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川东南-湘西志留系砂岩胶结物碳、氧同位素特征

川东南-湘西志留系砂岩胶结物碳、氧同位素特征
川东南-湘西志留系砂岩胶结物碳、氧同位素特征

2015年3月第35卷第1期 四川地质学报 Vol.35 No.1 Mar.,2015

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川东南-湘西志留系砂岩胶结物碳、氧同位素特征

安 倩,黄 迪,朱志军,贾永斌,魏志崇,方鸿飞

(东华理工大学地球科学学院,江西 南昌 330013)

摘要:测试分析结果表明:川东南-湘西地区氧稳定同位素相对较轻,而碳同位素变化相较于氧同位素变化大,这种变化与水介质性质、古气候及沉积有机质来源量有关;研究区志留系小河坝组砂岩形成胶结物的孔隙流体与海相环境中保存下来的底水密切相关;碳酸盐胶结物中的碳来源于与甲烷细菌作用生成生物气有关的碳酸盐。

关键字:志留系;小河坝组;胶结物;碳氧同位素

中图分类号:P597 文献标识码:A 文章编号:1006-0995(2015)01-0157-04 DOI:10.3969/j.issn.1006-0995.2015.01.037

砂岩储层中碳酸盐胶结和溶解是影响储集层物性的重要因素之一。碳酸盐胶结物在碎屑岩储层中既是最常见的成岩产物,又是重要的自生矿物,具有成因多样性、分布普遍性、形成多期性等重要特点。不同期次的碳酸盐胶结物的形成可以有效的记录流体组分特征在成岩过程中的变化,尤其是胶结物中碳稳定同位素组成可以用来指示成岩流体中碳的来源,而氧稳定同位素可以用来估算其结晶时的温度和流体成分。碳酸盐胶结物中碳氧稳定同位素组成可以为判断其形成时的物质来源和地球化学特征等提供重要信息,进而有利于阐明成岩过程中孔隙流体演化史、次生孔隙形成机理和流体-岩石相互作用机制等基本的地质问题。因此,通过运用岩石学、矿物学和地球化学等多学科交叉渗透的方法来分析砂岩储集

层中碳酸盐胶结物的氧、碳同位素组成特

征,对研究碳酸盐胶结物的来源和成因具有一定的理论意义和实践意义,进而正确的评价砂岩储层的储集性能。本文对川东南-湘西志留系小河坝组砂岩中碳酸盐胶结物的碳、氧同位素特征进行研究,来探讨其形成环境及碳的来源。

1 地质背景

川东南-湘西地区主要位于四川盆地东南部油气地质条件优越的有利天然气富

收稿日期:2014-05-23

基金项目:国家自然科学基金项目(41362008)和江西省教育厅科技项目(GJJ14475)联合资助 作者简介: 安倩(1990-),女,江西九江人,硕士研究生,主要从事沉积地球化学研究工作 通讯作者:朱志军(1976-)

,男,博士,主要从事沉积学研究工作

图2 采样位置分布图

图1 研究区位置图(据王根海,2001)

川东南-湘西志留系砂岩胶结物碳、氧同位素特征

158 集带上(图1)。纵向上有上三叠统-侏罗系碎屑岩、石炭系-三叠碳酸盐岩和震旦系-志留系三大勘探层系、两个勘探领域存在。长期以来,该地区的勘探工作重点放在二叠系、三叠系时代,并取得了显著成效。研究区小河坝组砂岩标准出露于南川县龙骨溪小河坝,连续厚度为158.8m,其余主要分布与湘西、川东及川东南地区。小河坝组砂岩的下伏是早志留纪龙马溪组黑色笔石泥、页岩作为优质烃源岩,上覆有巨厚的韩家店组泥、页岩作为良好的盖层,小河坝组本身具有优越的油气地质条件。因此,下古生界志留系作为上扬子地区重要的烃源岩,具有良

好的生储盖组合条件,是很有勘探潜力的目的层系。

朱志军等(2010)[19]

指出川东南-湘西志留系小河坝组总体表现为缺氧的滞流浅海沉积环境,而靠近雪峰山隆起的龙山县地区表现为贫氧环境,同时其源区的沉积构造背景具有活动大陆岛弧、大陆边缘和

被动大陆边缘的性质。结合前人的研究成果[7,8,10]

认为,川东南地区志留系小河坝组砂岩的物源来源于

雪峰山隆起南西段的芷江、古丈、怀化、沅陵及通道一带的新元古界板溪群及其侵入板溪群中的基性、超基性岩体及中基性喷出岩;而湘西地区的物源来源于雪峰山隆起的北东段安化、常德、桃源一带的新元古界板溪群的夹少量中基性喷出岩。

本文通过对川东南-湘西地区志留系小河坝组

砂岩中碳酸盐胶结物的碳、氧同位素地球化学特征进行研究,结合区域地质背景资料和前人研究成果,分析其碳来源及形成环境。 2 样品采集与测试

本次研究分别在川东南的巴渔、漆辽、江口、

三泉、小河坝;及湘西的板寮和卡棚采集了22件志留系小河坝组砂岩样品(图2,表1)进行了碳、氧同位素地球化学分析。碳、氧同位素分析处理主要采用磷酸盐法。样品在72℃的恒温槽中,与磷酸反应平衡1个小时后,利用MAT-253质谱仪测试所得。所测得碳、氧同位素值均以VPDB 为标准给出,

同位素分析精度为δ18C ≤ 0.2‰,δ18

O ≤ 0.2‰(绝大部分样品精度≤ 0.1‰)。样品碳、氧同位素测试是由东华理工大学核资源与环境教育部重点实验室完成。

3 碳酸盐胶结物的碳、氧同位素特征

研究区志留系小河坝组砂岩的碳酸盐胶结物的碳、氧同位素数据分析结果具体有如下特征:

1)川东南地区δ13

C 值介于-1.90‰ ~ 4.78‰之间,多数为正值,仅有4个为负值,平均值为1.42‰;

湘西地区δ13

C 值介于-2.67‰~4.95‰之间,只有1个为负值,平均值为1.99‰。

2)川东南-湘西地区δ18

O 值均为负值,其中川

东南地区δ18

O 值介于-13.115‰~-9.45‰之间,平表1 样品碳氧同位素测试数据

备注:碳氧同位素测试方法:样品在72℃的恒温槽中,与磷酸反应平衡1个小时后,用MAT-253测试所得。精度:δ18C ≤ 0.2‰, δ18O ≤ 0.2‰(绝大部分样品精度≤0.1‰)。

