土的主要成分

一般包括粒度成分、矿物成分和液相成分。

①粒度成分。土粒按粒径大小及其性质的近似性归并成粒组，

土性质

用各粒组占总土重的百分数表示土的粒度成分。粒度分析结果用累积曲线图和分布曲线（柱状）图（图1、2）表示。据累积曲线可图解出d10、 d30、d50、d60等特征粒径值。d10为有效粒径，累积百分含量为10%的粒径，是土的有代表性的粒径，常用于计算潜蚀、透水性和毛细管性的经验公式中；d50为平均粒径，指累积含量为50%的粒径；d30、d60为限制粒径，指累积含量分别为30%和60%的粒径。此外，不均匀系数Cu=d60/d10和曲率系数 也是表示粒度成分的定量指标。分布曲线图中具有一个较窄的峰者，称单分散土；具有两个峰者，称双分散土；峰多而平缓者，称多分散土。

土性质

②矿物成分。土中的粗碎屑颗粒多由石英、长石、云母等原生矿物组成。原生矿物经风化，可溶物被溶蚀后形成不溶于水的次生矿物。其颗粒很细小(小于0001毫米),是构成粘土的主要成分，故称粘土矿物。主要代表性粘土矿物是高岭石、蒙脱石和伊利石。它们的比表面积大、阳离子交换吸附能力强，是控制粘性土产生塑性、膨胀性、收缩性等特殊性质的主要因素。

③液相成分。土中的液相成分通常不全是自由水。根据水分子的活动性可分为毛细管水、结合水、结构水等类型。结合水是土粒与水发生复杂物理－化学作用的产物。土粒表面常分布有具游离电价的原子或离子，它们能吸引极性水分子形成水化膜。在水化膜中直接与土粒相接触，并牢固被吸引的水称吸附结合水(强结合水)。远离颗粒表面的水构成浓差渗透吸附结合水(弱结合水)。结合水形成的形式如图 3。强、弱结合水构成土粒表面双电层的反离子层，其中弱结合水大体相当于扩散层。结合水的发育是决定粘性土工程性质的主要因素。土中存在一定数量的可溶盐(NaCl、Na2SO4、CaCl2)。土中的水是水溶液。粘土胶粒从介质水溶液中吸附和交换分子、离子的能力称土的吸附能力。吸附有物理吸附（无极性吸附）和物理－化学吸附（极性吸附）。后者对土的工程性质的形成和演化有重要影响。在自然条件下,土粒表面荷负电,故阳离子吸附最普遍。吸附阳离子可与其他阳离子按化学当量进行离子交换。 100克干土能吸附阳离子的最大量称交换容量,以毫克当量表示。粘土胶体通常呈两性胶体,在等电点以下荷正电，将吸附交换阴离子（Cl、PO婯等），在富含铝及水铝英石的粘土中常见此种情况。

一、黏土岩的分类

（一）按混入物粒度成分的分类

按黏土岩中混入的砂或粉砂物质的数量可分为：黏土岩、含粉砂黏土岩、粉砂质黏土岩、含砂黏土岩及砂质黏土岩。

（二）按主要黏土矿物成分的分类

矿物成分分类一般仅适用于未经后生作用的黏土。分类的原则是首先按矿物成分的种类的多少分为单矿物黏土与复矿物黏土。单矿物黏土再以含量超过50%的某一黏土矿物来命名，如高岭石黏土、蒙脱石黏土、伊利石黏土等。复矿物黏土用矿物的复合名称命名，如高岭石-伊利石黏土等。自然界中的多为复矿物黏土。

（三）综合分类

按结构、成分和固结程度来分类（表2-5-4），在野外最常用。命名时还需考虑矿物成分、混入物和颜色等诸方面因素，才能较全面地反映黏土岩的特征。

表2-5-4 黏土岩的综合分类表

二、认识黏土岩类的主要岩石

（一）黏土岩的主要岩石特征

1黏土

一般为疏松土状岩石，质纯者细腻质软，颜色以浅色为主。根据成因，划分为残积黏土和沉积黏土。根据矿物成分，划分为高岭石黏土（简称高岭土），具有吸水性、可塑性（加水成泥，可以塑造各种形状）、吸收性（从溶液中吸收各种矿物质及有机质的性质）、耐火性（熔点可达1580～1770℃）、烧结性（煅烧后变坚硬）等一系列物理特性，可作为陶瓷工业的主要原料。另一类为蒙脱石黏土，又分为膨润土（斑脱岩）和漂白土两类。膨润土最大特点为吸水后体积膨胀，可达原体积的10～30倍。广泛用于机械铸模、陶瓷、钻探、纺织工业方面。漂白土与膨润土相似，但含钙较多而含钠较少，吸水性和膨胀性较差，具强吸附力，在精炼石油和植物油工业中，可作为脱色剂、漂白剂。此外，还有伊利石黏土，它一般含细碎屑物质较多，颜色多样。

