收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

泥质沉积物和泥岩中的有机粘土复合体

蔡进功  
【摘要】: 本文选取多种泥质沉积物和泥岩,采用不同的处理方法和先进的分析手段,揭示其中有机质的赋存方式及其与蒙皂石、伊利石等粘土矿物的关系,探讨有机质聚集、沉积和保存的规律。 由海洋和湖泊泥质沉积物的分离和测试研究,以及泥岩的显微和热分析可知,在泥岩和泥质沉积物中存在多种类型的有机质,它们以不同的方式结合和聚合,包括存在于粘土矿物层间的有机质(有机粘土复合体)、聚合有机质(无定形物)和生物碎屑有机质三种类型。这三种类型与水体中有机质的存在形式相对应,反映了海洋和湖泊水体、泥质沉积物和泥岩中的有机质在形成、聚集和保存上具有的紧密联系。这对从整体上认识有机质聚集方式、不同类型有机质在成烃过程中的差异和贡献,以及探讨全球或区域碳循环均具有重要的意义。 经分离和显微分析后,水体、泥质沉积物和泥岩中除了生物碎屑有机质外,还有大量的无生物结构以及在泥岩中局部富集和顺层富集的有机质聚合体,是有机质聚集和保存的另一种重要方式。通过H_2O_2处理和显微分析,发现聚合有机质中常与粘土矿物和黄铁矿共生,表明聚合有机质是有机质之间、有机质与粘土矿物或其它无机物质之间相互聚集而成,对粘土矿物和无机物质在有机质聚集和保存中的作用应引起充分地重视。 由激光粒度仪进行的颗粒分级分析及显微分析可以看出,有机质与粘土矿物不论在泥质沉积物,还是在泥岩中都紧密共生,除了生物有机质和聚合有机质外,结合紧密的是大量的可溶有机质,构成了有机粘土复合体。借鉴土壤的分析方法,提出了有机粘土复合度参数,试图对泥质沉积物和泥岩中的有机质和粘土矿物的复合程度进行定量判别研究。初步分析发现,不论在何种泥质沉积物中,特别是在泥岩中有机粘土复合体的复合度均较高,表明有机粘土复合体存在的普遍性,同时也提出了对有机粘土复合度分析方法进一步改进的问题。 泥岩中含有大量的有机质是众所周知的事实,但是,不同的温度条件下进行的XRD和热对比分析发现,粘土矿物的层间由于有机质的进入,其层间距和热特征发生改变,成功地证明了在泥质沉积物和泥岩中的可溶有机质大量地保存于粘土矿物的层间,这对有机质的生烃将产生重大影响。对粘土矿物和不同类型的泥岩的对比分析发现,蒙皂石是层间有机质聚集的主要贡献者,即使在埋藏深度大于2000m的泥岩,其中仍然有粘土矿物层间有机质,证明粘土矿物层间有机质是泥岩和泥质沉积物中有机质的一种重要的存在形式。同时,这也预示着粘土矿物的类型和性质,将决定与有机质结合方式和存在形式,因而,在生产实践和理论研究中应重视粘土矿物在有机质保存和转化中的作用。 对泥岩进行的差热—色谱分析,发现在250℃以前是蒙皂石层间水(伊利石的吸附水)和泥岩中C15的轻组份吸附烃排出期;在350℃至450℃是泥岩中粘土矿物层间有机质的释放期,并且以C15以上的重组份为主,与原油的组份相近,反映了粘土矿物层间对有机质的容纳量很大,因此,应充分重视粘土矿物的演化与有机质的生烃关系;500℃是粘土矿物层间水的第二次排出期,这是由于粘土矿物层间有机质的释放,解放了被束缚的层间水而滞后排出;450℃-550℃及更高的温度是有机质的裂解烃排出期,以C15以下的轻组份为主。由此可以看出,粘土矿物层间不仅仅吸附一些轻组份的有机质,通过形成有机粘土复合体可以容纳大量的重组份有机质,其键合方式与粘土矿物的层间水有着密切的关系,这对探讨烃源岩的排烃特征具有重要的意义。 通过XRD、热分析和差热—色谱分析发现,红色泥岩和浅色泥岩也存在有机粘土复合体,在粘土矿物层间含有C10—C15等较重组份的有机质,这表明在强氧化的条件下粘土矿物也能很好地保护有机质,进一步证明有机粘土复合体对有机质保存的重大意义。 有机粘土复合体在自然界中广泛存在,是有机质形成、聚集和保存的重要方式。有机质与粘土矿物在自然界中常相互依存和共生,探讨二者间的关系,回归地质状态下有机质的基本特征,对研究有机质的生烃和保存,分析碳循环,以及认识古气候环境变化等都具有重要的理论和实际意义,因此,对它的研究应引起更充分的重视。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 林茂福,李太俊;海洋沉积物中有机粘土复合体的研究和应用[J];海洋地质与第四纪地质;1984年02期
