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页岩

发布时间:2021-01-14 05:17:55

1、什么是页岩,又是用来做什么的?

页岩抄是由黏土脱水胶结而成的岩袭石,是用来稳定水木建筑物。

页岩以黏土类矿物为主,具有明显的薄层理构造。按成分不同,分炭质页岩、钙质页岩、砂质页岩、硅质页岩等。

其中硅质页岩强度稍大,其余的较软弱,岩块抗压强度为19.61~68.65 MPa或更低。浸水后易发生软化和膨胀,变形模量较小,对水工建筑物的稳定性影响很大。

(1)页岩扩展资料:

页岩的硬度一般为普氏硬度系数1.5到3,结构比较致密的,其普氏硬度系数可以达到4~5,有的硬质页岩的硬度更高。

根据形成岩石时沉积情况的不同,页岩的塑性指数范围在5到23,有的页岩的塑性指数甚至超出了这一范围。

所以有的页岩实际上是不能作为烧结砖的原料的。页岩原料的干燥敏感性的高低,表现为多种多样的形式。

2、页岩的结构是什么?

页岩
粘土岩的抄一种。成袭分复杂,除粘土矿物(如高岭石、蒙脱石、水云母、拜来石等)外,还含有许多碎屑矿物(如石英、长石、云母等)和自生矿物(如铁、铝、锰的氧化物与氢氧化物等)。具页状或薄片状层理。用硬物击打易裂成碎片。是由粘土物质经压实作用、脱水作用、重结晶作用后形成。常见类型有:①黑色页岩。含较多的有机质。②碳质页岩。含有大量已碳化的有机质,常见于煤系地层的顶底板。③油页岩。含一定数量的沥青,黑棕色,浅黄褐色等,层理发育,燃烧有沥青味。
④硅质页岩。含有较多的玉髓、蛋白石等。⑤铁质页岩。含少量铁的氧化物、氢氧化物等。多呈红色或灰绿色。在红层和煤系地层中较常见。

3、页岩是什么岩

由黏土物质硬化形成的抄微小颗粒易裂碎,很容易分裂成为明显的岩层。
页岩是由黏土物质经压实作用、脱水作用、重结晶作用后形成,是黏土岩的一种。成分复杂,除黏土矿物(如高岭石、蒙脱石、水云母、拜来石等)外,还含有许多碎屑矿物(如石英、长石、云母等)和自生矿物(如铁、铝、锰的氧化物与氢氧化物等)。具页状或薄片状层理。用硬物击打易裂成碎片。
常见类型有:
(1)黑色页岩。含较多的有机质;
(2)碳质页岩。含有大量已碳化的有机质,常见于煤系地层的顶底板;
(3)油页岩。含一定数量的沥青,黑棕色,浅黄褐色等,层理发育,燃烧有沥青味。
(4)硅质页岩。含有较多的玉髓、蛋白石等,SiO2含量在85%以上;
(5)铁质页岩。含少量铁的氧化物、氢氧化物等。多呈红色或灰绿色。在红层和煤系地层中较常见;
(6)钙质页岩。含CaCO310%~30%;
此外,还有混入一定砂质成分者,称为砂质页岩。页岩抵抗风化的能力弱,在地形上往往因侵蚀形成低山、谷地。页岩不透水,在地下水分布中往往成为隔水层。

4、页岩(Shale)

一、概述

页岩是由弱固结的粘土经过中等程度的后生作用(压固、脱水、重结晶作用)形成的较强固结的、成分较复杂的、且具书页状或薄片状层理的粘土岩,是与未成岩的疏松的粘土相对应的一种岩石。页岩是一种新型的墙体材料用工业原料,在产品制造过程中具有性能稳定、塑性指标适宜、成型性能良好、烧结范围较宽、制品强度较高等特点,被认为是一种生产烧结砖不可多得的节能型原料。近些年来,在国家墙改政策的推动下,有关砖瓦企业逐步扩大原料品种,开始以页岩为主要原料来生产砖瓦,替代了沿袭使用数千年的传统的粘土原料。

二、矿物性质

页岩中的粘土矿物为层状构造的硅酸盐矿物,由于后生作用的影响,页岩中的矿物成分多种多样,极为复杂。一般粘土矿物都已转变为水云母,有时还有高岭石、蒙脱石等粘土矿物。另外,还有数量不等的碎屑矿物及原生矿物,如石英、长石、云母、绿泥石、角闪石等,也有化学成因的物质及有机质,如方解石、石膏及炭质、沥青质等。

