有机组分对长石溶解和次生孔隙发育的影响

在储层温度下，长石溶解于有机组分水溶液的模拟实验提示了许多重要事实，这些事实对于含长石砂岩中次生孔隙的形成具有重要的意义。实验采用油田水中两种最常见的羧酸，一种多元羧酸和一种酚（儿茶酚）。草酸盐溶液能显著提高长石的溶解速率。但这种疚在溶液中存在钙和镁时明显受到抑制。醋酸盐的存在能有效地缓冲地下流体的ｐＨ值，进控制长石的溶解速率。在醋酸盐缓冲溶液里，当ｐＨ值由中性降为酸性时，钾长石的溶解速率增大。然     

pH值对长石溶解度及次生孔隙发育的影响

本文从长石溶解反应的机理及各离子形态在溶液中分布的热力学角度出发 ,论述了pH值对三个长石端员及高岭石在流体中溶解度的影响。在此基础上 ,进一步探讨了流体酸碱度对长石向高岭石转化和次生孔隙发育程度的制约 ,并提出了衡量次生孔隙发育程度的参数———转化系数D。     

东营凹陷碎屑岩储层长石溶蚀、Al迁移富集特征

成岩作用过程中骨架颗粒长石的溶蚀淋滤是碎屑岩储层形成次生孔隙的重要作用。长石在溶蚀反应中Al元素的活动性最低,只有在流体动力较强的条件下Al才发生迁移作用,长石溶蚀反应中高岭石的形成与分布受控于Al的迁移富集能力。因此研究成岩元素Al在流体中迁移富集特征对于储层评价具有重要意义。运用铸体薄片、扫描电镜以及粉晶衍射等分析测试技术,对东营凹陷碎屑岩储层的成岩特征进行了研究,结果在镜下可见研究区长石溶蚀以及Al的迁移富集特征明显。通过斜长石溶蚀形成高岭石的化学反应方程式,对比反应前后斜长石含量的变化,对河140井2 9213~2 9258 m深度段的砂岩进行了理论高岭石含量的计算。这种理论计算结果和实际形成高岭石含量曲线的差异,说明相对开放体系里长石溶蚀产物Al发生了微观的迁移富集作用。通过研究牛庄凹陷砂岩夹层中高岭石的含量分布特征,发现在砂泥岩界面靠近砂体一侧出现高岭石的富集,说明长石溶蚀产物Al在一定的流体动力条件下发生了迁移富集。研究区储层中长石溶解后形成高岭石,且其分布基本上受流体活动活跃的砂/泥岩界面位置和岩石物性控制。以钠长石和钾长石溶蚀形成高岭石和石英为例,对成岩反应前后岩石的体积变化进行了理论计算,结果表明如果长石溶解产物Al没有发生较大尺度的迁移,那么长石溶蚀后几乎相等体积的次生矿物将会沉淀充填孔隙。对于碎屑岩储层,次生孔隙发育的岩相学特征只能说明砂岩骨架颗粒发生了溶蚀作用、引起了孔隙重新分布、增加了砂体的非均质性,不足以说明砂岩孔隙度是否会真正提高。同时高岭石含量不能作为有效次生孔隙发育的标志,只有在Al发生迁移净输出之后,才能真正提高储集层的物性。     

长石溶解模拟实验研究综述

在综合分析前人研究成果基础上,对长石溶解模拟实验研究进行了综述.研究表明,长石溶解与其成分、结构、反应的温压条件以及流体性质等有关.在相同的温压条件下,3种长石的稳定性依次为:钾长石>钠长石>钙长石,且温度升高可加强长石的溶解能力,促进长石的溶解,而压力的变化对长石的溶解影响不大.长石的溶解速率在酸性区域随pH值增大而减小、在中性区域溶解速率低且受影响小、在碱性区域随pH值增大而增大.有机酸通过提供H+、络合金属元素来提高长石的溶解度.长石的溶蚀速率与颗粒的总表面积大小以及颗粒表面粗糙度有关,总表面积越大,表面越粗糙,则反应速率越快,而且溶液的矿化度越低越有利于长石的溶解.长石的溶解过程由表面反应和扩散反应所控制,描述长石溶蚀机理的模型主要包括:表面反应模型和淋滤层扩散模型.     

