岩石矿物成分与可钻性关系研究

钻井地层岩石的物理力学性质和矿物成分性质是实现科学快速钻井的基础数据,但是矿物成分对可钻性的影响一直没有得到重视。取一研究油区以录井资料的地层岩屑为研究对象,对塑性泥岩、细砂岩和砾岩三种岩屑进行了较全面的矿物成分鉴定分析。研究结果表明,研究油田区块岩石的矿物成分主要以石英、粘土、斜长石、方解石和正长石五种矿物成分为主。矿物成分中含量较高的粘土和斜长石含量随井深增加而降低;石英含量随井深增加而增大。泥岩的可钻性级值随粘土的增加有增加趋势,随石英含量的增加而增大。砂岩的可钻性级值随粘土含量的增加有降低趋势,而随石英含量的增加而增大。砾岩的可钻性级值随粘土和石英含量的增加而下降。     

江西修武盆地下寒武统黑色页岩矿物成分特征及意义

以江西修武盆地下寒武统王音铺组、观音堂组黑色页岩为研究对象,通过对野外剖面样品和钻井取心样品定性和定量分析,研究修武盆地下寒武统页岩气储层矿物成分特征,结果表明,王音铺组、观音堂组黑色页岩矿物成分以黏土矿物和石英为主,石英的平均质量分数为58.63%,黏土矿物平均为25.4%。其次为方解石,平均为51.46%,另外还含有较高的长石和黄铁矿,平均质量分数分别为2.5%和4.68%。其余矿物如方解石、白云石、(硬)石膏等含量较少,平均质量分数5%。这种矿物成分组成与Barnett页岩及龙马溪组页岩既有相似性,又有差异性。修武盆地下寒武统页岩矿物组分所反映的沉积环境、有机质演化及黑色页岩储集意义表明,该套页岩石英的质量分数50%的泥(页)岩厚度接近50m,是理想的页岩气勘探开发层位。     

秦岭杂岩残存高压不纯大理岩的确定及其意义

陕西商南试马寨秦岭杂岩中不纯大理岩的岩相学和矿物化学研究表明,该岩石的变质矿物组合可明显分为两期Ⅰ.方解石+白云石+多硅白云母+石英+镁电气石+金红石+金云母;Ⅱ.方解石+低铁白云石+多硅白云母+石英+高岭石,另有少量斜长石.通过特征矿物组合和矿物成分对比,并利用方解石-白云石地质温压计及多硅白云母压力计,获得该岩石早期变质温压条件为700℃±和》1.0GPa,属高压变质岩石.它的确定,为进一步阐明秦岭造山带核部新元古代高压变质岩带的存在及其演化提供了新的资料.     

四川盆地东缘石柱地区五峰-龙马溪组页岩矿物组分及含气性特征

四川盆地东缘石柱地区上奥陶-下志留统五峰-龙马溪组自下而上由钙质泥岩、黑色硅质页岩、黑色粉砂岩、黑色粉砂质页岩、黑色页岩、黑色粉砂质页岩、灰黑色泥岩、粉砂质泥岩、泥岩和粉砂质泥岩10个岩性段组成.对采自露头的富有机质页岩通过显微鉴定、扫描电镜分析和X-射线衍射进行了矿物组分定量研究和粒度特征分析.页岩中陆源碎屑矿物主要为石英、钠长石和白云母;自生矿物主要为石英、方解石、白云石、黄铁矿、伊利石和绿泥石等.剖面底部的硅质页岩为主要含气层段,石英是该层段的主要矿物.石英质量分数自底部向上逐步降低,和有机碳质量分数呈正相关关系;黏土质量分数和石英质量分数有相反的变化趋势.页岩中较高的脆性矿物质量分数提供了页岩气的储存空间,生物成因石英质量分数高的页岩有利于有机质富集.     