2泥岩

黏土经过中等程度的成岩、后生作用，如压固、脱水等作用而成。岩石呈块状，没有明显的层理，在水中不易泡软，可塑性比黏土要差。

3页岩

泥岩经过较高程度的后生作用，如重结晶、强固结，具有页理者称页岩。页岩硬度低。致密、不透水、表面光泽暗淡，颜色不一。页岩抵抗风化能力弱，在地形上往往形成低山低谷。按页岩中混入的成分，常划分如下类型：

（1）钙质页岩：CaCO3含量＜25%的页岩。

（2）硅质页岩：含 SiO2含量较高，超过普通页岩中 SiO2的平均含量；有时可达85%。硅质由隐晶质或非晶质的自生石髓、蛋白石等组成。岩石一般呈灰黑色、坚硬。碎片呈棱角状，常与火山碎屑岩、磷质岩、燧石岩等共生。

（3）铁质页岩：含少量铁的氧化物、氢氧化物、碳酸盐及硅酸盐等成分的页岩称为铁质页岩。铁质矿物常作为黏土岩的色素而存在。颜色呈紫红、红、暗绿色等。

（4）黑色页岩：含多量的细分散的有机质和硫化铁，外貌与碳质页岩相似，但不污手。它主要形成于缺氧的、富含H2S的闭塞的水盆中。

（5）碳质页岩：含大量炭化了的有机质，与黑色页岩的区别是：条痕黑色、能污手。

（6）油页岩：是含有一定数量（4%～20%）结合沥青的页岩。颜色多样，一般为暗棕-黑色。密度小、具有弹性和滑腻感。以刀片刮之呈刨花状，能用火柴点燃并冒黑烟，具油味。油页岩主要是在闭塞海湾或湖沼环境中，由低等植物如藻类、浮游生物的遗体，在还原条件下堆积形成。油页岩常与生油岩系或含煤岩系共生。如抚顺古近-新近纪煤系地层中的油页岩为湖泊沼泽沉积，广东茂名古近-新近纪油页岩为滨海湾湖沉积。

（二）了解黏土岩的研究方法

对粒度细小的黏土岩，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、移液管法及比重计法测定黏土岩的粒度成分。

（3）偏光显微镜观察：研究黏土岩的结构、构造和矿物成分。

（4）黏土油浸法：利用沉速分析，制成黏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：利用不同黏土矿物加热时，吸热与放热时的反应温度不同，借助仪器进行记录，与标准矿物对比鉴定它的成分。

（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黏土矿物的质量变化，绘制脱水曲线来鉴定。

（7）电子显微镜法：将黏土矿物放大到4000～5000倍以上，精确地研究其形态，从而确定黏土的矿物成分。

（8）X射线分析：与已知矿物分析结果对比，鉴定黏土的矿物成分。

（9）其他分析：如染色分析、硫同位素的研究、化学分析、红外吸收光谱分析、有机物的测定等。

黏土和黏土岩在自然界中分布十分广泛。它不仅可以直接为工业所利用，而且黏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，透水性的黏土岩是矿液良好的隔挡层，往往能使矿体富集于黏土岩层之下。从水文工程地质方面来说，黏土岩是地下水良好的不透水层。高岭石黏土质岩和蒙脱石黏土质岩能作为黏土矿床。因此对黏土及黏土岩的研究，具有十分重要的经济意义。

1国外海泡石粘土矿资源

至1984年世界上已探明的海泡石粘土矿储量约3000万（t不包括中国），主要分布在西班牙、土耳其、美国、前苏联、塞内加尔、索马里、肯尼亚、希腊等国。其中西班牙是世界海泡石资源最丰富的国家，储量达2000万t，约占世界总储量（不包括中国）的60%。国外海泡石粘土矿的海泡石含量高，如西班牙的巴列卡斯－费卡尔洛矿床（储量达2000万t）的海泡石粘土矿相当纯，含海泡石大于65%到95%。

