一种合成绿泥石的专利的简单介绍
国家专利号200510018278.2查询
申 请 号: 200510018278.2 申 请 日: 2005.02.18
名 称: 一种民用合成液化气的生产 ***
公 开 (公告) 号: CN1821367 公开(公告)日: 2006.08.23
主 分 类 号: C10L3/12(2006.01)I 分案原申请号:
分 类 号: C10L3/12(2006.01)I
颁 证 日: 优 先 权:
申请(专利权)人: 杨全文
地 址: 430074湖北省武汉市洪山区卓刀泉路2号B座5楼武汉科能达技术发展有限责任公司
发 明 (设计)人: 杨全文;李万红 国 际 申 请:
国 际 公 布: 进入国家日期:
专利 *** 机构: 代 理 人:
摘要
本发明涉及一种民用合成液化气的生产 *** 。一种民用合成液化气的生产 *** ,其特征在于:将下述原料按重量份数比依一定顺序灌入液化气钢瓶内,在常温下反应而成,其中:轻烃碳五为75%-85%,添加剂为14%-24%,推进剂为1%,所述的添加剂为二甲醚,所 述的推进剂为液化氮气,所述的灌装顺序是,先将轻烃碳五原料灌入所述的钢瓶内,再用灌装机将添加剂灌入钢瓶内,最后再将推进剂灌入钢瓶内。本发明的优点是:成本低廉,热值高,充分利用再生能源,安全无毒。
绿泥石的简介
绿泥石是一种特殊的2:1型含水的层状铝硅酸盐矿物,为主要黏土矿物之一。
在火成岩中,绿泥石多是辉石、角闪石、黑云母等蚀变的产物。富铁绿泥石主要产于沉积铁矿中。由海相沉积而成的鲕绿泥石,达到工业利用指标的,可作铁矿石开采。
绿泥石有十种之多,含有铬离子的绿泥石称为铬绿泥石,颜色发紫,可用作工艺品和装饰物。绿泥石与云母极相似,但前者具有特征的绿色,有挠性而无弹性。
绿泥石原岩的主要产出于大渡河上游的大山深处之中,是由绿色玄武岩形成的河卵石,它的硬度约为2-2.5,嫩绿色至深绿色,呈粒状、板状、块状,由于岩石包裹发育,最易形成各种形态。
扩展资料
绿泥石的质地细润且光滑,颜色呈油绿色,极富雅气,可分为型石、画面石(墨画石)、葡萄石、梅花石、绿釉石(类彩陶石)等几种。
造型石较易形成罗汉、人物、头像、各种动物等型,总体圆润秀美,有浅绿、黄绿、深绿等色,型纹结合,似天雕神塑,石表又有天然包浆,独具长江石之特色,形状各具风姿。
葡萄石石面颗粒分布如葡萄,石型多呈瓜果状,石体上布满了白色、黄色、浅绿的凸起图纹,似葡萄熟了,供人玩赏品味。
还有一种少见的梅花石,由小颗粒圆状纹路凸起形成,间或有条状枝杆,酷似绿萼梅花,华贵典雅,美不胜收。
绿泥墨画石石面的纹理或图案颇有中国传统水墨画的韵味,墨画石格调高雅,黑色线条极似素描钢笔画。
参考资料:百度百科-绿泥石
利用低品位矿石
我省的铝土矿资源中,中低品位矿石(铝硅比值,1.8~7)占很大比例,其中的低品位矿石(铝硅比值,1.8~4)更是一直无法利用。为解决这一难题,国内的许多科技工作者都在进行不懈的努力。
由中南大学钟掘教授领衔主持的“铝资源高效利用与高性能铝材制备的理论与技术”获2007年度国家科技进步一等奖,突破了中低品位铝矿资源采炼效率较低的技术障碍,大大提高了我国铝土矿资源保障年限。这个项目主要针对我国铝资源短缺、铝业先进材料无法满足国家重大战略需求、金属铝发展存在高耗能高污染等三大难题进行研究,目前共获得67项发明专利、7项成套技术和16种高性能铝合金材料与构件。项目发明的选矿拜耳法,可经济利用占我国铝土矿储量80%的中低品位铝土矿,缓解了当前铝资源无法满足工业发展需求的矛盾。而抗氧化低电阻碳素阳极制备等技术,使冶炼过程节能减排达10%以上,年节电量超过100亿kW·h。(中南大学,钟掘,我国铝业发展的重大技术创新,《中国铝业》,2007年第07期,总第103期;中南大学新闻网,《中南大学科研成果破解国内铝业三大难题》,2008年03月31日)