杂色黏土渗透试验及渗透系数影响因素灰色关联分析

本文通过变水头渗透试验获得了杂色黏土的渗透系数.为研究杂色黏土渗透性的影响因素,分别测得杂色黏土的自由膨胀率和孔隙比,并利用X衍射进行了矿物成分分析.由于实验结果数量有限,选择灰色关联模型探究上述参数影响杂色黏土渗透系数的主次因素.研究表明:蒙脱石含量与杂色黏土渗透性具有较高的关联度;其次是矿物成分中长石、石英等的含量,因黏土在沉积过程中长石类矿物与黏土矿物反应,对次生孔隙有显著的控制作用,表明杂色黏土渗透性与沉积环境相关;而孔隙比只定性表示孔隙总体数量,与渗透系数关联度相对较小,结合扫面电镜分析了孔隙对渗透性影响.     

渝东南龙马溪组黑色页岩矿物组成及其页岩气意义

在野外露头和岩心观察描述的基础上,通过扫描电镜和X线衍射对矿物质量分数和毛管压力曲线进行分析,并分析渝东南地区下志留统龙马溪组页岩的矿物学、储层物性、孔喉分布和岩石脆性等特征。研究结果表明:研究区下志留统龙马溪组页岩矿物成分以黏土矿物和石英为主,其中黏土矿物平均质量分数为42.3%,石英平均质量分数为39.2%,其次为长石(平均质量分数为12.6%)、碳酸盐矿物(平均质量分数为5.6%)和黄铁矿(平均质量分数为0.8%),其中脆性矿物质量分数较高,平均质量分数可达58%,岩石脆度平均达45%。下志留统龙马溪组页岩有效孔隙度均值为3.18%,渗透率均值为11.8×10~(-5)μm2,属于低孔低渗的非常规致密储层;页岩中石英质量分数与储层有效孔隙度和渗透率呈正比例关系,而黏土矿物质量分数与有效孔隙度呈弱的正比例关系,与渗透率也呈较弱的反比例关系。     

狮子洋隧道围岩磨蚀性研究

岩石磨蚀性通常以岩石磨蚀性指数CAI(cerchar abrasivity index)值来表示,它是反映盾构刀盘和刀具磨损的重要指数。以广深港客运专线狮子洋隧道工程为背景,对同等风化程度下的岩石进行Cerchar磨蚀性实验和岩石矿物X射线衍射分析实验,确定岩石磨蚀性指数CAI值和岩石矿物成分,并对岩石矿物组成与磨蚀性指数CAI值进行相关性分析。研究结果表明,同等风化程度下的岩石,岩石矿物组成对磨蚀性影响较大,岩石矿物加权硬度值H与CAI值有非常好的线性关系,且线性相关性要高于岩石等效石英含量Qeq与CAI值的线性相关性,岩石矿物加权硬度值更能准确地反映岩石矿物组成对磨蚀性的影响。狮子洋隧道围岩中砂岩磨蚀性最强,对刀具的磨损较大。另外狮子洋隧道围岩含有大量的砂粒胶结物,盾构施工过程中会产生大量的石英含量较高的岩粉,这些岩粉进入循环的泥水中,会对盾构刀盘、刀具和泥水管道造成一定的磨损。     

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。     

基于集料特性的沥青混合料长期抗滑性能衰减模型

为预测沥青混合料长期抗滑性能,采用小型加速加载试验仪对辉绿岩、玄武岩和石灰岩的3种GAC-13C沥青混合料进行长期抗滑性能衰减试验,进而对集料特性与长期抗滑性能进行灰关联分析,建立了基于集料特性的长期抗滑性能衰减模型.试验结果表明,GAC-13C沥青混合料的长期抗滑性能衰减速率逐渐减小直至趋于稳定;磨光值是长期抗滑指标的初始值和最终值的主要影响因素,压碎值是衰减速率的主要影响因素.     

氧化石墨烯改性沥青与表面各向异性集料界面相互作用研究

在原子尺度上探究了干燥与水分入侵环境下氧化石墨烯(GO)改性沥青与表面各向异性集料界面黏附性能.采用分子动力学模拟方法研究了GO改性12组分沥青分别与典型弱碱性集料方解石和酸性集料α-石英的各向异性晶面的分子相互作用.在验证模型密度、热力学参数合理的基础上,以径向分布函数和相对浓度表征了沥青组分与GO在集料表面的分布和浓度情况.另外,计算体系黏附能分析了不同条件下GO改性沥青-集料界面黏附性能的差异.结果表明,GO分子由于其较大的比表面积和表面修饰活性位置,相比沥青其他组分大量聚集在沥青-集料界面之间,结合矿物不同表面原子密度和离子活性,无论是集料处于干燥状态或被水分入侵时,GO改性均显著提高了沥青与集料之间的黏附性能.由于Si原子在GO分子表面的高负载量,使得GO改性沥青与石英(一种酸性集料)比方解石(一种碱性集料)有更强的黏结强度.     