页岩中粘土矿物的共同特点是晶体一般都很细小,在偏光显微镜下难以鉴定,但在电子显微镜下可见其具有晶架结构的鳞片状或管状外形,具有不高的折光率。结晶质的粘土矿物均属单斜晶系。化学成分为SiO2、Al2O3、H2O,有时含K,在某些矿物中Si和Al常被其他元素,特别是Mg、Fe所代替。除高岭石外的其他粘土矿物不易测定正确的硬度和密度。高岭石的颜色为白色或无色,其他粘土矿物则呈淡黄、淡红、淡蓝、淡绿等颜色。

在页岩中,常含有一些碎屑矿物和伴生矿物,主要有石英、长石、云母及重矿物。自生的非粘土矿物主要有水针铁矿、赤铁矿、褐铁矿、白云母、方解石等。该类矿物以大小不等的颗粒大量存在于页岩中,直接影响到页岩制品的质量及制品应用的可能性。

用作生产烧结空心砖、多孔砖的页岩中,矿物成分决定其原料质量的优劣。从制砖企业利用页岩原料生产的制品质量情况分析,以水云母(伊利石)为主要矿物的页岩,生产的制品质量最优,蒙脱石类矿物和高岭石族中的某些矿物次之,含量过多则在烧结过程中会使制品变形或开裂。以北京地区房山、门头沟两个墙体材料用页岩矿床的矿物组成为例,见表2-50-1。

页岩中的钾钠长石、含硫化合物是一种有害的组分,由于它的存在烧结砖中可形成 Na+、K+、

可溶性物质,当制品潮湿或遇水时,Na+、K+、

等离子会溶解、迁移,并在制品表面蒸发,形成白色的晶体,该现象称之为“析霜”,不仅影响到制品美观,而且可使制品发生体积膨胀,导致砖体开裂。矿物成分的种类和含量是判断砖用页岩质量好坏的标准之一。因此,在地质勘查评价工作中,必须引起足够的重视。

表2-50-1 页岩矿物组成

页岩的化学成分是衡量制品质量的重要因素之一。页岩的化学成分决定于其矿物组成和吸附离子如K+、Na+、Ca2+、Mg2+等,化学成分含量的变化大小主要是由矿床的形成条件和沉积环境所决定的。页岩由于产地不同、成因各异,其化学组成或含量波动范围很大,是不稳定的。页岩中最主要的化学成分是SiO2、Al2O3、Fe2O3、H2O等氧化物,其次是少量的TiO2、CaO、MgO、K2O、Na2O、SO3、P2O5、TiO2、MnO等氧化物。我国某些页岩矿床的矿石化学成分如表2-50-2所示。

三、用途

页岩被我国的砖瓦、水泥、陶粒等工业部门所利用,但用量不是很大。从节约土地资源、节约能源出发,大规模地利用页岩制作墙体材料不仅在资源利用方面开辟了新的途径,而且有很大的社会和经济意义。

表2-50-2 中国部分页岩矿床的矿石化学成分(wB/%)

利用页岩、煤矸石等为主要原料生产空心砖、多孔砖,符合我国建筑节能与墙体材料改革工作的政策。随着国家建筑事业的不断发展,墙体材料需求量也不断增长。我国有丰富的页岩资源和煤矸石资源,其质量完全可以满足制砖的要求,是一种理想的粘土砖替代原料。

四、地质特征

页岩矿床类型主要为沉积型。页岩矿体主要呈层状产出,单个矿区矿体长数十米至数千米,矿体总厚度数十米至上百米不等。矿体中矿石矿物成分以伊利石、蒙托石、高岭石等粘土矿物为主,含少量石英、长石等碎屑矿物。主要化学成分 SiO2一般含量为49.40%~64.62%,Al2O3含量一般为14.97%~19.14%,Fe2O3含量一般为4.81%~7.93%。

下面以北京市门头沟山神庙页岩矿床为例,说明页岩矿床的地质特征。本区地层为早期滨岸—潮间带沉积环境,铁岭组末期海退遭受风化剥蚀作用,提供了丰富的砂泥物质,沉积了一套以页岩、粉砂质页岩为主的岩层;中期由于海水加深,为潮下—浅海环境,形成一套灰、灰绿色页岩、伊利石页岩;晚期为潮下潟湖环境,形成一套以灰黑、黑色硅质页岩、含炭质页岩和伊利石页岩。