中国铝业股份有限公司顾松青、尹中林、李新华、刘祥民、武国宝等发明了一种中低品位铝土矿生产氧化铝的 *** ,2007年7月12日已申请专利,专利号:200710118667。涉及一种采用拜耳法处理中低品位铝土矿生产氧化铝的 *** 。其特征在于在采用的拜耳法工艺过程中,溶出过程是在中低品位铝土矿加入脱铝渣代替石灰作为添加剂,进行拜耳法溶出;溶出后赤泥经反向洗涤后与循环碱液混合,添加石灰进行溶出反应后,浆液分离出赤泥外排,得到的溶液部分反向洗涤拜耳法溶出赤泥后送拜耳法系统补碱,部分添加石灰反应后得到脱铝渣和拜耳法赤泥湿法处理的循环碱液,脱铝渣水合铝酸钙替代石灰添加到拜耳法溶出。本发明的 *** 为全湿法处理、流程简单、能耗低、碱耗低、氧化铝回收率高,适宜处理我国中低品位为主的铝土矿,资源利用率高,外排的赤泥量小,赤泥易于综合利用。
2004年中国有色金属工业协会在郑州组织召开了由中国铝业股份有限公司郑州研究院、山西分公司、中州分公司以及中南大学共同完成的“山西低品位铝土矿阶段磨矿——强化捕收浮选新技术”项目的鉴定会。与会专家听取了课题组的报告,审查了项目组提供的鉴定资料。专家认为,项目以山西低品位铝土矿为研究对象,系统地开展了实验室及工业试验研究,达到了预期目标,具有以下创新点:首次完成了山西低品位一水硬铝石型铝土矿的正浮选脱硅工业试验,形成了“铝土矿阶段磨矿——强化捕收及粗粒快速精选新技术”。工业试验运行稳定,在原矿铝硅比值4.4~5.1时,获得了精矿产率72.73%~77.78%、铝硅比值9.70~10.53、氧化铝回收率81.07%~85.42%的工艺指标。采用阶段磨矿,提高选择性碎解作用,使低品位铝土矿更好地实现单体解离,并可改善磨矿产物的粒级分布特性,降低硅酸盐矿物的泥化,有利于提高浮选指标和改善产品的沉降过滤性能;开发的混合型高效捕收剂对一水硬铝石有较强的捕收作用,提高铝硅矿物浮选分离的选择性和目的矿物的回收率;粗粒快速精选工艺显著优化了精矿粒度分布,提高了浮选指标,缩短了流程,降低了消耗;通过尾矿沉降和干法堆存技术研究,选择合适的絮凝剂和脱水剂,为铝土矿选矿生产和尾矿沉降、干法堆存提供了技术依据。该工艺解决了选矿回水利用的技术瓶颈,实现回水全部利用。专家认为,该项目为山西铝硅比值4~5的低品位一水硬铝石型铝土矿采用拜耳法溶出生产氧化铝提供了经济可行的选矿技术,整体技术达到国际领先水平。项目成果为山西低品位铝土矿的选矿生产奠定了基础,具有广泛的推广应用价值。(中国建材网,《山西低品位铝土矿阶段磨矿——强化捕收浮选新技术项目通过鉴定》,2006-8-15;氧化铝生产新工艺,《中国铝业》,2007年第07期,总第103期)。
中国铝业股份有限公司尹中林、范伟东、刘汝兴2007年7月12日申请专利,专利申请号200710118680.7,《一种从低品位铝土矿中提取氧化铝的 *** 》,涉及一种从低品位铝土矿中提取氧化铝以及综合利用提取氧化铝后残渣的工艺 *** 。其特征在于其提取过程是将 *** 铵配入低品位铝土矿进行烧结,所得烧成熟料经溶出后得到含 *** 铝铵的溶液,该溶液通过结晶的 *** 得到固体的 *** 铝铵,再将固体 *** 铝铵与氨气发生反应,得到氢氧化铝和 *** 铵,通过洗涤过滤,得到固体的氢氧化铝,经焙烧后可得到氧化铝产品;进入液相的 *** 铵经蒸发后,继续循环使用。本发明的 *** ,其过程使用的 *** 铵为弱酸性,对设备的腐蚀性小,且 *** 铵可以循环使用,整体工艺易于工业化应用,所得残渣量小,有利于提取氧化铝后残渣的综合利用。(中华人民共和国国家知识产权局,2007)。
河南省岩石矿物测试中心自1998年起与乌克兰国家矿产资源研究院进行接触,就河南省铝土矿脱硅等问题进行了友好会谈。1999年6月就使用乌方微生物技术脱除河南省中低品位铝土矿中SiO2试验研究工作达成意向。2000年9月至12月,确定了双方在河南省铝土矿脱硅方面的合作关系,签订了《科学技术合作协议书》。河南省岩石矿物测试中心提取了具有代表性的铝土矿——郑州铝厂小关铝土矿的样品,经破碎加工缩分后,分别作为实验用样和化学分析、矿物分析用样。该样品的物质组成研究表明:矿物的颜色呈现出灰色和黑灰色,致密性,呈隐晶质砂屑岩。