图3 碳同位素在碳酸盐岩和有关物质中的分布[17]

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图5 川东南-湘西砂岩中碳酸盐胶结物的成因类型

均值为-11.41‰;湘西地区δ18

O 介于-12.96‰~-10.14‰之间,平均值为-11.54‰。

3)川东南-湘西地区氧稳定同位素相对较轻,而碳同位素变化相较于氧同位素变化大,这种变化与水介质性质、古气候及沉积有机质来源量有关。

4 盐度计算

前人研究指出[2、9]

,原则上来说,碳酸盐岩的δ18

O 值和δ13

C 值可以作为沉积环境判别的标志,同样也适用于研究成岩流体。本次研究结合前人运用了2种方法对研究区砂岩的碳酸盐胶结物的形成盐度进行判断。

1)根据Degens 等总结出的不同沉积环境中碳酸盐矿物δ13C 值分布特征图(图3)进行判断[17]

。从

图3可以看出,随着水介质盐度的增加,沉积环境中的碳酸盐矿物的δ13

C 值也不断增大。研究区川东南δ13C 值介于-1.90‰ ~ 4.78‰之间,平均值为1.42‰,湘西δ13C 值介于-2.67‰~4.95‰之间,平均值1.99‰(表1)。因此,基本可以确定川东南与湘西地区主要形成于海相环境。

2)根据Keith 和Weber(1964)提出的碳酸岩古盐度恢复公式,该公式为:Z=2.048 (δ13

C PDB +50)

+ 0.498 (δ18

O PDB +50)

式中δ13C 和δ18O 值均用VPDB 标准计算,利用该公式对研究区的水介质的性质进行判别[6]

。当Z>

120‰时,水介质为海水来源;Z<120‰时,则为陆相淡水来源[11、14]

。从计算结果(表1)可以看出:川东南地区Z 值介于112.17‰~132.38‰之间,平均值为122.02‰,其中仅4个值小于120‰;湘西地区Z 值介于116.28‰~131.15‰之间,平均值为125.64‰,仅1个值小于120‰,说明研究区志留系小河坝组砂岩形成胶结物的孔隙流体与海相环境中保存下来的底水密切相关,碳酸盐胶结物均形成于海相环境,印证了上述第一种判别方法的判断结果。

5 碳来源

根据研究区砂岩中碳酸盐胶结物的碳、氧同位素组成相关图(图4)可以看出,川东南和湘西地区志留系小河坝组砂岩中碳酸盐胶结物除个别点的氧、碳同位

素值存在异常,相关性差,可能是由于碳

酸盐胶结后同位素分馏效益造成的,其余同位素值总体上存在正相关关系(邹明亮等,2008)。

(a )川东南地区 (b )湘西地区

图4 碳酸盐胶结物碳氧同位素组成相关图

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160 根据自然界中碳同位素的分馏机理[4],正常的海相碳酸盐岩和碳酸盐胶结物的δ13C值分布在-4.0‰

~+4.0‰之间[1、12],属于无机碳源,说明胶结物的形成与有机质的脱羧作用关系不大,而与沉积时的碱性环境有关。川东南-湘西地区的δ13C值范围除四个数据点落在Ⅲ区有机脱羧作用范围内,其余数据点恰好表明了碳酸盐胶结物中的碳[3、13]来源于与甲烷细菌作用生成生物气有关的碳酸盐(图5)。

6 结论

1)川东南-湘西地区氧稳定同位素相对较轻,而碳同位素变化相较于氧同位素变化大,这种变化与水介质性质、古气候及沉积有机质来源量有关。其中川东南地区δ13C值介于-1.90‰ ~ 4.78‰之间,平均值为1.42‰,δ18O值介于-13.11‰~-9.45‰之间,平均值为-11.41‰;湘西地区δ13C值在-2.67‰~4.95‰范围内,平均值为1.99‰,δ18O值在-12.96‰~-10.14‰范围内,平均值为-11.54‰。

2)川东南-湘西地区Z值分析表明,志留系小河坝组砂岩形成胶结物的孔隙流体与海相环境中保存下来的底水密切相关;δ13C值与δ18O值之间呈正相关关系,且碳酸盐胶结物中的碳来源于与甲烷细菌作用生成生物气有关的碳酸盐。

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Carbon and Oxygen Isotope Geochemistry for Carbonate Cement of the Lower Silurian Xiaoheba Formation

Sandstone in Southeast Sichuan-West Hunan

AN Qian HUANG Di ZHU Zhi-jun JIA Yong-bin WEI Zhi-chong FANG Hong-fei (College of Earth Science, East China Institute of Technology, Nanchang 330013) Abstract: 22 sandstone samples from the Silurian Xiaoheba Formation in southeast Sichuan and west Hunan are sampled. δ13C values for carbonate cement of sandstone in southeast Sichuan vary from -1.90‰ to 4.78‰ with average value of 1.42‰, while δ13C values in west Hunan vary from -2.67‰ to 4.95‰ with average value of 1.99‰. δ18O values for all the 22 samples are negative: δ18O values for those in southeast Sichuan range between -13.115‰ and -9.45‰ with average value of -11.41‰, while δ18O values for those in southeast Sichuan and west Hunan range between -12.96‰ and -10.14‰ with average value of -11.54‰. These values indicate that carbon of the carbonate cement was derived from bacterium-derived methane.

Key words: Silurian; Xiaoheba Formation; sandstone; cement; δ13C value; δ18O value

川东南-湘西志留系砂岩胶结物碳、氧同位素特征

作者:安倩, 黄迪, 朱志军, 贾永斌, 魏志崇, 方鸿飞, AN Qian, HUANG Di, ZHU Zhi-jun, JIA Yong-bin, WEI Zhi-chong, FANG Hong-fei

作者单位:东华理工大学地球科学学院,江西南昌,330013

刊名:

四川地质学报

英文刊名:Acta Geologica Sichuan

年,卷(期):2015(1)

引用本文格式:安倩.黄迪.朱志军.贾永斌.魏志崇.方鸿飞.AN Qian.HUANG Di.ZHU Zhi-jun.JIA Yong-bin.WEI Zhi-chong.FANG Hong-fei川东南-湘西志留系砂岩胶结物碳、氧同位素特征[期刊论文]-四川地质学报 2015(1)

