沉积物分析 第二章粘土矿物X射线分析
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无序（不规则）混层 伊利石/蒙皂石混层(I/S),绿泥石/蒙皂石混层 （C/S),高岭石/蒙皂石混层(K/S)
有序度R 不规则混层 在C方向无周期 I/S 结构 有序度 方向无周期 I层
C
ISIISIS
S层
ISSS
ISIIIS
无序 R=0
R=1 型有序
R≥ 3型有序 型有序
R0/R1（过渡型，部分有序） （过渡型，部分有序）
确定粘土矿物类型，如高岭 石、伊利石、蒙皂石、绿泥 石以及混层粘土矿物等。
1.高岭石 高岭石XRD特征 高岭石 特征 1）高岭石特征峰为7.15A与3.58A ;无膨胀性;经450℃加热,视结晶度情况, 7.15A峰有不同程度的下降,乃至消失(地层浅部的碎屑相);加热至550℃, 晶格破坏; 2）高岭石与盐酸不起反映;用联胺处理,001峰移到10.4A,这是鉴定少量高 岭石的好方法； 3）地开石与珍珠陶土也有7.15A与3.58A 强 反射，但非001反射是有明显 的区 别。在常规分析中，在含量不高的情况下，只能鉴定为高岭矿物。
高岭石谱图
[K1t.asc] 898T, XRD-Lab <2T(0)=0.065> [K1n.asc] 898N, XRD-Lab <2T(0)=0.065> [K1e.asc] 898E, XRD-Lab <2T(0)=0.065>
蒙皂石族（Montmorillonite） ）
(Al2 , Mg3 , Fe2 )[(Si,Al)4O10][OH]2.nH2O
2:1型；蒙脱石、拜来石、 绿脱石、皂石、锌皂石、 锂皂石
①
②
电价不平衡，离子交换 能力很强 形成环境：中基性火成 岩在偏冷、中性或弱碱 性下形成
细鳞片状、鹅毛状、棉絮状， 细鳞片状、鹅毛状、棉絮状，轮廓不 清楚
粘土矿物性质 粘土矿物X射线衍射分析样品制备 粘土矿物物相鉴定
粘土矿物X射线物相分析 《沉积物分析》第五章 粘土矿物 射线物相分析 沉积物分析》
第一节 粘土矿物的特征
高岭石族 伊利石族 蒙脱石族 绿泥石族 混层粘土矿物
基本结构单元 铝氧八面体与铝氧片 硅氧四面体与硅氧片
Al,Mg
硅氧片 铝氧片
N片出现龟裂原因：样品粉碎过度 ；悬浮液中加了电介质；样品自身因素 片出现龟裂原因： 悬浮液中加了电介质； 片出现龟裂原因 样品因素使N片出现龟裂解决办法： 样品因素使 片出现龟裂解决办法：悬浮液中加极少量胶水 片出现龟裂解决办法
1）自然片(N)：涂抹法与抽滤法
玻璃棒
微孔滤膜
载片
粘土
砂心
涂抹法：将粘土放载片上，用玻璃棒擀平 定向好，避免分异作用 不均匀
35.0
30.0
N
Intensity(CPS)
25.0 20.0
E
15.0
10.0
5.0 x10^3 5 10
T
15 20 25 30
2-Theta(°
粘土矿物X射线衍射分析 《沉积物分析》第五章 粘土矿物 射线衍射分析 沉积物分析》
第三节 粘土矿物物相鉴定
• 定性物相鉴定 • 定量鉴定
一、粘土矿物的定性鉴定
抽滤法：均匀，避免分异作用 慢，麻烦，不适于常规分析
2）饱和片：理论依据 甘油饱和 ）饱和片： 制饱和片的理论依据 膨胀性粘土底面带负电荷， 理论依据： 制饱和片的理论依据：膨胀性粘土底面带负电荷，对有极性分子 如乙二醇，甘油，水等）具有吸附能力。 甘油饱和优点是膨胀 （如乙二醇，甘油，水等）具有吸附能力。用甘油饱和优点是膨胀 如蒙皂石可到18A；其缺点是工艺麻烦，不宜于常规分析。此外 大，如蒙皂石可到 ；其缺点是工艺麻烦，不宜于常规分析。 混层谱图的理论计算都建立在乙二醇饱和片基础上， 混层谱图的理论计算都建立在乙二醇饱和片基础上，故现在都不采 用了。 用了。HO-CH2-CH2-OH
