粘土矿物扫描电镜描述升级版
扫描电镜在碎屑岩储层粘土矿物研究中的应用
[0 1 ]杜 海峰 ,广兴 河.鄂尔多斯盆地姬塬地 区延长组 长 3油组成岩 作用分析[] J,岩性油 气藏,20.9( :9 3 071 3)3 —4
Th p ia i n o EM o t t d f a Байду номын сангаасi e a s eAp l to fS c t heS u y o y M n r l Cl
fo Cl si c s r o r r m a tcRo k Re e v i
HU a — u n , Yu n y a 。 HU iyu n Za. a (1 -Ha z o s a c n tt t Per e m oo , ng h u 31 0 3; - s a c n ttt f ng h u Re e r h I siueof tolu Ge lgy Ha z o 0 2 2 Re e h I si eo r u
影 响 ,但并不很严重 。 3) 通过 电镜扫描可 以直观地展示储 层中粘 土矿物的形态及产状等特征 , 为储层研究提供更直观依据 ,
初 步展示 了它在碎屑岩油气储层 粘土矿物分析研 究 中的其应用前 景 ,已成为储层评 价及研 究工作 中重要
的手段之一 。
参 考 文献 :
[]高瑞祺,孔庆云,幸国强.等.石油地质试 验手册[] 1 S.哈尔滨: 江科 学技术 出版 社. 19 ,6 9. 黑龙 92 —20 E]陈丽华. 2 姜在 兴.储层试验测 试技术[] M.山东 :石 油大学 出版社。I9 ,3 1 . 94 ~1 4
填胶结 的程度增 加 ,改变 了储层孔 隙喉道 ,影 响储层渗 透率 。粘土薄膜具 由孔隙边缘 向孔 隙中央生长 的 特征 ,使孔 隙喉 道变得 曲折 ,甚至形成 网格状或桥接 型胶结 ,对流体 的流通 形成阻碍 ,因此 ,在 粘土薄 膜含量相对较高 的井段 ,渗透率相对较低 。
扫描电镜图像分析仪在矿物鉴定中的应用
扫描电镜图像分析仪在矿物鉴定中的应用郭 嘉(山东省第一地质矿产勘查院,山东 济南 250013)摘 要:在传统的矿物鉴定中,难以立体地描述矿石样本中的矿物类型及所在区域,因此将扫描电镜图像分析仪应用于矿物鉴定中。
论述扫描电镜图像分析技术原理,归纳总结电子束击打在矿石样本表面后形成的分散电子类型,并分别描述其性质,分析该技术的优势,包括分辨率高、具备三维立体结构等。
论述扫描电镜图像分析仪在矿物鉴定中的应用方法,通过矿石自身的导电性能,区分所需扫描电镜种类及参数,分析不同矿石中的元素组成含量,推断矿石具体成分,寻找页岩结构中的微小孔隙。
关键词:扫描电镜图像分析仪;矿物鉴定;岩石矿物鉴定;扫描电镜;电镜图像分析中图分类号:P575.4 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2021)17-0209-2Application of Scanning Electron Microscope Image Analyzer in Mineral IdentificationGUO Jia(Shandong First Geological and Mineral Exploration Institute, Ji’nan 250013,China)Abstract: In traditional mineral identification, it is difficult to three-dimensionally describe the types and areas of minerals in ore samples. Therefore, scanning electron microscope image analyzers are used in mineral identification. Discuss the principle of scanning electron microscope image analysis technology, summarize and summarize the types of scattered electrons formed after the electron beam hits the surface of the ore sample, and describe their properties respectively, and analyze the advantages of this technology, including high resolution and three-dimensional structure. Discuss the application method of scanning electron microscope image analyzer in mineral identification. Through the conductivity of the ore itself, distinguish the required scanning electron microscope types and parameters, analyze the element composition content of different ore, infer the specific composition of the ore, and look for the shale structure. Tiny pores.Keywords: scanning electron microscope image analyzer; mineral identification; rock mineral identification; scanning electron microscope; electron microscope image analysis我国的工业发展对矿石有极大的需求,因此合理并及时地大范围开采矿物资源是满足人们生产和生活的前提。
扫描电镜在矿物变化研究中的应用——长石的粘土矿物转化