2 何锦文;江苏金湖阜宁群二组的粘土矿物特征及其沉积环境[J];地层学杂志;1981年01期
3 俞慧珍;;沉积岩原岩的差热分析[J];铀矿地质;1981年02期
4 N.Clauer;黄承义;;铷—锶法测定沉积岩年龄的新途径[J];地质调查与研究;1982年01期
5 黄文盛;长江口粘土矿物的电镜观察和化学特征[J];海洋地质与第四纪地质;1985年03期
6 钱定福,刁淑琴;某金矿床金赋存状态的研究[J];地球化学;1986年01期
7 张汝藩,李康,孙松茂;扫描电镜在粘土矿物研究中的应用[J];地质科学;1986年04期
8 杨志琼,赵杏媛,章聆;高岭石类粘土矿物的红外吸收光谱分析[J];石油实验地质;1988年01期
9 徐昶;林乐枝;;内蒙查干诺尔和吉兰泰盐湖沉积物中粘土矿物[J];矿物岩石;1988年01期
10 肖金凯;蔡秀成;;大方含黄铁矿粘土岩的伊/蒙间层矿研究[J];矿物岩石地球化学通报;1992年01期
11 何良彪,刘秦玉;黄河与长江沉积物中粘土矿物的化学特征[J];科学通报;1997年07期
12 项平,王世星,朱家祥;南黄海南部坳陷下第三系阜宁组、戴南组泥岩的粘土矿物与热成熟度的关系[J];上海地质;1998年03期
13 康毅力,罗平亚,焦棣,徐兴华;川西致密含气砂岩的粘土矿物与潜在地层损害[J];西南石油学院学报;1998年04期
14 尤少燕;;卫城油田沙四段粘土矿物的研究[J];山东科学;2006年01期
15 徐博会;王明振;;粘土矿物增白技术研究现状与展望[J];河北工程大学学报(自然科学版);2007年04期
16 高淑梅;范绍雷;梅启亮;权海奇;胡剑;;鄂尔多斯盆地低渗透储层粘土矿物分析[J];特种油气藏;2009年03期
17 罗朝期;;粘土矿物与地层微粒对低渗油田开发的影响[J];今日科苑;2010年18期
18 杨殿范;;国际粘土研究协会(AIPEA)命名委员会关于粘土矿物推荐名称的纪要[J];世界地质;1983年01期
19 任磊夫;试论粘土矿物转化过渡结构[J];沉积学报;1988年01期
20 赵全基;中太平洋北部粘土沉积物分析[J];海洋学报(中文版);1988年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张汝藩;;粘土矿物SEM—EDX分析研究[A];第七次全国电子显微学会议论文摘要集[C];1993年
2 郑启明;刘钦甫;申琦;;黑龙江侏罗纪含煤地层粘土矿物研究[A];中国矿物岩石地球化学学会第13届学术年会论文集[C];2011年
3 葛传芝;闵际坤;;滇池科1井粘土矿物的初步研究[A];中国地质科学院成都地质矿产研究所文集(5)[C];1984年
4 于建勇;于冰;;粘土矿物EDAX能谱仪定量分析方法的研究[A];2006年全国电子显微学会议论文集[C];2006年
5 封克;;第四章 土壤矿物[A];中国土壤科学的现状与展望[C];2005年
6 富毓德;蔡秀成;唐荣炳;;某些粘土矿物中顺磁杂质离子的ESR研究[A];第六届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];1990年
7 姚光庆;周锋德;;粘土矿物对低渗透油气储层特性的影响[A];2002低渗透油气储层研讨会论文摘要集[C];2002年