在水介质中的粘土片双电层 粘土片之间既有吸引又有排斥 吸引又有 粘土片之间既有吸引又有排斥
粘土片
＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
－－－－－－－－ －
－－－－－－－－
双电层扩散，粘土悬浮 粘土悬浮
排斥
因可溶性电解质存在 双电层被压缩，粘土絮凝 粘土絮凝 －－－－－－－－ － ＋ ＋ ＋＋ ＋ ＋ ＋＋ ＋ ＋ ＋＋ ＋ ＋ ＋＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋＋ ＋ ＋ ＋＋ ＋ ＋ ＋＋ ＋ ＋ ＋＋ ＋ ＋ －－－－－－－－
《沉积物分析》 沉积物分析》 Analysis methods for Sediments
第五章 粘土矿物X射线物相分析
范 德 江 中国海洋大学 2008年9月
1. 杨雅秀等，1994，中国粘土矿物，地 质出版社 2. 林西生等，1990，X射线衍射分析技术 及其地质应用，石油工业出版社
教学内容
GGGN.raw
θ轴 θ轴
GGGE.raw
弹簧片 样品台
GGGT.raw
上机分析条件选择: 上机分析 定性鉴定和定量计算 扫描范围： 2.5－30 采样步宽：0.01°/0.02° 扫描速度: 2°/min 样品准确定位，样品面应在θ轴上
[547N.ASC] 547N, XRD Lab [547E.ASC] 547E, XRD Lab [547T.ASC] 547T, XRD Lab 40.0
粘土矿物X射线物相分析 《沉积物分析》第五章 粘土矿物 射线物相分析 沉积物分析》
粘土矿物X射线衍射分析样品制备 第二节 粘土矿物 射线衍射分析样品制备
1 粘土分离 2 定向片制备与处理 3 上机分析
1 粘土分离 目的: 富集粘土,提高峰的强度；统一粒径,数据 可比较；便于制成定向片,大大提高001反射的 强度
定向片
湿润法是不可取的
架子 定向片 放在有乙二醇的干燥器中， 加盖密封，放在电烘箱中 蒸气法：简单 实用 可连续使用 很适于批量分析 I/S,C/S谱图解释 国际通用
乙二醇
湿润法
3）加热片(T) 450℃－2.5小时 自然冷却至室温
炉子升温速度不要太快， 炉子升温速度不要太快，保温要好
定向片（作完 谱图后 谱图后） 定向片（作完E谱图后）
1）自然片(N)：悬浮液制样法 用超声仪将粘土重新分散，用小注射器吸取适量悬浮液 滴涂在载片上，自然凉干； 本方法定向好 简单实用 速度也快 广泛采用 ； 载片尺寸要正确 样品尺寸25×27mm 样品量35－45mg
粘土定向薄膜
中心线
薄片
标准样品板
定向片
尺寸不对
合格的N片 粘土膜光滑，均匀，无气泡，无裂纹， 合格的 片：粘土膜光滑，均匀，无气泡，无裂纹，无颗粒
f1
8小时 10cm ＜2µ
f2
h=vt
t∝h/d2 ∝
m g
为确保能自然沉降，对悬浮液浓度应有所控制（ 为确保能自然沉降，对悬浮液浓度应有所控制（∽3％） ％）
2) 收集粘土矿物
悬浮液 微孔滤膜
微孔滤膜法
超细粒径：＜0.5µ
离心法
2 定向片制备与处理 1）自然片 2）已二醇饱和片 3）加热片
－－ ＋
H
O
＋
H 105° °
水分子的极性结构