有机酸对长石溶解度影响的热力学研究

为明确认识有机酸（草酸、醋酸）对长石溶解度及储层次生孔隙发育的影响，本文利用热力学方法，计算了不同温度、酸度下钾长石在含有醋酸根0.05mol/L、草酸0.0055mol/L的溶液中的溶解度及草酸和醋酸对溶液酸度的影响，计算的结果表明醒酸根与铝的络合作用只发生在偏酸性的溶液体系中，并且随温度升高要求酸度增加，实际的络合能力降低，醋酸根的络合作用对长石溶解度的增加作用极及有限，最高时不足一倍；但醋酸能有效地缓冲溶液酸度，从而提高长石溶解度。草酸根与铝的络合作用发生在弱碱性至酸性条件下，温度升高，络合能力增加，络合效应对长石溶解度，草酸根上铝的络合作用发生在弱碱性至酸性条件下，温度升高，络合能力增加，络合效应对长石溶出量的增加最多可达2个数量级以上，草酸的浓度太低无法通过缓冲溶液在较高的酸度下来促进长石的溶解，草酸和醒酸能否促进储层次生孔隙的发育取决于盆地流体的酸度及组成流体的缓冲体系。     

低温条件下长石溶解模拟实验研究

为了研究有机酸和无机酸对长石的溶解能力以及不同有机酸对长石溶解能力的差异,笔者等在80℃条件下,在不同pH值（4、6和8）的分别含有盐酸、乙酸和草酸的溶液中,对碱性长石和斜长石进行了溶解模拟实验研究。实验结果表明：酸性(pH=4)和弱酸性(pH=6)条件下,乙酸对两种长石的溶解能力大于草酸,碱性条件(pH=8)下草酸的溶解能力最大,无论在酸性或碱性条件下,有机酸对长石的溶解能力均高于无机酸,酸性(pH=4)条件下,斜长石与碱性长石溶解量差别不大,在弱酸性(pH=6)和碱性(pH=8) 条件下,斜长石的溶解量高于碱性长石。     

成岩过程中长石、高岭石、伊利石之间的物质交换与次生孔隙的形成：来自鄂尔多斯盆地上古生界和川西凹陷三叠系须家河组的研究

根据我国鄂尔多斯盆地上古生界和四川盆地三叠系须家河组砂岩成岩作用和次生孔隙形成机制的研究,总结了碎屑岩成岩过程中长石、高岭石、伊利石之间的物质交换及其对次生孔隙形成的影响。研究表明：（1）砂岩埋藏前组成中长石的类型及相对含量、含膨胀层的粘土矿物（如同期火山物质）的数量、系统的开放性与封闭性以及流体中额外钾离子的存在与否直接控制了长石的溶解方式和次生孔隙的形成机制;（2）在热力学上最不稳定且低温条件下更易溶解的偏基性斜长石在同生到埋藏成岩作用初期已大量溶解,并伴随高岭石的沉淀,在热力学上相对稳定的钾长石是保存时间最长的长石类型,也是以后埋藏成岩过程中对次生孔隙贡献最多的长石类型;（3）在埋藏成岩作用初期到120—140℃古地温以前的成岩阶段中,蒙皂石．伊利石的转化反应是克服埋藏成岩过程中钾长石溶解动力学屏障的重要机制,如果骨架颗粒中存在较多的钾长石和较多的含膨胀层的粘土矿物,则次生孔隙主要由钾长石溶解提供,并有斜长石的钠长石化或自生钠长石沉淀,这是鄂尔多斯盆地上古生界石盒子组和三叠系延长组次生孔隙的主要形成机制;（4）在120～140℃古地温以后的深埋藏成岩阶段中,高岭石的伊利石化是克服埋藏成岩过程中钾长石溶解动力学屏障的另一重要机制,而钾长石的溶解又是封闭条件下高岭石的伊利石化的必要伴随反应,地层中钾长石和高岭石的相对数量控制了长石的溶解以及溶解产物中钾长石、高岭石、伊利石三种矿物间的数量关系,只要地层中钾长石（或高岭石）没有消耗完,钾长石的溶解和高岭石伊利石化反应就会持续发生并在深埋藏条件下形成次生孔隙,这是鄂尔多斯盆地东部太原组和四川盆地三叠系须家河组二段砂岩?     

