多相体系中非晶态二氧化硅的X射线衍射定量分析

本文提出了应用Ｘ射线衍射测定多相体系中非晶态二氧化硅含量的新方法。认为应用基体清洗法及其演化而成的自清洗法对多相体系中非晶态二氧化硅含量的测定仍然是有效、可行的。通过实验测定非晶态二氧化硅相对石英０．４２５ｎｍ参比衍射线的Ｋ值为０．２９３；并推导出多相体系中非晶态二氧化硅的含量表达式。     

鄂尔多斯盆地延长组泥页岩储层SiO2赋存状态研究

鄂尔多斯盆地泥页岩储层纯页岩段黏土矿物含量高,储集空间体积小。因此,黏土矿物转化释放的二氧化硅缺乏足够的空间,不能生长成自生石英,只能以非晶态存在于黏土矿物之间;而其粉砂质泥岩夹层中常见微米级孔洞。孔洞由长石溶蚀和黏土矿物转化形成,内部则发育晶形完好的自生石英、绿泥石及含铁方解石。此外,粉砂质泥岩的碎屑颗粒间常发育结块状非晶态二氧化硅,碎屑石英颗粒周围则以次生加大边的形式发育粒状和席状(或片状)非晶态二氧化硅。二氧化硅主要来源于黏土矿物转化与石英碎屑颗粒溶蚀。     

粘土沉积物XRD定量分析方法

从理论上推导了无序混合层粘土矿物混层比f与XRD视面网间距d之间的近似函数关系,制定出I/S混层矿物的d-f换算表;通过对济阳拗陷泥质岩石的研究,从一种新的途径求出了粘土矿物的强度因子,提出混层矿物XRD强度因子与混层比的线性关系式。根据不同的制样方法,利用微机运算,可以对粘土沉积物中的6种或10种矿物进行大量快速的定量分析。     

粘土矿物定量分析偏差的修正

应用Ｘ射线衍射定量分析方法中的基体清洗法及其演化而来的自清洗法 对粘土常见矿物蒙脱石,绿泥石,高岭石,伊利石,等的Ｋ值进行了实验测定,在上经基础上提出了采用稀释法,即外加一定量石英对由于粘土矿物结晶度和定向度差异所引起定量分析偏差进行修正的方法。     

泥页岩组构X射线衍射定量分析方法

泥页岩组构意指构成泥页岩的成分单位（分散颗粒、矿物晶体和胶结物等）的空间定向性。首先详细地论述了利用Ｘ射线衍射仪进行泥页岩组构分析的基本原理和实验方法，而后为便于定量地描述泥页岩的组构特征，引入了“定向度”概念并据此把泥页岩组构分成５种类型，进而详细地论述了实际样品分析中的定向度计算方法以及渤海湾盆地黄骅坳陷（大港油田）部分泥页岩样品的计算实例     

粘土矿物X射线衍射相定量分析方法与实验

粘土矿物的物相定量分析在地质研究中有着广泛的应用。本概述了该方法的原理和特点，并讨论了实验中要注意的问题，在对实验结果做了分析之后认为：用x射线衍射方法解决粘土矿物的物相定量问题，虽然只能给出半定量的结果，但是它简单、快捷、重复性好，且有行业标准为依据，仍不失为一种地质研究中常规的物相定量分析方法。     

花岗岩类主要造岩矿物的X射线衍射定量分析方法的研究

本文介绍了X射线衍射无标样解联立方程测定多元物相含量的方法和原理。用X射线衍射、求积仪、化学分析三种方法同时对十三个花岗岩样中的主要造岩矿物的含量进行了测定,结果比较一致。这证明用X射线衍射无标样的解联立方程法测定多元物相的含量是可行的。 由于以往的X射线定量分析需提取纯样作标样,但有些样品提纯相当困难,从而使X射线定量分析工作受到一定限制。本文采用无标样解联立方程的方法,仅在被测样品中加入合适的参考物质,测出各物相的参考常数K,便可测定各物相的重量百分数。正确测定花岗岩类的主要造岩矿物的含量,不仅能为花岗岩类的正确命名提供依据,而且对花岗岩的演化和成因的探讨也很有意义。以前这项繁杂的工作,主要用求积仪和化学分析的方法来进行,既费工又费时,其结果往往不理想。尤其是对斑状和细粒花岗岩,求积仪法难以测定,只能靠目估。为此,作者开展了用X射线衍射法测定花岗岩中主要造岩矿物含量的研究。通过对十三个花岗岩样的测试证明,用无标样解联立方程法,测定花岗岩中多种物相的含量是行之有效的。     

