王 琦，马 龙，黄康俊，雷志远，谢淑云

(1.中国地质大学(武汉)地球科学学院，湖北 武汉 430074；2.西北大学地质学系，大陆动力学国家重点实验室，陕西 西安 710054；3.贵州省地质矿产勘查开发局，贵州 贵阳 550004)

1 引言

黏土矿物在自然界广泛分布，是<2 μm、具有无序过渡结构的层状、层链状硅酸盐(高翔，2017)。常见的黏土矿物有蒙脱石、伊利石、高岭石、蛭石等。作为化学风化的典型产物，黏土矿物的类型、含量和比值可以有效的指示大陆/海洋的风化过程、示踪古环境演变(董红梅，2009；方谦 等，2018；孙庆峰 等，2011；王颖 等，2018；赵德博 等，2015；Chamley，1989)。例如，高岭石属于T-O型层状硅酸盐，一般形成于风化后期，指示了强烈的化学风化作用；在南海陆架冰期沉积物中，高岭石/蒙脱石含量升高反映了冰川时期强烈的硅酸盐风化(Frings，2019；Zhao et al.，2018)；伊利石形成于相对干冷的环境，其结晶程度随温度降水的升高而降低，因此可以用于指示环境的温湿状况(方谦 等，2018)；蒙皂石族等属于海底热液自生黏土矿物，含量变化可反映海底热液活动等(吕华华，2011)。此外，由于不同黏土矿物所携带负电荷的能力不同、导致其吸附阳离子的能力有差别，因此黏土矿物的形成和转变过程被认为是风化过程中控制金属稳定同位素(如，Mg、Sr、Zn、Cu、K、Ca等)分馏的重要因素(Guo et al.，2019；Strandmann et al.，2020；Teng，2017)。综上，黏土矿物的定性尤其是定量分析是古环境研究中基础而又极为重要的工作。

目前，X射线衍射(XRD)是黏土矿物定性、定量分析常用的手段(高翔，2017)。随着矿物晶体数据库构建逐渐完善，黏土矿物定性分析已变得成熟简单可行，但定量分析还存在较大问题。一般而言，XRD定量分析是基于矿物的体积或重量与衍射强度成正比，因此通过混合相中衍射强度大小可以求得物相的体积分数或质量分数(赵瑶 等，2018)。基于此，建立了外标法、参比强度法、矿物强度因子法等矿物定量分析方法。外标法是将待测样品某物相衍射峰与其纯矿物(外标物质)同一衍射峰强度作比，直接得到其百分含量，此方法适用于两相混合物质(吴建鹏 等，2006)。参比强度法(K值法)是将刚玉作为内标，确定矿物某衍射强度与刚玉衍射强度比值K，再根据待测矿物与刚玉衍射峰强，定量计算矿物含量。但是，黏土矿物需粒度分选，刚玉作为内标难以研磨至与黏土矿物粒径一致，影响测试准确度，且样品无法回收(周翔 等，2018)。矿物强度因子法是利用黏土矿物独特的强度因子进行定量计算，选择黏土矿物不易受矿物化学组分影响的(060)衍射峰为定量峰以及10%氧化锌作为内标，峰强之比与含量之比的比值即为矿物强度因子，未知样品利用特征强度因子与衍射强度之比定量计算矿物含量，该方法准确度较高且适合多相物质，但矿物强度因子法数据库有待进一步完善(周翔 等，2018)。……