碳酸岩、碳酸盐与碳酸盐岩浅析

近年来,在编辑、审稿过程中,发现有些作者、编者常把碳酸岩当作碳酸盐岩混淆使用。有人错误地认为碳酸岩就是“碳酸盐岩”的简称。还有人对碳酸盐与碳酸盐岩的概念不清,该用碳酸盐的场所,误用为碳酸盐岩,常由于用词不当或一字之差,扭曲了论文原义。笔者近年来对碳酸岩、碳酸盐和碳酸盐岩各自的含义作了研究和考证,提出一些粗浅的认识供参考。     

碳酸盐岩地震沉积学研究进展

碳酸盐岩地震沉积学是以碳酸盐岩沉积模式、沉积相为基础,以地震相、地震属性地层切片、可视化地貌分析等物探技术为手段,结合钻井、岩心录井、测井资料,综合开展碳酸盐岩地震沉积分析和地震地貌描述的研究。调研对比中外碳酸盐岩地震沉积学研究现状,统计数据表明,中国关于碳酸盐岩地震沉积学研究的论文较少,主要重视碳酸盐岩沉积相与地震技术方法相结合的研究;外国碳酸盐岩地震沉积学主要集中在地震地貌学、三维可视化和定量研究。整体而言,中外学者都重视地质历史时期的碳酸盐岩沉积同现代碳酸盐岩沉积进行类比分析,提升地下碳酸盐岩储层研究精度。     

川东北碳酸盐岩气藏酸—岩反应特征研究

对川东北普光气田飞仙关组、嘉陵江组、长兴组碳酸盐岩进行了酸—岩溶蚀性试验和酸—岩刻蚀形态实验。并采用旋转岩盘仪,进行了碳酸盐岩酸—岩反应动力学研究。结果表明,不同的碳酸盐岩储层,由于岩石矿物的非均质性,造成酸对碳酸盐岩的溶蚀性和酸—岩刻蚀形态具有明显的差异,导致酸—岩反应速度不同,因此所建立的反应动力学方程也不同。实验成果完善了川东北区块碳酸盐岩储层酸—岩反应特征研究,为川东北碳酸盐岩储层现场酸化工艺设计和决策提供了科学依据。     

M区块碳酸盐岩地层压力预测方法探讨

地层压力是钻井工程设计与施工的关键数据。碳酸盐岩地层压力形成机制不明确,没有考虑地层压力与体积弹性模量间的响应特征,导致目前根据欠压实理论和有效应力定律建立的预测模型不适用于预测碳酸盐岩地层压力。根据M地区碳酸盐岩所处的地质特征、地层类型、地层压力分布规律以及测井曲线等现场资料,分析了碳酸盐岩地层异常高压的特点;根据孔隙弹性理论,建立碳酸盐岩地层压力的预测模型,解释了裂缝型碳酸盐岩地层易产生异常高压的原因。研究结果表明,碳酸盐岩地层压力的大小取决于岩石体积弹性模量和地应力。该模型在M区块多口井进行了应用,预测精度达到90%以上,验证了该方法的可行性。     

碳酸盐岩沉积相研究进展

 总结碳酸盐岩沉积相研究进展及方法,指出其中存在的问题和发展趋势。结果表明,国外对海相碳酸盐岩沉积相划分注重碳酸盐岩沉积类型的地理分布规律和沉积能量差异,中国则侧重于沉积相的精细划分和岩相古地理分析。中国四川盆地和南海海域的生物礁研究取得重大进展,对生物礁的形成环境、控制因素、发育模式和表征方法等认识不断深化。湖相碳酸盐岩沉积模式多样,微生物碳酸盐岩逐渐成为研究热点,沉积模式不断完善。冷水碳酸盐岩的时空分布、发育机理、控制因素、沉积物特征及油气地质意义研究程度不断提高。碳酸盐岩沉积相研究方法包括地质分析法和地球物理法,其中地质分析法包括微相分析法、实验分析法、生物相法和地球化学法,地球物理法包括数学-测井法和地震方法。碳酸盐岩沉积相研究存在问题有：海相碳酸盐岩分类体系缺乏统一的标准和规范;实验分析法、生物相方法及地球化学法应用较少;浅滩发育模式和深水碳酸盐岩研究薄弱。碳酸盐岩沉积相的发展趋势为：研究方法不断实现定性方法和定量方法的结合,突破碳酸盐岩混合沉积研究技术瓶颈;不断深化深水、冷水等非常规碳酸盐岩理论认识和油气潜力分析;相控原则应用更为广泛,相控建模、相控成岩演化、相控储层分类等方法不断深入。     

