第二章：陆相碳酸盐岩

第二章盐穴储气库建库地质条件盐矿(halite ore; salt mine )为NaCl的总称，又称为“盐”、“钠盐”，其代表矿物为石盐。

石盐又称岩盐，是典型的化学沉积成因的矿物。

石盐包括人们日常食用的食盐和由石盐组成的岩石，后者称为盐岩。

盐岩常用以表示由石盐组成的岩石。

-般石盐常用来指岩盐，因为它们都是由卤水在封闭的盆地中蒸发而形成盐矿床，因此，也被称为卤化物矿物。

石盐矿床是盐类矿床(卤化物矿物)中分布量广，蕴藏资源量巨大的矿床，通常称之为“盐矿”。

盐矿内石盐矿层一般厚几米到300多米，在干旱地区以盐霜的形式出现，在盐泉附近以蒸发产物出现，在火山地区以升华物产出。

第一节盐岩物理、化学性质一、盐岩的物理性质纯净的石盐无色透明(图2-1)，含杂质时呈浅灰、黄、红、黑等颜色。

含泥质时呈灰色，含氢氧化铁时呈黄色，含氧化铁时呈红色，含有机质时呈黑褐色。

新鲜面呈玻璃光泽，风化表面或潮解后表面呈油脂光泽，贝壳状断口。

具完全的立方体解理;性脆，摩氏硬度为2~2.5，密度为2. 1 ~2. 2g/cm3;条痕为白色;易溶于水，在0°时溶解度为35.7%，100C 时溶解度为39. 8%，200℃时溶解度为26. 4%;易潮解，味咸，有凉感;不导电，摩擦发光，熔点804℃;焰色浓黄;在1000℃时其可塑性很强，当温度、压力升高超过其临界点时软化，产生塑性变形，形成软流( 固体流)。

图2-1 纯净的石盐二、盐岩的化学性质石盐的化学式是NaCl,理论含量: Na为39. 34%、Cl 为60.66%。

常含有杂质和多种机械混人物，如Br、Rb、Cs、Sr及卤水、气泡、黏土和其他盐类矿物。

化学分类为卤化物。

易潮解且易溶于水。

石盐晶体都属于等轴晶系六八面体晶类的卤化物(图2-2)，晶体结构是AX型化合物的典型结构之一。

单晶体呈立方体。

在立方体晶面上常有阶梯状凹陷，集合体呈粒状、致密块状或疏松盐华状,也有呈巨大晶簇者。

文献综述引言随着塔里木盆地哈拉哈塘地区奥陶系碳酸盐岩沉积相带及储层特征的不断深入研究，在上奥陶统良里塔格组良一段和良三段见良好的油气显示，其沉积相带（尤其是台缘滩亚相）成为了近年来研究的重点之一。

通过对哈拉哈塘地区大量录井、测井、岩心、薄片及地震等资料的分析以及探讨了该区上奥陶统良里塔格组的岩石类型、沉积特征及台缘滩的展布规律。

台缘滩是优质储层发育的基础，对研究区域良里塔格组潜在油气储量层位的确定具有指导意义。

1 沉积相的概念相这一概念是由丹麦地质学家斯丹诺（Steno，1669）引入地质文献的，并认为是在一定地质时期内地表某一部分的全貌。

1838年瑞士地质学家格列斯利（Gressly）开始把相的概念用于沉积岩研究中，他认为“相是沉积物变化的总和，它表现为这种或那种岩性的、地质的或古生物的差异”。

自此以后，相的概念逐渐为地质界所接受和使用。

20世纪以来，相的概念随着沉积岩石学和古地理学的发展而广为流行，对相的概念的理解也随之形成了不同的观点。

一种观点认为相是地层的概念，把相简单的看做“地层的横向变化”；另一种观点则把相理解为环境的同义语，认为相即为环境；还有人认为相是岩石特征和古生物的总和。

油气田探勘及其他沉积矿产勘探事业的飞速发展促进了对相的研究，使人们对相这一概念的认识更加深入。

目前较为普遍的看法是，相的概念中应包含沉积环境和沉积特征这两个方面的内容，而不应当把相简单地理解为环境，更不应当把它与地层概念相混淆。

《沉积学》（姜在兴，2003）把相定义为沉积环境及在该环境中形成的沉积岩（物）特征的综合。

沉积环境是在物理上、化学上和生物上均有别于相邻地区的一块地表，是发生沉积作用的场所。

沉积环境是由下述一系列环境条件（要素）所组成的：1）自然地理条件，包括海、陆、河、湖、沼泽、冰川、沙漠等的分布及地势的高低；2）气候条件，包括气候的冷、热、干旱、潮湿；3）构造条件，包括大地构造背景及沉积盆地的隆起与坳陷；4）沉积介质的物理条件，包括介质的性质（如水、风、冰川、清水、浑水、浊流）、运动方式和能量大小以及水介质的温度和深度；5)介质的化学条件，包括介质的氧化还原电位（Eh）、酸碱度（pH）以及介质的含盐度及化学组成等。