渭河流域沉积矿物组合定量分析及示踪

扫描电镜定量分析沉积物矿物组合的方法,可以快速准确得到大量详细的矿物组合、矿物颗粒大小和岩屑组成等信息。尝试利用这一方法,研究渭河流域现代河流样品的矿物组合和沉积物碎屑组分,探究其在沉积物源示踪上的应用。研究表明,渭河流域现代沉积重矿物组合主要以角闪石、帘石类矿物和石榴石为主,不同区域沉积物矿物组合通过主成分分析图表（Principal Component Analysis,PCA）可以较好地区分开。轻矿物以石英和长石为主。碎屑组分石英—长石—岩屑（QFL）三角图解显示渭河干流和流经鄂尔多斯高原的两大主要支流北洛河和泾河的沉积物碎屑组分,主要位于再旋回造山带区域;而北秦岭山前河流沉积碎屑组分则主要位于岩浆岛弧区域。这一结果符合区域地质构造背景,表明扫描电镜定量分析手段可很好地应用于沉积物碎屑组分QFL三角图解、重矿物组合物源示踪研究。     

昆明盆区第四系粘性土中的粘土矿物与地面沉降

用X衍射和扫描电镜法研究了昆明盆区第四系粘性土中粘土矿物的矿物学、微结构等特征，讨论了在地下水抽汲导致物理化学条件变化的情况下，粘土矿物微结构的改变对地面沉降灾害效应的影响，认为粘土矿物含量与微结构是在相同外界条件下引起地面沉降差异的主因。     

陆相页岩热演化过程中孔隙分形特征

分形维数可定量表征储层孔隙结构的复杂性,为页岩储层评价提供思路。以热模拟获得的不同热演化阶段的鄂尔多斯盆地长7段页岩为研究对象,应用场发射扫描电镜观察了各演化阶段孔隙变化特征,并通过低温液氮吸附实验,研究各个演化阶段页岩孔隙分形特征,运用FHH模型计算页岩孔隙分形维数,探讨了分形维数与有机碳、矿物成分、孔隙结构参数的关系。研究结果表明：低成熟阶段页岩中纳米级有机质孔发育有限,随着成熟度的增加,在有机质内部开始逐渐发育孔隙,同时黏土矿物颗粒间的有机质也开始分解,出现纳米级层间孔,主要发育墨水瓶状孔和少部分的平行板状孔;孔径峰值主要在2~4 nm和40~50 nm,随着成熟度增加,上述2个孔径段的孔隙相对数量增加,分形维数依次增大,分形维数为2.592~2.717,孔隙非均质性增强。分形维数随着有机碳含量的减少而增加,而与石英、黏土矿物含量相关性不明显;随着成熟度增加,微孔和中孔比例增加,平均孔径减小,孔隙表面越复杂,比表面积和分形维数增加;分形维数与总孔隙体积、微孔体积、中孔体积具有很好的正相关性,而与大孔体积相关性较差。     

从高铝粉煤灰中提取非晶态SiO2的实验研究

为了有效提高高铝粉煤灰的Al/Si比,为提取氧化铝奠定基础,研究了用NaOH从高铝粉煤灰中提取非晶态SiO2的最佳工艺条件,并对提硅反应的机理进行了探讨。首先根据高铝粉煤灰的化学与物相组成特点,确立了利用NaOH提取非晶态SiO2的基本技术路线;然后用正交实验法确定了提硅的最佳条件:NaOH的浓度25%,灰碱质量比1∶0.5,反应温度95℃,反应时间4 h。经最佳条件反应之后,SiO2的提取率达到了41.8%,灰中Al2O3的含量由48.5%增加到了57.38%,Al2O3/SiO2质量比由1.29提高到了2.39。     