微生物诱导形成胶结剂

方解石是地球上分布最为广阔的天然矿材,是石灰岩和大理岩的主要成分,含量约占地球地壳重量的4%,是自然界成岩石造丘中形成的主要矿物。近年来研究者们惊喜地发现,自然界中许多微生物都可以在细胞体外完成方解石的矿化形成。经过漫长时间的累积和有机基质的作用,可将其周围的疏松碎屑物质胶结成为坚硬的岩石。Defrage等分别对南太平洋Tuamotu群岛和中太平洋的现代叠层石进行研究,结     

不同pH值溶液下岩石崩解特性试验研究

为了研究凝灰岩在不同pH值溶液下崩解特性,文章以沉凝灰岩和安山质角砾凝灰岩为例,在pH值分别为2、7、12的溶液下开展干湿循环室内崩解试验;分析2种岩石在pH值溶液下崩解物颗粒质量分数及浸泡液离子质量浓度变化,利用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)测试其矿物成分。研究表明:溶液的pH值对沉凝灰岩崩解性影响大,对安山质角砾凝灰岩影响小,同一岩石在不同pH值溶液下颗粒质量分数及离子质量浓度的变化趋势一致,pH值越低,各粒径颗粒质量分数和溶液离子质量浓度变化越明显,崩解越剧烈;岩石在浸水过程中发生了水岩化学作用,pH=2溶液下水岩化学作用较强烈,岩石的崩解性也最强。     

沥青碎石粗集料的相对比例

为了研究集料配比对沥青碎石基层骨架结构的影响,采用幂指数法和均匀设计法,对沥青碎石基层粗集料相对比例与粗集料骨架空隙率[VCADRC]的关系进行了研究.对8种幂指数n值下的[VCADRC]进行了比较;并对不同粗集料质量分数和[VCADRC]进行了非线性回归分析.结果表明:泰波公式幂指数n值在0.5～0.6时,[VCADRC]值最小;级配中26.5 mm的质量分数与[VCADRC]的相关性最好,且[VCADRC]随着其质量分数的增加而降低;级配中9.5 mm的质量分数与[VCADRC]的相关性次之;幂指数法和均匀设计法在确定沥青碎石基层粗集料相对比例方面具有一致性.     

湘东南拗陷龙潭组泥页岩储层特征

探讨湘东南拗陷上二叠统龙潭组泥页岩的页岩气储层特征,借鉴北美页岩气储层研究方法和评价标准并与美国福特沃斯盆地的Barnett页岩进行比对研究。通过实测剖面和系统采样,采用X射线衍射技术、扫描电镜技术与能谱技术相结合的方法,分析龙潭组泥页岩有机碳含量、矿物组成、微孔隙、裂缝类型及发育程度等特征。结果表明,龙潭组储层的有机碳质量分数平均为3.54%;岩石矿物成分中石英的平均质量分数为27%,碳酸盐矿物的平均质量分数为38%,黏土矿物的平均质量分数为35%,同时含有一定量的黄铁矿;其微孔隙发育有晶间孔、晶内孔、粒间孔、溶蚀孔、粒缘孔、印模孔、有机质孔等;实测孔隙度分布在0.7%～16.7%之间;不同尺度的裂缝广泛发育。通过与美国福特沃斯盆地的Barnett页岩对比,认为该地区泥页岩具有良好的页岩气储层特征;同时对该储层孔隙度及其影响因素进行探讨发现,较高的石英含量对其孔隙度发育具有建设性意义。     