2）乙二醇饱和片：有蒸汽法，喷雾法与湿润法三种方法，后二者均不可取； ）乙二醇饱和片：有蒸汽法，喷雾法与湿润法三种方法，后二者均不可取； 小时,自然降温到室温 乙二醇蒸汽法 ,50℃ 7-9小时 自然降温到室温 ； ℃ 小时 60－80 ℃ 24小时处理有弊端：薄膜起皱，加热片起层； 小时处理有弊端： － 小时处理有弊端 薄膜起皱，加热片起层； 乙二醇在层间相对稳定，其厚度为3.6A×2=7.2A,在扫描 乙二醇在层间相对稳定，其厚度为 × 在扫描 过程中不会逸出。 过程中不会逸出。 乙二醇HO-CH2-CH2-OH,无色粘稠液体，易吸湿） 无色粘稠液体， （乙二醇 无色粘稠液体 易吸湿）
面-面 端-端 面-端 之间存在异号电荷是产生 面 端 端 粘土絮凝的一个原因， 粘土絮凝的一个原因，解决办法是加分散剂 。 其作用是使电荷发生反转：＋ － 其作用是使电荷发生反转 粘土片 面-面 面 ＋－ 端-端 端
面-端 端 － －
加分散剂：一点一点加，边加边搅拌， 加分散剂：一点一点加，边加边搅拌，一旦悬浮就停止
粘土分离工艺流程
制备悬浮液
破碎，浸泡, 超声
是
悬浮否？ 否 分析原因
碳酸盐太多 去碳酸盐 （稀酸法与络合法）
可溶性盐类相
含膏盐类矿物
絮凝状态
反复洗涤，直到悬浮
络合法处理
加分散剂
提取所需粒径的悬浮液 离心，浓缩
粘土分离
制备定向片 余者烘干，包装
(1) 悬浊液的制备
1）粘粒表面一般带有负电荷，如蒙皂石底面； 2）为了平衡上述负电荷，上述底面会吸附阳离子，如Na+,Ca 2+ ； 两个粘粒底面形成双电层； 3）阳离子会向外扩散。于是，两个粒子之间就形成扩散的双电层； 4）当介质存在阳离子时（如有可溶性的盐类矿物；用盐酸处理后， 产生大量Ca,Mg离子），双电层被压缩， 粘土不悬浮；经洗涤后， 当阳离子浓度降到一定值（临界絮凝值） 时，粘土悬浮；由于 某种原因，有些粘粒面带了正电荷，正负电荷吸引，粘土处在 絮凝状态，分散剂六偏磷酸钠 六偏磷酸钠的作用在于使电荷反转，于是粘 六偏磷酸钠 土悬浮。
伊利石族（ 伊利石族（Illite） ） KAl2[(Si,Al)4O10][OH]2.nH2O
2:1型；包括：伊利石/水云 母、海绿石
①
K+
H2O
10A
②
电价不平衡，离子交换 能力较强 形成环境：K离子存在、 中性偏碱的环境
偏光显微镜下：弯曲叶片状， 偏光显微镜下：弯曲叶片状， 中正突起， 低—中正突起，干涉色可达二级 中正突起 扫描电镜下： 扫描电镜下：圆滑鳞片状或带尖 角和直边的片状
＋＋ ＋＋ ＋ ＋＋ ＋ ＋＋ ＋＋ ＋ ＋＋ ＋ ＋＋ ＋＋ ＋ ＋＋ ＋ ＋＋ ＋＋ ＋ ＋＋ ＋ ＋＋ ＋＋
－－－－－－－－
－－－－－－－－
解决办法：反复洗涤， 解决办法：反复洗涤，让 双电层扩散，粘土再悬浮 双电层扩散 粘土再悬浮
wk.baidu.com
分散剂六偏磷酸钠使粘土颗粒边缘电荷发生反转 (NaPO3)6
炉子
耐火砖（平） 耐火砖（
加热片发生起皮龟裂原因：温度太高； 片放在空气中时间太长 片放在空气中时间太长； 加热片发生起皮龟裂原因：温度太高；E片放在空气中时间太长；样品本身 起皮龟裂样品补救措施： 起皮龟裂样品补救措施：
3 上机分析
N片上机扫描:2.5-15度 经EG饱和后 EG片上机扫描:2.5-30度 经450℃加热后 T片上机扫描:2.5-15度
层间域
Si
O
Al,Mg
OH
高岭石族（ 高岭石族（Kaolinite） ） Al4[Si4O10][OH]8
1:1型；包括：高岭石、地开石、 珍珠陶土（结构单位层的平 移角度差别）
① ②