扫描电镜在矿物变化研究中的应用——长石的粘土矿物转化张汝藩
【期刊名称】《地质科学》
【年(卷),期】1992()1
【摘要】在矿物变化研究工作中,配接有 X 射线能谱仪的扫描电镜,能直接观察矿物变化过程中所发生的微观现象和新形成矿物的特点,并且可以同时确定其化学元素组分及相对含量变化。
本文着重介绍长石在不同环境条件下,变化形成高岭石、多水高岭石、水云母及水云母—蒙脱石过渡型矿物的微观进程,并作了一些分析探讨。
【总页数】6页(P66-70)
【关键词】矿物;变化;长石;粘土矿物;扫描电镜
【作者】张汝藩
【作者单位】中国科学院地质研究所
【正文语种】中文
【中图分类】P575.2
【相关文献】
1.陶瓷材料在造渣环境中的腐蚀性能;走进新千年的铝工业;矿物年评铝工业;矿物年评:碳酸钡;矿物年评:铝矾土;矿物年评:铍矿物;矿物年评:硼;矿物年评:粘土;矿物年评:硅藻土;矿物年评:长石;石墨助剂对其加工工艺和特性的影响 [J], 李虹
2.扫描电镜在碎屑岩储层粘土矿物研究中的应用 [J], 胡圆圆;胡再元
3.中康油田中康3块粘土矿物及非粘土矿物分布规律研究 [J], 赵建红;陈霁云;卢仁军;陈立跃
4.粘土矿物在环境矿物学中的应用研究 [J], 曹蕾
5.粘土矿物在过去环境变化研究中的应用 [J], 隆浩;王晨华;刘勇平;马海州
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粘土矿物在扫描电镜下的识别综述
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)。
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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Ch4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2卩〜3 [1;聚集形态常常为:由叶片组成的蜂窝状 9 56 36 AVI Hrw45.07M Mag3QC0x m= £2 wa Ha;;二 E .SE KP11414. n M Q =Z73fi tlMLlAl! I.ur=£E1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。
■■r>ill29kU XI , 6S02419 Xi 5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0.15卩〜0.5卩间。
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、5、蒙脱石蒙脱石形态:鳞片状、蜂巢状、棉絮状。
粘土矿物分析
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。
扫描电镜分析
图1(c)为超疏水铝合金表面微细结构侧面的扫描电镜照片。可以观 察到,构成这种“迷宫”结构的微米级凸台上又分布有许多纳米级的 凸台,这些纳米级的凸台层层叠加成台阶状分布,这就形象的说明了 超疏水铝合金表面上具有了微纳米双重粗糙度的结构。 图 1(d) 是水滴在超疏水铝合金表面上的接触角照片,接触角约为 156°。
1 聚硅氧烷陶瓷微珠坯体的形态、尺寸及形成过程
(1)固化时间对微珠的形态、尺寸及形成过程的影响
(a)300℃,2h
(b)300℃,6h
(c)300℃,10h
通过观察体系在300℃下固化2h、6h、10h后固化产物的扫 描电镜(SEM)照片,研究固化时间对微珠的形态及形成过程 的影响。
(2)固化温度对微珠的形态、尺寸及形成过程的影响
陶瓷膜由过渡层、致密层和疏松层组成。过渡层为 膜层与基体的交界面 ,膜层与基体犬牙交错 ,形成微区冶 金结合; 中间为无气孔和其它缺陷的致密层 ;致密层外侧 是疏松层,层中存在许多孔洞及其它缺陷。
图5a.膨胀石墨外观的SEM图
图5b.膨胀石墨表面孔隙结构SEM图
膨胀石墨的外观如蠕虫状 ,由许多粘连、叠合的石墨鳞 片构成 , 片间有许多蜂窝状的微细孔隙 . 其微片厚度大致在 100~300 nm之间,孔隙的尺寸在10-3~10 nm之间。
(b)酸浸纯化硅藻土SEM图
硅藻土基调湿材料的形貌分析
左图(a)、(b)、(c)、(d) 分别代表样品1(硅藻土), 样品2(90%硅藻土,10%粉煤 灰),样品3(98%硅藻土,2% 过硼酸钠),样品4(90%硅藻 土,8%粉煤灰,2%过硼酸钠 ) 的电镜图。 (a)×5000 (b)×5000
图3. 扫描电镜10000倍率下的陶瓷膜层表面形貌
常见黏土矿物电镜扫描微孔隙特征与甲烷吸附性_吉利明
Austin,TX 78713,USA ;3.College of Earth and Environment Sciences,Lanzhou University,Lanzhou730000,China)
Abstract:The scanning electron microscope (SEM)image analysis of clay rocks collected from the field demonstrates that pores of clay minerals are distributed among grains and at natural fractures of intragranular plates,where the former has an irregular shape and the latter shows a wedge-shaped or plane gap.Connected nano-pores develop in layers of the smectite that has interlayer struc- tures,micropores are most frequently found in smectite clay and secondly in illite and smectite mixed layers.In clay