冷泉碳酸盐岩研究进展及成矿意义

冷泉及冷泉碳酸盐岩是当今科学界研究的前沿之一.本文对现代和古代冷泉碳酸盐岩研究的最新进展进行了阐述,如形态、碳、氧同位素、结构构造与矿物成分等特征.并对震旦系陡山沱组盖帽白云岩与在黔东北地区新发现南华系底部冷泉碳酸盐岩的特征进行了对比,认为盖帽碳酸盐岩不等同于冷泉碳酸盐岩.同时,初步探讨了天然气渗漏与金属成矿的关系及发展前景.     

浅谈海相碳酸盐岩地层与油气成藏

分析了海相碳酸盐岩的形成环境、成岩作用以及烃类形成环境,阐述了海相碳酸盐岩的油气成藏条件和机理。     

高演化碳酸盐岩烃源岩生烃演化特征与评价方法

中国在下古生界海相碳酸盐岩层系的油气勘探取得了重大突破,在此背景下,下古生界广泛发育的高演化、低TOC丰度的碳酸盐岩能否成为有效烃源备受关注。碳酸盐岩烃源岩中的成烃生物主要以浮游藻类为主,有机质除了干酪根之外,还存在丰富的可溶有机质和酸溶有机质,这些特殊性质决定了碳酸盐岩中有机质具有较高的生烃转化率。另一方面,在高过成熟阶段,碳酸盐岩烃源岩中存在显著的有机碳向无机碳转化过程,其机理主要与TSR作用和有机酸盐生烃有关,并表现出碳酸盐岩碳同位素组成的负漂。这些因素是导致高演化碳酸盐岩烃源岩表观TOC低的重要因素。因此,不能以TOC低否定高演化碳酸盐岩烃源岩经历的生烃过程和生成烃量。高过成熟碳酸盐岩烃源岩评价应综合考虑成烃生物类型与数量、有机碳同位素组成和无机碳同位素负漂等因素。     

西南山区不同岩性背景下植被覆盖特征分析——以盘县为例

以Landsat数据为数据源,利用地理信息系统技术,提取盘县1990、2001、2015年的归一化山地植被指数(NDMVI),采用像元二分模型对植被覆盖度进行估算,分析盘县植被覆盖时空分异特征以及岩性对其的影响。研究表明:盘县以高植被覆盖为主,生态环境较好;岩性对植被的覆盖程度及其变化存在一定的影响,纯碳酸盐岩、夹层碳酸盐岩、互层碳酸盐岩分布区植被覆盖情况比非碳酸盐岩分布区差,纯碳酸盐岩、间层碳酸盐岩对植被覆盖变化较敏感,纯碳酸盐岩和间层碳酸盐岩分布区生态环境较脆弱,易受到外界干扰,非碳酸盐岩分布区生态环境较稳定,不易受到外界的干扰。     

贵州二叠纪海相碳酸盐岩碳、氧同位素地球化学演化规律

以贵州罗甸二叠纪剖面为研究对象，详细讨论了海相碳酸盐岩的碳、氧同位素组成特点，及影响碳酸盐岩的δ１３Ｃ和δ１８Ｏ的主要因素。在此基础上系统阐述了整个二叠纪海相碳酸盐岩的δ１３Ｃ和δ１８Ｏ的演化与海平面升降的关系，第一次系统建立了二叠纪古海洋碳酸盐岩的碳、氧同位素演化曲线。     