电价平衡，离子交换能力差 形成环境：长石类矿物在酸性 介质中分解的产物；富含Al3+ 的硅酸盐转变
7A
单个呈现六边鳞片状、书页状，而集合体：蠕虫状、 单个呈现六边鳞片状、书页状，而集合体：蠕虫状、手风琴状
Ca 2+
H2O
9-21A
绿泥石族（Chlorite） ）
2:1:1型 型
水镁石层
14.2A 水镁石层
绿色，集合体形态为针叶状、 绿色，集合体形态为针叶状、 玫瑰花状等
混层粘土矿物
概念
两种或两种以上不同类型的粘土矿物结构单 元叠置而成 有序（规则）混层 两种以上粘土矿物结构单位层作有规律的互 层叠置
颗粒边缘Al+出露 颗粒边缘
悬浮液的制备 样品经破碎,浸泡,超声或湿磨后,出现以下三种情况
完全悬浮
似悬浮又不悬浮
絮凝状态
悬浮液的制备
似悬浮又不悬浮原因： 似悬浮又不悬浮原因：往往是碳酸盐太多
悬浮液的制备
发生絮凝的原因： 发生絮凝的原因： 1 含可溶性盐类矿物 2 用稀盐酸处理后的溶液 3 电荷异号
(2)粘土分离工艺流程 得到合适粘粒的方法 粘土分离工艺流程
1）提取粘土悬浊液 2）收集粘土矿物
1）提取悬浊液: 使用自然沉降法 适合于常规大批样品的分离 简单实用 ）提取悬浊液 使用自然沉降法, 800烧杯，用虹吸管；100烧杯，注射器 烧杯， 烧杯， 烧杯 用虹吸管； 烧杯
等效球形粒子，直径为 等效球形粒子，直径为d 匀速直线自由下降 mg=f1+f2 mg:重力 重力 f1:浮力 浮力 f2:粘滞力 粘滞力=ηv Stokes 法则 粘滞力
R1/R3 （过渡型） 过渡型）
1）晶胞大，底面d值大 区别也大；相应特 ）晶胞大，底面 值大 区别也大； 值大,区别也大 征峰集中在低角度； 征峰集中在低角度； 2）层状结构，易于择优取相，是制定向片 ）层状结构，易于择优取相， 的理论依据； 的理论依据； 3）结构的相似性决定了在一定条件下，矿 ）结构的相似性决定了在一定条件下， 物发生转变， 物发生转变，中间会出现混层过渡相
有序度R 不规则混层 在C方向无周期 I/S 结构 有序度 方向无周期 I层
C
ISIISIS
S层
ISSS
ISIIIS
无序 R=0
R=1 型有序
R≥ 3型有序 型有序
R0/R1（过渡型，部分有序） （过渡型，部分有序）
确定粘土矿物类型，如高岭 石、伊利石、蒙皂石、绿泥 石以及混层粘土矿物等。
1.高岭石 高岭石XRD特征 高岭石 特征 1）高岭石特征峰为7.15A与3.58A ;无膨胀性;经450℃加热,视结晶度情况, 7.15A峰有不同程度的下降,乃至消失(地层浅部的碎屑相);加热至550℃, 晶格破坏; 2）高岭石与盐酸不起反映;用联胺处理,001峰移到10.4A,这是鉴定少量高 岭石的好方法； 3）地开石与珍珠陶土也有7.15A与3.58A 强 反射，但非001反射是有明显 的区 别。在常规分析中，在含量不高的情况下，只能鉴定为高岭矿物。
高岭石谱图
[K1t.asc] 898T, XRD-Lab <2T(0)=0.065> [K1n.asc] 898N, XRD-Lab <2T(0)=0.065> [K1e.asc] 898E, XRD-Lab <2T(0)=0.065>
蒙皂石族（Montmorillonite） ）
(Al2 , Mg3 , Fe2 )[(Si,Al)4O10][OH]2.nH2O
2:1型；蒙脱石、拜来石、 绿脱石、皂石、锌皂石、 锂皂石
①
②
电价不平衡，离子交换 能力很强 形成环境：中基性火成 岩在偏冷、中性或弱碱 性下形成
细鳞片状、鹅毛状、棉絮状， 细鳞片状、鹅毛状、棉絮状，轮廓不 清楚