根据X-衍射和差热分析结果,其主要矿物组成是一水硬铝石、白云母和叶蜡石。根据化学分析数据估算铝土矿的矿物组成如下:一水硬铝石质量分数为59%,白云母-绿泥石、高岭石(白云母为主)质量分数为20.5%,叶蜡石质量分数为16.0%,方解石质量分数为1.8%,黄铁矿质量分数为0.2%,钛矿物(如锐钛矿)质量分数为2.5%。矿铝硅比(w(Al2O3)/w(SiO2))为3.51。SiO2有10%存在于叶蜡石中、7.8%存在白云母中。中乌合作利用生物脱硅技术 *** 的重点,是对活性微生物的分离培养以及微生物对原矿的适应性。在铝土矿生物脱硅的过程中,使用光合自养菌——硅酸盐杆菌,该菌能够破坏铝硅酸盐晶格,并将硅转化为溶解态。利用从乌克兰引进的以及自己培养的菌种,对5个人工培养和3个自然培养的硅酸盐细菌菌株的脱硅能力进行了研究,开发了两个在硬水铝石铝土矿中最有活性的细菌矿株培养物。在初始阶段,硅酸盐细菌的脱硅能力是相当低的。说明铝土矿矿物组成的复杂性和难于分离性。在随后的强化性流程中,采用了连续的逐步适应性措施,将细菌用于所研究的原矿中。通过两年多的试验,成功地将铝土矿中最初质量分数为17.8%的SiO2降低到占总量的8.8%;铝土矿中Al2O3的质量分数由62.5%提高至74.1%。在生物反应物的作用下研究微生物浸硅的可能性方面,用获得的已知生物反应物来浸析57.4%的SiO2,铝硅比值达8.1,说明微生物浸硅工艺是相当有效的,铝硅比值也接近于标准指数。实验表明,在忽略pH、电位、细菌浓度、营养物质的质量分数理化因素对微生物脱硅工艺的效率产生影响后,借助于硅酸盐细菌的作用,可将58.3%的SiO2质量分数降至相应的百分率,铝土矿中铝硅比值从3.5可提高至8.4,利用微生物脱硅工艺是可行的。实验研究得到了中国工程院王淀佐副院长的指导和钟掘院士、刘业翔院士等几位专家的较高评价,认为这是铝土矿脱硅的一种新技术,开创了微生物技术在铝土矿脱硅中的应用。(中国国际人才交流大会,《中乌合作推动微生物法脱除铝土矿中二氧化硅项目新进展》,2008-07-09)
绿泥石族
本族仍然具2∶1型结构单元层,但在层间域夹有一层氢氧镁石八面体片,因此,绿泥石结构又称2∶1∶1型结构,如图15-39所示,相当于在滑石结构单元层间插入了由两层(OH)-夹一层Mg2+构成的Mg6(OH)12八面体片。在Mg6(OH)12片中,Mg位于6个(OH)-形成的八面体空隙中。
图15-39 绿泥石的晶体结构
按这样的结构得出的绿泥石化学式应为Mg6[Si8O20](OH)4·Mg6(OH)12或Mg12[Si8O20](OH)16,即滑石+氢氧镁石。但实际上绿泥石的成分总是与此有区别。这是因为两种结构单元大小不一样所致。按绿泥石的定向看,滑石的a0=5.28?,b0=9.15?。而氢氧镁石的晶胞较大“a0”=5.41?,“b0”=9.38?。只有当滑石层中有Al3+代Si4+使晶胞变大(Al3+半径比Si4+大)、氢氧镁石片中有Al3+代替Mg2+使晶胞变小(Al3+半径比Mg2+小)时,这两种结构单元的大小才能适应,组成稳定的绿泥石族矿物。
在绿泥石的化学成分中,主要特征是含有铝。其理想化学式应为
{Mg6[AlxSi8-xO20](OH)4}x-·{Mg6-xAlx(OH)12}x+
由于有铝代硅现象,其结构单元不再是滑石层和氢氧镁石片,而是类滑石层和类氢氧镁石片。两种结构单元间主要依靠Al3+的置换引起的±x电荷余额来联系,键力较弱。
此外,在绿泥石的成分中经常含有Fe2+、Fe3+以及其他阳离子。绿泥石主要根据Al3+代Si4+的多少,Mg2+和Fe2+的比率以及Fe2+和Fe3+的比率划分矿物种,但仅靠肉眼无法区别不同种的绿泥石。
自然界出现的绿泥石主要为三八面体型绿泥石,二八面体型者比较少见,后者经常含Fe3+较多。
由于绿泥石中有Al3+代Si4+,绿泥石应形成于稍高的温度或碱性环境中,但因绿泥石中常含大量的Fe2+和Fe3+,温度较高的环境会使含铁的氢氧化物片分解脱水(见后面粘土矿物热分析简介)。因此,绿泥石一般形成于中、低温热液蚀变作用或区域变质作用。一般含铁越多的绿泥石形成的温度越低。在沉积作用中亦可形成大量绿泥石,如鲕绿泥石,但大多数沉积成因的绿泥石具有蛇纹石结构而不具绿泥石结构,称7绿泥石。