川东南-湘西志留系砂岩胶结物碳、氧同位素特征

2015年3月第35卷第1期 四川地质学报 Vol.35 No.1 Mar.,2015 157 川东南-湘西志留系砂岩胶结物碳、氧同位素特征 安 倩,黄 迪,朱志军,贾永斌,魏志崇,方鸿飞 (东华理工大学地球科学学院,江西 南昌 330013) 摘要:测试分析结果表明:川东南-湘西地区氧稳定同位素相对较轻,而碳同位素变化相较于氧同位素变化大,这种变化与水介质性质、古气候及沉积有机质来源量有关;研究区志留系小河坝组砂岩形成胶结物的孔隙流体与海相环境中保存下来的底水密切相关;碳酸盐胶结物中的碳来源于与甲烷细菌作用生成生物气有关的碳酸盐。 关键字:志留系;小河坝组;胶结物;碳氧同位素 中图分类号:P597 文献标识码:A 文章编号:1006-0995(2015)01-0157-04 DOI:10.3969/j.issn.1006-0995.2015.01.037 砂岩储层中碳酸盐胶结和溶解是影响储集层物性的重要因素之一。碳酸盐胶结物在碎屑岩储层中既是最常见的成岩产物,又是重要的自生矿物,具有成因多样性、分布普遍性、形成多期性等重要特点。不同期次的碳酸盐胶结物的形成可以有效的记录流体组分特征在成岩过程中的变化,尤其是胶结物中碳稳定同位素组成可以用来指示成岩流体中碳的来源,而氧稳定同位素可以用来估算其结晶时的温度和流体成分。碳酸盐胶结物中碳氧稳定同位素组成可以为判断其形成时的物质来源和地球化学特征等提供重要信息,进而有利于阐明成岩过程中孔隙流体演化史、次生孔隙形成机理和流体-岩石相互作用机制等基本的地质问题。因此,通过运用岩石学、矿物学和地球化学等多学科交叉渗透的方法来分析砂岩储集 层中碳酸盐胶结物的氧、碳同位素组成特 征,对研究碳酸盐胶结物的来源和成因具有一定的理论意义和实践意义,进而正确的评价砂岩储层的储集性能。本文对川东南-湘西志留系小河坝组砂岩中碳酸盐胶结物的碳、氧同位素特征进行研究,来探讨其形成环境及碳的来源。 1 地质背景 川东南-湘西地区主要位于四川盆地东南部油气地质条件优越的有利天然气富 收稿日期:2014-05-23 基金项目:国家自然科学基金项目(41362008)和江西省教育厅科技项目(GJJ14475)联合资助 作者简介: 安倩(1990-),女,江西九江人,硕士研究生,主要从事沉积地球化学研究工作 通讯作者:朱志军(1976-) ,男,博士,主要从事沉积学研究工作 图2 采样位置分布图 图1 研究区位置图(据王根海,2001)

砂岩的肉眼观察与描述

砂岩的肉眼观察与描述 七台河职业学院杨丽 摘要:在大陆的沉积地层中,砂岩是常见的陆源碎屑岩,也是研究得最多的沉积岩类之一。从砂岩的组成,肉眼鉴定与描述内容和方法,典型砂岩及特征等方面阐述了地质勘查中常见的砂岩。 关键词:砂岩、碎屑、基质 砂岩是重要的油气储蓄岩类,也是地下淡水的巨大存储库,纯净的石英砂还是廉价的玻璃工业原料。主要沉积在河流、沙漠、湖泊等大陆环境、河海过渡环境、浅海至深海环境。 一、砂岩的组成 砂岩主要是由粒度为2~0.05mm的含量在50%以上的碎屑和基质组成,由胶结物胶结起来的岩石,又称中碎屑岩。碎屑的主要成分为石英和长石,其次还有白云母、重矿物、岩屑等。基质成分主要指与碎屑同时沉积的颗粒,为更细的粉砂物质或黏土。胶结物主要是硅质和碳酸盐质的胶结成分。 二、肉眼观察与描述内容和方法 (一)测量碎屑粒度 首先估量砂岩中相应粒级的含量。砂岩按碎屑颗粒的粒度主要分为粗砂岩(2~0.5mm)、中砂岩(0.5~0.25mm)、细砂岩(0.25~0.05mm)三种类型。以上砂岩,相应粒级含量都在50%以上。主要粒级在砂级,即可在露头上目估,也可在显微镜下测量或目估。目估常常更能反映沉积物的整体粒度,尤其是野外或手标本目估,观察面积大,代表性更强。然后依据碎屑颗粒的大小,确定砂岩类型。 (二)观察整体颜色 对砂岩的描述要分清新鲜面和风化后的变化情况,然后观察岩石的整体颜色。如果岩石的成分复杂,颜色多而杂时,可把标本放远一点看,描述主要的颜色。有时可把次要的颜色放在前面来形容主要颜色,如黄绿色,即以绿色为主,略带黄色。对颜色的描述还要分清新鲜面和风化面的颜色。 (三)鉴别碎屑成分 砂岩的沉积组分主要是砂级陆源碎屑和沉积基质。砂级陆源碎屑主要由单晶碎屑和岩屑组成。单晶碎屑主要是石英和长石,及少量云母和重矿物。岩屑主要有燧石岩、酸性喷出岩、细粒片岩、片麻岩等。基质主要以粘土为主。鉴别并估算他们的百分含量,含量多的写在前面,少的写在后面。 (四)确定胶结物 1、胶结物的成分 最常见的胶结物是氧化硅(蛋白石、玉髓、石英)、碳酸盐(方解石、白云石、菱铁矿);此外还有重晶石、石膏、硬石膏、黄铁矿等。胶结物对研究碎屑岩的成岩后生变化,推断其沉积环境都有重要意义。 2、胶结类型 砂岩的主要胶结类型分为基底式胶结、孔隙式胶结、接触式胶结和镶嵌式胶结四种。基底式胶结:碎屑颗粒彼此不相接触呈漂浮状分散在填隙物内。这种胶结方式通常是高密度流,如浊流、泥石流等快速堆积的产物。孔隙式胶结:大部分碎颗粒相互接触,形成颗粒支撑和孔隙,成岩期析出的化学沉淀胶结物常分布在其孔隙之中。接触式胶结:胶结物很少,仅分布于碎屑颗粒彼此接触处。在干