minerals,the size of intergranular pores and plane gaps ranges from20to 100nm and connected pores within layers are less than50nm in size.Ka- olinite clay mainly has intergranular pores with a size of 20-100nm.Illite and chlorite are of larger crystal particles and dominated by micropores.The methane adsorption capacity of various clay minerals determined by experiments is consistent with the degree of mi- cropore development measured by SEM,indicating that dominant nano-pores in shales,to a certain extent,determine the surface to volume ratio of shales as well as the storage capacity of shale gas.The porosity development of clay rocks is related to the genesis and diagenetic evolution of shales,while the pore size is controlled mainly by the particle size of clay minerals. Key words:clay mineral;pore structure;methane adsorption;shale gas;SEM
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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。
电镜扫描在碎屑岩储层粘土矿物研究中的应用
电镜扫描在碎屑岩储层粘土矿物研究中的应用
邹春艳;罗蓉;李子荣;陈盛吉;万茂霞
【期刊名称】《天然气勘探与开发》
【年(卷),期】2005(028)004
【摘要】以电镜扫描为主要手段,通过对南充构造上三叠统须家河组砂岩储层中粘土矿物的显微分析,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.研究了储集层中粘土矿物的类型、含量及其在电镜扫描下的空间分布特征.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的影响,以及粘土矿物对储层损害的影响.初步展示了电镜扫描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.
【总页数】5页(P4-8)
【作者】邹春艳;罗蓉;李子荣;陈盛吉;万茂霞
【作者单位】中油西南油气田公司勘探开发研究院;中油西南油气田公司川中油气矿研究所;中油西南油气田公司勘探开发研究院;中油西南油气田公司勘探开发研究院;中油西南油气田公司勘探开发研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TE1
【相关文献】
1.扫描电镜在碎屑岩储层粘土矿物研究中的应用 [J], 胡圆圆;胡再元
2.粘土矿物在环境矿物学中的应用研究 [J], 曹蕾
3.小分子有机酸在粘土矿物吸附污染物中的应用研究进展 [J], 肖纯;易富豪;黎素;谢春生
4.粘土矿物在土壤重金属修复中的应用及改性方法研究 [J], 张宝强;罗玉虎
5.扫描电镜在矿物变化研究中的应用——长石的粘土矿物转化 [J], 张汝藩
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软粘土扫描电镜和能谱分析试验
Ab ta t F e z — r i g frmi rsr c u e a a y i i e c b d i h s p p r T e s mp e r c s e y F e z - r ig w l n t s r c : r e e d yn c o t t r n lss s d s r e n t i a e . h a l s p o e s d b re e d n i o o u i y l
0 引 言
随着 科学技 术 的发展 , 描 电镜 和 x射 线 能谱 扫
权 等通 过 扫 描 电镜 对 水 泥 石 水 化 过 程 各 阶段 粒
子 形态 进行微 观及 能 谱 分析 , 析 各 阶段 的不 同粒 分 子 化学 构成 , 而确 定 粒 子 名 称 ; 满 德 等 利 用 从 仇
第2 9卷第 5期
Vo. 9, . 1 2 No 5
西 华 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 )
J un l f h a U ies y ・ Nau a ce c o ra u nv ri o Xi t trlS in e
21 0 0年 9月
Sp 2 0 e . 01
稍许不同。
关键词 : 软粘土 ; 扫描 电镜 ; X射线 能谱仪 ( D X) E A
中 图分 类号 :4 3 1 T 4 7 0 3. ; u 4 文献标识码 : A
Re e r h o S f a y Usn c nn n e to s a c n o tCly b i g S a i g Elcr n M ir s o nd X .a p c r m e e c o c py a . y S e t o t r r
文 章 编号 :6 319 ( 00 0 -0 30 17 —5 X 2 1 ) 506 -3
扫描电镜下的粘土矿物HH
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.