不同淡水成岩体系下长石溶蚀的对比实验

在相同温度、压力（25℃,101325 kPa）条件下,通过对不同淡水成岩体系下长石溶蚀的对比实验来探讨大气水-砂岩的相互作用,实验证实了大气水对铝硅酸盐矿物确实存在淋滤作用,可以形成次生溶孔。该实验分别模拟了含泥开放体系、无泥开放体系和无泥封闭体系等3种不同成岩体系下的天然淡水对长石的溶蚀。反应后检测溶液中的Al3＋,Si4＋,Ca2＋,K＋,HCO3-等离子浓度的变化及不同体系下的钾长石和石英颗粒的扫描电镜（SEM）观察结果表明：长石在3种体系内均有不同程度的溶蚀,并且溶蚀的程度表现为,含泥开放体系＞无泥开放体系＞无泥封闭体系。无泥开放体系和无泥封闭体系下长石发生溶蚀的同时,也观察到石英的微溶蚀。在这3种成岩体系下,长石溶蚀程度与有机质含量、pH值有相关性,在开放体系中长石溶蚀较封闭体系更加明显。     

松辽盆地北部中——深层砂岩的次生孔隙研究

松辽盆地北部中——深层砂岩的次生孔隙主要是由不稳定的骨架颗粒组分溶解而成,按结构系列,次生孔隙可划分为八种类型。斜长石的溶解是造成次生孔隙的主要原因,它可以在埋藏浅处开始溶解,在1000-1500m 深处溶解变得集中和剧烈。钾长石的溶解一般发生在埋藏较深处。钾长石溶解和浊沸石溶解大大丰富了深层砂岩的孔、渗条件。次生孔隙的形成不仅取决于酸性介质环境,而偏碱性的孔隙溶液对长石的溶解亦具有重要意义。     

松辽盆地白垩系砂岩长石碎屑的钠长石化作用

松辽盆地白垩系砂岩以长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩为特征。砂岩中发育长石碎屑、岩屑等不稳定组分,而且随着埋藏深度加深（成岩作用加强）钾长石逐渐减少并最终在2700m以下消失。斜长石碎屑中钠长石组分逐渐增多,钙长石组分逐渐减少,最终形成纯钠端元的钠长石。在成岩过程中长石碎屑的钠长石化主要有3种方式：①由离子交代作用导致长石碎屑的钠长石化;②长石碎屑边缘钠长石次生生长;③与长石碎屑溶解伴生的新生钠长石作用。结合热动力学平衡原理分析,斜长石的钠长石化基本不受成岩温度和压力的制约,而钾长石的钠长石化需要较高的成岩温度和压力作用才能进行。因此,斜长石的钠长石化可见于成岩早期,而钾长石的钠长石化只发生于成岩晚期。     