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新元古代极大无机碳同位素(δ13Ccarb)负漂移事件的最新 进展 摘要:新元古代晚期发生了地质历史上全球范围内最大的无机碳同位素(δ13Ccarb)负漂移事件,也被定义为“Shuram曲线(SE)事件”。传统观点认为SE事件反映了这一时期海洋碳循环的异常波动,极有可能源于海洋中超大型溶解有机碳库的氧化。然而,此种机制难以解释SE事件中部分现象如全球有机碳同位素(δ13Corg)较大的差异性。近几年来,不断有学者质疑上述观点,并认为SE事件遭受了成岩作用而不能反映原始的海洋碳循环过程。这一机制得到该时期碳酸盐岩氧同位素(δ18Ocarb)与δ13Ccarb间线性关系的支持,但难以解释SE事件中部分特征如SE事件的全球性。因此,目前关于SE事件的两种机制均具有一定的合理性但也存在一定程度的缺陷。 关键词:SE事件;超大型溶解有机碳库;成岩作用;新元古代 引言 过去几十年内,碳同位素地层学已作为全球地层对比的重要手段之一。前寒武纪,特别是新元古代化石的极度贫乏,导致生物地层学的缺失,进而导致这一时期碳同位素地层学被广泛的用于区域甚至全球地层划分和对比(Halverson et

al.,2005)。此外,碳与生命的新陈代谢密切相关。自养生物的代谢作用将无机碳转变为有机碳,而异养生物的代谢作用又将有机碳转变为无机碳。需要指出的是,光合自养生物易繁盛于氧化的沉积环境,而化能自养生物和异养生物则易繁盛于缺氧的沉积环境。因此,碳同位素也被用来示踪地质历史时期海洋化学的演化过程。 在新元古代化学地层学不断深入研究的过程中,一个非同寻常的碳同位素曲线首次报道于阿曼地区埃迪卡拉纪Shuram组(Burns and Matter,1993)。这一碳同位素曲线已被命名为“Shuram曲线(SE)事件”。在等级次序上,1000 Myr(百万年)内碳同位素曲线及其量级的记录显示最负的碳同位素发现于新元古代地层(图1)。 目前为止,两种机制被用来解释SE事件:(1)SE事件记录的是原始的碳同位素信号,可能源于埃迪卡拉纪超大型溶解有机碳库的氧化(Rothman et al.,2003;Fike et al.,2006;McFadden et al.,2008);(2)SE事件记录的是遭受成岩作用的碳同位素信号(Derry,2010)。在前人研究的基础上,本文将着重评述和分析SE事件的两种机制。 1. Shuram曲线(SE)事件 SE事件主要表现为以下6个特征:(1)极大的波动幅度,从+6‰到-12‰;(2)δ13Ccarb在地层上发育不对称,从+6‰迅速下降到-12‰,然后其缓慢恢复;(3)δ13Ccarb值在连

胶结作用在深埋藏砂岩孔隙保存中的意义_黄思静

收稿日期:2007207227。本文由本刊编委郑荣才组稿并审稿。 作者简介:黄思静,1949年生,男,教授,博士生导师,专业方向沉积地质学。电话:(028)84079073。E 2m ail :hsj @https://www.doczj.com/doc/4a3240245.html, 文章编号:167328926(2007)0320007207 胶结作用在深埋藏砂岩孔隙保存中的意义 黄思静,黄培培,王庆东,刘昊年,吴 萌,邹明亮 (成都理工大学“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室,四川成都 610059) 摘 要:在储层演化中,砂岩中很多胶结作用都是重要的保持性成岩作用,是深埋藏条件下砂岩孔 隙得以保持的重要机制。该文根据东海盆地古近系、鄂尔多斯盆地上古生界和三叠系以及四川盆地三叠系砂岩储层中(铁)白云石胶结物、硅质胶结物和粘土矿物胶结物的产状、胶结作用发生时间和机制的研究,提出这些胶结作用很大一部分都发生在早成岩阶段有效压实作用发生之前,它们或与埋藏早期的构造抬升有关,或与煤系地层早期酸性流体有关。这种分散的早期胶结作用可以提高岩石机械强度,增加岩石的抗压实能力,改变以后浅埋藏—深埋藏过程中岩石的孔隙度2深度曲线,最终使砂岩孔隙在深埋藏条件下得以保存,这在储层质量预测中具有重要意义。关键词:胶结作用;保持性成岩作用;砂岩储层;储层质量预测中图分类号:TE 121.34文献标识码:A The signif icance of cementation in porosity preservation in deep 2buried sandstones HUAN G Si 2jing ,HUAN G Pei 2pei ,WAN G Qing 2do ng ,L IU Hao 2nian ,WU Meng ,ZOU Ming 2liang (S tate Key L aboratory of Oil &Gas Reservoi r Geolog y and Ex ploitation , Cheng du Universit y of Technolog y ,Cheng du 610059,China ) Abstract :Cementation in sandstone is very important retention p rocesses in reservoir evolution ,which ena 2bles porosity in deep 2buried sandstones to preserve.Based on t he st udies of occurrences of dolomite (an 2kerite )cement ,quartz cement and clay cement and t he timing and mechanism of cementatio n f rom Paleo 2gene sandstone of East China Sea Basin ,Upper Paleozoic and Triassic sandstone of Ordo s Basin and Trias 2sic sandstone of Sichuan Basin ,a suggestion t hat large part of cementations occur at t he early stage of dia 2genesis before effective compaction is p resented here.Some of t hese cementations are related to tectonic uplift during earlier burial ,and some to early acid fluid in coalbed.Partial and early cementation could en 2hance t he mechanical st rengt h of rocks and t he resistance to poro sity loss wit h dept h and compaction by change of t he poro sity 2dept h curve during shallow to deep 2burial diagenesis ,which takes a significant part in reservoir quality p redictio n. K ey w ords :cementation ;retention p rocesses ;sandstone reservoir ;reservoir quality p rediction 随着深度以及相应的地热作用和有效压力的不断增加,砂岩孔隙度(包括渗透率)总体上是减少的。然而,仍有相当数量的深埋藏砂岩(埋藏深度>4000m )保留有很高的孔隙度。如果这些砂岩的孔 隙度高于那些在岩性(组成、结构)、时代、埋藏史、热史上类似的砂岩,我们就可以将其称为异常高孔隙度砂岩。深埋藏条件下砂岩异常高孔隙度保存机制一直是砂岩储层的重要研究课题。颗粒包壳或环  第19卷第3期 2007年9月岩 性 油 气 藏 L IT HOLO GIC RESERVO IRS Vol.19No.3 Sep.2007

