致密碎屑岩中粘土矿物的形成机理与分布规律

随着油气勘探开发的逐渐深入,深层致密碎屑岩油气藏所占比例越来越高。致密碎屑岩油气藏勘探的重点往往是寻找高效储层的发育规律,而高效储层的形成机理与成岩过程中的粘土矿物有着密切的关系,致密碎屑岩储层中常见的粘土矿物有高岭石、绿泥石、混层粘土和伊利石。通过铸体薄片、扫描电镜、背散射等研究手段,分析不同类型粘土矿物的形成机理,结合沉积相和层序地层,对其分布规律进行研究。研究结果表明,成岩粘土矿物的形成与储层碎屑颗粒的成分、气候、沉积环境及古温度等有密切关系。海（湖）平面变化对成岩阶段早期形成的粘土矿物具有明显控制作用,随后这些早期形成的粘土矿物影响着成岩晚期的粘土矿物类型、含量和分布。碎屑岩颗粒组分、沉积相和层序地层相结合,可以有效地预测碎屑岩储层中粘土矿物的形成机理和分布规律,为深层高效储层的预测提供理论基础。     

谢家集下石盒子组底部粘土矿物的电镜分析

本文试图通过对谢家集二迭系下石盒子组沉积岩层中粘土矿物的电镜分析,探讨较老地层中粘土矿物的形态与它们形成之间的联系。     

鄂尔多斯盆地上古生界高分辨率层序划分与煤聚积规律分析

运用层序地层学的理论和高分辨率层序地层中基准面的研究方法,对鄂尔多斯盆地晚古生代盆地充填序列和高分辨率层序地层单元的划分以及该地区煤的聚积规律进行了研究.结果表明,鄂尔多斯盆地上古生界由陆表海盆地、盆地转换时期、大型板内坳陷盆地3类充填沉积序列构成.该区本溪组至石盒子组可划分成9个三级层序和4个二级层序.在高分辨率层序地层格架内盆地的聚煤作用是随着盆地充填演化发生迁移的,其中第5号煤层沉积时期是聚煤作用最强的时期,而第3号煤层形成时聚煤作用的范围已经退缩.聚煤作用的强度变化与富煤单元的迁移受盆地充填沉积时的沉积体系发育及废弃特点控制.     

鄂尔多斯盆地上古生界高分辨率层序划分与煤聚积规律分析

运用层序地层学的理论和高分辨率层序地层中基准面的研究方法,对鄂尔多斯盆地晚古生代盆地充填序列和高分辨率层序地层单元的划分以及该地区煤的聚积规律进行了研究.结果表明,鄂尔多斯盆地上古生界由陆表海盆地、盆地转换时期、大型板内坳陷盆地3类充填沉积序列构成.该区本溪组至石盒子组可划分成9个三级层序和4个二级层序.在高分辨率层序地层格架内盆地的聚煤作用是随着盆地充填演化发生迁移的,其中第5号煤层沉积时期是聚煤作用最强的时期,而第3号煤层形成时聚煤作用的范围已经退缩.聚煤作用的强度变化与富煤单元的迁移受盆地充填沉积时的沉积体系发育及废弃特点控制.     

沉积岩中放射性元素的分布规律及其在层序地层学研究中的应用

根据矿物的成因、性质及其变化机理，沉积岩中含放射性元素矿物主要有四种成因类型：残留矿物、新生表生矿物、沉积矿物及成岩矿物。含放射性元素矿物在沉积岩中有一定的分布规律，在沉积空间上，含放射性元素矿物主要有四个富集区：近物源区和风化氧化带，沼泽泥炭煤发育区，有胶体沉积或重砂富集的湖海滨岸区，富泥、富有机质的深水区及富钾岩的沉积区。以塔里木盆地为研究实例，说明了这些规律在地层对比及层序地层学研究中的应用     

