粘土矿物物相分析.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,粘土矿物物相分析,粘土矿物在 自然界分布极广,尤,其在,风化,壳和沉积岩层中,。我,国粘土矿物储藏量,居世,界之首,从,开发 利用情况看,主,要有蒙,脱石、海,泡石,、凹,凸棒石和高岭石等,。,射线,衍射,分析主要从结构上对粘土矿物研究,可以解,决粘土矿物的,3,个基本问题,；结,晶度,、物相组成、和,物相定量,。,蒙脱石 海泡石,凹凸棒石,高岭石,一、粘土矿物结晶度分析,二、物相定性分析,三、粘土矿物高温衍射分析,一、粘土矿物结晶度分析,结晶的粘土矿物都,具有,层状结,晶习,性,属,层状或层链状硅酸盐,矿物,其,结构单元,为硅,氧四面体和铝氧八面体,。按,其不同叠置,方式,便产生一些变,体,如,两层结,构（,1:1,）,三,层结,构（,2:1,）,四,层,结构（,2:1:1,）。不同条,件形成 的晶,体其结晶,程度各不,相同,它,们的衍射强度也各异,。因,此,根,据衍,射峰,的形,状可以了,解 矿物晶体,结晶,程,度的好坏、推,断矿物形成的环境,、划,分成岩,期以,及,岩石,变质的程度,进,而为研究矿床,、矿,物成因,提供,科学依据。,1.1,蒙脱石结晶度的测定,样 品经 处理 制成 定 向片后测 量,（,100,）面,计,算其衍射,峰的,高,度（,P,）与,低角,区一,侧的高度,V,的,比值,。,从,图,可,见,V3/PV2/PV1/P,结,晶 良好 的蒙脱 石其,V/P,1,，比,值越小,一,般认为结晶度越差,。,海,泡石和凹凸棒石结晶度的测定与蒙,脱石,基本相同,但,所用的峰,为（,100,）的,面。,1.2,高岭石结晶度的测定,目前广泛使用欣克利方法,即测量（,11,-,0,）和（,111,-,）面的结晶度指数,如图 所示。图中,A,和,B,分别为该面衍射峰的高度,At,为,（,11,-,0,）,面衍射峰的顶,点至背景线,的距离，结,晶,指数,S=,（,A+B,）,/At,当,S,值,大,时,表,示结晶度好,则反之结晶度不好,二、物相定性分析,粘土矿物物相鉴定用的样品制 备方,法有,3,种：压,入 法,（常,规法,）、,NBS,法和 定向,法,三,者兼用,。片状习性明,显,、择,优取 向强的,物相,用,压入法获得的衍射 图有时会给物相,解释,带来困难,必,须用,NBS,制,样法弥补,。定向样,品一般只 产生一系 列,的（,HOO,）型,衍射峰,实,践,证明,：,相,对,量小于,3%,的,物相,经,定向处,理后,能获得 明显的衍射,峰（特,征峰,）。,与一般矿物鉴定,相比粘,土矿物的物,相鉴,定难度较大,当,试样中的物相,数目,多和,元素,信息不详时困难更,大,。,在,衍射 图中,d,值,(mn),为,0.45,、,0.25,、,0.15,的,衍射峰,其,它,层状,硅酸盐矿物都有,重,迭峰多,。因,此靠,“三峰法,”、,“五,峰法,”或“八,强线,”法,作物相鉴定难,于实,现,常,常只靠一 二条或二三条主要特征,峰来,作鉴定,。,必须指出 由于 凹 凸棒石粘土中常有,低量,水云,母,在,检查试样是否有凹 凸棒石时,最,好的办法是将试样焙烧至,600,高,温处,理后,再测量,如果,d=1.0,左,右的峰仍存在,则凹 凸棒石应予否定,。因,为凹 凸棒石 非晶化,温度,在,500C,左右；在,鉴定高岭石族时,应,考,虑,30,至,40,内,是 否存,在“山,字形,”和“双,指形”峰的问,题。,总,之粘,土矿,物鉴,定是项复杂,过程,应,结合产状和其它分,析资,料综合考虑。,三、粘土矿物的高温衍射分析,所谓高温衍射就是将试样,(,矿物,),放置,于高,温炉 内,按,指定的升温率,、恒,温时,间加,温,在,指定温度点或温度范围进行,X,射线衍射,收,集样品在某温度时的衍射花样及 其衍射,数据,d,值和,I,值,通,过衍射花样了解试样中,的物,相变化,如,非晶化及其温度,、新,相形成及,其温,度等。,高温实验必须在整个过程设若干个恒,温点,每,个点一般恒温,2 h,以上,恒,温时间短,不能,代表该物相在该温度时的状态,时,间长,则影,响整个实验过 程,。如用日,本,理学,公 司,的,15,0 0,型高温装置,升,温率为,10/m,i,n,激发功,率为,55kV/14 5m A(,铜靶,),。,实验条件的确定,X,射线从 窗口 射 出来进入高温炉,又 经过,试样表面再衍射出来,然,后进入探测器,(,计数,管,),。,X,射,线先后经过 四层屏蔽,其,强度,衰减,高达,7 0%,左右,因,此应在大功率激发状,态下,进 行实验,。目,前,D/,M A,X,一,R,A,型,(1 2 k,w,）衍,射仪是高温分析的理想设备。,试样表面的调整,样 品需经过,2 0 0,目 装入样品槽时要,压实、表,面平整,。尽,管如此,在,升温过程 中,样品表面可能有轻微的凸起或 凹陷现象,从,而,使衍,射峰 的,d,值偏 小或偏大 并将影响物相,鉴定。因,此,在,每个温度点测量之前,应,对样,品表,面与测 角仪的基准轴,(,光学系统,),进行,微调,使,两者重合,其,做法就是用装置上的,“前后,调节机,构”,完成,。此,外,还,可以用,“内,标,”方,法修正,d,值,或,者两者 同时使用,。一,个试样的高温实验往往要,反复,两三次才能成功。,谢谢观看,