粘土矿物扫描电镜描述文字图片升级版

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Revised as of 23 November 2020

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μ～μ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μm～μm ，平均厚度为μm，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。