本族矿物种用肉眼无法区分,现综合介绍如下:
[化学组成]成分变化很大,一般化学式为(Mg,Fe2+,Fe3+,Al)6[(Si,Al8)O20](OH)4·(Mg,Fe2+,Al)6(OH)12。此外,还可以有Ni、Cr等进入八面体片中。
[形态]单斜晶系,晶形呈假六方片状; *** 体呈鳞片状、细鳞片状或致密块状,沉积作用形成的鲕绿泥石通常呈鲕状或隐晶质块体。
[物理性质]暗绿色、绿黑色、暗灰色(鲕绿泥石);条痕淡绿色至浅灰绿色;玻璃光泽,解理面呈珍珠光泽,致密状 *** 体的光滑表面上呈蜡状光泽(在地质构造滑动面上最强),鲕绿泥石常无光泽。硬度2~2.5;解理平行{001},完全;薄片具挠性。相对密度变化大,2.6~3.3。
[成因产状]一般绿泥石广泛分布于变质岩中。岩浆岩中的普通辉石、普通角闪石、黑云母等暗色造岩矿物,受热液蚀变常大规模地改造为绿泥石。泥质沉积岩,特别是含有铁质的泥质岩石受热液蚀变或区域变质常形成绿泥石片岩或其他绿泥石质岩石。
鲕绿泥石形成于富含铁的沉积岩中,与菱铁矿、黄铁矿等共生。
[鉴定特征]形态、颜色、微绿色条痕以及硬度等可作初步鉴定的特征。当晶体较大、解理可见时,与云母的区别除颜色外,其薄片具挠性亦为重要特点。
[用途]规模较大的鲕绿泥石可作铁矿开采;鳞片状绿泥石粉可作填料。
(二)具有1∶1型结构单元层的层状硅酸盐
蛇纹石—高岭石族
本族矿物的单元层结构与上述各族不同,是由一层硅氧四面体片和一层八面体片复合而成的,因此称为1∶1型(图15-40)。
图15-40 蛇纹石结构示意图
这种结构单元层两面不对称,而且厚度最小,只有7?左右。与此相应的云母、滑石厚度为9~10,绿泥石则为14(包括结构中的类滑石层和类氢氧镁石片)。所谓七埃层状硅酸盐就是指具有这种不对称结构单元层的层状硅酸盐。
本族矿物由于单元层不对称,构造层常发生弯曲,形成波浪状构造、卷筒状构造,很难形成较大的晶体,常呈隐晶块体或土状块体产出,也可呈纤维状(细长的卷筒)形态。
本族矿物由于具有(OH)-层,在高温下易脱水,所以形成温度不高,其中高岭石主要形成于风化、沉积作用中。
蛇纹石Mg6[Si4O10](OH)8
[化学组成]MgO43.6%,SiO243.4%,H2O13.0%,杂质不多,可含少量Fe2+、Fe3+、Al3+、Ni2+等类质同象混入物,含镍多者称镍蛇纹石。
[形态]单斜晶系,晶体呈细鳞片状或显微鳞片状;通常呈致密状或凝胶状隐晶质形态产出。在裂隙中发育成的纤维状蛇纹石称蛇纹石石棉或温石棉,在电子显微镜中可以看到纤维是由蛇纹石层卷成的细长筒(硅氧四面体片在内,八面体片在外)。
[物理性质]绿色、浅绿色或墨绿色,有时呈白色蜡状,透明;条痕白色;玻璃光泽或蜡状光泽,石棉呈典型的丝绢光泽。硬度2.5左右;解理平行{001}完全。相对密度2.55~2.6。蛇纹石的条痕滴镁试剂缓慢变浅蓝色。
[成因产状]主要由富镁岩石受热液蚀变而成,特别是超基性岩中的橄榄石、顽火辉石等,受蚀变常形成大面积的蛇纹石,构成规模巨大的蛇纹岩体。其化学反应为
矿物学简明教程
白云质灰岩或白云岩受热液蚀变亦可形成蛇纹石,其颜色一般为白色、蜡黄或浅绿色。
[鉴定特征]绿色、冻胶状、蜡状光泽及常有石棉细脉等可为特征;与滑石、叶蜡石块体相似,但蛇纹石硬度稍高,在水泥地上划痕远不如滑石显著;叶蜡石不含镁(条痕滴镁试剂不变蓝);纤维状氢氧镁石很像温石棉,但易折,称脆棉,而温石棉具良好的柔韧性。
[用途]蛇纹石石棉为重要的工业矿物,具有极高的抗拉强度、良好的可纺性、耐热性、吸附性,广泛用作无机纤维增强和耐热材料;由于近年来检测到石棉有一定的致癌性,应用领域受限;蛇纹石大理岩为美观的建筑石材;色美致密的块体叫岫玉,是贵重的雕刻石材;蛇纹石可制备镁质耐火材料、钙镁磷肥原料、冶金溶剂、镁质陶瓷配料、镁盐晶须;镍蛇纹石可提取镍。
高岭石Al4[Si4O10](OH)8
