粘土矿物学-4(200706)

海绿石(a)与绿鳞石(b)红外光谱对比
4.2
伊利石岩
（1）伊利石页岩
在自然界分布最广，主要由陆源风化云母类矿物沉积而成。大陆硅铝岩 风化，云母类矿物析出，在酸性地下水的作用下，云母中的钾析出，并进一 步被水化，提高了表面悬浮力，因而可以被迁移到很远的水盆地中沉积下来。 与伊利石相伴沉积的矿物最常见的是蒙脱石（蒙脱石也有很好的悬浮力，它 们即使不是来自同一陆源区，但它们可以在同一汇水盆地相伴沉积）。高岭 石一般只能在淡水盆地、滨海相或泻湖沼泽相沉积，而在咸水相中只能暂时 存在，久之，高岭石的八面体中的Al被碱性阳离子(K、Mg、Ca)交代，就会向 蒙脱石、伊利石转化。因此，伊利石页岩中高岭石非常少见。 伊利石页岩中，伊利石含量不应少于60％，粉砂级石英、长石及其它粘土 矿物含量不大于40％，含膨胀层的矿物的量小于20％。
构造上无序的伊利石普遍地被描述为 1Md 伊利石。这意味着 存在一个无序的一层单斜构造。 一般区别云母与伊利石的方法是用差热分析。因为伊利石有 层间水和表面吸附水，所以在差热曲线上，在低温100-250℃处 有一失水吸热谷，而云母无此吸热谷。 最重要的是，伊利石的（OH） 键强度低于云母的（OH)键强度， 因而伊利石在500-600℃就出现脱 羟吸热谷，而云母及绢云母在 900℃以上才发生脱羟作用。海绿 石和绿鳞石在差热曲线上却与伊 利石相近，它们的脱羟温度与失 水温度都十分相似。
（1）白云母、多硅白云母与绿鳞石 白云母、
（K，Na, H2O)〔(Al, Fe3+)2－X (Mg, Fe2+)X〕(Si3十XAl1一X）O10(OH)2
白云母与多硅白云母是自然界最常见的二八面体云母类矿物。 白云母的稳定多型是 2M1型，1M、1Md、3T型是准稳定的。 （2）伊利石 是粘土级的云母类矿物，通常与白云母相似，但比正常的白 云母多SiO2和H2O，而少K2O,过去的许多旧名称如水白云母、水云 母等现在都废止了。 伊利石一词是由格里姆、布雷和布雷德利于1937年提出的。 当时是用来作为粘土级云母的特定术语。大多数伊利石是二八面 体类型，并已证实它有2M、1M、1Md和3T等多型。三八面体伊 利石也已被韦斯等人（Weiss，et al，1956）所发现。
第四章 云母类矿物及 伊利石粘土岩
“伊利石” 一词是格里姆(Grim)、布雷和布雷德利(Bradley)提 出的，表示细小粘土粒径的云母类的泥质沉积物。 伊利石是沉积岩中分布最广的一种粘土矿物。从矿物结构上来 讲属云母类。
4.1 云母类矿物
云母类矿物是具有层电荷的2:1结构层的矿物，其层与层之间 是被层间阳离子联结起来的。 层间是一价阳离子为云母族，若是二价阳离子则为脆云母族。 在云母中，理想的公式层电荷为负1价 层间阳离子联结的邻接层的互换点限制了云母的结构表面变化 的多样性，这也解释了云母薄层的可分性产生的原因。
（3）海绿石－绿鳞石 海绿石－ 天然海绿石和绿鳞石是富铁二八面体云母，像伊利石一样， K+不足，有少数四面体被置换。存在不同程度膨胀的层间排布。 海绿石指绿色、富铁、海洋成因的球粒云母；而绿鳞石是 指非海洋成因的，如玄武岩气 孔充填物或火山蚀变产物。 绿鳞石的端员成分可以参照： K (R3+R2+) Si4O10（OH） 绿鳞石和海绿石都被认为只有 1Md和1M结构。 海绿石四面体与八面体中的 变化几乎是50:50，而在绿鳞石 中八面体的变化增多了。 海绿石本质上属于伊利石类
据伯斯特的资料，新生代的海绿石多属混层海绿石，不存在 wk.baidu.com序海绿石或无序海绿石；而古生代的海绿石多为有序海绿石。 伯斯特把海绿石的形成和不整合沉积间断面联系在一起 现代海底沉积物中的海绿石多为凝胶状团粒。 海绿石多形成于海相，但不能作为海相专属矿物。因为陆相 某些局部地段也有形成海绿石的条件。
4.3 伊利石岩的应用
伊利石在粘土中分布最广，量也最多，应加强其应用开发研 究。
（1）火山凝灰蚀变伊利石岩 这种岩石的伊利石十分纯净，研细粉末有很高的白度，可以代替滑石粉， 用于陶瓷可以减少钾长石配料的用量，还可用作橡胶、塑料、玻璃钢的填料； 因其具有一定的珠光白，所以也可用于化妆品中；也是很好的涂料添加剂。 （2）伊利石页岩 往往含有一定量的膨胀层，将其粉碎、成球后经1000℃左右焙烧，可制 陶粒轻骨料，用作轻质建材水泥的骨料。 （3）伊利石粘土 伊利石处理原子能（放射性）半衰期长的银、艳的同位素废物有独特吸 附固定的能力。 （4）海绿石 海绿石有很好的使硬水软化的能力，岩石中若含有30-40％海绿石就可能 被利用。某些绿色页岩中含有一定量的海绿石，这种页岩含钾很高，经粉碎 焙烧可作钾肥使用。
（2）凝灰岩蚀变的伊利石岩 这类岩石过去多被人误认作叶蜡石。 近年来在我国分别发现伴随着凝灰岩蚀变形成的纯净块状伊 利石。如浙江温州的渡船头、诸暨的青山头、江西上饶的下高 州等。温州渡船头的岩石呈凝块状，一般为黄白色、灰白色、 青灰色、暗青等色，蜡状光泽，呈胶状，由于胶体脱水造成很 多收缩裂纹，所以虽有宝润色，但不适宜雕琢。 伊利石岩成分很纯，粉碎研细呈洁白的粉末，其物理性质与 滑石粉相似。
很多伊利石是混层结构，因此鉴定伊利石特别是1Md型的化 学成分和结构很困难。 威维尔和波拉德（Weaver and Pollard，1973)提出了一项关 于伊利石化学分析的有价值的统计，表明伊利石比白云母贫 K2O，富SiO2和H2O，因而伊利石可能与多硅白云母而不是与 白云母相似。 白云母被研磨很细时，其含水量增加，而后在110℃下干燥， 其过剩的水不会被除去。伊利石具有很大的表面积，表面固着 水可能是过剩的水的主要部分。
（3）海绿石岩 苏联学者鲁欣(PyzHH. Л. B.）把含海绿石的岩石独立划分 出来称为海绿石岩。实际上海绿石在岩石中很少能达到40％。 海绿石有地质成因意义。 海绿石在砂岩、页岩、碳酸盐岩中都有出现，它多为胶状团 粒，呈绿色、蓝绿色、黄绿色等鲜艳的颜色出现在不同的沉积 岩中。 海绿石与其说是一个矿物名称，还不如说是一个矿物集合体 的名称，更准确地说，是一种云母－伊利石－蒙脱石等矿物转 化过渡物。其转化主要表现在K＋、Fe2＋的带入（+K+、+Fe)带出 （-K+、-Fe)，以及相应地引起的有序无序与混层关系。