8 褚玉娟;陈晔;;江淮平原粘土矿物及其古环境意义的初步研究[A];中国地理学会2007年学术年会论文摘要集[C];2007年
9 张文殊;王清;张喜发;黄亦群;;大庆地区地基土成分结构的研究[A];第五届全国工程地质大会文集[C];1996年
10 高金城;李柏年;方小敏;张林源;艾南山;陈尚文;王明珍;;兰州九州台黄土剖面粘土矿物的电镜初步研究[A];第四次全国电子显微学会议论文摘要集[C];1986年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 蔡进功;泥质沉积物和泥岩中的有机粘土复合体[D];同济大学;2003年
2 赵健;软岩粘土矿物的掺杂机制及其吸附特性[D];中国矿业大学(北京);2013年
3 殷科;长江中下游红土剖面中1.4nm过渡矿物的成因及气候环境意义[D];中国地质大学;2013年
4 孙晓霞;粘土矿物及无机絮凝剂对有害赤潮的治理研究[D];中国科学院海洋研究所;2001年
5 张耀玲;近海环境中天然有机质的分离与表征[D];华东师范大学;2013年
6 蒋代华;细菌在粘土矿物及土壤颗粒表面的吸附研究[D];华中农业大学;2009年
7 吴敏;海南岛周边海域环境变化的粘土矿物学研究[D];中国地质大学(北京);2007年
8 吴自军;沉积物甲烷厌氧氧化—从珠江河口至南海[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2006年
9 张倩;泰乐菌素在粘土矿物表面的吸附平衡研究[D];华南理工大学;2012年
10 亢振军;东海赤潮区沉积物中有机质来源及其与浮游植物群落关系初探[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄舒城;土壤粘土矿物混合光谱分解方法研究[D];吉林大学;2010年
2 卢凤云;北京北部水系中有机质来源的碳氮稳定同位素研究[D];首都师范大学;2011年
3 徐敏;粘土矿物与有机质的复合及其稳定性研究[D];南京大学;2013年
4 孔立;六盘山群沉积物色度和粘土矿物测量及古气候意义[D];兰州大学;2010年
5 吴丹丹;长江口沉积物碳氮元素地球化学特征及有机质来源分析[D];南京大学;2012年
6 仝秀云;北部湾粘土矿物分布及其环境指示意义[D];中国地质大学(北京);2010年
7 谢薇;青藏高原中部地区表层土壤中多溴联苯醚分布特征及影响因素[D];中国地质大学(北京);2012年
8 赖婧;粘土矿物对铅的吸附及其CD-MUSIC拟合[D];华中农业大学;2013年
9 王长伟;粘土矿物对重金属污染土壤钝化修复效应研究[D];天津理工大学;2010年
10 胡文昊;粘土矿物表/界面吸附污染物的分子动力学模拟研究[D];湘潭大学;2013年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 叶青 实习生 龙小雄;视土为金的研究者[N];广东科技报;2010年
2 建材科教委非金属矿专业委员会 崔越昭 崔庆刚;环保业衷情非金属材料[N];中国矿业报;2002年
3 方琼;能吸水膨胀的膨润土[N];中国矿业报;2002年
4 唐靖炎 王学 群张明;非金环保材料前景灿烂[N];中国矿业报;2003年
5 记者张目;我国石窟艺术驻颜有望[N];人民日报;2003年
6 本报记者 何璠;田黄的价值与鉴定[N];中国矿业报;2003年
7 本报记者 何璠;田黄的鉴别及质量评论[N];中国矿业报;2003年
8 刘小平;石窟遗址保护采用新技术[N];中华建筑报;2003年
9 王秀兰;30亿吨煤矸石有望作瓷砖原料[N];中国化工报;2004年
10 本报记者 严明;土里也能淘出金[N];中国矿业报;2000年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978