碳、氧同位素含量偏移的地质意义研究

碳、氧同位素含量偏移的地质意义研究在学习地球化学之前,我曾加入一个科研立项小组的科研工作中。这个科研项目的主题是“晚泥盆世弗拉斯—法门期之交( Fr/ Fa 界线) 所发生的全球性生物大绝灭事件”,我们对此项工作主要从牙形石分带,微球粒的基础研究及对碳酸盐含量,碳、氧同位素的含量偏移等方向展开。在加入到这个工作开始到学习完地球化学这门课止,我阅读了关于“碳、氧同位素含量偏移在重大地质事件中的指示意义”这一知识点的文献约十余篇。这些文献除了有部分对F—F事件的碳、氧同位素的规律总结之外,更有一部分是对其他重大地质事件诸如中元古代海平面变化、河南地区震旦系碳酸盐沉积、早寒武世黑色页岩、奥陶系—三叠系古环境变化、白垩纪缺氧事件等的系统归纳。本文即是对这些重大地质事件运用同位素含量分析的方法,对以往做过此方面工作的文献进行一次系统的梳理。 碳酸盐和有机物碳同位素组成的分析已成为推断全球碳循环变化的有力工具,碳循环的变化通常与生物集群灭绝事件有关。碳同位素的正偏移,在一些地质学家看来被认为是有机碳埋藏速率增强的结果。而这种变化被许多科学家认为是由于海平面的变化或者海水温度的变化导致大量暖盐水体的形成,诱导海水缺氧,使得海水中有机物氧化速率降低,有机碳埋藏速率增加,导致CO2浓度降低,全球变冷,这一系列变化又导致了生物的大量灭绝。 在对北京十三陵地区中元古代雾迷山组海平面变化的分析中,李任伟等人对白云岩进行了取样,分析以及检验发现:北京十三陵地区雾迷山组(1310~1207 Ma) 白云岩的δ13C 数值范围-1.5 ‰~1. 5 ‰(PDB) ,δ18O 数值范围一般为- 4 ‰~- 5 ‰(PDB) 。它们碳同位素组成具有旋回性变化的特征。δ13C 从地层层序的边界发生正偏移,至1. 5 ‰(PDB) ,然后发生负偏移至- 1. 5 ‰(PDB) 。有时,在δ13C 为负值的层段δ18O 数值较高,约为- 4. 0 ‰(PDB) 。 中元古代雾迷山时期碳酸盐岩相对具有重碳同位素组成的层段与海侵相关。可以在新元古代,也可以在显生宙找到类似的例子。在白垩纪森诺曼阶-土仓阶、早侏罗世、中奥陶世晚期以及晚寒武世,人们都可以在海侵时期沉积的碳酸盐岩地层中发现δ13C数值的正偏移。原因在于此时的海洋有较高的有机产率和高的有机碳埋藏速率,由于沉积有机质从海洋中选择地吸收了轻碳同位素(12C),结果造成海洋碳酸盐库对重碳同位素(13C) 的相对富集。雾迷山组这种碳、氧同位素组成特征可以反映海平面的变化。在海侵体系域时期海水有相对高的有机产率和有机碳埋藏速率,在高位体系域时期的碳酸盐台地可能为滞流和蒸发环境,海水中微生物因呼吸而消耗有机质的作用比较强烈。 河南汝州、鲁山一带罗圈组冰积层之上的东坡组以页岩、粉砂质页岩及粉砂岩为主。而在对河南汝州一鲁山一带震旦系东坡组碳酸盐沉积的研究中,杜远生及张良等人发现了白云岩透镜体及白云质粉砂岩、砂岩。白云质粉砂岩具有与东坡组页岩不协调的软沉积变形。白云岩透镜体和白云质粉砂岩具有明显的δ13C 负偏。白云岩透镜体的δ13C为一4.19‰~一6.18‰。白云质粉砂岩的占δ13C 大部分为一2‰~一4‰之间。因此认为,东坡组的白云岩透镜体及白云质粉砂岩、砂岩与华南震旦纪盖帽白云岩及南华纪Sturtian冰期冰积层之上的碳酸盐丘和菱锰矿类似,为冰积层中的天然气水合物泄漏释放的CO2和海水中的Mg+发生快速反应快速沉淀而成的,即东坡组的白云岩、白云质粉砂岩、砂岩为冷泉成因。 而陈兰等人对扬子地台湘黔地区旱寒武世黑色页岩有机碳同位素的组成变化进行野外地质观察与室内分析研究表明:研究区灯影组白云岩主要为碳酸盐台

镜下胶结作用识别自我总结

胶结作用 一、概念 胶结作用是指从孔隙溶液中沉淀出来的矿物质(胶结物)将松散的沉积物固结起来形成岩石的作用。 二、胶结作用类型 根据孔隙溶液中沉淀出来的矿物质类型可以把碎屑岩的胶结作用分为:钙质胶结、硅质胶结、泥质胶结(粘土矿物胶结)、铁质(如氧化铁、黄铁矿、白铁矿)胶结以及硫酸盐(如石膏、硬石膏、重晶石)胶结多种类型,其中以前三者为主。 1.高岭石胶结(高岭石在薄片下较易辨认,一般呈假六边形晶片,集合体呈书页状或蠕虫状,以孔隙充填或交代其他矿物的形式产出。 2.伊利石胶结(伊利石常呈不规则的细小晶片产出,其集合体通常呈颗粒包膜或孔隙衬边形式出现,有时呈网状分布于孔隙中。伊利石分布于各种砂岩中,其结晶程度随埋深的增加而 变好,最后转化为绢云母。 3.绿泥石胶结(自生绿泥石在砂岩中多呈颗粒包膜或者孔隙衬边形式产出,随埋深的增加,温度升高,早期形成的高岭石、蒙皂石和伊利石会变得不稳定,在石英砂岩中可转化为白云母;当粘土含量较多时,在Fe2+和Mg2+存在的还原条件下,伊利石将转变为绿泥石和黑云母的组合。 4.蒙皂石胶结(在一些含火山物质较丰富的砂岩中,自生蒙皂石含量较多。蒙皂石也多呈孔隙充填产状产出。 一、粘土矿物胶结(粘土矿物有自生和他生两种。他生的粘土矿物来源于源区的母岩风化产物;自生的粘土矿物来源于孔隙中沉淀生成或再生的粘土矿物,自生的粘土矿物才是真正的胶结物,但是数量上比较少。 5.混层粘土矿物(混层粘土矿物可分为伊利石-蒙皂石混层矿物和绿泥石-蒙皂石混层矿物。 胶结作用 二、二氧化硅胶结作用 胶结物在碎屑岩中有非晶质和晶质两种矿物形态的产生形式。非晶质二氧化硅胶结物为蛋白石(蛋白石-A,蛋白石-CT),晶质二氧化硅有玉髓和石英。 蛋白石胶结物主要出现在距地表较近的火山碎屑砂岩中,或与硅质生物溶解或充填有

