取了西泉5井的部分岩石样品进行了上述测定,测定结果见表1。
表1 西泉5井区三叠系储层粘土矿物含量统计表根据X衍射和扫描电镜分析,韭菜园子组砂层以蒙皂石(包括蒙脱石和皂石两个亚族)为主,63%~98%,平均87.8%;其次为伊/蒙混层(20%~99%,平均72.76%),绿泥石(1%~55%,平均9.33%),另有高岭石(1%~12%,平均5.74%)和伊利石(2%~16%,平均6.24%)(见表1)。
对韭菜园子组敏感性的简单分析:(供参考)韭菜园子组伊/蒙混层和绿/蒙混层含量较多,伊/蒙混层和绿/蒙混层是遇水易膨胀的矿物,易发生粘土膨胀和分散造成地层伤害。
韭菜园子组绿泥石含量相对较高(平均9.33%),绿泥石是酸敏性矿物,酸化时易造成氢氧化铁胶体沉淀(酸敏)。
另外伊利石和高岭石是速敏性矿物,易造成颗粒运移堵塞地层。
粘土矿物分析在储层潜在敏感性评价中的应用一、粘土矿物类型粘土矿物(clay minerals)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。
10自生粘土矿物鉴定根据矿物的形态特征和成分特点进行鉴定.10.1高岭石10.1.1形态特征用扫描电子显微镜观察,沉积岩中自生高岭石呈蠕虫状(图版l-b)、书页状(图版l-c)集合体赋存子粒间.其单晶为六方板状(图版I —a),常与自生石英、方解石等自生矿物共生.10.1.2成分特征用能谱测定高岭石的化学成分. 主要元素为硅(Si)、铝(Al),其Si02/AI2O3的比值为1 1-1.3。
10.2蒙皂石10.2.1形态特征用扫描电子显微镜观察.沉积岩中自生蒙皂石呈蜂窝状(图版l-a、b、c)赋存子粒表,星棉絮状、片状赋存予粒间.10.2.2成分特征用能谱测定其成分.主要成分为硅(Si)、铝(AI)、钙(Ca)、钠(Na),氧化钾(K2O)含量低,通常小于1.5%.10.3伊利石10.3.1形态特征用扫描电子显微镜观察,自生伊利石呈片状(图版l-a、c)或丝状(图版l-b )集合体,赋存子粒表和粒同.10.3.2成分特征用能谱测定伊利石成分.主要元素为硅(Si)、铝(Al)、钾(K).其氧化钾(K20)值通常大于7.5%.10.4绿泥石10.4.1形态特征用扫描电子显微镜观察,自生绿泥石墨绒球状(图版W -a)赋存子粒间,或以针叶状(图版IV-b)赋存于粒表,其单晶结构为叶片状(图版W -c).10.4.2成分特征用能谱测定绿泥石成分.主要元素为硅(Si)、铝(Al)、铁(Fe)、镁(Mg).除硅、铝外,富含铁、镁是其主要特征.10.5伊/蒙混层10.5.1形态特征用扫描电子显微镜观察,伊/蒙混层呈丝状(图版Va、b、c),是蒙皂石向伊利石过渡期的粘土矿物.形态特征是蒙皂石特征逐渐消失,伊利石特征逐渐增强,赋存于粒表和粒间.10.5.2成分特征用能谱测定伊/蒙混层成分,主要元素为硅(Si)、铝(Al)、钾(K)、钙(Ca)、钠(Na).其成分特征主要反映在氧化钾(K2O )含量为1.5%〜7.5% .确定为过渡期的混层粘土矿物.10.6绿/蒙混层10.6.1形态特征用扫描电子显微镜观察,绿/蒙混层粘土矿物呈蜂窝状(图版W -a、b)和丝状结构(图版W -c).是蒙皂石向绿泥石过渡期的粘土矿物,具有蒙皂石和绿泥石的形态特征.10.6.2成分特征用能谱测定绿/蒙混层成分,主要元素为硅(Si)、铝(Al)>铁(Fe)、镁(Mg)、钙(Ca)。
碎屑岩组分的显微镜下特征系列之——胶结物2粘土矿物的胶结碎屑岩中的粘土矿物大部分是以碎屑物的形式随碎屑颗粒一道搬运并沉积的,这部分粘土矿物称为杂基,我们在前面作了专门的介绍。
还有一部分是在沉积介质中或者在沉积环境中由胶体溶液的凝聚作用与碎屑物同时沉积下来,或是在成岩过程中由层内的火山物质或铝硅酸盐矿物等在孔隙水的作用下,在原地转变为另一种粘土矿物,或者由孔隙水带到附近孔隙内析出成新的自生粘土矿物,这部分矿物是真正的胶结物。
但是,粘土矿物的晶体非常细小,又常以集合体形式出现,在偏光显微镜下要准确区分自生粘土矿物与原生粘土矿物有时是非常困难的,常常需要结合成岩作用方面的知识加以判断。