第二章矿山地质概况1.矿区概况吉林大黑山钼矿位于吉林省吉林市永吉县境内，是我国 20 世纪 50 年代发现和勘探的大型钼矿之一。

矿床属斑岩型钼矿床，钼金属量达 109 万吨，是我国的第二大钼矿床。

大黑山、福安堡、季德屯等钼矿同处吉黑成矿省吉中－延边（活动陆缘）成矿带，它们在成矿背景、矿床地质特征方面具有很多相似之处，选择大黑山钼矿作为研究对象在区域上具有一定的代表性。

这些钼矿床与小兴安岭地区的霍吉河、鹿鸣等大型－超大型钼矿产出背景及成矿时代均相似，共同构成了我国东部环太平洋钼成矿带的北部。

2.矿区自燃及经济地理吉林大黑山位于永吉县境内，属于长白山系哈达岭山脉，主体由海西和燕山晚期两次构造—岩浆活动形成。

哈达岭山脉东起松花湖，向西分布在旺起、口前、五里河、西阳、大岗子、双河镇、黄榆等乡镇。

蜿蜒起伏的哈达岭主脉脊岭，构成永吉县与桦甸县的天然分界线。

岭北一则有 5 条向北伸入县内的支脉：大顶子－花砬子支脉，摩天岭－大砬子－青山子支脉，荒沟岭－白马虎山支脉，西大山－大黑山－磨盘山支脉，白石砬子－华道山－后老虎林子支脉。

其中大黑山属于西大山－大黑山－磨盘山支脉，该支脉由主脉至西大山向西北至大黑山，再逶迤向北至磨盘山，南北近 40 公里，南段分别为西阳镇、双河镇界山，向北分布在大岗子、西阳，拉溪、搜登站、春登和大绥河等乡镇；由西大山至北分支抵西阳镇马鞍山，长约 11km。

大黑山主峰位于西阳镇西南 12.5km 处，海拔位高度671.3m，为西阳镇与双河镇的界线，山体狭长，走向北东。

永吉县大黑山钼矿床位于永吉县西阳镇前撮落屯，距沈吉铁路线最近的长岗火车站仅 4km，据口前镇 32km，交通十分方便（图 1）。

该矿床在五十年代中期已完成地质勘探工作。

矿区大地构造位置为吉黑造山带，位于永吉复背斜西翼，在北东走向的吉林盘石构造带与近东西走向的桦甸－双河镇构造带的交汇部位。

永吉县属中温大陆性季风气候，年平均气温为 4.9℃，年平均降水量 690mm，无霜期 130 天左右。

碳酸盐沉积环境首先介绍一下碳酸盐岩的基本概念和性质，碳酸盐岩是指主要由沉积的碳酸盐矿物所组成的沉积岩。

主要的岩石类型为石灰岩和白云岩。

它们经常还和陆源碎屑及粘土组成各种过渡类型的岩石。

据统计，碳酸盐岩约占沉积岩总量的20％，它在地球中的分布仅次于陆源碎屑岩。

在我国，沉积岩的覆盖面积占全国总面积的75％，碳酸盐岩占沉积岩覆盖面积的55％。

碳酸盐岩中的矿产非常丰富，其中层状矿床有铁、铝、锰、磷、硫、石膏、石盐等；而且碳酸盐岩本身包括石灰岩、白云岩等也是很有价值的矿产资源。

碳酸盐岩中蕴藏的石油及天然气资源非常丰富，世界上与碳酸盐岩有关的油气储量约占世界总储量的50％，产量占世界油气总产量的60％。

总之，对碳酸盐岩的研究与许多矿产，特别是与能源的开发和利用合着非常密切的关系。

碳酸盐岩主要是海洋环境的产物。

陆地上的湖泊和其他环境也能形成碳酸盐岩，但其种类和规模无法与海洋环境相比。

古生代和前寒武纪的深海沉积物中普遍缺乏碳酸钙，很可能是那时分泌石灰质的浮游生物很少，甚至不存在所致。

现代深悔沉积物中，碳酸钙沉积物约占32．2％(平均含量)，主要是抱球虫和翼足类软泥，也有珊瑚泥和砂。

碳酸盐岩的形成作用随着地质历史演变也有不同。

在前寒武纪，碳酸盐岩主要是由海水的直接化学沉淀和机械作用形成的。

到了寒武纪以后，海水由酸性变为碱性，介壳生物逐渐繁盛，生物和生物化学成因的碳破盐岩逐渐增多，因机械作用或重力作用形成的碳酸盐岩也占有相当大的比例。

碳酸盐岩主要由碳酸盐矿物组成，还含有非碳酸盐自生矿物及陆源矿物混入物等现代碳酸盐沉积物中主要矿物为文石、方解石、高镁方解石以及少量白云石。

从结构的角度来看，碳酸盐岩的基本结构组分主要有颗粒、泥、胶结物、晶粒和生物格架5种。

此外，还有一些次要的结构组分，如陆源物质、其他化学沉淀物质和有机质等，也还有一些派生的结构组分，如孔隙。

这些次要的和派生的组分对岩石性质也都有一定的影响，对岩石的成因及沉积环境分析也都有重要意义，而孔隙对油、气、水的运移和储集就更为重要了。