2国内海泡石粘土矿资源

国内已探明的海泡石粘土矿储量至1997年有1455万t，主要分布在湖南浏阳永和、江西乐平牯牛岭等处、陕西宁强关口坝及四川等地（表8-9）。国内海泡石粘土矿产出层位大都是二叠系，最近报道在河北唐山地区的蓟县系雾迷山组（中元古代）也有海泡石粘土矿产出。国内海泡石粘土矿的海泡石含量低，大都只有20%～30%，个别矿段可达50%左右。

表8-9 国内海泡石粘土矿储量统计表

3湖南海泡石矿资源概况

湖南最早发现海泡石是1964年省地质局402队在浏阳、醴陵一带对下二叠统进行镁质粘土评价时，在醴陵玉屏山矿区由差热分析确认粘土中有海泡石。而作为一个新的矿种的发现并进行勘查工作则是1982年，这一年的5月发现了省内的第一个海泡石粘土矿床即浏阳永和海泡石粘土矿，以后相继在湘潭、湘乡、宁乡、石门（照片8-5,8-6）等地发现并投入一定的勘查工作量，不到三年时间省内已发现的矿床（点）19处。由于应用开发问题没有解决，以后对海泡石粘土矿的地质找矿和勘查工作也就停止了，故现在所知的海泡石粘土矿矿产地数及矿量还是20世纪80年代中期的勘查结果，实际并不止此数，据推算，远景储量大于5000万t。

照片8-5 石门海泡石粘土矿层（灰白色者）

照片8-6 湘潭海泡石粘土矿层（灰白色者）

按海泡石粘土矿的成矿规律，结合已知矿床点的分布，将全省划分出三个成矿带，即永顺－石门成矿带（Ⅰ）、安化－浏阳成矿带（Ⅱ）、怀化－沅陵成矿带（Ⅲ）。在划分成矿带的基础上，进一步对成矿远景区进行了划分，其中一类4个、二类3个、三类3个，详见表8-10、图8-4。

表8-10 湖南下二叠统海泡石粘土矿成矿带及成矿远景区一览表

图8-4 湖南省下二叠统海泡石矿分布及成矿远景区划示意图[2]

湖南省海泡石矿的地质特点综合如下。

1含矿层位

二叠系下统茅口组下部的含碳酸盐岩段，由灰黑色含海泡石钙镁质页岩、含海泡石泥灰岩、透镜状泥晶灰岩、生物灰岩、薄层硅质岩组成，其中常含多种形态的“菊花石”。

2矿层

海泡石矿层分原岩型和粘土型两种。原岩型呈层状或似层状，有1～10层，厚069～3749m，一般有几米；粘土型呈层状，似层状和透镜状，产于含矿岩系风化带中下部，一般见矿一层，有时为两层，矿体长100～2500m，宽100～500m，厚3～8m。

3矿物组成

主要为海泡石、滑石、石英和方解石，其次有蒙脱石、富镁蒙脱石、高岭石、白云石、绿泥石、沸石、凹凸棒石、伊利石等。各矿体类型中的含量有变化，如某矿区的矿物成分即如此（表8-11）。总的来说，湖南海泡石粘土矿的海泡石含量比较低。

表8-11 各种矿石类型矿物成分含量表

4化学成分

主要为SiO2,MgO,CaO,CO2，其次有Al203,Fe2O3,K20,Na2O，富含微量元素B,Sr,Zn等（表8-12），纯海泡石的化学成分与国外对比，富含K2O。