矿体赋存于青白口系下马岭组层位中,主要由灰色、灰绿色、灰黑色页岩和粉砂岩组成。底部为铁矿扁豆体、铁质粉砂岩及底砾岩,上部为黑色硅质页岩,与下伏铁岭组白云质灰岩、灰岩地层及上覆长龙山组石英砂岩为平行不整合接触。矿体呈板状,近南北向展布,出露长约1200 m,宽200~350 m,产状95°~110°∠21°~28°。矿体平均厚度74.04 m,矿物成分主要为伊利石54.53%、高岭石19.0%、石英19.0%、长石4.83%。矿石平均化学成分SiO2 63.81%、Al2O3 17.10 %、Fe2O3 7.59%、CaO 0.75%、MgO 1.48%、K2O 3.67%、Na2O 0.26%、SO3 0.814%,LOI 5.96%。伊利石泥质页岩矿石类型为矿区主要的矿石类型,岩石呈黄绿色或灰黑色,泥质结构,块状构造或页理构造。矿物成分伊利石、高岭石含量为40%~62%,镜下为近等轴粒状,粒径0.005mm左右,无色或浅黄色;蒙脱石15%~35%,片状,浅黄色,粒径0.005~0.01mm,岩石中的蒙脱石均匀分布,与水云母伴生,定向分布;水云母0~42%,无色片状,粒径0.005~0.05mm,在岩石中定向分布。少量黄铁矿、粉砂级碎屑、石英,其次为长石等。蒙脱石粉砂质页岩矿石类型,矿石呈灰黑色,泥砂质结构,页理构造。矿物成分为粘土类矿物82%,其中高岭石35%,镜下为近等轴粒状,粒径0.005mm左右,无色或浅黄色;蒙脱石47%,片状,灰黄色,粒径0.01~0.03mm,岩石中蒙脱石大多呈条带状集合体平行分布;水云母15%,无色片状,粒径0.01~0.05mm,在岩石中平行页理分布。此外岩石中还有少量半自形-他形、黑色不透明、粒径0.01~0.03mm的黄铁矿、粉砂级碎屑,分布不均匀。矿层中不含明显的夹层。

矿石塑性指数波动范围为5.0~9.7,中等塑性页岩,是理想的砖用原料。矿石的放射性强度IRa分别为0.13 Bq·kg-1、0.17 Bq·kg-1、0.16 Bq·kg-1和0.25 Bq·kg-1;Ir分别为0.34 Bq·kg-1、0.38 Bq·kg-1、0.36 Bq·kg-1和0.48 Bq·kg-1,均符合国家规定的A类产品IRa≤1.0 Bq·kg-1和Ir≤1.3 Bq·kg-1的安全标准。烧结性能试验,包括化学成分、成型、干燥、焙烧等物理性能的基本测试。通过试验,原料的基本工艺性能指标和基本工艺参数结果如表2-50-3、表2-50-4所示。原料可塑性的好坏可反映成型性能的好坏。矿山页岩的塑性指数均小于7,属较低塑性的原料。干燥敏感性系数均小于1,属低敏感性原料。干燥敏感性反映制品在干燥收缩阶段出现裂纹的倾向性,低敏感性的原料在干燥时不易出现裂纹,可以采用快速干燥的方式。

表2-50-3 原料成型的情况

(据北京市门头沟山神庙页岩矿床普查报告,2006)

表2-50-4 原料化学成分和物理性能测试结果

(据北京市门头沟山神庙页岩矿床普查报告,2006)

五、矿床分布

页岩产出于各个不同的地质时代,其中,适用于新型墙体材料烧结砖用页岩集中产于蓟县纪、青白口纪、二叠纪、三叠纪、侏罗纪和白垩纪。

页岩矿床在我国地理上的分布虽然有一定的局限,但质优、量富、符合新型墙体材料用的页岩依然具有巨大的资源潜力。根据目前已有的地质资料和生产应用情况来看,适合制砖的页岩资源主要分布在华北地区的北京、内蒙古、河北北部及天津蓟县,东北地区的黑龙江、吉林、辽宁,西南地区的四川、重庆、广西、贵州,西北地区的新疆,华东地区的山东等地。

六、可供资源

根据国土资源部《全国矿产资源储量通报》(表2-50-5),截止2005年底,我国已开展过不同程度地质工作、不同矿山规模、不同用途(砖瓦、陶粒、水泥配料用页岩)的页岩矿山有113处,总资源储量约22.95×108t。其中,砖瓦用页岩原料矿山14处,储量75706×104t,基础储量3524.69×104t,资源量11.35×108t,资源储量总计约11.78×108t。已探明资源储量的矿山主要分布于北京、广西、贵州、新疆等地。

表2-50-5 中国页岩矿床查明资源储量的情况

(据国土资源部《全国矿产资源储量通报》,2005)

5、页岩的用途

页岩是一种沉积岩,成分复杂,但都具有薄页状或薄片层状的节理,主要是由黏土版沉积经压权力和温度形成的岩石,但其中混杂有石英、长石的碎屑以及其他化学物质,根据其混入物的成分,可分为:钙质页岩、铁质页岩、硅质页岩、炭质页岩、黑色页岩、油母页岩等。含铁的呈褐红、棕红等色,还有黄色、绿色等多种颜色。页岩抗风化力弱。
其中铁质页岩可能成为铁矿石,油母页岩可以提炼石油,黑色页岩可以作为石油的指示地层。以上产品的副产品以及不能用做以上用途的页岩,还可以用作制砖、水泥、陶粒等产品的原料。

6、页岩有什么用啊

利用页岩陶粒做为轻集骨架料,掺入陶砂、矿渣或煤灰等工业废渣,采用水泥做为胶凝材料,所生产的产品具有体轻、保温、节能等特点。采用该产品做为建筑物墙体材料,可实现建筑节能

7、什么是页岩?