沉积岩中放射性元素的分布规律及其在层序地层学研究中的应用

根据矿物的成因、性质及其变化机理。沉积岩中含放射性元素矿物主要有四种成因类型：残留矿物、新生表生矿物、沉积矿物及成岩矿物。含放射性元素矿物在沉积岩中有一定的分布规律，在沉积空间上，含放射性元素矿物主要有四个富集区：近物源区和风化氧化带，沼泽泥炭煤发育区，有胶体沉积或重砂富集的湖海滨岸区，富泥、富有机质的深水区及富钾岩的沉积区，以塔里木盆地为研究实例，说明了这些规律在地层对比及层序地层学研究中的应用价值。     

一种高分辨率层序地层学研究的新方法——以准噶尔盆地石南油田为例

高分辨率层序地层学研究必须与具体的高分辨率手段相结合.以准噶尔盆地石南油田含油层段的层序(3级层序)和层组(6级层序)界面的识别和对比为例,提出了一种综合应用测井、录井、钻井等资料进行高分辨率层序地层学研究的新方法.通过对古生物群化石组合,黏土矿物,岩性、电性等特征的研究实现层序界面的识别和对比;通过钙质夹层,泥岩电阻率差异,地层倾角模式的研究实现层组界面的识别和对比.研究发现,泥岩电阻率差异反映出泥岩的沉积物源或沉积相带不同,利用泥岩电阻率差异可以确定层组的叠置关系,判断储层连通性;相同的层组单元中的倾角模式具有可对比性,通过邻井倾角模式的对比可以确定层组的空间展布形态.据此,建立了准噶尔盆地石南油田西山窑组含油层段等时地层格架,定性、定量地表征出该等时地层格架内层组的发育顺序、叠置关系、空间展布形态、以及彼此之间的连通性.     

川西坳陷中-南段须家河组层序地层格架与生储盖组合

以地表露头、钻井岩芯、测井曲线和地震剖面的沉积相、基准面旋回与层序界面特征的综合分析为依据,将川西坳陷中-南段须家河组划分为2个超长期、4个长期和13个中期旋回层序.在此基础上,根据高分辨率层序地层旋回等时对比法则,运用二分时间单元分界线(层序界面和洪泛面)为优选时间-地层对比位置,以长期旋回层序为年代地层框架和中期旋回层序为等时地层对比单元,对川西坳陷须家河组进行了等时地层对比和建立高分辨率层序地层格架,并对地层格架中的沉积充填作用和生、储、盖组合特征进行了详细分析.     

泥石流体屈服应力与粘土矿物关系的试验研究

泥石流体的屈服应力是泥石流体抗剪强度的一个重要指标,但目前为止对泥石流体屈服应力和粘土矿物的关系研究还不完善。本文通过简易泥石流排导槽装置,选取蒙脱石、伊利石、绿泥石、高岭土4种常见的粘粒矿物为研究变量,以泥石流体屈服应力为研究目标,依次改变泥石流体中泥沙颗粒体积浓度、粘粒矿物成分及百分含量得出：(1)同等条件下,不同粘土成分对屈服应力的影响不同,蒙脱石影响最强,伊利石次之,绿泥石、高岭土最弱;(2)单一粘土矿物条件下,屈服应力与粘土矿物关系呈正向指数关系;(3)混合粘土矿物条件下,屈服应力与粘粒矿物的关系与单一粘土矿物条件下关系一致,但变化速率比单一粘土矿物小;(4)通过国内外学者资料验证本文泥石流屈服应力与粘土矿物的关系,具有一定的准确性和可用性。     

火山灰蚀变成因高岭石夹矸的TEM研究

用TEM(透射电子显微镜)观察矿物的微细形貌可获得很多有关矿物的形成、演化及用途等信息。作者在用TEM观察了我国几个煤田中的高岭石夹矸之后,总續出来有别于其它沉积岩中的一套粘土矿物的形态类型及其共生组合。此项研究可为探讨高岭石夹矸的成因及成煤环境提供微观依据。     