[化学组成]Al2O339.5%,SiO246.5%,H2O14.0%,此外,还含有少量Mg、Ca、Na、K等杂质。
[形态]三斜晶系,一般呈土状块体,或疏松土状,在电子显微镜下可见六边形片状晶形。
[物理性质]白色,有时染色为浅褐、浅红、浅绿等色调;土状光泽。硬度1~2.5;解理平行{001},极完全。相对密度2.60左右。
[成因产状]主要由长石等矿物风化而成。此外,在低温热液蚀变时,亦可形成高岭石(高岭石一般在低温和酸性条件下形成):
矿物学简明教程
高岭石矿床类型主要有风化型、热液型和沉积型。与煤系沉积地层相关的高岭土矿床(包括煤矸石)规模大。
[鉴定特征]常呈白色土状块体,具吸水性,吸水后体积不膨胀,但具可塑性。蒙脱石吸水后常膨胀分散。高岭石吸水后易碎裂。详细区分需采用X射线衍射等分析 *** 。
[用途]陶瓷主要原料,在塑料、橡胶工业中用作补强剂,造纸填料,涂布纸涂料,玻璃和玻璃纤维配料,耐火砖、白水泥原料。可注意开发利用煤矸石中的高岭土。
埃洛石族
埃洛石(叙永石、多水高岭石)Al4[Si4O10](OH)8·4H2O
[化学组成]成分、结构与高岭石完全相似,但层间域中含有水分子,含量不定,一般不超过4;Al2O334.66%,SiO240.9%,H2O24.44%;可含有少量Mg2+、Ca2+、Na+、K+、Fe3+、Fe2+、Cr3+、Cu2+等杂质。
[形态]单斜晶系,一般为土状块体,电子显微镜下为棒状(与蛇纹石石棉一样呈卷筒状,由于Al3+比Mg2+半径小,故八面体片缩小,其卷筒四面体片在外,八面体片在内)。
[物理性质]与高岭石相似,相对密度2.1,完全脱水后可增至2.6(与高岭石同),失水后不再吸水。
[成因产状]与高岭石类似,有时先形成多水高岭石,脱去结晶水后再形成高岭石。四川叙永县盛产,故名叙永石。
[鉴定特征]与高岭石十分相似,其块体吸水后易裂,但详细鉴别需用进一步手段。
[用途]与高岭石相同。
(三)具有其他结构的层状硅酸盐
坡缕石(凹凸棒石)—海泡石族
本族矿物具有层状—链状过渡型结构。其层状硅氧骨干可以看成是由无数双链(坡缕石)或三链(海泡石)通过共用两侧的氧联结而成,相邻的链上四面体尖端(活性氧)分别朝向层的上方和下方。通过海泡石的结构示意图(图15-41)可以看到,海泡石晶体结构好像是由无数三链硅酸盐结构带共用底面两侧形成的。在其结构中,平行a轴有相当大的通道,其中充填着沸石水,交换性阳离子也可以进入此通道。由于以上结构特征,本族矿物具有下述共同特点:
图15-41 海泡石晶体结构示意图结构中“链”的方向垂直于图面
(1)其形态通常呈纤维状、毯状或土状,土状者在电子显微镜下亦呈长纤维状或短棒状;
(2)具有离子交换能力;
(3)具有很强的造浆性能,形成的泥浆在高温和遇盐水的情况下仍能保持稳定。
因此,虽然本族矿物在自然界的分布远不如高岭石、蒙脱石等广泛,但仍然在石油钻井、化学工业、非金属材料等方面受到重视,为目前急缺的矿物资源之一。
坡缕石和海泡石既可以是富镁岩石(白云岩、橄榄岩及富镁的火山岩等)受风化淋滤或热液蚀变的产物,也可以在含有镁和二氧化硅的湖、海中沉积形成。海泡石的形成要求碱性较强和更富镁的环境(pH=8.5),而坡缕石则可在较宽的pH值(7~9)和有较多铝的环境中形成。因此,海泡石不如坡缕石分布广,但在工业性能上,海泡石要优越得多。
海泡石Mg4(H2O)4[Si6O15](OH)2·8H2O
[化学组成]MgO24.88%,SiO255.66%,H2O19.46%,常有铝、铁等类质同象混入物。化学式中前面4个水分子为结晶水,它们参加阳离子镁的配位八面体的组成;后面8个水分子为沸石水,可以比较自由地出入于晶体中平行a轴的宽大孔道。在孔道中还可以有交换性离子进入。
[晶体结构]在图15-41中可以清楚地看到结晶水和沸石水的位置,属斜方晶系,T-O-T型———层链过渡型结构。
[形态]通常呈致密块状或土状,有时呈皮壳状、粉末状;在显微镜或电子显微镜下呈纤维状或棒状者居多,也有鳞片状。