表8-12 湖南各地、国外的海泡石矿石化学成分含量变化　（%）

一、黏土矿产

是与煤层共生或伴生的重要非金属矿产。比较典型的是“煤系高岭岩(土)”，特别在华北地区煤系中广泛分布，品质优良。

1分布地区

分布于内蒙古、山西、河南、河北、山东、安徽等地。

2类型

根据其与煤层的关系，划分为3类。

1)煤层夹矸及顶、底板型:赋存于煤层中作为煤层中的夹石层、煤层顶板和底板，分布较为稳定，作为标志层。

2)与煤层不相邻型:作为一个独立的矿层出现，与煤层有一定的距离，如石炭二叠系中与A和B及G层铝土共生的高岭岩。

3)软质型高岭岩:在地表露头或地下浅处与风化煤伴生，富含有机质，具有高可塑性，质软。

3黏土矿物特征

(1)黏土颗粒的定向性与组构特征

泥岩中黏土颗粒的排列状况，即是走向性排列还是任意杂乱排列(张鹏飞等，1993)，有助于沉积环境分析。一般陆相淡水黏土的定向性较好，片状黏土近于平行排列，具有平叠状构造特征，而绝大部分半咸水、海水黏土矿物定向性较差，排列杂乱，一般为凝聚状集合体，有时显蜂巢状构造。方邺森、任磊夫(1987)也发现，定向性与沉积环境有关，一般三角洲相黏土矿物定向性差，淡水湖相黏土矿物定向性好。早在1953年，国外已有人发现过上述情况。1960年帝亚特在实验室通过单颗粒沉积作用，使黏土产生了平叠构造，通过凝聚作用使黏土形成了不规则的纹层状构造和蜂巢状构造。在淡水环境中，水介质呈酸性，大部分黏土质点能与介质保持电性平衡，黏土质点的沉降与搬运主要取决于水动力作用，当黏土被带到静止低能的淡水环境中时，它们就会在重力作用下按斯托克斯沉淀定律，以单颗粒的形式机械下沉，这样片状的黏土颗粒就会在水底一层一层地向上平行叠置，从而产生平叠构造;反之，半咸水与海水中富含电解质，介质呈碱性，随淡水带来的黏土质点就会与碱性介质中的阴离子相作用，便产生絮凝而形成较大的集合体而快速下沉。当盐度达到大约2000×10－6时，絮凝作用最强(黏土颗粒之间的粘结力最大);当盐度进一步增加时，絮凝作用几乎没有变化(Blatt，1982)。絮凝物中含有任意排列的黏土矿物及粉砂级石英颗粒，粗的絮凝物集中在潮汐入口等水流速度较大的区域(Blatt，1982)。

在淡水泥质沉积物中，由于生物活动可能破坏黏土的空间排列。在海相沉积物中，也可能由于压实作用而使杂乱排列的黏土矿物趋于定向。因此，在研究泥质岩的组构时，必须考虑这些因素的影响。

此外，定向性与有机质也有明显关系。Odom发现定向好的岩石特别富含有机质，吉普逊用电子光学方法也发现了同样关系。Odom(1967)用X射线衍射法研究了美国中陆区宾夕法尼亚纪页岩，得出其中黏土颗粒的定向性是随着有机质的增加而变好，随着碳酸盐含量的增加而变差(图11-6)。

图11-6 黏土矿物组构、成分、有机碳及碳酸盐含量之间的关系(据Odom，1967)

(2)黏土矿物组合

不同的黏土矿物，其形成需要不同的物理、化学条件。一般来讲，高岭石在中性—酸性条件下形成，而蒙脱石、伊利石、绿泥石则是在碱性条件下形成(图11-7)。不同的沉积环境，其介质的pH值及Eh值均不同，因而就有不同的黏土矿物组合。所以，可根据黏土矿物组合来推断沉积环境。通常认为，在陆相或与陆相有关的淡水酸性环境中以高岭石为主，而在半咸水或咸水碱性环境中以伊利石、蒙脱石为主。

刘光华(1987)报道了我国豫西晚古生代煤系中海相、海湾相和三角洲前缘、分流间湾亚相中，主要黏土矿物类型为伊利石蒙脱石高岭石组合(以相对含量多少为序排列)，在上三角洲以平原淡水作用为主的分流河道、泛滥盆地亚相中主要黏土矿物为高岭石伊利石组合(图11-8)。刘钦甫(1990)在研究我国湖南测水组含煤岩系时发现，高岭石与伊利石在垂向上的含量变化呈明显的相互消长关系，并且发现垂向上各黏土矿物的含量变化与沉积环境密切相关(图11-9)。从图中可以看出，在测水组下部潟湖沉积中，黏土矿物主要是伊利石和绿泥石，其次为高岭石，组合类型为伊利石绿泥石高岭石;在中部的潮坪，淡水潟湖及沼泽沉积中，黏土矿物主要是高岭石，其次为伊利石，组合类型为高岭石伊利石;在上部的滨浅海沉积中，黏土矿物主要为伊利石及绿泥石，其次为高岭石，黏土矿物组合为伊利石绿泥石高岭石。汪寿松等(1988)报道了北海现代汪额诺格岛与大陆之间障壁潮坪的沉积物中，黏土矿物以伊利石为主，其次为蒙脱石、高岭石和绿泥石。

