近年来,国家大力支持海洋事业,促使我国海洋经济发展取得了巨大的成就。山东半岛蓝色经济区建设是我国海洋发展战略的重要组成部分,“山东半岛综合地质调查”项目提上日程,而粘土矿物的组合特征及环境意义是综合地质调查不可或缺的基本元素。本文对从山东半岛局部海岸带取得的表层沉积物12个样品和长度为5.5m的钻孔1302进行研究,采用沉降法提取粘土矿物,利用X射线衍射法对粘土矿物的组合特征及矿物特征进行分析,并探讨X射线衍射测试条件对粘土矿物分析结果的影响;结合扫描电镜和能谱进行微形貌观察和成分分析,同时对钻孔沉积物进行粒度分析,并与粘土矿物相对含量进行数理统计相关性分析;得到的主要结论如下:(1)X射线衍射测试条件对粘土矿物分析结果有一定的影响。仪器功率增大,衍射强度随之增大,但并不是功率越大越好,通过实验,功率以6kW(40kV,150mA)最适宜。步进扫描方式下,步长和预置时间决定了扫描速度。步长影响分辨率,越大分辨率越低;预置时间影响衍射强度,预置时间增长则衍射强度增强;连续扫描方式下,扫描速度会影响衍射强度,速度越慢则衍射强度越大;采样宽度主要影响分辨率,采样宽度增大分辨率变差。扫描速度和采样宽度要合理组合。最终得出测试粘土矿物最有效率的测试条件为:电压40kV,电流150mA,连续扫描方式,扫描速度8°/min,采样宽度0.024°,测试一个粘土矿物样品用时3分37秒。(2)表层沉积物中粘土矿物含有四种:蒙脱石、伊利石、高岭石和绿泥石。大沽河口(青岛)表层沉积物中,伊利石相对含量最高平均为61.0%;其次为高岭石平均为16.0%;绿泥石平均为12.2%;蒙脱石平均为10.8%。粘土矿物组合类型是伊利石-高岭石-绿泥石-蒙脱石型,这与山东青岛胶州湾表层沉积物粘土矿物分布相似。黄河口(东营)表层沉积物中伊利石相对含量最高,平均55.3%;绿泥石相对含量平均为20.3%;高岭石相对含量平均为16.1%;蒙脱石相对含量平均为8.3%。粘土矿物组合类型是伊利石-绿泥石-高岭石-蒙脱石型,这与现代黄河三角洲近岸沉积物中粘土矿物的组成具有一定相似性。大沽河口(青岛)表层沉积物Kübler指数平均为0.396°;黄河口(东营)表层沉积物Kübler指数平均为0.334°,显然大沽河口(青岛)处的伊利石结晶度较差,水解作用相对强,与两地年降水量有一定关系,青岛年降水量比东营要多。从伊利石的化学指数的结果分析可知,两研究区均小于0.4,代表伊利石富Fe-Mg,是物理风化作用起主导作用的结果,(3)钻孔1302沉积物中矿物组成主要是粘土矿物(伊利石、绿泥石、高岭石和蒙脱石)和小部分石英以及长石。粘土矿物相对含量变化中,伊利石相对含量最高,42.9~71.2%,平均59.1%,绿泥石相对含量10.1~25.4%,平均17.7%,高岭石相对含量9.4~17.5%,平均13.8%,蒙脱石相对含量0~35.2%,平均9.4%。粘土矿物的组合类型是伊利石-绿泥石-高岭石-蒙脱石型,这与现代黄河口及近岸沉积物粘土矿物组成有一定相似性。伊利石Kübler指数变化范围0.312~0.463°2θ,与中国内陆黄土相比要高,说明其结晶相对较差。伊利石的化学指数变化区间是0.16~0.32,平均0.23,均小于0.4,可以看出伊利石是富Fe-Mg伊利石,是物理风化作用起主导作用的结果。(4)钻孔1302沉积物中,伊利石含量从底部到顶部呈波动变化,而蒙脱石含量与伊利石含量呈明显负相关关系,指示了寒冷、干燥的气候条件。高岭石含量变化不大,从底部到顶部整体呈由小增大的趋势。绿泥石含量变化趋势和伊利石含量变化相类似。粘土矿物的组成和分布主要受气候条件的控制,同时物源、水动力等条件也会有一定的影响。通过扫描电镜观察可知蒙脱石多呈棉絮状或片状的团聚体;伊利石呈片状堆积或分散状态,且最常见;绿泥石呈叶片状,颗粒较大。利用能谱分析可知研究区粘土矿物的显着特点是蒙脱石富钙,伊利石富钾且含有一定量的铁和镁,与伊利石化学指数相呼应。(5)钻孔1302沉积物通过粒度分析可知,沉积物主要为粉砂、砂及粘土。整个钻孔自下而上由粗变细再变粗再变细的变化过程,经历了三段沉积过程。整个钻孔沉积物的分选性大多较差,反映了当时沉积过程水动力作用较弱。钻孔沉积物的粒度变化与粘土矿物相对含量变化几乎没有相关性。