[物理性质]通常为白色,有时微带黄褐、灰白或粉红色;土状光泽;透明。解理平行{110},完全;硬度2~3。相对密度2~2.5。质软并有滑腻感;粘舌并具涩感。
[成因产状]形成于富镁和二氧化硅的弱碱性溶液中(pH=8.5±)。在自然界的产状有两种:
(1)呈脉状、网脉状、皮壳状充填于白云质灰岩、白云质大理岩、蛇纹岩等岩石的裂隙中,几乎切穿所有其他矿物,是富镁岩石在淋滤作用或低温热液蚀变作用中形成的。这种产状的海泡石结晶度高,多呈长纤维状,似温石棉。其吸附性和在水介质中的分散性均好,工艺性能极佳。伴生矿物有蛋白石、石英、方解石等。
(2)呈层状、似层状、透镜状者产于沉积岩(碳酸盐岩石等)中,产状与围岩一致。其形成与蒸发化学沉积和火山沉积有关。海泡石的形成可以是同生沉积的,也可以是在成岩作用中形成的,甚至可形成于表生作用。矿石呈致密状、土状,颗粒细,肉眼不易识别。常与碳酸盐矿物、镁蒙脱石、坡缕石、滑石以及 *** 盐和卤化物矿物共生或伴生。其规模大,但质量不稳定。
[鉴定特征]肉眼不易鉴定,根据其产状、共生、伴生矿物以及物理性质初步辨认后,再通过X射线衍射、热分析、红外光谱以及电镜等进一步确认。
[用途]海泡石泥浆具有较高的抗温、抗盐、抗剪切力性能,为石油钻探,特别是海底钻井的优质泥浆原料。具优良的吸附脱色性能,为高分子化合物(树脂等)、食油、酒、药品的脱色、吸收有毒物质和净化剂。此外,还可作为载体用于 *** 农药。坡缕石与海泡石具有相近的性能,二者在工农业各方面均有广泛用途。
(三)绿泥石的胶结作用
自生绿泥石广泛分布于我国各含油气盆地,如四川盆地的三叠系和侏罗系、苏北盆地的古近系和新近系、东濮凹陷的古近系和新近系、吐鲁番-哈密盆地的侏罗系、南襄盆地的古近系和新近系、松辽盆地的侏罗系和古近系及新近系、鄂尔多斯盆地的三叠系和上古生界等,其中大多数的自生绿泥石是作为孔隙环边衬里方式产出的,下面将讨论这些胶结物的产状、形成机制和对储层的影响。
1.自生绿泥石的产状
无论是鄂尔多斯盆地上三叠统延长组还是四川盆地上三叠统须家河组,以及其他碎屑岩地层,孔隙的环边衬里(颗粒包膜)是自生绿泥石最主要的赋存状态,这种绿泥石的产出状态具有如下几个特点(黄思静等,2004):
(1)在颗粒接触处,通常缺乏绿泥石胶结物,因而孔隙的环边衬里是这类绿泥石更为确切的描述方式,同时颗粒的接触关系主要为点接触和线接触(图版8-4);
(2)存在自生绿泥石的砂岩,通常具有比较低的颗粒接触强度(点接触-线接触,图版8-4a),常与经历类似埋藏深度而不发育绿泥石砂岩颗粒间的线接触-凹凸接触(图版8-4b)形成强烈的对照;
(3)这种孔隙环边衬里的绿泥石通常是定向的和近于等厚的;
(4)在绿泥石胶结作用发生的地方,很少有自生石英的生长,更没有绿泥石环边胶结物在石英胶结物之上生长的现象(图版8-5);
(5)绿泥石环边经常在溶解的骨架颗粒的边界上形成一种绿泥石环边包围孔隙的结构,该特征类似于铸模孔,但没有发现绿泥石在溶解的长石粒内孔中形成环边。
2.自生绿泥石的形成机制
根据砂岩中自生绿泥石的赋存状态及相应的矿物学特征,其形成机理包括以下几个方面:
(1)由于绿泥石是一种近于等厚的环边,因而其沉淀作用应发生在沉积期后而不是沉积阶段或沉积作用以前,如果绿泥石的沉淀作用发生在沉积期或沉积作用以前,颗粒上的包膜总会表现为在一些地方较厚,而在另一些地方较薄或缺乏,因为沉积与搬运水体不会是静止的。
(2)绿泥石环边形成的时候,机械压实作用已使沉积颗粒进入接触阶段,并已调整到它们目前的相对关系,做出这种推论的主要依据是颗粒接触处没有自生绿泥石,因此环边绿泥石的沉淀开始于压实作用已进行到导致颗粒目前接触关系的早成岩阶段早期。
3.自生绿泥石与储层发育的关系
近年的研究表明,在砂岩储层发育与演化过程中,作为环边衬里的自生绿泥石的存在对孔隙的保存,尤其是深埋藏条件下孔隙的保存是有利的,孔隙度和这种产状绿泥石之间常表现为一种正相关关系。环边衬里的自生绿泥石主要从以下两个机理使砂岩孔隙得以保护:
(1)绿泥石环边的形成会显著提高岩石的机械强度和抗压实能力,同时埋藏成岩过程绿泥石继续生长所增加的机械强度平衡了埋藏成岩过程中不断增加的上覆载荷。这种机制不但使砂岩的原生粒间孔隙得以保存,同时也使由长石等骨架颗粒溶解形成的次生孔隙得以保存。
(2)绿泥石环边的形成对石英的胶结作用存在抑制,作为孔隙衬里的环边绿泥石通过分隔孔隙水与石英颗粒的表面来阻止自生石英胶结物在碎屑石英的表面成核。从而导致在绿泥石胶结作用发生的地方,很少有自生石英生长的现象。由于自生绿泥石是在较早成岩阶段形成的,因而其限制的主要是对储层具有负面影响的相对晚成岩阶段的自生石英的沉淀作用。
绿泥石化岩、青磐岩及其找矿意义
一、概述
绿泥石化是中-低温热液的一种重要和常见的交代蚀变。绿泥石是铁、镁、铝的含水铝硅酸盐矿物。由于成分变化大,在详细的绿泥石的分类中,可划分出三十几种绿泥石;其中对热液交代蚀变有意义的有镁绿泥石类,包括叶绿泥石、斜绿泥石、蠕绿泥石、镁绿泥石等;镁铁绿泥石类,包括铁叶绿泥石、辉绿泥石等;以及铁绿泥石类,包括鳞绿泥石、鲕绿泥石和铁绿泥石等。在显微镜下,一一加以区别,常有困难,所以这里以绿泥石概括之。
与绿泥石化有关的围岩主要是弱酸性、中性、基性火成岩及各种变质岩;超铁镁岩和酸性岩发生强烈的绿泥石化现象较少见;泥质岩或由其变成的角岩、泥灰岩、灰岩、白云质灰岩、复矿物砂岩等都可发生绿泥石化。
青磐岩(propylite)由里希霍芬更先(1868)提出,最初是指绿岩石化岩石。1928年美国林格仑确定它是热液蚀变产物,其有关的作用称为青磐岩化,其围岩为中性火山岩类,因此我国最初译为青安山岩。现在可以认为:青磐岩化作用主要发生在中-低温近地表条件,与青磐岩化有关的围岩主要是弱酸性、中性到基性的火山岩、次火山岩以及辉绿岩;共生矿物有碳酸盐、绿泥石、绿帘石、石英、绢云母、黄铁矿,其次是硬石膏、石膏、钠长石和冰长石等。由此可以认为,有关溶液的成分较为复杂,岩石的矿物组成也较复杂。一般可分为形成温度较高的绿帘青磐岩和形成温度较低的绿泥青磐岩。
与绿泥石化岩和青磐岩有关的矿床如:铁、铜、金、银、铅、锌、锡、钼和黄铁矿等热液矿床。
由于绿泥石化岩石主要表现为青磐岩,因此将它们一起来讨论,我们将与火山-次火山岩有关的绿泥石化岩称为青磐岩,而将其他围岩列入绿泥石化岩。
二、主要岩石类型
在交代蚀变过程中,绿泥石交代黑云母的现象最为常见。它可以沿黑云母的边缘、解理和中心进行交代,并可保持黑云母的假象(照片550;彩照156,157,158)。有时黑云母遭受绿泥石化时,可分解出粉末状氧化铁(磁铁矿、赤铁矿)和毛发状金红石等钛矿物(照片551,552;彩照157)。当火山岩遭受绿泥石化时,一般基质和铁镁矿物先被绿泥石所交代,其次是斜长石斑晶;在中、基性火山岩和浅成岩的气孔中,常有绿泥石、石英、碳酸盐及沸石等填充交代形成的杏仁体。杏仁体虽属填充产物,但其周围经常伴有绿泥石化和碳酸盐化现象存在(彩照159)。绿泥石交代角闪石和辉石等铁、镁硅酸盐也较常见,也常可保持其假象(照片551;彩照160)。有时也交代钾长石(彩照161,162)。
绿泥石片岩一般是基性火山岩变质成因的,分布十分广泛,它与热液交代蚀变的绿泥石化最明显的区别在于前者有明显的片理构造,而后者不具有,但当绿泥石化岩石遭受区域变质时形成的绿泥片岩,则两者就很难区分,如四川彭县和祁连山红沟黄铁矿型矿床中要区别出热液蚀变成因的绿泥石化岩就很困难,需深入研究。
与绿泥石化岩和青磐岩有关的交代蚀变岩主要有:
(1)碳酸盐-绿泥石青磐岩:这属于中-低温交代蚀变岩;围岩以中-基性火山岩及次火山岩为主;蚀变岩石一般为淡绿至暗绿色;呈致密块状,硬度小;有时有硫化物、磁铁矿和赤铁矿等呈浸染状伴生;有时碳酸盐呈变斑晶结构。绿泥石在岩石中分布常不均匀(照片553,554,555;彩照163,164,165)。在福建龙岩铁矿区中,辉绿岩也发育绿泥青磐岩(照片556)。
(2)石英-绿泥石岩和碳酸盐-石英-绿泥石青磐岩:在铅、锌、铜、锡、金、钨和铁等热液矿床中,石英-绿泥岩是一种较常见的交代蚀变岩。与其有关的围岩种类很多,其中以中-酸性及基性火成岩、钙质的页岩和砂岩以及不纯灰岩为主。当弱酸性的花岗闪长岩和花岗岩发生绢云母化、绢英岩化,甚至云英岩化过程中,造岩矿物可为石英-绿泥石岩所交代(照片557,558;彩照166)。但安山岩类有关的青磐岩化岩石中经常伴有绿泥石,其分布很广。