一般从陆到海，高岭石含量减少，伊利石、蒙脱石增多(图11-10)。这种变化规律，在国内外现代沉积研究中均有报道。造成不同环境有不同黏土矿物组合的有以下两种原因:

1)黏土颗粒的化学与胶体化学分异作用的影响:黏土矿物有较强的阴离子交换和吸附能力，对介质的地化条件要求严格。在酸性的淡水介质中，高岭石的稳定程度大于蒙脱石，且蒙脱石向高岭石转化;在碱性的海水中，蒙脱石比较稳定，高岭石则向蒙脱石、伊利石转化。柯连斯指出，pH＜5时，高岭石处于稳定状态，pH=5～9时，高岭石将被溶解而流失，并且认为Ca2+的存在不利于高岭石的形成。因而，在不同的介质环境中可形成不同的黏土矿物组合。此外，在河口三角洲地区，由于淡水与海水汇合，造成从陆向海方向水介质盐度增高的趋势，也会使黏土质点因差异絮凝而发生分异作用。高岭石和伊利石的絮凝效应比蒙脱石大，在这种条件下会出现先沉积高岭石、伊利石，后沉积蒙脱石的现象，从而加强了黏土矿物组合的差异。

2)黏土矿物机械分异作用的影响:在扫描电子显微镜下观察，黏土矿物的粒径不一样，高岭石最大，通常小于1μm，蒙脱石最小，往往仅达01μm或更小，因此在沉积过程中，这些不同粒径的黏土颗粒会随水动力条件的逐渐减弱而依次沉积高岭石、伊利石、蒙脱石。这种因颗粒大小造成的机械分异作用在一些河口地区更为明显。在河口处往往沉积粗粒的高岭石，向盆地中央方向先是出现伊利石沉积带，然后再出现蒙脱石沉积带。例如，在黄河入海口，高岭石和伊利石呈舌状向海减少，而蒙脱石则向海增加。

图11-7 几种黏土矿物的形成条件(据Degens，1965)

在应用黏土矿物组合解释古代地层沉积环境时，应注意成岩作用对黏土矿物的影响。由于黏土矿物是一个多敏性的矿物，它随着埋藏深度的增加、压力的加大、地温的增强，以及物理化学环境的变化等，矿物晶体结构和成分会发生变化，这种变化往往是有一定规律的，反映了成岩强度的变化。一般随着地质时代的变老，或成岩作用的增强，高岭石、蒙脱石矿物数量逐渐减少，而伊利石则明显增多(图11-10)。

由此可知，在研究古生代泥质岩时，必须根据成岩作用强度了解黏土矿物成分转化及其强弱。如果泥质岩成岩作用较强，大部分黏土矿物都发生了转化，那么现在所看到的黏土矿物组成就难以代表甚至不能代表当时沉积环境中的黏土矿物组合，因而不能正确地判断当时的沉积环境;如果成岩作用较弱，那么利用黏土矿物组合反映古代环境就比较可靠。

图11-8 禹县煤田250钻孔上二叠统上石盒子组沉积环境与黏土矿物分布(据刘光华，1987)

图11-9 湖南测水组黏土矿物垂向分布(%)(据刘钦甫，1990)

图11-10 从滨岸向海洋方向黏土矿物成分的变化(据Potter，1980)

二、铝土矿

铝土矿是富含铝矿物(铝的氢氧化物)的沉积岩，其中Al2O3＞40%，Al2O3/SiO2≥2。Al2O3＞50%的铝土矿，称为高铝黏土。中国铝土矿主要分布在华北、中南、西南地区，其中，截至2006年末，山西地区铝土矿探明储量达到了9×108t，占全国首位，其次为贵州、河南、广西等省区，以上4个省区的铝土矿储量总和占全国总储量的80%。现今发现的最有经济价值的铝土矿首推形成于华北本溪组底下奥陶统或寒武系石灰岩古风化面上的G层铝土矿，中国铝土矿和高铝黏土资源量居世界前列。

