頁岩是一種沉積岩,成分複雜,但都具有薄頁狀或薄片層狀的節理,主要是由黏土沉積經壓力和溫度形成的岩石,但其中混雜有石英、長石的碎屑以及其他化學物質,根據其混入物的成分,可分為:等其中鐵質頁岩可能成為鐵礦石,油母頁岩可以提鍊石油,黑色頁岩可以作為石油的指示地層。頁岩形成於靜水的環境中,泥沙經過長時間的沉積,所以經常存在於湖泊、河流三角洲地帶,在海洋大陸架中也有頁岩的形成,頁岩中也經常包含有古代動植物的化石。有時也有動物的足跡化石,甚至古代雨滴的痕跡都可能在頁岩中保存下來。
基本介紹
- 中文名:頁岩
- 外文名:Shale
- 日文名稱:ページ岩
頁岩定義,頁岩形成,化學性能,黑色頁岩,碳質頁岩,油頁岩,矽質頁岩,鐵質頁岩,鈣質頁岩,其他,物理性能,
頁岩定義
頁岩:是一種沉積岩,成分複雜,但都具有薄頁狀或薄片層狀的節理,主要是由黏土沉積經壓力和溫度形成的岩石,但其中混雜有石英、長石的碎屑以及其他化學物質,根據其混入物的成分,可分為:鈣質頁岩、鐵質頁岩、矽質頁岩、炭質頁岩、黑色頁岩、油母頁岩等其中鐵質頁岩可能成為鐵礦石,油母頁岩可以提鍊石油,黑色頁岩可以作為石油的指示地層。
頁岩形成
頁岩形成於靜水的環境中,泥沙經過長時間的沉積,所以經常存在於湖泊、河流三角洲地帶,在海洋大陸架中也有頁岩的形成,頁岩中也經常包含有古代動植物的化石。有時也有動物的足跡化石,甚至古代雨滴的痕跡都可能在頁岩中保存下來
由黏土物質硬化形成的微小顆粒易裂碎,很容易分裂成為明顯的岩層。粘土岩的一種。成分複雜,除粘土礦物(如高嶺石、蒙脫石、水雲母、拜來石等)外,還含有許多碎屑礦物(如石英、長石、雲母等)和自生礦物(如鐵、鋁、錳的氧化物與氫氧化物等)。具頁狀或薄片狀層理。用硬物擊打易裂成碎片。是由粘土物質經壓實作用、脫水作用、重結晶作用後形成。由極細的粘土、泥質,經過緊壓固結、脫水、重結晶後形成的,具有薄頁狀層理構造的粘土岩,稱為頁岩。(頁理是鱗片狀的粘土礦物在壓緊過程中,平行排列而成的)頁岩緻密,硬度低,表面光澤暗淡。含有機質的呈灰黑、黑色。
含鐵的頁岩呈褐紅、棕紅等色,還有黃色、綠色等多種顏色。頁岩抗風化力弱,在地形上常形成低山低谷。頁岩不透水,往往成為不透水層或隔水層。
由黏土物質硬化形成的微小顆粒易裂碎,很容易分裂成為明顯的岩層。粘土岩的一種。成分複雜,除粘土礦物(如高嶺石、蒙脫石、水雲母、拜來石等)外,還含有許多碎屑礦物(如石英、長石、雲母等)和自生礦物(如鐵、鋁、錳的氧化物與氫氧化物等)。具頁狀或薄片狀層理。用硬物擊打易裂成碎片。是由粘土物質經壓實作用、脫水作用、重結晶作用後形成。由極細的粘土、泥質,經過緊壓固結、脫水、重結晶後形成的,具有薄頁狀層理構造的粘土岩,稱為頁岩。(頁理是鱗片狀的粘土礦物在壓緊過程中,平行排列而成的)頁岩緻密,硬度低,表面光澤暗淡。含有機質的呈灰黑、黑色。
含鐵的頁岩呈褐紅、棕紅等色,還有黃色、綠色等多種顏色。頁岩抗風化力弱,在地形上常形成低山低谷。頁岩不透水,往往成為不透水層或隔水層。
化學性能
不同的頁岩,其化學成分指標也是不一樣的,自然界存在的頁岩,其化學成分含量變化也是比較大的。一般情況下,頁岩的Si02,含量在45%~80%之間波動,A12O3量在12%-25%之間波動,Fe2O3含量在2%-10%之間波動,CaO含量在0.2%-12%之間波動,MGO含量在0.1%-5%之間波動。
黑色頁岩
含較多的有機質與細分散狀的硫化鐵,有機質含量達3—10%,外觀與碳質頁岩相似,其別在於黑色頁岩不染手。
碳質頁岩
含有大量已碳化的有機質,常見於煤系地層的頂底板。
油頁岩
含一定數量乾酪根(>10%),黑棕色,淺黃褐色等,層理髮育,燃燒有瀝青味。
矽質頁岩
含有較多的玉髓、蛋白石等,SiO2含量在85%以上。
鐵質頁岩
含少量鐵的氧化物、氫氧化物等。多呈紅色或灰綠色。在紅層和煤系地層中較常見。
鈣質頁岩
含CaCO3,但不超過25%,否則過渡泥灰岩類。[3]
其他
混入一定砂質成分者,稱為砂質頁岩。
物理性能
頁岩的硬度一般為普氏硬度係數1.5~3,結構比較緻密的,其普氏硬度係數可以達到4~5,有的硬質頁岩的硬度更高。頁岩的顆粒組成與它的自然顆粒級和成岩原因有關,顆粒組成變化的波動幅度較大,從而影響頁岩的其他性能。根據形成岩石時沉積情況的不同,頁岩的塑性指數範圍在5~23,有的頁岩的塑性指數甚至超出了這一範圍。故有的頁岩實際上是不能作為燒結磚的原料的。頁岩原料的乾燥敏感性的高低,表現為多種多樣的形式。通常用乾燥敏感性係數來衡量,它的範圍一般在0.4-1.6之間,對於有些塑性非常高的頁岩來說,它的乾燥敏感性係數可能更高。頁岩的乾燥線收縮率,根據其種類不同也有很大的變化,其變化範圍在2.5%-10%.