新疆三塘湖盆地马朗凹陷中二叠统芦草沟组泥页岩层系SiO2赋存状态与成因

为了弄清新疆三塘湖盆地马朗凹陷芦草沟组泥页岩层系中SiO_2对储集层物性、脆性等特性的影响,通过全岩和黏土矿物X衍射、岩石力学性质、阴极发光、扫描电镜及电子能谱等实验手段对其中SiO_2的赋存状态进行了研究,初步探讨了SiO_2不同形态赋存的机理,并在此基础上探究了石英含量对储层的影响。研究表明:凝灰岩、泥页岩和粉砂质泥岩中二氧化硅多以非晶态形式存在。二氧化硅在凝灰岩中多呈不规则球粒状,而在泥页岩和粉砂质页岩中无固定形态。凝灰质泥岩、凝灰质白云岩和白云岩中二氧化硅呈现一定的晶体形态。在凝灰质泥岩中,二氧化硅以自生石英形态聚集呈条带状,在凝灰质白云岩中则以自生石英形态发育于孤立的孔、洞之中,而白云岩中二氧化硅只能生长成Opal-A/Opal-CT阶段。凝灰质成分及其脱玻化作用为自生石英的生长提供了二氧化硅和生长空间,是控制SiO_2赋存状态的根本因素。此外,储集层孔隙度、渗透率和抗压强度都与石英含量呈一定正相关性,泊松比则与其呈负相关性。     

热红外遥感定量反演地表岩石的SiO2含量

硅酸盐矿物热红外发射率光谱特征与其SiO2含量有很好的对应关系.本文以ASU（Arizona State University）、JHU（Johns Hopkins University）光谱库为数据源,研究了硅酸盐矿物发射率光谱克里斯琴森特征（CF-Christensen Features）与SiO2含量、SCFM（SiO2/（SiO2＋FeO＋MgO＋CaO））指数的定量关系,并与Copper对火成岩的研究结果进行了对比,二者吻合,可作为热红外发射率光谱线性混合的佐证.建立了表征硅酸盐矿物SiO2含量的SiO2指数（ε12/ε13）与SiO2含量的定量关系,在此基础上,利用ASTER热红外数据对东天山黄山东地区SiO2进行了定量反演,反演结果与地质事实相符.利用反演结果可以对基性超基性岩体进行圈定,对于寻找与基性超基性岩体有关的铜镍矿床有重要的应用价值.     

鄂尔多斯盆地南部长7暗色泥岩与黑色页岩生烃动力学特征对比分析

以往对鄂尔多斯盆地南部地区长7油层组(简称长7)中烃源岩生烃潜力的研究主要是采用静态地球化学指标进行的,目前尚无对生烃动态特征的系统评价,因而制约了对长7烃源岩生烃潜力和页岩油资源分布有利岩性的客观认识。为此,选取长7不同类型的烃源岩样品,通过开放和封闭热模拟实验,对比分析了不同类型烃源岩的动力学参数、生烃产物、产率特征及生烃演化规律。结果表明:(1)黑色页岩活化能分布范围比暗色泥岩更为集中,且主频活化能和频率因子均低于暗色泥岩,体现了快速生烃的特性;(2)在外推到地质条件下,黑色页岩主要生烃期对应的R_o值(0.70%~0.87%)低于暗色泥岩(1.06%~1.72%),且以生油为主;(3)R_o在0.9%~1.3%范围内,黑色页岩的总烃产率高于暗色泥岩,生油量高于暗色泥岩。结合研究区两类烃源岩的地球化学资料综合分析表明,黑色页岩是研究区页岩油资源形成与分布的有利烃源岩。     

水泥-水玻璃浆材在灌浆工程中的应用

水泥-水玻璃作为一种复合型灌浆材料,集中了水泥和水玻璃两种灌浆材料的优点,在许多灌浆工程中发挥了重要作用。本文从水泥、水玻璃的基本性能出发,对水泥-水玻璃灌浆材料的性能和应用进行了探讨     