粘土矿物性质 粘土矿物X射线衍射分析样品制备 粘土矿物物相鉴定
粘土矿物X射线物相分析 《沉积物分析》第五章 粘土矿物 射线物相分析 沉积物分析》
第一节 粘土矿物的特征
高岭石族 伊利石族 蒙脱石族 绿泥石族 混层粘土矿物
基本结构单元 铝氧八面体与铝氧片 硅氧四面体与硅氧片
Al,Mg
硅氧片 铝氧片
N片出现龟裂原因：样品粉碎过度 ；悬浮液中加了电介质；样品自身因素 片出现龟裂原因： 悬浮液中加了电介质； 片出现龟裂原因 样品因素使N片出现龟裂解决办法： 样品因素使 片出现龟裂解决办法：悬浮液中加极少量胶水 片出现龟裂解决办法
1）自然片(N)：涂抹法与抽滤法
玻璃棒
微孔滤膜
载片
粘土
砂心
涂抹法：将粘土放载片上，用玻璃棒擀平 定向好，避免分异作用 不均匀
35.0
30.0
N
Intensity(CPS)
25.0 20.0
E
15.0
10.0
5.0 x10^3 5 10
T
15 20 25 30
2-Theta(°
粘土矿物X射线衍射分析 《沉积物分析》第五章 粘土矿物 射线衍射分析 沉积物分析》
第三节 粘土矿物物相鉴定
• 定性物相鉴定 • 定量鉴定
一、粘土矿物的定性鉴定
抽滤法：均匀，避免分异作用 慢，麻烦，不适于常规分析
2）饱和片：理论依据 甘油饱和 ）饱和片： 制饱和片的理论依据 膨胀性粘土底面带负电荷， 理论依据： 制饱和片的理论依据：膨胀性粘土底面带负电荷，对有极性分子 如乙二醇，甘油，水等）具有吸附能力。 甘油饱和优点是膨胀 （如乙二醇，甘油，水等）具有吸附能力。用甘油饱和优点是膨胀 如蒙皂石可到18A；其缺点是工艺麻烦，不宜于常规分析。此外 大，如蒙皂石可到 ；其缺点是工艺麻烦，不宜于常规分析。 混层谱图的理论计算都建立在乙二醇饱和片基础上， 混层谱图的理论计算都建立在乙二醇饱和片基础上，故现在都不采 用了。 用了。HO-CH2-CH2-OH
在水介质中的粘土片双电层 粘土片之间既有吸引又有排斥 吸引又有 粘土片之间既有吸引又有排斥
粘土片
＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
－－－－－－－－ －
－－－－－－－－
双电层扩散，粘土悬浮 粘土悬浮
排斥
因可溶性电解质存在 双电层被压缩，粘土絮凝 粘土絮凝 －－－－－－－－ － ＋ ＋ ＋＋ ＋ ＋ ＋＋ ＋ ＋ ＋＋ ＋ ＋ ＋＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋＋ ＋ ＋ ＋＋ ＋ ＋ ＋＋ ＋ ＋ ＋＋ ＋ ＋ －－－－－－－－
《沉积物分析》 沉积物分析》 Analysis methods for Sediments
第五章 粘土矿物X射线物相分析
范 德 江 中国海洋大学 2008年9月
1. 杨雅秀等，1994，中国粘土矿物，地 质出版社 2. 林西生等，1990，X射线衍射分析技术 及其地质应用，石油工业出版社
教学内容
GGGN.raw
θ轴 θ轴
GGGE.raw
弹簧片 样品台
GGGT.raw
上机分析条件选择: 上机分析 定性鉴定和定量计算 扫描范围： 2.5－30 采样步宽：0.01°/0.02° 扫描速度: 2°/min 样品准确定位，样品面应在θ轴上
[547N.ASC] 547N, XRD Lab [547E.ASC] 547E, XRD Lab [547T.ASC] 547T, XRD Lab 40.0
粘土矿物X射线物相分析 《沉积物分析》第五章 粘土矿物 射线物相分析 沉积物分析》