火山岩储层斜长石选择性溶蚀的岩石学及热力学研究

长石溶孔是火山岩中重要的孔隙类型之一,火山岩的主要孔隙类型中长石溶孔所占的比例在1.24%～60.61％之间,在储层中占有重要地位。从岩相学、岩石化学CIPW标准矿物成分、热力学等方面论证了斜长石的选择性溶蚀。岩相学特征表现出斜长石选择性溶蚀的特征,即钙长石溶蚀时钠长石没有溶蚀,同时出现斜长石选择性溶蚀时钠长石和钾长石生长的现象。斜长石选择性溶蚀得到了CIPW标准矿物成分的支持,在CIPW标准矿物成分中长石的端元组分主要为钠长石和钾长石,而钙长石绝大多数为0或接近0。热力学研究表明,在同样的温度、压力和地层水成分的条件下,在斜长石中优先溶解钙长石组分。当地层水中Na+和K+浓度达到饱和时发生钠长石和钾长石沉淀,出现斜长石选择性溶蚀的同时发生钠长石和钾长石生长的现象。     

东营凹陷沙河街组砂岩储层砂泥岩界面对长石溶蚀的影响

深部碎屑岩储层的原生孔隙损失严重,深层油气藏能否形成的关键问题之一是盆地碎屑岩致密储层是否发育次生孔隙。作为砂岩骨架颗粒的长石发生溶蚀反应,是中深部碎屑岩储层次生孔隙形成的重要作用。选取东营凹陷中部地区中央断裂带和牛庄洼陷发育的湖相三角洲-浊积岩砂体为研究对象,运用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X粉晶衍射(XRD)以及电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)等分析测试技术研究了砂泥岩界面处砂岩长石溶蚀、高岭石形成分布以及次生孔隙发育特征。研究结果表明,随着压实作用进行,泥岩中的有机质热演化以及伴随的蒙脱石伊利石化是中深部砂岩储集层酸性孔隙流体的主要来源。揭示出砂泥岩层序中泥岩成岩作用对于砂岩骨架颗粒长石溶蚀以及自生高岭石形成、分布具有重要影响。砂泥岩界面对长石溶蚀的控制作用与泥岩中有机质含量、成熟度等地球化学特征有关。对于研究区埋深大于3000m的浊积岩砂体,由于被有效烃源岩包裹,烃源岩压实排出的有机酸对长石溶蚀产物Al元素具有较强的络合作用,导致砂泥岩界面处长石溶蚀程度较高,而高岭石含量较低,形成的次生孔隙不会被高岭石饱和充填,提高了砂泥岩界面处储层的孔隙度和渗透率。而...     

沉积岩中稳定重砂矿物的成岩蚀变特征及其指示意义

结合矿物物理化学特征解释了沉积岩中常见的稳定重砂矿物石榴石、锆石、金红石、磷灰石、电气石和榍石的碎屑形态和稳定性;借助扫描电镜下呈现出来的形貌特征,如溶蚀、裂开、圆化程度等,分析了控制稳定重砂矿物蚀变作用的物理化学因素;认为稳定重砂矿物之间的相对稳定性受沉积环境和成岩条件的控制.在同生和成岩过程中,有机酸参与的流体可以改变部分稳定重砂矿物(如磷灰石、石榴石、电气石)的稳定性,并导致其分解,因此稳定重砂矿物的蚀变特征一方面可以辅助解释重砂矿物组合的空间变化,另一方面还可以揭示沉积过程中的气候条件、植被发育程度,从而指示沉积相,并约束成岩过程中流体的化学性质;此外,导致稳定重砂矿物溶蚀的流体对于其他造岩矿物的影响以及对次生孔隙的贡献程度值得进一步研究.     

玲珑金矿田48号矿脉蚀变钾长石稳定结构态温度估算及其找矿意义

胶东大开头金矿区位于玲珑断裂和破头青断裂夹持区.48号脉位于玲珑金矿田大开头矿区的西南侧,金矿床为石英脉型—蚀变岩型,围岩有二长花岗岩、钾化花岗岩、绢英岩化花岗岩、绢英岩、黄铁绢英岩、煌斑岩等.本文以玲珑金矿田大开头矿区48号脉矿体两侧钾化花岗岩中钾长石为研究对象,通过X射线粉晶衍射、电子探针等方法研究钾长石晶体结构态...     