宁夏某地石英砂岩工艺矿物学研究

对宁夏某地石英砂岩矿的选矿和化学提纯进行预研究,通过光学显微镜、电感耦合等离子光谱仪、电子显微探针及能谱仪等方法对石英砂岩矿进行分析.结果表明,原矿石中SiO_2的质量分数为97.10%,杂质矿物主要为黏土矿物、黑云母、钾长石、绿泥石、金红石及铁矿物等,且气-液包裹体数量多、分布广、粒度小.石英中的杂质元素主要为Al、Fe、Ca、Mg、K、Ti等,Al主要赋存于黑云母、长石及绿泥石中,少量以类质同象的形式存在于石英晶格中;Fe主要赋存于黑云母、黄铁矿、绿泥石及含钛磁铁矿中;Ca主要赋存于石膏、榍石及方解石中.针对杂质成分及其在石英砂岩矿中的赋存状态,通过煅烧水淬—研磨擦洗—洗磁—加热酸浸等工艺进行处理,提纯后的矿石中SiO_2的质量分数为99.92%.该研究可为宁夏石英砂岩矿石的选矿提供参考.     

安徽巢湖二叠系—三叠系界线微生物岩研究

文章对安徽巢湖地区二叠系—三叠系界线微生物岩进行了化学成分和矿物组合分析,同时探索了盐酸溶解法分离样品中不同种类碳酸盐矿物的方法。结果表明,界线微生物岩成分均一,具有较高的Si、Al和Mn含量,主要由方解石、石英、黏土矿物和铁白云石组成,岩性上为泥质、白云质灰岩;岩石中的铁白云石自形程度较高,截面呈正三角形或菱形,晶粒大小在10μm左右;采用0.3%HCl(固液质量比1∶50)可以有效区分微生物岩中的方解石和铁白云石(前者溶解,后者不溶)。研究认为:二叠系—三叠系界线层微生物岩形成于缺氧条件下;微生物促进了黏土矿物的生成,对碳酸盐矿物的生成无影响;铁白云石的生成经历了含铁碳酸盐沉积—碳酸盐去Mg、Fe作用—铁白云石化过程。     

细集料抗磨光性能试验研究

介绍了两个系列细集料磨光试验的结果,其一是砂浆磨光值试验,用于调查碳酸钙（及硅颗粒）含量对砂浆磨光值的影响;其二是砂纸式试件的磨光试验,用于考察不同试验方法的磨光效果。试验设备为英式磨光机和魏勒－舒尔茨磨光机。得出的主要结论有：（１）砂浆磨光值试验没能反映出碳酸钙（及硅颗粒）含量的影响,而砂纸式试件的磨光能反映出细集料抗磨光品质的差异;（２）在砂纸式试件的磨光试验中砂的粒径对试验值有明显影响。     

红层软岩崩解性的灰色关联分析

采用灰色关联度法对红层软岩的粒度分形特征以及矿物、化学成分试验数据与其崩解性进行了关联分析.分析发现,与成分相比,红层软岩的粒度分布分形特征参数与崩解特性具有更高的关联度,表明沉积形成时的环境决定了成岩后的红层软岩崩解性强弱.因为红层软岩中蒙脱石含量少,因此在各种成分中伊利石含量对红层软岩崩解性影响最大,说明水理特性不稳定的矿物含量始终是影响软岩崩解的主要因素.     

澜沧老厂深部钼矿体的赋存状态初步研究

利用XRD,XRF,ICP－MS,结合电子探针与显微镜镜下观察,查明了该矿石的矿物成分组成、化学成分组成及钼元素的赋存状态。矿物成分为黄铁矿、辉钼矿,脉石矿物为石英、长石,含有少量方解石、白云石。钼元素的赋存状态主要跟硫元素形成辉钼矿,与黄铁矿共生。两者以侵染状嵌布在石英、长石脉石矿物中。辉钼矿以独立矿物形式存在,有少量的钼华呈星点状分布在脉石矿物中。     

贵州软玉的岩石矿物学特征

通过对贵州软玉和其他产地典型软玉的取样,采用光学显微镜、扫描电镜、XRD、WDXRF等手段对矿物组成、化学成分以及岩石矿物学特征进行研究.分析表明贵州软玉的矿物成分主要以透闪石为主,次要矿物成分为石英和方解石,此外还夹杂了少量类质同象替代物;而铁的混入是影响贵州软玉颜色的关键因素,与其他典型产地软玉类型有明显不同.