蒙脱石
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, 赋存于粒表,呈鳞片状、棉絮状赋存于粒间。
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%
伊/蒙混层
形态特征
用扫描电子显微镜观察,伊/蒙混层呈丝状,是蒙皂石向 伊利石过渡期的粘土矿物.
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.
绿/蒙混层
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和 丝状结构.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. 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)。 其铁、镁含量较高是主要特征.
伊利石
形态特征 用扫描电赋存于粒表和粒间. 成分特征 铝硅酸盐矿物,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%
绿泥石
形态特征
用扫描电子显微镜观察,自生绿泥石绒球状赋存 于粒间,或以针叶状赋存于粒表,其单晶结构为 叶片状
高岭石
形态特征
铝硅酸盐矿物,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。其单晶为六方板状,常与自生石英、方 解石等自生矿物共生
东北4种典型土壤粘粒矿物的初步表征
关键 词 粘粒矿物 ; 傅里 叶变换红外光谱 ; x射线衍射光谱 ; 扫描电镜
中 图 分类 号 :0 5 . 673 文 献 标 识 码 :A D I 1 . 94 ji n 1 0—5 3 2 1 )71 1—4 O : 0 3 6 /. s. 0 00 9 (0 0 0—9 80 s
和非 品质物质¨ 。 8 蒋梅茵等 的研究表 明,黑龙 江虎林黑 土粘 ]
பைடு நூலகம்
1 材 料 与 方 法
1 1 供 试 材 料 .
供试 土壤 为黑 土、白浆土 、棕壤和 褐土 ,分别采 自于 中 科院海伦生态试验 站(72 4 。5N,1 64 ) 2 。6E ,黑龙江八五三农 场( 62 4 。7N,125 ,沈 阳农 业 大学 长期 试验站 ( 18 3 。6E) 4 。2
东北 4种 典型 土壤 粘粒 矿 物 的初 步表 征
隽英 华 , 武志杰 ,陈利军 ,汪 仁 宫 亮 , , 包红静 刘 艳。 ,
1 .中国科学院沈阳应用生态研究所 ,辽宁 沈阳 l 0 1 106 2 .辽 宁省农业科学院环境资源与农村能源研究所 ,辽宁 沈 阳 l 0 6 111
摘
要
以黑 土、白浆土 、 棕壤和褐土为研究对象 , 采用傅 里叶变换红外光谱 ( TI 、 F R) X射线衍射 ( R ) X D 及
扫描 电镜 ( E 等方法对东北 4 S M) 种典型土壤的粘粒矿物进行 了表征 ,结果显示 ,它们属 于蒙脱 石型图谱 。4 种土壤 的主要矿物成分均为石英 , 但黑土和 自浆土还有 蒙脱石 和高 山石 等成分 ,棕壤和褐 土还有 高山石和
第3卷, 7 0 第 期
20 10 年 7月
光
谱
学
扫描电镜在碎屑岩储层粘土矿物研究中的应用
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
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。
浅析扫描电镜在岩石中矿物识别上的应用
浅析扫描电镜在岩石中矿物识别上的应用发布时间:2022-02-14T09:27:38.752Z 来源:《防护工程》2021年28期作者:宁凡1[导读] 阐述不同矿物在电镜图像中的结构特征,使今后通过扫描电镜可以获取岩石中更多的矿物信息。
长安大学地球科学与资源学院陕西西安 710054摘要:岩石中矿物种类、结构复杂,利用常规手段鉴定矿物具有较大的局限性,尤其对一些矿物的微观结构研究不深,而扫描电镜的出现弥补了这一缺陷。