粘土矿物X射线衍射分析样品制备 第二节 粘土矿物 射线衍射分析样品制备
1 粘土分离 2 定向片制备与处理 3 上机分析
1 粘土分离 目的: 富集粘土,提高峰的强度；统一粒径,数据 可比较；便于制成定向片,大大提高001反射的 强度
定向片
湿润法是不可取的
架子 定向片 放在有乙二醇的干燥器中， 加盖密封，放在电烘箱中 蒸气法：简单 实用 可连续使用 很适于批量分析 I/S,C/S谱图解释 国际通用
乙二醇
湿润法
3）加热片(T) 450℃－2.5小时 自然冷却至室温
炉子升温速度不要太快， 炉子升温速度不要太快，保温要好
定向片（作完 谱图后 谱图后） 定向片（作完E谱图后）
1）自然片(N)：悬浮液制样法 用超声仪将粘土重新分散，用小注射器吸取适量悬浮液 滴涂在载片上，自然凉干； 本方法定向好 简单实用 速度也快 广泛采用 ； 载片尺寸要正确 样品尺寸25×27mm 样品量35－45mg
粘土定向薄膜
中心线
薄片
标准样品板
定向片
尺寸不对
合格的N片 粘土膜光滑，均匀，无气泡，无裂纹， 合格的 片：粘土膜光滑，均匀，无气泡，无裂纹，无颗粒
f1
8小时 10cm ＜2µ
f2
h=vt
t∝h/d2 ∝
m g
为确保能自然沉降，对悬浮液浓度应有所控制（ 为确保能自然沉降，对悬浮液浓度应有所控制（∽3％） ％）
2) 收集粘土矿物
悬浮液 微孔滤膜
微孔滤膜法
超细粒径：＜0.5µ
离心法
2 定向片制备与处理 1）自然片 2）已二醇饱和片 3）加热片
－－ ＋
H
O
＋
H 105° °
水分子的极性结构
2）乙二醇饱和片：有蒸汽法，喷雾法与湿润法三种方法，后二者均不可取； ）乙二醇饱和片：有蒸汽法，喷雾法与湿润法三种方法，后二者均不可取； 小时,自然降温到室温 乙二醇蒸汽法 ,50℃ 7-9小时 自然降温到室温 ； ℃ 小时 60－80 ℃ 24小时处理有弊端：薄膜起皱，加热片起层； 小时处理有弊端： － 小时处理有弊端 薄膜起皱，加热片起层； 乙二醇在层间相对稳定，其厚度为3.6A×2=7.2A,在扫描 乙二醇在层间相对稳定，其厚度为 × 在扫描 过程中不会逸出。 过程中不会逸出。 乙二醇HO-CH2-CH2-OH,无色粘稠液体，易吸湿） 无色粘稠液体， （乙二醇 无色粘稠液体 易吸湿）
面-面 端-端 面-端 之间存在异号电荷是产生 面 端 端 粘土絮凝的一个原因， 粘土絮凝的一个原因，解决办法是加分散剂 。 其作用是使电荷发生反转：＋ － 其作用是使电荷发生反转 粘土片 面-面 面 ＋－ 端-端 端
面-端 端 － －
加分散剂：一点一点加，边加边搅拌， 加分散剂：一点一点加，边加边搅拌，一旦悬浮就停止
粘土分离工艺流程
制备悬浮液
破碎，浸泡, 超声
是
悬浮否？ 否 分析原因
碳酸盐太多 去碳酸盐 （稀酸法与络合法）
可溶性盐类相
含膏盐类矿物
絮凝状态
反复洗涤，直到悬浮
络合法处理
加分散剂
提取所需粒径的悬浮液 离心，浓缩
粘土分离
制备定向片 余者烘干，包装
(1) 悬浊液的制备
1）粘粒表面一般带有负电荷，如蒙皂石底面； 2）为了平衡上述负电荷，上述底面会吸附阳离子，如Na+,Ca 2+ ； 两个粘粒底面形成双电层； 3）阳离子会向外扩散。于是，两个粒子之间就形成扩散的双电层； 4）当介质存在阳离子时（如有可溶性的盐类矿物；用盐酸处理后， 产生大量Ca,Mg离子），双电层被压缩， 粘土不悬浮；经洗涤后， 当阳离子浓度降到一定值（临界絮凝值） 时，粘土悬浮；由于 某种原因，有些粘粒面带了正电荷，正负电荷吸引，粘土处在 絮凝状态，分散剂六偏磷酸钠 六偏磷酸钠的作用在于使电荷反转，于是粘 六偏磷酸钠 土悬浮。