弱酸性岩完全转变为石英-绿泥石岩是没有见到的,这表明围岩的成分常是决定蚀变类型的因素之一。在铜、铅、锌硫化物矿床中,当围岩条件有利时,石英-绿泥石青磐岩和碳酸盐-石英-绿泥青磐岩较为普遍,其中还常有硫化物、萤石和碳酸盐矿物等共生。有的铁矿床中也可发育这种交代蚀变岩。碳酸盐-石英-绿泥青磐岩是常见的一种青磐岩(照片557,558,559)。
(3)绢云母-绿泥石青磐岩和绢云母-石英-绿泥石青磐岩:安山岩或粗安岩类火山岩和玢岩经中温热液交代蚀变,形成绢云母(或水云母)-绿泥石青磐岩是比较常见的(照片560;彩照167)。但这有两种情况:其一是围岩中含K2O较高,如英安岩、粗面岩和粗安岩,而一般安山岩和玄武岩却不利于这类蚀变;另一是成矿溶液含K2O较高,例如与斑岩铜、钼和金等矿床有关的热液蚀变。
(4)硬石膏-绿泥石青磐岩:硬石膏的形成温度范围很广,它可以和多种矿物组成多种交代蚀变岩(照片561,562;彩照168,169)。除此以外,在玢岩铁矿和黄铁矿型矿床中,可局部发育硬石膏-绿泥石青磐岩;有关的围岩主要是粗安岩和安粗岩系列的火山岩系和次火山岩。它有时是在纤磷钠长岩的基础上发展起来的。有时硬石膏呈斑状变晶,而绿泥石呈放射球状 *** 体,当磷灰石化岩石(“玢岩铁矿”矿床的围岩)叠加硬石膏-绿泥石交代蚀变时,其磷灰石常可保留。这种岩石呈浅绿、暗绿和紫色带绿色;绿泥石常呈不规则 *** 体,硬石膏有时呈变斑晶。
(5)萤石-绿泥石岩:这种岩石很少见到,但在湖南香花铺的含铍条纹岩矿床中个别不纯灰岩中发现有萤石-绿泥石岩的产出(彩照170)。
(6)绿帘石青磐岩:一般绿帘石青磐岩的形成温度较高,可称为高温相青磐岩,其中常分布有黄铁矿。在浙江平水铜矿中这种蚀变较普遍(照片563,564)。此外在吉林二道洋岔和宁芜坳陷的南山黄铁矿中也有局部分布(照片565,566)。
(7)绿帘-钠长青磐岩和绿帘-钠长-绿泥石岩:绿帘-钠长青磐岩比较常见(彩照171,172),其中钠长石常是当斜长石发生碳酸盐化或绿帘石化时,由于去钙长石化造成的。河北涞源矽卡岩型铁矿的内接触带也有类似蚀变(照片567)。
(8)普通青磐岩:这是由黄铁矿-绢云母-碳酸盐-绿泥石组成的一种典型的青磐岩,其分布最为广泛(照片568,569,570,571,572,573,574,575,576;彩照173,174,175,176,177,178)。从照片上可以清楚看出:青磐岩常保持原火山岩及火山碎屑岩的结构或变余结构。
三、找矿意义
(1)绿泥石化是中-低温热液矿床中常见的、分布广泛的一类交代蚀变作用。
(2)与绿泥石化有关的围岩种类很多,从酸性岩类一直到超铁镁岩,其中以弱酸性-基性岩的侵入岩最为重要,特别是它们的浅成岩和喷出岩;花岗岩类和超铁镁岩绿泥石化一般表现很弱,但不能忽视;沉积岩以泥质岩石为主,特别是泥质灰岩。成分相当的变质岩,在中-低温热液作用下,也常发生绿泥石化现象。
(3)青磐岩化是绿泥石化最常见的交代蚀变作用,其有关围岩以弱酸性-基性的火山-次火岩最为重要。组成青磐岩的矿物种类较多,因此岩石种类也较多。
(4)与绿泥石化岩和青磐岩有关的矿床的种类很多,如铁、铜、钼、铅、锌、金、银和黄铁矿型矿床等。“玢岩铁矿”和斑岩铜、钼、金矿的外围和顶部青磐岩以及成矿作用后期绿泥石化岩较常见;锡石-硫化物矿床、浸染状和脉状铅锌矿矿床、多金属矿矿床以及金-银等矿床中绿泥石化现象也较常见。
(5)在“玢岩铁矿”的下部或底部分布有钠长石化岩,斑岩铜、钼、金矿的下部常分布有钾长石化岩;在它们的顶部或上部除绿泥石化岩和青磐岩外,还常有泥化、绢英岩化、黄铁绢英岩化岩硅化帽相伴生,这些在找矿和勘探时是需要注意的。因此查明青磐岩和绿泥石化岩在空间上和时间上分布的特征是有一定意义的。
版权声明
本文仅代表作者观点,不代表本站立场。
本文系作者授权发表,未经许可,不得转载。