铝土矿的时、空分布机制与其红土化及铝土矿化的程度有关，直接受古湿热气候(雨量充沛、干湿交替的季节性变化，靠近赤道的热带、海洋性气候常有潮湿气流进入)、构造长期稳定(地台区缺少造山运动，构造趋于稳定有利于强烈的化学风化)、准平原化(地势略有起伏利于排水和风化)、排水条件好(使雨水保持长期风化淋滤的中偏酸性，不断将碱及碱土元素带走，并保持连续脱Si)、沉积间断时间长(有利于充分的红土化及铝土矿化，这是一种强烈的化学风化，当然还有一定的物理风化和生物风化)、有机质作用(有机酸及CO2有利于化学风化及成矿)，以及沉积后各个阶段的不断变化(成岩、后生、表生及后期风化作用中的强烈改造)和构造上的破坏(如深大断裂使某一成矿区被切割)等的影响。刘长龄等将我国铝土矿划分为11个成矿区带(图11-11)，主要包括康滇成矿区、黔鄂成矿带、华北成矿区、南天山成矿带、湘黔成矿区、滇桂成矿区、闽南成矿区、赣中成矿区、滇西成矿区、东南沿海成矿区、桂中成矿区，其中，具有开采工业价值的铝土矿主要集中在黔鄂成矿带、华北成矿区、滇桂成矿区、桂中成矿区。

我国铝土矿与世界铝土矿一样，是由含铝硅酸盐及碳酸盐等岩石，在湿热条件下风化作用即红土化及铝土矿化的产物。我国的铝土矿以岩溶铝土矿占绝对优势，新生代铝土矿则微不足道，而世界铝土矿则以新生代红土型占绝对优势，古生代岩溶铝土矿储量甚少。产生这一差异的主要原因，就是是否有很热气候的长期影响。据我国有关古地磁研究资料(杨震宇等，1987)，石炭纪时，华北地块处于10°～15°的赤道区;石炭纪末，华北地块处于4°～22°的赤道区;华南地块处于北纬1°至南纬18°的赤道区，均具有长期湿热的气候，有利于铝土矿的形成;而东北地块位于北纬37°～664°(林金录，1987)，不具备形成铝土矿的湿热气候条件，因此未见铝土矿出现。新生代东南沿海成矿带，由于纬度不低于20°左右，气候达不到赤道那样的湿热条件，成矿限于沿海潮湿气流带，尤其是成矿时间短，其他条件也不理想，致使矿床规模不大，质量不高，基本上尚未用于铝生产。

中国铝土矿基本上都形成于稳定的地台区。红土化的风化壳，除了需要长期湿热气候条件外，还需要弱侵蚀的平静时期，需要稳定的准平原化，排水条件好，使水介质保持中偏酸性，利于去SiO2而较快形成三水铝石，在岩溶地区常为弱碱性，有利于形成硬水铝石。再者，沉积间断时间长并有缓慢的升降运动配合，利于大规模的彻底化学风化(堆积型铝土矿更需要)。沉积型铝土矿往往形成于(由下往上)铁铝黏土沉积序列，而与红土型铝土矿的沉积序列相反。当然还受沉积环境、古地形地貌及地质构造等的控制。我国除新生代红土型铝土矿为三水铝石外，其余基本上都属于硬水铝石型。硬水铝石常受有机质的浸染，说明其形成于还原的成岩阶段初期，但也不同程度地含有成岩后期、后生及表生阶段的硬水铝石(常为无色的少钛铁硬水铝石，结晶较大)。铝土矿中常见有未经分选的粗碎屑构造，包括较少的砾石和集块，以及粒序层(局部可见)，说明除了胶体分凝作用外，还混入了铝土矿碎屑的机械沉积。在热带山洪暴发时，可把粗碎屑及稠密的浆状物铝土矿形成片状及股状密度流，带入附近的岩溶洼地中沉积。铝土矿碎屑除陆源碎屑以外，还有不少是内碎屑、次生岩溶碎屑、断层碎屑等。常见的矿床构造还有豆鲕状、致密状、粗糙状及多孔状等。证明矿床的成因是非单一型的，而是较为复杂。

图11-11 中国各时代铝土矿及成矿区带分布图(据刘长龄等，1990)