碳氢氧氮稳定同位素在生态学中的研究案例

碳氮氢氧稳定同位素示踪技术在生态系统研究案例稳定同位素作为示踪剂广泛应用于生态循环和大气循环中的相关研究。研究人员通过测量空气、植物和土壤中的稳定性同位素组成,进而研究传统生态学无法解释的复杂生态学过程,例如:碳同位素用于分析生态系统CO2循环,区分碳通量研究中各组分的贡献率,确定不同物种对全球生产力的分配和贡献;氢氧同位素用于分析植物对土壤水分的利用效率,进而区分土壤水分的蒸腾与蒸散;氮同位素用于分析植物及生态系统的氮素循环,通过反硝化细菌转化成N2O,根据15N在N2O分子的不同位置,可以示踪N素循环的不同化学反应过程。在这些生态研究中,要求使用的设备同时具备高环境耐受性、高精度、高测量速度及宽量程等特点。 美国Los Gatos公司采用专利的OA-ICOS技术(第4代CRDS技术)设计的一系列稳定同位素分析仪,具有操作温度范围宽、量程宽、高速、高精度的优点。能够满足实验室野外多点长期同步监测、不同高度长期同步监测等研究的需要。其与其他传统测量方法相比,改进了对外界温度、压力变化比较敏感的缺陷,具备无法比拟的优势,适用范围也大大得到扩展。 一、测量原理 LGR:采用OA-ICOAS技术,符合Beer-Lambert定律,通过测量光损失来确定未知物质的浓度;通过改变入射激光的波长,一次扫描测量需要的全部光谱,每秒300次测量,做平均,从而保证了多点连续监测的同步性以及高精度性。 特点:1、测量速度非常快,每秒300次全光谱扫描取平均,测量速度及精度远超传统质谱仪; 2、一次扫描测量全光谱,实时显示光谱曲线,即使温度压力的变化引起峰漂移 也不会影响到峰面积的变化; 3、离轴的光腔设计,避免反射光与入射光直接的相互干扰,信噪比低; 4、通过峰面积来计算位置物质的浓度,所以测量范围很宽; 二、 试验方案 1、碳氧稳定同位素示踪设计方案 1.1土壤-植物根系呼吸的区分 利用土壤、植物根系呼吸产生的CO2中13C同位素信息,可以区分它们各自在总呼吸中所占的比例,同时对18O同位素进行监测,使得多混合源的同位素区分成为可能。

弱胶结砂岩油藏出砂机理研究

弱胶结砂岩油藏出砂机理研究 本文对大量弱胶结砂岩油藏的资料进行了综合分析、对比,建立了以测井资料为依托、岩石力学基本理论为基础、定性和定量地研究地层出砂机理、判别和分析弱胶结砂岩地层出砂趋势的理论模型和方法。定性方面,建立了以测井资料为基本输入资料的、判别和分析弱胶结砂岩地层出砂趋势的线弹性的解析模型,将该方法与现有的、大量应用的“C”公式法进行了对比,结果表明,它比现有的“C”公式法更适用于弱胶结砂岩油藏的出砂判别;定量方面,建立了测井资料为基本输入资料的、定量判别和分析弱胶结砂岩地层出砂趋势的3-D有限元力学模型。 利用本文所建立的力学模型和方法可以定性和定量地计算井眼周围易出砂区域,为射孔完井提供依据,延长油井的无砂开采期,而且与现有的有限元模型相比,该有限元模型还同时考虑了重力、温度的影响。通过对大量弱胶结砂岩油藏的资料的收集整理、综合分析和对比后,发现,弱胶结砂岩油藏以三角洲相、河流相和冲积扇居多,颗粒分选较差;弱胶结砂岩油藏胶结方式以接触式、孔隙式为主,胶结物主要为泥质,胶结弱,对进入到储集层与之接触的流体敏感;弱胶结砂岩油藏通常埋藏浅,孔隙度、渗透率都较高。 利用所建立的理论模型和方法从定性和定量两个方面就地应力、油藏压力状态、井眼轨迹,以及射孔方位对弱胶结砂岩油藏出砂的影响进行了研究,结果表明:弱胶结砂岩油藏由于胶结弱、岩石强度低,因此,与固结好的砂岩地层相比,弱胶结砂岩对地层内应力变化十分敏感。无论直井还是斜井,也无论裸眼井还是射孔井,地应力状态对疏松砂岩油藏出砂都有直接影响。 由于地应力非均匀性的影响,井眼周围某些方位的地层将遭受较高的压应力

集中,而导致该方位地层先于其它方位地层剪切屈服、出砂,而且随着原地水平地应力非均匀程度增加,地层出砂的趋势增大。因此,为了防止地层出砂和延长油井开采寿命,应对井眼轨迹以及射孔完井进行优化设计,既考虑到产能的需要,又考虑到防砂的需要,本文所建立的模型对此有较好的参考价值。 油藏压力状态对出砂也有重要影响。当地层压力稳定时,提高生产压差,射孔孔眼发生剪切屈服、出砂的趋势增大。 随着地层压力衰竭,原来不出砂的地层,也可能出砂,因此,对于可能出砂的地层可用本文对此的研究成果,在开采过程中科学合理地、适时调整开采措施,防止和减少地层出砂的可能性。 摘要到目前为止,有关重力对砂岩油藏出砂影响的研究还很少见报道,不多的研究通常认为岩体自重对砂岩出砂的影响可以忽略。 通过本文的研究表明,在研究弱胶结砂岩油藏的出砂时,必须考虑重力的影响。对倾斜井眼或倾斜岩层,重力作用将加剧弱胶结地层的出砂,不考虑岩体自重的影响时,有可能过高地估计倾斜井眼的稳定性。 温度变化对地层的出砂的影响在目前所查阅资料中也未见报道。通过本文的研究表明,在弱胶结砂岩油藏的开采中应注意温度扰动对出砂的影响,温度升高或降低对地层结构稳定性和出砂趋势的影响不同。 地层受井筒内流体加热作用时,随着温差的增大,井壁及其附近地层压性破坏趋势增大;当井筒内压力高于地层压力,地层受并筒内流体冷却作用时,随着温差的增大,井壁张性破坏趋势增大。当并筒内压力低于地层压力时,保持井内温度低于地层温度,在一定程度上有利于井壁和地层的稳定。 因此,在注水开发的油田和热采的油田,应密切注意温度扰动应力对地层的