大足大佛湾石刻岩石微观与力学特性研究

为了给大佛湾石刻造像的病害治理提供依据,采用X射线衍射、光学显微镜、扫描电镜和岩石力学试验系统等对该区域内岩样的矿物成分、微观结构和力学特性进行分析。结果表明,石刻区域内岩石的矿物成分以石英、钠长石、方解石、黏土矿物为主,且由于黏土矿物和方解石的含量与分布不同,造成了砂岩外观颜色的差异;区域内岩层没有变形改造,砂岩内部存在较多微孔隙而泥质砂岩、泥岩的结构较为致密,且水对岩石的结构有溶蚀、淋滤等破坏;区域内岩石的力学性质受黏土矿物的影响较大,通过力学试验得出的基本力学参数显示,与天然状态相比,岩样在饱水状态下的强度明显降低。     

南海北部陆缘黏土矿物组合特征与地质意义

采用沉积矿物分析方法对南海北部九口探井渐新世—中新世沉积物进行系统的黏土矿物分析.结果表明:南海北部沉积物黏土矿物组成随时间及空间呈现规律性变化,黏土矿物伊/蒙转化深度具有自北向南逐步变浅的规律,与地温梯度升高变化趋势基本一致,这种黏土矿物伊/蒙转化的变化规律反映了南海北部洋陆过渡地壳减薄,莫霍面抬升,热流值升高的趋势.通过黏土矿物组合演变特征与热流变化趋势的相关关系,可以预测区域性温度场变化规律,加深对南海北部洋陆过渡地壳厚度变化的认识.     

内蒙古二连盆地川井坳陷赛汉组泥岩地球化学特征

为探究内蒙古二连盆地川井坳陷赛汉组泥岩作为高放废物地质处置库备选围岩地质条件的适宜性,选取研究区内KZK2-6钻孔23个赛汉组泥岩样品开展了矿物组分、地球化学等分析测试,对赛汉组泥岩的矿物组分、沉积环境、源岩属性、构造背景等进行了探讨。研究结果表明：赛汉组泥岩以石英、黏土矿物、钠长石为主,其中以伊利石为主的黏土矿物平均质量百分数达21.2%;一定质量百分数的方沸石、白云石和黄铁矿凸显了其作为处置库围岩在核素吸附等方面的优势。主量元素以SiO₂、Al₂O₃、TFe₂O₃为主,贫MnO、P₂O₅和TiO₂。与大陆上地壳相比,微量元素Ga、Cr、Cu等元素稍有富集,而Ba、Sr略微亏损。稀土元素特征表现为轻重稀土分异明显,轻稀土富集,重稀土亏损,配分曲线呈明显“右倾”趋势,δEu明显负异常。物源为长英质和活动大陆边缘的混合来源,母岩以沉积岩和花岗岩为主并形成于大陆岛弧的构造背景。沉积环境指示赛汉组为海陆过渡的微咸湖相沉...     

塔南凹陷火山碎屑岩成岩作用特征

通过岩心观察和薄片鉴定,塔南凹陷发育有火山碎屑沉积岩、普通火山碎屑岩、沉积火山碎屑岩、熔结火山碎屑岩。结合扫描电镜和电子探针实验,确定了火山碎屑岩的成岩作用类型有压实、压溶、胶结、熔结、熔蚀、溶蚀、交代、脱玻化、重结晶作用和自生矿物的形成等。综合镜质体反射率值、最高热解温度、粘土矿物组合、自生矿物的分布等划分标志,目的层位属于晚成岩阶段的 A 期。     

海洋粘土矿物的古环境含意辨析

粘土矿物组合反映了源区气候冷、暖周期性变化,记录了沉积区域古环境演化的重要信息,为古环境重塑提供了有力证据.但沉积岩中粘土矿物组合及含量变化用于古气候的解释目前尚存在一定的局限性和复杂性,例外情况时有发生.各种非气候因素,如源区、沉积环境、成岩作用、差异输送、自生作用,影响粘土矿物的分布和含量,使粘土矿物的古气候含意变得错综复杂.可能只有当沉积盆地很小或者是陆盆,沉积物中的粘土矿物对古气候才可能是有用的指示器.比较大的沉积盆地,尤其是海盆,是从遥远的源区接受岩屑载荷的,代表了一种多样化的环境条件.重组的距离越长,扩散过程越复杂,沉积的粘土矿物组合古气候信息越不清晰.粘土微粒要经过一个长距离才能从土壤到达海洋,因此沉积学家和古气候学家应该多注意土壤和沉积粘土矿物之间关系的复杂性.目前海洋粘土组合的古气候解释,可能代表一种相当宽泛的古气候信息或提供了所有气候影响的整合记录.     