高岭土矿物成分主要由高岭石、埃洛石、水云母、伊利石、蒙脱石以及石英、长石等矿物组成，质纯的高岭土呈洁白细腻、松软土状，具有良好的可塑性和耐火性等理化性质。

高岭土（kaolin）是一种以高岭石族粘土矿物为主的粘土和粘土岩，属种非金属矿产，因江西省景德镇高岭村而得名。

高岭土用途十分广泛，主要用于造纸、陶瓷和耐火材料，其次用于涂料、橡胶填料、搪瓷釉料和白水泥原料，少量用于塑料、油漆、颜料、砂轮、铅笔、日用化妆品、肥皂、农药、医药、纺织、石油、化工、建材、国防等工业部门。

高岭土类矿物是由高岭石、地开石、珍珠石、埃洛石等高岭石簇矿物组成，主要矿物成分是高岭石。

高岭土类矿物属于1:1型层状硅酸盐，晶体主要由硅氧四面体和绍氢氧八面体组成，其中硅氧四面体以共用顶角的方式沿着二维方向连结形成六方排列的网格层，各个硅氧四面体未公用的尖顶氧均朝向一边；由硅氧四面体层和招氧八面体层公用硅氧四面体层的尖顶氧组成了1:1型的单位层。

扩展资料：

高岭土白度分自然白度和煅烧后的白度。对陶瓷原料来说，煅烧后的白度更为重要，煅烧白度越高则质量越好。陶瓷工艺规定烘干105℃为自然白度的分级标准，煅烧1300℃为煅烧白度的分级标准。

白度可用白度计测定。白度计是测量对3800—7000Å（即埃，1埃=01纳米）波长光的反射率的装置。在白度计中，将待测样与标准样的反射率进行对比，即白度值（如白度90即表示相当于标准样反射率的90%）。

粘土矿物分析前为什么要去除碳酸盐

酸化是将要求配制的酸液注入到油层中，溶解掉井底附近地层中的堵塞物质，使地层恢复原有的渗透率，溶蚀地层岩石中的某些组分，增加地层孔隙，沟通和扩大裂缝延伸范围，增大油流通道，降低阻力，从而增产。

1．碳酸盐地层的盐酸处理

碳酸盐地层的主要矿物成分是方解石和白云石，其中方解石含量大于50%的称为石灰岩类，白云石含量大于50%的称为白云岩类。碳酸盐地层的储集空间分为孔隙和裂缝两种类型。碳酸盐地层的酸处理，就是要解除孔隙，裂缝中的堵塞物质或溶解部分方解石，白云石，扩大沟通地层原有的孔隙，裂缝，提高渗透性能。

盐酸酸化原理：碳酸盐地层的酸处理所用的酸液主要是盐酸，盐酸能溶解油层中的碳酸盐类，生成一种可溶性的盐类，用自喷或抽汲等排液方式，将反应后的残酸和可溶物质排到地面，增大油流孔道，提高渗透率。

2．砂岩地层的土酸处理

砂岩地层由砂粒及胶结物组成。砂粒主要是石英和长岩，胶结物主要为粘土和碳酸盐类。砂岩的油气储集空间和渗流通道就是砂粒和砂粒之间未被胶结物完全充填的孔隙。

砂岩地层的增产措施通常用水力压裂的方法，对于胶结物较多或堵塞严重的砂岩油气层，也常采用以解堵为目的的常规酸化方法。但它与碳酸岩的酸化有区别，只能通过酸液溶解砂粒之间的胶结物和部分砂粒，或者溶解孔隙中的泥浆堵塞物以提高、恢复井底附近地层的渗透率。由于地层含泥质较多，含碳酸盐较少，油井泥浆堵塞较为严重而泥浆中碳酸盐含量较低。因此砂岩地层酸处理普遍用土酸处理。

土酸酸化原理：盐酸与氢氟酸的混合液称土酸。土酸中的盐酸可以溶解油层中碳酸盐和一部分铁质，铝质；土酸中的氢氟酸可以溶解砂岩油层中的硅酸盐矿物和粘土矿物。反应生成的气体氟化硅和水均可排到地面，以解除地层中粘土堵塞和泥饼，从而增加近井地带的渗透率。

⑹排酸。为了防止残酸在地层中停留时间过长发生沉淀，反应后立即开井排酸。开井能自喷的，采用控制放喷排液，若不能自喷应及时采用抽汲、混排等方式排液。