比如,充填于自生矿物生长之后的剩余粒间孔内的粘土矿物,则可能为自生成因的。
但有些情况下,仍然很难判断,如凝灰质蚀变之后形成的粘土矿物又该如何处理呢?在鄂尔多斯盆地上古生界石盒子组砂岩中,凝灰质绿泥石化之后也可以呈颗粒包膜状,凝灰质蚀变后形成的收缩孔隙与自生绿泥石膜胶结之后的剩余粒间孔非常相似。
因此,准确识别各种成因的粘土矿物是非常重要的。
高岭石:一般呈假六边形晶片、集合体呈书页状或蠕虫状,以孔隙充填或交代其它矿物或成其它自生矿物的包体产出。
自生伊利石:在薄片中鳞片细而薄,最高干涉色可达一级顶部,因此较高岭石和绿泥石更易发现,呈不规则的小片产出,其集合体通常呈颗粒包膜或孔隙衬里形式出现,有时呈网状分布于孔隙中。
绿泥石:形态很多,有绒球状、板状、蔷薇花状、卷心菜状等,在砂岩中多成颗粒包膜或孔隙衬边形式产出。
分布于各种砂岩中,除可从孔隙中直接沉积外,也可以由其它粘土矿物转变而来。
蒙脱石:在一些含火山物质丰富的砂岩中,在其成岩作用的早期,含量较丰富;随着成岩作用的加强,将转变为其它种类的粘土矿物。
通常呈极细的鳞片状集合体或呈絮状,显微镜下几乎无法识别;在扫描电镜下呈砂砾表面的皱纹状薄膜或蜂窝状薄膜。
网状粘土:在显微镜下虽然很难准确识别混层粘土,但却常见一些与正常典型粘土矿物相比有明显区别,经部分对应分析后,大部分被证实为混层粘土的矿物。
作为岩石组分的粘土矿物其含量、种类及其分布、产状等对地层伤害有着非常密切的关系。
由于粘土矿物颗粒细小(<0.01mm),比表面极大,并具有特殊的结构组成,因此它们对外来作业流体如注入水、压裂液、酸化液、压井液等的侵入极为敏感。
当与外来流体接触时,粘土矿物往往会发生膨胀、微粒运移、生成某种沉淀等从而堵塞储层油气流动的孔隙通道,造成储层渗流能力的下降,损害油气层。
因此了解粘土矿物的性质对油田开发十分重要。
通过X射线衍射分析和扫描电子显微镜技术可以确定岩石中粘土矿物的含量、分布及产状等。
选取了西泉5井的部分岩石样品进行了上述测定,测定结果见表1。
表1 西泉5井区三叠系储层粘土矿物含量统计表根据X衍射和扫描电镜分析,韭菜园子组砂层以蒙皂石(包括蒙脱石和皂石两个亚族)为主,63%~98%,平均87.8%;其次为伊/蒙混层(20%~99%,平均72.76%),绿泥石(1%~55%,平均9.33%),另有高岭石(1%~12%,平均5.74%)和伊利石(2%~16%,平均6.24%)(见表1)。
对韭菜园子组敏感性的简单分析:(供参考)韭菜园子组伊/蒙混层和绿/蒙混层含量较多,伊/蒙混层和绿/蒙混层是遇水易膨胀的矿物,易发生粘土膨胀和分散造成地层伤害。
韭菜园子组绿泥石含量相对较高(平均9.33%),绿泥石是酸敏性矿物,酸化时易造成氢氧化铁胶体沉淀(酸敏)。
另外伊利石和高岭石是速敏性矿物,易造成颗粒运移堵塞地层。
粘土矿物分析在储层潜在敏感性评价中的应用一、粘土矿物类型粘土矿物(clay minerals)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。
一、扫描电镜照片,粘土矿物的镜下特征及描述
1、高岭石
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。
其晶间结构比较松,在流体的冲刷下容易随流体移动,堵塞、分割孔隙和吼道,尤其在细小吼道中,影响很大,是重要的速敏矿物。
2、伊蒙混层
伊蒙混层
蒙脱石向伊利石过渡的矿物,呈蜂窝状、半蜂窝状、棉絮状等,随埋深加大和温压的升高而含量增多,有较强的水敏性。
3、绿泥石
绿泥石
铝硅酸盐矿物,常与自生石英共生。
在电镜扫描下,其单晶形态呈薄六角板状或叶片状,常见粒径为 2μ~ 3μ;聚集形态常常为 :由叶片组成的蜂窝状、玫瑰花朵状、绒球状、针叶状和叠片状,在孔隙中的产状有孔隙衬垫及孔隙充填,有时也可见其杂乱堆积状态。
一般针叶状绿泥石多为孔隙衬垫包于颗粒表面,绒球状和玫瑰花状的则充填在孔隙中。
绿泥石可由黑云母、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。
4、伊利石
伊利石形态:鳞片状、羽毛状、丝缕状。