缝合线对碳酸盐岩油气生排运聚的作用

探讨缝合线对碳酸盐岩中油气生成、运移、聚集的意义 .通过碳酸盐岩缝合线分布、形成及有机碳含量与热解参数的分析 ,并结合实际测量缝合线在碳酸盐岩剖面上一般所占的厚度很小 ,并且呈分散状态存在 ,可以生烃 ,也可以排出一部分 ,但由于其生成和排出的量都比较小 ,故很难作为有效的烃源岩 .通常在有明显的缝合线分布的碳酸盐岩地层中 ,其基质中碳酸盐含量很高 ,有机质丰度却很低 ,所以该基质一般也不能作为有效的烃源岩 .通常只有具有一定厚度 ,并且分布较稳定的含泥或泥质碳酸盐岩才可作为良好的烃源岩 .由于缝合线具有较高的孔隙度 ,可作为油气和其它流体运移的通道 .同时 ,溶蚀作用可在缝合线中形成孔洞 ,作为油气聚集的场所 .     

碳酸盐岩Zeta电位影响因素研究

储层岩石界面电性对原油采收率具有重要的影响,考察了矿物组成、无机盐、pH值、极性物质以及表面活性剂对碳酸盐岩Zeta电位的影响。结果表明,天然碳酸盐岩中方解石含量越大,其相应的Zeta电位就越趋向于正值;Ca~(2+)比Na~+对碳酸盐岩Zeta电位影响大,可使Zeta电位由负值转变为正值;溶液p H增大使得碳酸盐岩Zeta电位减小,但在Ca~(2+)的影响下,碳酸盐岩Zeta电位降低幅度较小;碳酸盐岩吸附极性物质后Zeta电位变大,这与极性物质改变碳酸盐岩表面润湿性相关;在表面活性剂溶液中的碳酸盐岩Zeta电位的正负由表面活性剂的电性所决定,表面活性剂对碳酸盐岩Zeta电位的调控能力与表面活性剂在岩石表面的吸附能力有关。这些研究结果不仅阐明了碳酸盐岩与不同流体之间的界面电性,而且也有助于理解碳酸盐岩油藏提高采收率的机理。     

惠民凹陷商河地区沙一段碳酸盐岩沉积特征

惠民凹陷商河地区沙一段发育多层碳酸盐岩沉积。经研究发现 ,这些碳酸盐岩成分以白云石为主 ,其沉积相类型包括滨湖亚相、生物浅滩亚相、滩缘亚相和半深湖亚相。生物浅滩具有分布范围广阔、顶面平坦、进积迅速、前斜坡明显、沉积旋回发育、沉积厚度较小但稳定的特征。在快速进积的过程中 ,浅滩表面水体循环不畅并逐渐淡化 ,从而形成大量次生孔隙。早成岩期孔隙中沉淀的方解石是岩石的主要胶结物和灰质成分。生物浅滩的这种沉积和成岩特征对该段碳酸盐岩油气藏具有明显的控制作用     

贵州主要岩石类型风化土壤微量、稀土元素分布特征与生态环境关系探讨

根据贵州省地表出露岩石分布情况,将贵州分为5个区,即中部的碳酸盐岩区,东部新元古界浅变质岩区,西部威宁-赫章一带的玄武岩区,西北习水侏罗系碎屑岩区和西南部三叠系碎屑岩区.分别描述了4类岩石风化形成土壤的成土情况,认为碎屑岩和变质岩分布区成土性最好,玄武岩次之,碳酸盐岩区最差.对各岩石区形成的土壤微量、稀土元素含量分析,...     

巢湖麒麟山剖面中、晚石炭世碳酸盐岩微相研究

安徽巢湖麒麟山剖面中、晚石炭世碳酸盐岩地层发育较好,沉积类型多样,成岩特征明显,是研究碳酸盐岩沉积及成岩作用的理想剖面之一.文章采用微相分析的方法,对该剖面碳酸盐岩的生物组合、颗粒成分、基质类型及其结构等微相特征做了深入研究,将该剖面的沉积归纳为7种微相类型,并认为该剖面中、上石炭统属于浅海碳酸盐台地相产物.     