粘土矿物分析及其指示的气候意义 ——以毛乌素沙漠滴哨沟湾为例

以毛乌素沙漠东南缘萨拉乌苏河流域滴哨沟湾剖面DGS1层段为代表,对其粘土矿物组成进行分析.结果显示,DGS1层段粘土矿物以石英、钾长石、钠长石、伊利石、蒙脱石、方解石和绿泥石为主,各层位均不含高岭石.各种沉积相矿物组成基本一致,说明该地区的矿物来源基本一致.不同沉积相粘土矿物含量不尽相同,沙丘砂、次生黄土中的石英、长石、伊利石、绿泥石等代表干、寒气候的粘土矿物含量高,湖沼相中的蒙脱石、方解石等代表暖湿气候的粘土矿物含量高,个别湖沼相层位出现了白云石.粘土矿物组分表现出萨拉乌苏河流域全新世气候特征:本地区全新世总体偏冷干,各沉积相缺失高岭石而均存在绿泥石可为证明;本地区全新世气候分为两个主要气候阶段,早期到中期堆积湖沼相为主的时期气候相对温暖湿润;中期以后到现在堆积次生黄土和沙丘砂的阶段气候相对寒冷干燥.     

城市红树林表层沉积物微量金属的环境质量矿物学分析

选择深圳市福田、坝光、沙井和西乡4个典型样地, 测定红树林表层沉积物的矿物组分和微量金属元素含量, 采用矿物学评价体系探究矿物组成对微量金属富集的影响。结果表明, 深圳城市红树林表层沉积物矿物组成以黏土矿物和石英为主, 样地间存在差异; 沙井红树林微量金属污染最严重, 西乡和福田红树林次之, 坝光红树林污染程度最轻, 多种微量金属的富集受到人类活动影响; 微量金属的富集与沉积物矿物组分相关, 石膏和黏土矿物具有较高的微量金属富集能力。     

烃源岩中黏土与可溶有机质相互作用研究展望

黏土吸附可溶有机质在沉积物和烃源岩中普遍存在,它将在烃源岩的研究中扮演重要的角色.烃源岩中可溶有机质与不可溶有机质都与黏土共存,但黏土吸附的可溶有机质在烃源岩中占有较大的比重,其形成贯穿于有机质的聚集、沉积、保存和成岩的全过程,可能是烃源岩中油气生成的一种天然母质.可溶有机质赋存于黏土矿物微孔隙、表面和层问,以多种键合方式结合形成了有机黏土复合体,具有自己独特的性质,这与烃源岩中的不可溶有机质--干酪根的特征完全不同.采用不同有机溶剂抽提得到的可溶有机质的量存在差异;不同类型的黏土矿物吸附有机质方式和数量也存在差异,展现了烃源岩中可溶有机质-黏土的关系极其复杂.因此,从黏土一可溶有机质的相互作用角度开拓烃源岩研究的思路,对有机质生烃机理的研究以及油气资源量的计算都具有重要的意义.     

苏宏图白垩系粘土岩元素地球化学和粘土矿物特征及其古气候意义

为了探究苏宏图地区白垩系苏红图组的古气候环境,应用X射线荧光光谱(XRF) 和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS) 方法研究了粘土岩样品的元素地球化学特征,结果表明：P、Mn、Sr/Cu、Mg/Ca、SiO2/Al2O3等元素特征指示白垩系苏红图组总体呈现极度干燥的沉积环境,不同亚相之间沉积环境稍有干湿变化,且扇三角洲相对湿暖;通过XRD和SEM方法研究了全岩矿物组成和粘土矿物类型和组合特征,结果表明：伊利石为主要的粘土矿物,其次为绿泥石、高岭石,粘土矿物的组合类型为伊利石、绿泥石的组合,且绿泥石和高岭石呈现此消彼长的现象,反映了干燥寒冷的沉积环境,并伴随着干湿的气候变化。