分布:多分布于颗粒表面,或以粘土桥形式分布于颗粒间
伊利石
铝硅酸盐矿物,伊利石晶体呈不规则的鳞片状,个别呈六边形,鳞片大小不等,一般在 0.15μ~ 0.5μ间。
在电镜扫描下常见的单体形态呈丝带状、条片状和羽毛状等贴附于颗粒表面或充填于粒间孔隙内,集合体形态呈蜂窝状、丝缕状和丝带状。
伊利石往往在孔隙中形成搭桥式生长或构成丝缕状、发丝状网络 (图 1,图 2)。
片状等微晶把孔隙分割成许多小孔隙,增加了迂回度;丝发状的容易被水冲移,堵塞孔隙和吼道,降低孔隙度和渗透率。
5、蒙脱石
蒙脱石形态:鳞片状、蜂巢状、棉絮状。
分布:多分布于颗粒表面。
分子式:(AlMg)2[Si4O10](OH)24H2O分布于埋藏较浅、成岩作用较弱的地层中,随加埋藏深、成岩作用加强趋于消失,并伴随混层矿物的出现
图1 片状、丝缕状伊利石分布于粒间孔中
图2 丝缕状伊利石在孔隙内形成的网络状分布
6、绿帘石
绿帘石呈集合体或粒状产出,榍石呈集合体产出,部分与绿帘石伴生。
二、矿物产状特征
1、孔隙衬垫式
这种产状指粘土矿物在碎屑岩颗粒表面呈定向排列,组成连续的贴付于孔隙壁上的薄膜。
在镜下看,粘土矿物在颗粒表面排列具明显的方向性,根据其排列方向与颗粒表面夹角的关系,可分为两种:一种是其排列与颗粒表面近于平行;另一种是垂直于颗粒表面向孔隙内生长,即栉壳状。
在南充构造须家河组砂岩储层中,具有此类产状的代表性粘土矿物为叶片状绿泥石。
在电镜扫描下,可以观察到叶片状绿泥石主要覆于颗粒表面,在粒
间孔隙边缘形成孔隙衬边;在偏光显微镜下绿泥石常以颗粒的环边形式出现。
在电镜扫描下测量的统计结果表明,环边厚度比较稳定,一般 4.01
μm~12.8μm ,平均厚度为7.39μm,往往保留了颗粒间一定量的孔隙空间(图3、图4、图7、图8)。
图3 叶片状绿泥石在粒间孔隙边缘形成孔隙衬边
图4 绿泥石形成的孔隙衬垫堵塞孔喉
图7 叶片状绿泥石在粒间孔隙边缘形成孔隙衬边, 孔隙中央主要以伊利石充填为主
图8 伊利石充填少的粒间残余孔隙较好
2、孔隙填充式
孔隙充填式是指粘土矿物以分散质点形式充填于孔隙内。
在镜下可以观察到粘土矿物往往以集合体形态充填于孔隙内,按其充填的程度可分为完全充填与不完全充填。
在南充构造须家河组砂岩储层中,具有此类产状的较为常见的粘土矿物为伊利石与绿泥石(图1、图3)。
、
3搭桥式
搭桥式产状指粘土矿物晶体自孔隙壁向孔隙空间内生长,并在孔隙内形成粘土桥。
具有此类产状特征的最常见的粘土矿物是伊利石,在镜下可以看到丝缕状、羽状伊利石在孔隙内形成的网络状分布。
通过电镜扫描可以看到,在南充构造须家河组储层中,伊利石具有明显的由孔隙边缘向孔隙中央生长的特征,有的已形成网格状或桥接型胶结(图5、图6)。
图5 片状、丝缕状伊利石分布于粒间孔中, 部分伊利石已形成“桥”接, 粒间孔喉已被全部充填, 仅残余伊利石片间孔隙
图6 片状、丝缕状伊利石充填粒间, 伊利石具由孔隙边缘向孔隙中央生长的特征
或
经扫描电镜观察,砂岩中的粘土矿物,主要见于砂岩的粒间孔和粒间隙中,或粘糊在颗粒的表面,其存在形式有四种:
1、分散状
如图A,粘土矿物在砂岩孔隙中呈星散分布,未把孔隙充填满,还留下不少的孔隙空间。
孔隙及喉道具有良好的储集和渗滤作用。
2、线状
如图B,粘土矿物生长在孔隙的壁上,是以隙之壁向孔隙内生长,未把整个孔隙民满,还剩有孔隙空间及渗滤通道,孔隙及喉道仍具有一定的储集性和渗滤性。
3、桥状
如图C,粘土矿物把砂岩孔隙充满,基本上未剩下孔隙空间,即是剩下少许孔隙,也是呈孤立状存在,其储集性及渗滤性极差。
4、薄膜状
如图D,粘土矿物呈一层薄膜,包糊在砂岩颗粒表面,遮蔽了颗粒表面形态。
一般来讲,粘土矿物在砂岩中呈薄膜状,砂岩中仍有一定的粒间孔存在,但渗透性较差。
川滇玄武岩晶洞中绿帘石的晶体形貌与成因初探
绿泥石单晶:针叶状。
聚合体:绒球状、玫瑰花朵状、鳞片状。
分子式:(Mg5Al)(Si3Al)O10(OH)8 (常见)多出现在2500m以下,分布于颗粒表面,并常与石英共生。
次生石英单晶:六方双锥体。
聚合体:分子式:SiO2次生石英有着三级发育阶段,反映了不同的形成温度和成岩期。