由黏土物质硬化形成的微小颗粒易裂碎,很容易分裂成为明显的岩层。

页岩是由黏土物质经压实作用、脱水作内用、重结晶作用后形成,是黏土岩的一种。成分复杂,除黏土矿物(如高岭石、蒙脱石、水云母、拜来石等)外,还含有许多碎屑矿物(如石英、长石、云母等)和自生矿物(如铁、铝、锰的氧化物与氢氧化物等)。具页状或薄片状层理。用硬物击打易裂成碎片。

常见类型有:

(1)黑色页岩。含较多的有机质;

(2)碳质页岩。含有大量已碳化的有机质,常见于煤系地层的顶底板;

(3)油页岩。含一定数量的沥青,黑棕色,浅黄褐色等,层理发育,燃烧有沥青味。

(4)硅质页岩。含有较多的玉髓、蛋白石等,SiO2含量在85%以上;

(5)铁质页岩。含少量铁的氧化物、氢氧化物等。多呈红色或灰绿色。在红层和煤系地层中较常见;

(6)钙质页岩。含CaCO310%~30%;

此外,还有混入一定砂质成分者,称为砂质页岩。页容岩抵抗风化的能力弱,在地形上往往因侵蚀形成低山、谷地。页岩不透水,在地下水分布中往往成为隔水层。

8、什么是页岩?

由黏土物质来硬化形成的源微小颗粒易裂碎,很容易分裂成为明显的岩层。

页岩是由黏土物质经压实作用、脱水作用、重结晶作用后形成,是黏土岩的一种。成分复杂,除黏土矿物(如高岭石、蒙脱石、水云母、拜来石等)外,还含有许多碎屑矿物(如石英、长石、云母等)和自生矿物(如铁、铝、锰的氧化物与氢氧化物等)。具页状或薄片状层理。用硬物击打易裂成碎片。

常见类型有:

(1)黑色页岩。含较多的有机质;

(2)碳质页岩。含有大量已碳化的有机质,常见于煤系地层的顶底板;

(3)油页岩。含一定数量的沥青,黑棕色,浅黄褐色等,层理发育,燃烧有沥青味。

(4)硅质页岩。含有较多的玉髓、蛋白石等,SiO2含量在85%以上;

(5)铁质页岩。含少量铁的氧化物、氢氧化物等。多呈红色或灰绿色。在红层和煤系地层中较常见;

(6)钙质页岩。含CaCO310%~30%;

此外,还有混入一定砂质成分者,称为砂质页岩。页岩抵抗风化的能力弱,在地形上往往因侵蚀形成低山、谷地。页岩不透水,在地下水分布中往往成为隔水层。

9、页岩和砂岩

两者主要的区分就是颗粒大小和粘土矿物与胶结物和砂质的“含量比”不同。专

砂岩是由碎屑沉积形成的,和生属物沉积形成的如煤,以及化学沉积形成的如石膏、碧玉不同,碎屑可以是其他岩石或某些矿物晶体,胶结这些碎屑物质的可以是方解石、黏土或硅土,碎屑粒径在0.1—2毫米之间,粒径过小会形成片岩或页岩,过大会形成砾岩或角砾岩。
含氧化铁条纹的砂岩砂岩的形成分为两个阶段,首先砂粒一层层地沉积,可能是水或大气搬运造成的;然后在压力的作用下,被从上面淋滤下的碳酸钙或硅质胶结到一起,其中含有的铁、硅、锰等元素会造成砂岩不同的颜色。 由于沉积环境的差别,使得各种砂岩有不同的节理、粒径、颜色和性质,主要有陆相沉积和海相沉积两大类。
页岩是一种沉积岩,成分复杂,但都具有薄页状或薄片层状的节理,主要是由黏土沉积经压力和温度形成的岩石,但其中混杂有石英、长石的碎屑以及其他化学物质,根据其混入物的成分,可分为:
钙质页岩、铁质页岩、硅质页岩、炭质页岩、黑色页岩、油母页岩等其中铁质页岩可能成为铁矿石,油母页岩可以提炼石油,黑色页岩可以作为石油的指示地层。

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