本文通过阐述扫描电镜的原理、样品制备、影响图像因素,并结合前人研究,分析不同矿物在扫描电镜下的形态特征,为后续扫描电镜在矿物识别上提供参考。
关键词:扫描电镜;工作原理;样品制备;图像质量;矿物特征扫描电镜全称为扫描电子显微镜(Scanning electron microscopy),简称SEM,是基于高速电子束在同岩样的相互作用过程中产生二次电信号,并经过显像管对其进行成像而获得岩石中的孔隙及矿物信息[1]。
在我国,其最早在1983年应用于石油岩石样品的研究,缪新介绍了应用SEM进行石油样品研究时所需要的制备方法[2];随后杨宝星等通过SEM研究了矿物特征及岩石的孔喉道形态,并结合能谱分析(EDX)进一步分析岩石中碎屑矿物、自生矿物及粘土矿物对孔隙发育的影响[3]。
在此之后,扫描电镜技术不断发展,并应用于各个领域,在岩石学领域,主要还是用于对岩石中矿物形态及孔隙信息的捕捉[4],但在对矿物的识别上应用不多。
因此,通过介绍扫描电镜的原理,样品制备方法、影响图像质量的因素,并综合前人在应用扫描电镜识别矿物上的研究,阐述不同矿物在电镜图像中的结构特征,使今后通过扫描电镜可以获取岩石中更多的矿物信息。
1 扫描电镜原理1.1 基本组成部分及作用扫描电镜基本组件为:电子束系统、真空系统及成像系统三大部分(图1)。
图1 SEM主要结构示意图(据文献[5]修改)电子束系统:电子束系统由电子枪和透镜两部分组成,主要用于产生一束能量分布极窄、能量确定的电子束来扫描样品。
粘土矿物扫描电镜描述文字图片升级版
案例分析结果
粘土矿物扫描电镜描述文字图片升级版案例分析的背景和目的 粘土矿物扫描电镜描述文字图片升级版案例分析的方法和过程 粘土矿物扫描电镜描述文字图片升级版案例分析的结果和结论 粘土矿物扫描电镜描述文字图片升级版案例分析的应用和意义
扫描电镜观察
图像处理软件处理
文字描述补充
专家审核修改
粘土矿物扫描电镜描述文字图片升 级版案例分析
案例选择标准
代表性:选择的案例应具有代表性,能够反映粘土矿物扫描电镜描述文字图片升级版的典型特 点和应用范围。
实际应用:案例应具有实际应用价值,能够为相关领域的科研、生产或教学提供有益的参考和 借鉴。
矿物共生关系:不同矿物之间 的共生组合规律
矿物结晶度:粘土矿物的结晶 程度对性质的影响
晶体结构分析
粘土矿物晶体结构的特点
晶体结构与扫描电镜观察指标 的关系
粘土矿物晶体结构的分类与命 名
不同粘土矿物晶体结构的扫描 电镜观察指标
粘土矿物扫描电镜观察技巧
观察角度的选择
不同角度观察粘土矿物形态
观察粘土矿物内部结构
粘土矿物扫描电镜观察技巧适用于研究粘土矿物的形貌、结构和成分 观察技巧的应用有助于深入了解粘土矿物的形成过程和演化机制
通过观察技巧的应用,可以进一步探索粘土矿物在地质、环境和工程等领域的重要作用
掌握观察技巧对于提高粘土矿物研究领域的实验技术和研究水平具有重要意义
粘土矿物扫描电镜观察结果分析
观察结果整理
工作原理:电子束聚焦在样品表面并逐点扫描,收集样品发射的二次电子并转换为图像信 号
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、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2卩〜3 [1;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1〜1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:
(AIMg)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,一般卩m-卩m,平均厚
度为卩m 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)o
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:
(Mg5AI)(Si3AI)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。