Ｒ－Ｑ 因子分析在白云岩岩相识别中的应用:以鄂尔多斯盆地奥陶系白云岩为例

探讨了Ｒ－Ｑ 因子分析在白云岩岩相识别中的应用。通过薄片鉴定，明确了膏盐溶角砾白云岩、紊乱角砾白云岩、活跃回流渗透白云岩以及隐伏回流渗透白云岩的主要显微特征，在此基础上进行了阴极发光实验及主、微量元素分析测试，并对各元素特征值进行了 Ｒ－Ｑ 因子分析。分析结果表明，膏盐溶角砾白云岩由于淡水溶蚀造成卤水型元素的流失以及淡水型元素的相对富集，使得主量元素中最相关的元素为Ｆｅ和 Ｍｇ；因含不等量的残余灰质组分，造成与回流渗透白云岩最相关的元素为 Ｃａ和 Ｍｇ；紊乱角砾白云岩中因黏土成分的增多，使得其富含各种吸附态分散元素，造成与其最相关的元素为稀土元素（Ｃｅ、Ｅｕ、Ｙｂ、Ｌａ）、Ｎｉ、Ｓｃ和 Ｎａ。研究结果表明:根据元素与元素之间、岩石与元素之间的相关性强弱，可以判别出不同成岩环境下的岩石类型。      

鄂尔多斯盆地奥陶系白云岩成岩相地球化学特征*

白云岩是鄂尔多斯盆地奥陶系海相碳酸盐岩层系最主要的岩石类型和天然气藏的主要储集层。文中探讨了鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组白云岩成岩相的岩相与地球化学特征及其识别方法。根据岩心及露头观察、薄片鉴定、全岩X衍射、元素分析和碳、氧、锶同位素测试数据,识别出8种白云岩成岩相类型(准同生云化相、膏盐溶角砾相、活跃回流云化相、隐伏回流云化相、海水云化相、表生岩溶角砾相、埋藏溶蚀相和埋藏重结晶相),其分别形成于蒸发海水、中等盐度海水、正常海水、早期淡水、表生淡水及地层水成岩环境,隶属于近地表、风化壳及中—深埋藏3个成岩系统。建立了Fe-Mn、Cs-Sc、(K×Tl)/Na-(Sc×Ni)/Sr、δ¹³C-⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 成岩相判别模版。弱活动性元素Sc、Ni和稳定重同位素¹³C、¹⁸O富集于蒸发海水类成岩相,较活动性元素Cs富集于中等盐度及正常海水类成岩相;K、Tl富集于还原环境成岩相,Fe、Mn富集于氧化环境成岩相;表生类成岩相以富含大量吸附态分散元素和 ⁸⁷Sr 为特征。研究结果表明,近地表及风化壳成岩系统决定了研究区马家沟组白云岩的成岩相及其地球化学特征,且岩相学研究及地球化学实验是开展白云岩成岩机理研究的有效手段。     

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组豹皮灰岩特征及其成因

在野外剖面观察与勘测的基础上,应用岩石薄片鉴定、地球化学分析和包裹体测温等方法,开展了鄂尔多斯盆地马家沟组沉积与成岩序列、碳酸盐岩岩相及地球化学特征研究,并分析和探讨了马四段和马六段豹皮灰岩的特征及其成因。鄂尔多斯盆地南部金粟山剖面马六段B亚段可划分为3个准层序组,其中下部2个准层序组以豹皮灰岩为主,且自下向上云斑的连续性及白云化程度呈现增强的趋势。云斑由有序度较高的自形-半自形白云石构成,具有相对较高的δ¹³C值和相对较低的 δ¹⁸O 及 ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 值,贫Fe、Mn等元素,包裹体均一温度及盐度较高。研究结果表明,鄂尔多斯盆地马四段和马六段的豹皮灰岩主要形成于埋藏阶段,是低海平面期渗入生物钻孔的蒸发海水在埋深和地温增加过程中白云化作用的结果。     

山西兴县关家崖剖面马五_5亚段核形石灰岩特征及成因

在观察兴县关家崖野外露头剖面马五_5亚段核形石灰岩岩性特征的基础上,进行了薄片镜下鉴定,开展了全岩X衍射,主、微量元素,锶和碳、氧稳定同位素及有机碳分析。研究结果表明,核形石灰岩形成于开阔海环境,准同生阶段核形石发生重结晶作用,浅埋藏期压实作用使巨晶方解石呈镶嵌接触并产生压力双晶纹;马五_5亚段底部核形石灰岩形成于海平面上升过程,未受早期淡水溶蚀;马五_5亚段顶部核形石灰岩形成于海平面下降过程,明显受早期大气淡水淋滤与溶蚀作用影响;在中—深埋藏阶段受地下热液影响,在水-岩作用过程中发生了同位素交换及有机质成熟及排烃作用。该套核形石灰岩的发现,明确了马五_5亚段形成于开阔海环境,这对于马家沟组烃源岩的研究具有参考意义。     