石笋记录、氧同位素记录、遥感技术

石笋记录 一、定义: 石笋(Stalagmite),为碳酸钙石灰岩,位于溶洞洞底的尖锥体,是喀斯特地形的一种自然现象。 二、石笋发育与形成: 饱含着碳酸钙的水通过洞顶的裂隙或从钟乳石上滴至洞底。一方面由于水分蒸发,另一方面,由于在洞穴里有时温度较高,水溶解二氧化碳的量减小,所以,钙质析出,沉积在洞底。自下向上生长的是石笋,从上往下生长的是石钟乳。 三、石笋记录用于气候、环境变化等研究的条件(原因): 洞穴石笋是由滴水带来碳酸盐矿物沉积形成的,而洞穴滴水是雨水通过石灰岩从地表渗透下来的,必然经过土壤层。由于植物的根呼吸和微生物活动,土壤中的空气含有大量二氧化碳。一方面,土壤二氧化碳的多少受温度的控制;另一方面,土壤二氧化碳的多少又能决定岩石被溶解的多少:二氧化碳含量高,水的酸度就大,被溶蚀的石灰岩就多,沉积到洞里的物质也就多;反之也成立。由此可见,水不但是运输物质的载体,而且也是传递信号的媒介。在从地表向地下传递的过程中,水流不但带有大气温度或降水变化的信号,而且还加入了许多地质、土壤环境变化的信号。当水最后到达洞里,从滴水沉积出来的石笋也就成了一个环境气候变化的记录器。 四、石笋记录用于气候、环境变化等的优势 太阳辐射的变化、海平面的变化及气候系统内部循环的变化都是可能与影响季风的因素。黄土虽然可以清晰地反映季风的变化,但是古环境重建的分辨率难以提高。碳酸盐沉积物具有明显的优势,总结其优势如下:

1.石笋分辨率高,可以达到年际分辨率; 2.石笋代用指标丰富,Th/U比值适合与铀系精确定年,可以进行高精度采样分析; 3.石笋样品分别广泛且时间跨度较大 4.石笋受外界干扰较少,洞穴内部相对封闭的环境是石笋生长受到的影响较小,生长机制对环境敏感、记录比较连续完整; 这对古气候古环境的研究至关重要。因此石笋成为综合研究最近几十万年以来气候与生态环境变化的理想载体。 五、石笋古气候研究中常用代用指标 1.氧同位素 2.碳同位素 3.微量元素 4.灰度 5.微层厚度 6.有机物与分子化石 氧同位素记录 一、定义:自然界中氧以氧-16、氧-17、氧-18三种同位素的形式存在,相对丰度分别为99.756%、0.039%、0.205% ,天然物质的氧同位素组成通常用由18O/16O比值确定的δ(18O)来描述,一般采用标准平均海洋水(SMOW)作为标准品。 二、用途:氧同位素在地球科学中广泛用于确定成岩成矿物质来源及成岩成矿温度。在生物学和医学上有广泛应用前景。氧同位素在地理学中被用作年代确定的参考,常用于冰川的断代。 三、氧同位素的应用原理与部分应用领域

碳酸盐岩碳氧同位素与古气候古环境

碳酸盐岩碳氧同位素与古气候古环境 在地球科學中碳氧同位素广泛应用于成岩成矿作用、古海洋、石油天然气成因研究。而碳氧同位素在反映古气候古环境中尚属比较新颖的应用,文章在阅读相关文章基础上,进一步阐明了不同环境下碳酸盐岩中的碳氧同位素反映古气候古环境的机理。 标签:碳酸盐岩;碳氧同位素;古气候;古环境 引言 过去的几十年里,碳酸盐岩中的碳氧同位素相关研究日益增加,因为通过对湖相碳酸盐岩中碳氧同位素的数据分析,在一定程度上重新构建过去时期的古气候和古环境方面的变化。文章以湖湘碳酸盐岩,石笋中的碳酸盐岩以及黄土中的碳酸盐岩为例,较为具体说明了三种碳酸盐岩中的碳氧同位素的含量变化对应着怎样的环境气候(温度,蒸发降水量,植物种类茂盛程度)变化。 1 湖相碳酸盐岩中的碳氧同位素 (1)在湖泊沉积中,碳酸盐岩中δ18OPDB与δ13CPDB间的相关性,反映着湖泊水文条件,若δ18OPDB和δ13CPDB之间是呈正相关关系,则反映为封闭性的湖泊,如果它们之间相关系数大于0.70,则湖泊的封闭性是比较好的。例如由于丹麦Bliden Lake沉积碳酸盐岩中δ18O和δ13C之间相关系数为0.4,因此Olsen等认为丹麦Bliden Lake是开放性的。 (2)湖泊中的碳酸盐岩(或泥灰岩)δ13C含量变化主要与气候,蒸发,湖泊生产力有关。对于封闭性较好的湖泊,湖泊生物生产力以及蒸发作用(通过大气中CO2与湖泊水体间的交换)影响着沉积碳酸盐δ13C值。在开放性湖泊中沉积碳酸盐的δ13C的影响因素较多且较复杂,主要与气候,蒸发,湖泊生产力有关。例如青海湖,由于湖中水量远大于入湖水量,而且湖中DIC含量远大于入湖淡水中的DIC含量,故青海湖可以看做封闭性湖泊;水生植物的光合作用和呼吸作用影响着δ13CDIC;蒸发作用下,湖泊水体急剧减小,湖泊深层水与表层水将会加速混合而影响δ13CDIC;由于水体中CO2和大气CO2交换导致湖水δ13CDIC的变化,反映着当时蒸发作用强弱(尤其当湖水CO2分压低于大气CO2分压时)。 (3)对于氧同位素组成的受控因素相关讨论比较少。在湖泊泥灰岩中,δ18O 值的影响因素应该是蒸发,气候,气温,湿度等因素综合作用。a. 降水蒸发:湖泊降雨量和蒸发量与δ18OPDB的值密切联系,当降水充足时,湖水会增加大量贫δ18O的水体,因此湖水δ18OPDB值就较低;相反,如果蒸发量大于降雨量,此时湖水的氧同位素会发生分馏,导致湖水δ18OPDB值增加。例如北京石花洞石笋相关研究表明,在分辨率<10a的时间尺度上,石笋中δ18O的记录主要反映了降雨量的变化,降雨量增加,则δ18O值相应偏低。b. 气温的影响:在较