Enrichment of heavy metal elements and their adsorption on iron oxides during carbonate rock weathering process

Analysis of trace elements in the Lower Palaeozoic carbonate rock strata of the Beijing area shows that the Cr, Zn, Cd and Pb contents increase from primary carbonate rocks to weathered carbonate rocks and from primary carbonate rocks to the soil coexisting with carbonate rock. Distributions of Cr, Zn, Cd and Pb have the same trends as that of Fe₂O₃. Iron oxides play different roles at different stages of weathering of carbonate rock. The adsorption of Cr, Zn, Cd and Pb on Fe₂O₃ is greater than on FeO in soil. However, FeO, as a main component of clay mineral, is a better adsorbent of Cr, Zn, Cd and Pb than Fe₂O₃ in weathered and primary carbonate rocks. According to R-type clustering analysis, the main components of carbonate rock are divided into marine and continental sediments. Correlation analysis shows that heavy metal elements mainly exist in continental substances.     

碳酸盐岩剖面地层孔隙压力计算方法研究

从等效深度法的基本原理出发,重点讨论了碳酸盐岩剖面地层正常压实趋势线的构建问题,并利用所构建的正常压实趋势方程对川东飞仙关组碳酸盐岩剖面裂缝-孔隙型储层的地层孔隙压力进行了预测。结果表明,等效深度法对碳酸盐岩剖面的地层孔隙压力预测同样也有一定的实用性。     

碳酸盐岩溶蚀作用中Cd的淋溶/残余行为

揭示碳酸盐岩溶蚀作用中镉(Cd)的淋溶/残余行为是完整理解碳酸盐岩风化剖面形成与演化过程中Cd的地球化学的重要环节。本文对一件白云岩试样进行了淋溶实验,设计了收集淋溶残余物与淋出液的两种装置,随淋溶进程,对淋溶残余物及淋出液相关组分进行了测试。贫Cd碳酸盐岩中的Cd(0.12 mg/kg)在酸不溶相富集(0.98 mg/kg),且样品中酸不溶物质量分数仅为2.48%。由于酸不溶物质量分数极低,酸溶相中Cd占全岩中Cd的质量比仍具有绝对优势。碳酸盐岩溶蚀过程中,在排水条件良好的条件下,酸溶相的Cd随碳酸盐溶解而淋失,酸不溶相的Cd随酸不溶物在淋溶残余物中的集聚而富集。碳酸盐岩溶蚀形成残积土的过程就是基岩中大量Cd绝对淋失与少量Cd显著相对残余富集的过程。     

惠民凹陷沙一段碳酸盐岩的早期成岩作用

通过对惠民凹陷商河地区沙一段碳酸盐岩成岩作用的研究 ,结合沉积特征 ,建立了其成岩作用和油气成藏模式 .认识碳酸盐岩隐蔽油气藏较发育规律 .由于快速进积的碳酸盐浅滩表面水体在大气水的影响下逐渐淡化 ,碳酸盐物质沉积不久即发生强烈溶解 .准同生期和浅埋藏阶段 ,在孔隙中形成薄层栉壳状白云石和少量蛋白石、绿泥石胶结物 .沙一段沉积末期 ,沿断裂运移上来的深部油气在沙一段碳酸盐岩孔隙中储集并形成岩性油气藏 ,未被油气充填的孔隙则被从油层水中沉淀的粗大晶粒状方解石所完全充填 .沙一段碳酸盐岩中的隐蔽油气藏应从沙一末期至东营组沉积初期的构造高点来寻求突破 ,而不是现今的构造高点     

基于碳酸盐岩缝洞系统的孔网模型构建与流动模拟研究

针对缝洞发育丰富的碳酸盐岩介质,基于孔隙网络构建理论,构建了两种不同的孔隙网络模型,并基于能量守恒与达西公式分别对两种模型进行流动模拟,通过与基于数字岩心流动模拟的结果对比,表明目前两种主要孔网建模的方法均不能准确描述缝洞特征显著的碳酸盐岩介质,但由于基于中轴线法构建的孔网中会产生数量众多的孔隙与吼道,因此该方法可以被用来表征缝洞介质,但需要从缝洞系统特征入手对其加以改进,以期在未来可以准确的描述缝洞型介质。