沉积体系非均质性对致密油气储集层控制及其定量评价方法

以鄂尔多斯盆地延长组长8-长6致密储集层为例,采用地质统计数学(Levy Sim)和沉积地层正演模拟对沉积非均质性进行研究。结果表明,地质统计学Levy函数能够有效地表征非均质性参数,不仅可以表征油藏尺度(岩心、露头和测井曲线尺度),而且也可以有效刻画岩石微观尺度的非均质性。而三维正演地层模拟方法 Sedsim则能够有效地模拟浅水三角洲砂体的空间展布。沉积地层正演模拟与非传统地质统计学相结合,能够更真实地定量刻画不同尺度的沉积非均质性,该方法不仅有效地解决了不同尺度沉积储集层、烃源岩及盖层非均质性定量表征的难题,而且为非常规油气成藏研究提供了新思路与新的定量评价方法。     

地下水中微量组份H2SiO3富集的地质地球化学环境

通过对全国325处富含偏硅酸地下水点的化学测试数据、所处的地球化学环境、地质背景的分析,阐述了微量组份H2SiO3的富集特征与含水介质岩性的关系,以及富含H2SiO3地下水的地球化学特征.认为富含H2SiO3地下水的形成与不同含水介质岩性和SiO2平均丰度等地球化学环境密切相关.地下水中H2SiO3富集的最有利地质环境是中酸性侵入岩地层,其次是区域变质岩、喷出岩、碎屑岩.研究表明,地下水中的H2SiO3含量与水化学类型和pH值相关,推断出HC03-Ca、HC03-Ca·Na型水和碱性、酸性水都有利于H2SiO3的富集.     

延安周边地区页岩地球化学特征及页岩油潜力评价

延安周边地区长7泥页岩地层中获得工业油流,使得针对该地区的勘探工作开始审视页岩油目标。基于此,开展了系统化的烃源岩品质评价工作以及页岩油气潜力分析工作,以期为深入的页岩油勘探提供参考。研究表明,研究区页岩有机质丰度整体较高,平均总有机碳含量4.05%;有机质类型主体为Ⅰ型、Ⅱ₁型及Ⅱ₂型;整体进入了生油窗,处于成熟生油的热演化阶段。页岩的物质来源为陆地与湖泊的混合来源,其整体上沉积于弱还原弱氧化环境。三类有机质中,有机质含量越高,则其生烃能力也越强;Ⅰ型有机质的生烃能力最大、Ⅱ₁型有机质次之,Ⅱ₂型有机质相对最小。Ⅰ型有机质、Ⅱ₁型有机质及Ⅱ₂型有机质,页岩油含量即总游离烃量分别为10.30 mg/g、8.99 mg/g、8.14 mg/g。页岩油相态以游离态为主,吸附态相对较少。可动用性方面,页岩油的可动用资源集中于Ⅰ型有机质,Ⅱ₁型有机质可动用较差,Ⅱ₂型有机质可动用性极差。在综合勘探潜力方面,最适于进行页岩油勘探的对象是Ⅰ型有机质,其次为Ⅱ₁型有机质。Ⅱ₂型有机质基本无页岩油勘探潜力。     

一种改进的页岩气损失气含量估算方法

页岩气损失气含量的准确估算对于页岩气总气量的确定、页岩气资源潜力评价和有利区预测有着重要的意义。在厘定页岩气现场解析过程中岩心压力史和温度 史的基础上,利用损失气逸散地质模型修正了损失时间的计算方法,利用ANSYS软件瞬态热分析模块确定了损失气量恢复时的初始时刻,进而提出了改进的USBM法,通过实例分析验证了该方法的可靠性。 研究认为：对固定的解析样品,损失气量与损失时间呈正相关关系,损失时间受地层水密度、钻井泥浆的密度和地层压力系数的综合影响;对固定的解析样品进行损失气量恢复时,损失气量与初始时刻 也呈正相关关系,利用ANSYS软件确定的初始时刻可以有效地减少最初不稳定数据点舍去的人为性;改进的USBM法具有较强的可行性,损失时间偏小和初始时刻偏低是造成对鄂尔多斯盆地东南部长7段页 岩样品利用USBM法估算的损失气量偏小的主要原因。