伊利石族（ 伊利石族（Illite） ） KAl2[(Si,Al)4O10][OH]2.nH2O
2:1型；包括：伊利石/水云 母、海绿石
①
K+
H2O
10A
②
电价不平衡，离子交换 能力较强 形成环境：K离子存在、 中性偏碱的环境
偏光显微镜下：弯曲叶片状， 偏光显微镜下：弯曲叶片状， 中正突起， 低—中正突起，干涉色可达二级 中正突起 扫描电镜下： 扫描电镜下：圆滑鳞片状或带尖 角和直边的片状
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－－－－－－－－
解决办法：反复洗涤， 解决办法：反复洗涤，让 双电层扩散，粘土再悬浮 双电层扩散 粘土再悬浮
wk.baidu.com
分散剂六偏磷酸钠使粘土颗粒边缘电荷发生反转 (NaPO3)6
炉子
耐火砖（平） 耐火砖（
加热片发生起皮龟裂原因：温度太高； 片放在空气中时间太长 片放在空气中时间太长； 加热片发生起皮龟裂原因：温度太高；E片放在空气中时间太长；样品本身 起皮龟裂样品补救措施： 起皮龟裂样品补救措施：
3 上机分析
N片上机扫描:2.5-15度 经EG饱和后 EG片上机扫描:2.5-30度 经450℃加热后 T片上机扫描:2.5-15度
层间域
Si
O
Al,Mg
OH
高岭石族（ 高岭石族（Kaolinite） ） Al4[Si4O10][OH]8
1:1型；包括：高岭石、地开石、 珍珠陶土（结构单位层的平 移角度差别）
① ②
电价平衡，离子交换能力差 形成环境：长石类矿物在酸性 介质中分解的产物；富含Al3+ 的硅酸盐转变
7A
单个呈现六边鳞片状、书页状，而集合体：蠕虫状、 单个呈现六边鳞片状、书页状，而集合体：蠕虫状、手风琴状
Ca 2+
H2O
9-21A
绿泥石族（Chlorite） ）
2:1:1型 型
水镁石层
14.2A 水镁石层
绿色，集合体形态为针叶状、 绿色，集合体形态为针叶状、 玫瑰花状等
混层粘土矿物
概念
两种或两种以上不同类型的粘土矿物结构单 元叠置而成 有序（规则）混层 两种以上粘土矿物结构单位层作有规律的互 层叠置
颗粒边缘Al+出露 颗粒边缘
悬浮液的制备 样品经破碎,浸泡,超声或湿磨后,出现以下三种情况
完全悬浮
似悬浮又不悬浮
絮凝状态
悬浮液的制备
似悬浮又不悬浮原因： 似悬浮又不悬浮原因：往往是碳酸盐太多
悬浮液的制备
发生絮凝的原因： 发生絮凝的原因： 1 含可溶性盐类矿物 2 用稀盐酸处理后的溶液 3 电荷异号
(2)粘土分离工艺流程 得到合适粘粒的方法 粘土分离工艺流程
1）提取粘土悬浊液 2）收集粘土矿物
1）提取悬浊液: 使用自然沉降法 适合于常规大批样品的分离 简单实用 ）提取悬浊液 使用自然沉降法, 800烧杯，用虹吸管；100烧杯，注射器 烧杯， 烧杯， 烧杯 用虹吸管； 烧杯
等效球形粒子，直径为 等效球形粒子，直径为d 匀速直线自由下降 mg=f1+f2 mg:重力 重力 f1:浮力 浮力 f2:粘滞力 粘滞力=ηv Stokes 法则 粘滞力
R1/R3 （过渡型） 过渡型）
1）晶胞大，底面d值大 区别也大；相应特 ）晶胞大，底面 值大 区别也大； 值大,区别也大 征峰集中在低角度； 征峰集中在低角度； 2）层状结构，易于择优取相，是制定向片 ）层状结构，易于择优取相， 的理论依据； 的理论依据； 3）结构的相似性决定了在一定条件下，矿 ）结构的相似性决定了在一定条件下， 物发生转变， 物发生转变，中间会出现混层过渡相