中国冻土区天然气水合物调查研究

中国是世界上第三大冻土国,在青藏高原和东北大兴安岭地区分布着大片的多年冻土区,并有较好的天然气水合物形成条件和找矿前景。20世纪90年代末就有部分科研人员开展了中国冻土区天然气水合物形成条件和分布预测的研究工作。2002年开始,中国地质调查局先后设立了5个地质调查项目,对中国冻土区开展了地质、地球物理、地球化学和遥感调查工作,并在祁连山冻土区成功地钻获了天然气水合物实物样品,取得了找矿工作的重大突破,使中国成为世界上既有陆地水合物也有海底水合物的少数几个国家之一。目前中国冻土区天然气水合物研究中仍存在着调查研究程度较低、技术装备落后、未开展试生产研究等问题。随着国家对天然气水合物重视程度的加强,中国冻土区天然气水合物的调查研究进程将会进一步加快,并有可能在不久的将来实现试生产。     

内蒙古赤峰地区重磁特征及其地质意义

高精度的磁测结果显示,内蒙古赤峰北部岩浆岩发育地区磁场特征具有明显的规律。对其进行一系列常规数据、小波变换等处理,有效地分离了异常场,发现不同期次的火山岩和侵入岩由于其来源不同,表现出不同的磁场特征。进一步与重力资料对比分析,确定了火成岩的属性,进而推演出研究区火成岩的空间展布和属性特征,表现为西部由浅表火山岩和深成侵入岩组成,而中东部深浅成的复式侵入岩体占主导。该研究也证明高精度磁法勘探和新的处理技术是覆盖区火成岩隐伏体研究的有效途径。     

库车凹陷克拉2气田深层优质储层成因及成岩作用模式

基于成岩作用的影响因素及库车盆地的实际,深入研究了克拉2气田次生孔隙发育段储层岩石成分特征及早期古气候条件下胶结物对于成岩作用及次生孔隙的影响,分析了地层压力系统中超高压带、构造裂缝、自生矿物分带的成因、作用、特点及其与储层物性、成岩环境的相关关系,评价了储层中长石、方解石的溶解,白云石对方解石的交代,压实、胶结等主要成岩作用类型对次生孔隙的具体影响和贡献,认为该区早期碱性成岩环境下方解石胶结物的溶解是形成该区次生孔隙发育带的主导因素,并根据该区自生矿物流体包裹体及埋藏史特征,建立了该区成岩作用及孔隙演化的模式。     

土壤质量评价国外研究进展

土壤是人类赖以生存的根本资源。土壤质量涉及到动植物生产力,大气、水的质量和人类的健康,随着人们对自然资源和环境保护意识的增强,越来越多的国家和地区已将土壤质量评价工作作为实现可持续发展的一个重要方面。通过土壤质量评价,了解土壤管理和利用的现状,为土壤质量的改善及可持续利用提供理论依据和技术支撑。根据国外近10年的研究,总结了主要的评价指标体系和评价方法。评价指标主要包括土壤物理、化学和生物性质3个方面的指标。评价方法分为定性和定量评价,定量评价应用较广,包括土壤质量指数、土壤质量模型、多元线性回归、相对土壤质量法等。掌握和了解国外相关研究的动态,对于开展土地质量地球化学评估及土地的分等定级工作有着重要的意义。     

世界矿产勘查态势分析

从地区／国家间的对比、矿种间的对比、阶段性的对比等角度分析了世界矿产勘查投资的态势,介绍了2006年世界找矿的重大发现,并从物探、化探、遥感、数据信息处理技术等角度介绍了矿产勘查的新技术、新方法,最后从8个方面总结了世界矿产勘查的动态与趋势。在世界矿业进入新一轮发展高峰期的时代背景下,分析世界矿产勘查的整体态势,对于明确中国的矿产勘查战略与方向、保障国家利益和资源安全具有重要意义。