氧同位素古气候学

古海洋学 12.740 2004年 春季 讲义1 同位素古气候学 氧气学一.同位素古候 摘自Broecker 和Oversby ,Chemical Equilibria in the Earth ,P.151 如上示意图表示的是能量零点(zero-point energy )和分子质量之间的关系,分别以H HD 为例。 1. 尤里(Urey )同位素热力学性质:动力学统计平衡和红外光谱分析 由于同位素原子所处的能量水平不同,一般在不同温度下可以对同位素进行平衡分馏。 被一根弹簧连接的两物体发生振动,振动频率决定于两物体的质量(以及弹簧的劲度系数)。同样的,物体旋转运动和平移运动的运动学特征也与物体质量相关。这一原理也是对同位素进行分馏的理论依据。 基态能量图解: 三种分子的基本振动频率是:H 2:4405cm -1,HD :3817 cm -1,D :3119 cm -1。 2能量零点的大小顺序是:H 〉HD 〉D 。 22

同位素原子之间基态能量的差异导致了动力学分异,质量小的原子的活化能也较小;能量水平的差异导致同位素原子在平衡分馏时的行为不同。一个简单(但可能是粗糙的)的道理:较重的原子会“选择”更为稳定的状态。举例来说,平静状态下水蒸气约比水轻0.9%。 转动-振动-平动:物体的三种运动方式。 方解石地温计公式: 公式(1)中,K(T)表示在温度为T时的平衡常数,ΔG O表示吉布斯自由能变化值(初态减末态),R是热力学常数,T是反应温度。 从理论上来说,平衡常数K可以由原子能级的热力学统计得到: 热力学统计: 首先假定所有这些具有系统全部的能量的各种不同状态,是等可能性的。 举例来说,如下图示,我们有5个粒子,以及5单位的能量。一种可能的状态是所有5个粒子分别具有1单位的能量;另一种状态是其中一个粒子(但是是哪一个粒子呢?)具有5单位的能量,而其他4个粒子都没有能量;这两种状态是等可能性的。 有了等概率假定为基础,我们开始计算方解石地温计公式。 f i是第i种能量状态的概率; 而对于粒子的每一种运动形式,转动我们用rot表示(rotation),振动用vib表示(vibration),平动用trans表示(translation),它们分别的配分函数是: 总体的能量用tot表示(total),则粒子总共的配分函数是:

碳酸盐岩碳_氧同位素分析激光微取样技术

文章编号:1000-2634(2003)01-0012-04 碳酸盐岩碳、氧同位素分析激光微取样技术 Ξ 何道清 (西南石油学院电子信息工程学院,四川南充637001) 氧同位素分析激光微取样技术是利用高能聚焦激光束与碳酸盐岩样品作用,热分解产生CO 2气同位素值。其空间分辨率优于20μm ,能有效地对碳酸盐岩各细微组 以满足同位素地质学研究的需要。经标样测定,δ13C 和δ18 O 的最好分析精度可达±0.22‰( σ),与,δ18O 分馏明显关键词:激光微取样;碳酸盐岩;同位素分析 中图分类号:TE122.221; TN249 文献标识码:A 碳酸盐岩稳定同位素(δ13C 和δ18 O )分析是碳酸 盐岩地球化学研究的一个重要组成部分[1]。C 、O 同位素分析资料在碳酸盐岩含油气地质研究中有着广泛的应用。然而,碳酸盐岩碳、氧同位素分析的常规磷酸溶解法受到手工和钻具取样的限制,其空间分 辨率一般大于500μm ,所需样品量大于10mg 。而反映碳酸盐岩成因的结构组分(鲕粒、沙屑、胶结物等)一般情况下都小于500μm ,通常不能分别对碳酸盐岩的结构组分进行C 、O 同位素分析。这就使其在碳酸盐岩同位素地质学和油气储层地质学的研究中受到很大的限制。因此,提高碳酸盐岩碳、氧同位素分析的空间分辨率变得越来越重要。Jones (1986)提出用激光束(激光探针)来取代钻具,因为激光探针有较高的空间分辨率(10~20μm )[3]。然而,激光取样代替磷酸溶解法将会带来一系列的问题。激光取样法是热分解产生CO 2,而磷酸分解法是化学作用过程,两者之间会产生同位素分馏的差异,怎样进行实验对比及其地质应用?20世纪80年代末至90年代初,许多研究者在这方面进行过一些研究,并取得一定成果[5,9,11]。 1 激光微取样碳酸盐岩碳、氧同位素 分析原理和实验装置 碳酸盐岩碳、氧同位素分析的常规方法是McMree (1950)提出的磷酸法,即将岩样与磷酸作用生成CO 2气样(CaCO 3+H 3PO 4→Ca 3(PO 4)2+H 2O +CO 2),送气体质谱仪分析测定其C 、O 同位素值[2]。该方法的不足之处主要是:分析的岩矿样品须进行繁琐的岩矿分离且所需样品量较大(>10mg ),空间分辨率低(>500μm ),不能满足油气勘探及其它地质需要;反应时间长;同位素分析结果受磷酸浓度、反应温度和反应时间等因素影响。鉴于此,20世纪90年代以来,国外一些研究者[3,4,6,9,10]提出并进行激光微取样稳定同位素分析。该方法是将高能量的聚焦激光束(激光探针)对碳酸盐岩样品高温加热分解产生CO 2气体(CaCO 3→CaO +CO 2),送质谱仪分析测定其C 、O 同位素值,实现“微区”原位取样以达到对C 、O 同位素分析具有较高的空间分辨率和与常规分析方法相当的精度。激光微取样稳定同位素分析系统主要由激光器、显微镜及影像系统、样品盒与真空提纯线、质谱仪等部分组成(如图1所示)。将Nd ∶YA G 激光器与改装后的显微镜同轴安装,高能量的激光束经显微镜物镜聚焦(约20μm )在真空样品盒内的薄片样品上,以足够的能量对碳酸盐岩样品高温加热分解产生CO 2气体,再经真空冷冻提纯线净化后,纯净 第25卷 第1期 西南石油学院学报 Vol.25 No.1 2003年 2月 Journal of S outhwest Petroleum Institute Feb 2003  Ξ收稿日期:2002-05-09 基金项目:国家专利部分内容(Z L 206066.6)。 作者简介:何道清(1947-),男(汉族),四川南充人,副教授,从事检测技术及仪器仪表教学、科研工作。

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