对天津蓟县中元古界长城系串岭沟组上部黑色页岩中的纳米级自生伊利石,通过高分辨透射电镜,电子衍射仪、能谱仪、X射线粉晶衍射仪、环境扫描电镜进行了深入的微结构研究。在对研究区域粘土矿物进行的基础研究工作上,选择了以1M多型为主的伊利石样品,结合各种电子显微像(一维晶格像、二维晶格像、一维结构像、近原子结构像)的分析,揭示了几纳米至几十纳米堆垛层厚的自生伊利石中存在各种特殊生长现象、丰富的结构缺陷以及多型之间的层内逐步转变模式。在自生伊利石中不仅由于层间K离子的缺失导致单元层间位错,而且由于四面体中富Al,导致伊利石单元层内两个四面体之间的位移发生变化,形成单元层内"过位移"和"不足位移"的特殊结构。另外,伊利石单元层(TOT)中存在四面体层倒转的特殊结构,它实质是由基氧原子面和顶氧原子面的反转形成。研究发现伊利石颗粒的化学成分不均匀,这与其不均一的晶体结构密切相关,这种结构可直接从电子显微像斑驳的结构上反应出来,而它实际上是伊利石晶畴之间的过渡和结合引起的。本研究揭示了低温、地表、成岩带中自生伊利石结构具有非常大的无序性、不均一性以及亚稳定性,说明自生伊利石的形成是一个晶畴生长为主的过程。
英文主题词JIxian section in Tianjin city; shale; authigenic illite; high-resolution transmission electron microscopy; microstructure