塔里木盆地中央隆起带寒武系-奥陶系白云岩成岩相及其地球化学特征

成岩相识别与划分有助于碳酸盐岩储层分类评价及预测。为了明确塔里木盆地中央隆起带寒武系-奥陶系的白云岩成岩相类型及特征, 通过岩心描述、常规及铸体薄片观察、X衍射分析以及粒度分析等方法, 首先对其岩相学特征进行了详细研究并对成岩相类型进行了划分, 在此基础上, 结合O、C稳定同位素测试方法以及Fe、Mn、Sr、Li、U等常、微量元素测试技术探讨了各类白云岩成岩相的地球化学特征并建立了各类成岩相的模式。研究结果表明, 塔里木盆地中央隆起带寒武系-奥陶系白云岩成岩相可划分为准同生云化亚相(PD-F)、浅埋藏隐伏回流渗透云化亚相(SLRD-F)、浅埋藏活跃回流渗透云化亚相(SARD-F)、表生风化壳岩溶亚相(WK-F)和构造破碎亚相(TF-F)共5类。其中, PD-F模式的白云岩云化流体主要来自咸化海水并受部分淡水影响, 表现出O同位素负偏, Fe、Mn、Sr和Li质量分数明显偏高的特征; SARD-F模式的白云岩基本形成于正常海水, 个别样品受到埋藏溶蚀或重结晶作用以及淡水影响, 整体表现为O同位素值与奥陶纪海水一致, Fe、Mn、Sr质量分数相对较低的特点; SLRD-F模式的白云岩形成环境相对封闭, 受淡水影响较小, 表现为O同位素值与海水一致, Fe、Mn质量分数相对较低, Sr质量分数相对较高的特征; WK-F模式的白云岩样品由于经历表生淡水溶蚀作用和埋藏期的白云化作用, 具有O同位素负偏, Fe、U质量分数较高, Sr质量分数较低的特征; TF-F模式的白云岩样品受到构造热液的影响, 具有O同位素负偏, Fe、Mn、U、Li质量分数低的特征。      

R-Q因子分析在白云岩岩相识别中的应用:以鄂尔多斯盆地奥陶系白云岩为例

探讨了R-Q因子分析在白云岩岩相识别中的应用。通过薄片鉴定,明确了膏盐溶角砾白云岩、紊乱角砾白云岩、活跃回流渗透白云岩以及隐伏回流渗透白云岩的主要显微特征,在此基础上进行了阴极发光实验及主、微量元素分析测试,并对各元素特征值进行了R-Q因子分析。分析结果表明,膏盐溶角砾白云岩由于淡水溶蚀造成卤水型元素的流失以及淡水型元素的相对富集,使得主量元素中最相关的元素为Fe和Mg;因含不等量的残余灰质组分,造成与回流渗透白云岩最相关的元素为Ca和Mg;紊乱角砾白云岩中因黏土成分的增多,使得其富含各种吸附态分散元素,造成与其最相关的元素为稀土元素(Ce、Eu、Yb、La)、Ni、Sc和Na。研究结果表明:根据元素与元素之间、岩石与元素之间的相关性强弱,可以判别出不同成岩环境下的岩石类型。     

渗流作用对砂砾石层灌浆的影响试验研究

通过在试验砂槽中进行灌浆试验,研究了渗流作用对砂砾石层灌浆的影响。首先,在选定水泥浆作为灌浆材料的前提下,验证了砂砾石材料的可灌性,确定了灌浆的有关参数,包括浆液水灰比、灌浆时间、灌浆压力、灌浆深度等;其次,在无渗流作用下,研究了灌浆压力、浆液水灰比与浆液扩散范围之间的关系;最后,在有渗流作用下,通过调整上下游水位差,研究了灌浆压力、渗流强度与浆液扩散范围之间的关系。研究结果表明,渗流作用对灌浆压力与浆液扩散范围所呈的线性关系无明显影响,不同灌浆压力条件下,渗流强度与浆液扩散范围之间呈明显的非线性关系