方少仙-白云岩及白云石化作用
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书山有路勤为径,学海无涯苦作舟白云岩的主要用途白云石广泛用于建材、陶瓷、焊接、橡胶、造纸、塑料等工业中。
另外在农业、环保、节能、药用及保健等领域也得到了应用。
(1)在冶金工业上的利用白云岩在冶金工业中主要用做熔剂、耐火材料、提炼金属镁和镁化物。
用作熔剂白云岩作为炼铁和炼钢的熔剂,可起中和酸性炉渣的作用,提高炉渣的碱度、降低炉渣中FeO 的活度,以减轻炉渣对炉衬的侵蚀作用。
轻烧白云石主要用于炼钢,可提高钢渣的流动性,作造渣剂使用,不仅可延长转炉的寿命,提高炉渣的流动性,并可改善脱硫、脱磷反应的进行,还可节省大量萤石。
目前我国生产1t 钢需消耗170kg 白云岩。
而在炼铁时加入白云石可稀释炉渣,降低炉渣熔点,降低燃料的消耗,提高生铁质量。
用作耐火材料白云岩作为碱性耐火材料,主要用于炼钢的马丁炉、托马氏回转炉的炉衬,也用作为碱性平炉炉底和炉坡材料及冶炼过程中的补炉材料。
在冶炼优质铁锰合金、硅铁合金时,白云岩常为专用的炉料。
同时在炼钢造渣过程中,加入适量的轻烧白云石或生白云石,这是近年来一项新方法,以取代一部分生石灰,从而抑制炉衬中的MgO 向渣中溶解。
加入白云石可促使早期化渣,使渣中MgO 达到饱和状态,以提高渣的粘性,对炉衬有较好的粘附性,起到保护炉衬的作用。
提取金属镁及镁化物利用白云岩生产金属镁和镁化合物,其生产工艺为电解法或高温冶金法。
电解法是通过煅烧白云石与海水作用析出氢氧化镁,然后与盐酸反应转变为氧化镁,最后干燥的氯化镁和氯化钠、氯化钙一起在外加热电解池熔融。
高温冶金法是将白云岩与硅铁做成球团,在小直径真空炉中,于1100℃下熔融,形成硅酸钙炉渣,而镁变成蒸气,再用凝聚法回收。
利用同样方法,可生产氧化镁、氢氧化镁。
氧化镁是良好的耐火材料,而氢氧化镁用作生产一系列其它有用的镁化合物和用做塑料填料。
国外还用白云岩生产碳酸。
白云岩的成因研究现状及最新进展叶征宇;孙成旺;黄晓东【摘要】白云岩是主要由白云石组成的碳酸盐岩,对其成因的研究一直是沉积岩石学的热点.主要有原生白云石直接沉淀、次生交代和其他成因模式.目前普遍接受的主流成因模式是白云岩由石灰岩经过变化而成的,即石灰岩白云石化.【期刊名称】《四川地质学报》【年(卷),期】2011(031)003【总页数】3页(P266-268)【关键词】白云岩;成因模式;新进展【作者】叶征宇;孙成旺;黄晓东【作者单位】四川省核工业地质调查院,成都610061;四川省核工业地质调查院,成都610061;成都理工大学,成都610059【正文语种】中文【中图分类】P588.24白云岩是主要由白云石组成的一种碳酸盐岩,其成因一直是地质学上讨论的热点。
白云岩在现代沉积环境中几乎见不到原生的,且在实验室条件下也极难合成,但在古地层中却大量存在。
由此我们不得不做出一种推测:白云岩只有很少是原生的,大部分都是在石灰岩成岩后由其他岩石变化而成的。
目前的研究,石灰石“白云岩化”是白云岩成因的主流观点,很多证据可以支持这一观点。
对白云岩成因的研究方法有很多种,国际上常用的有阴极发光分析、电子探针分析、碳同位素分析、稀土元素分析和 X射线衍射分析等多种方法。
根据这些方法,目前地质学界普遍认同白云岩的成因是多种多样的,主要有原白云石直接沉淀、次生交代和其他成因模式。
1 主要成因模式1.1 原生白云岩“原生白云石”的定义通常为:从溶液中成核为晶并像原生沉积物那样微晶,其晶体洁净透明,或与文石、高镁方解石共生。
矿物学研究发现,现代环境中的原白云石在化学成分和晶体结构上与典型白云石并不一样,表现在:原白云石中n(Mg)/n(Ca)一般不是1:1,往往具有富Ca趋势;Mg离子层和Ca离子层在晶格中也不是完全相间出现,往往有混杂现象。
显然原白云石与典型白云石存在差异。
这些原白云石是欠稳定的,有向典型白云石转化的趋势。
读书报告――川东地区三叠系飞仙关组白云岩优质储层的形成1. 研究川东北白云岩的意义从沉积学角度来看形成油气的优质储层必须具有以下两个条件:(1)必须是滩坝(如鲕粒滩)高能环境沉积物;(2)必须是白云岩,如果没有白云岩,即使是储层,效果也不好。
而四川盆地东北部蕴藏着丰富的烃类资源,并且这里的三叠系飞仙关组的结晶白云岩就很符合这两个条件,所以它们是最主要的储层和产层,这也就使得飞仙关组白云岩成为人们近年来高度关注的对象。
2. 川东飞仙关组白云岩分类:黄思静老师等主要将川东飞仙关组的白云岩分为三种主要的端元类型,分别是微晶白云岩(包括泥晶白云岩)、具有原始结构的粒屑白云岩和结晶白云岩。
其中微晶白云岩和具有原始结构的粒屑白云岩都很好地保留了原始的结构,如原始机构中的微晶或泥晶部分在白云化以后都基本上保留了微晶或泥晶的结构。
而在结晶白云岩中,即使在结晶白云岩中也可以具有粒屑结构,但是构成岩石的白云石基本上都是结晶白云石(细晶一中晶一粗晶)。
(1)微晶白云岩,具有泥晶结构或微晶结构(白云石晶体大小在微晶以下)或者泥微晶机构,几乎完全白云石化,没有可利用的孔隙度,水平层理是最常见的原生沉积构造,在纵向上,这类岩石主要分布于向上变浅旋回顶部的泻湖潮坪环境中。
(2)具原始结构的粒屑白云岩,岩石具有明显的粒屑结构,粒屑主要由凝块石、叶状藻、团粒、鲕粒构成。
填隙物可以是微晶基质,也可以是亮晶,局部有不均一分布的斑块状亮晶白云石。
岩石白云化程度很咼(白云石含量咼达90% 以上),粒屑或基质可以由微晶甚至泥晶级的白云石构成(在这一点上不同于结晶白云岩),亮晶则由它形的不等晶白云石构成,川东北飞仙关组的这类白云岩中常有示底构造。
这类白云岩主要分布于向上变浅旋回的上部,或台隆边缘浅滩相上部靠近泻湖潮坪相的部位。
(3)结晶白云岩,岩石具有结晶结构,白云石晶体大小通常为细晶一粗晶(在这一点上结晶白云岩不同于原始结构保存的粒屑白云岩,因此,该类岩石的亚类可以有细晶白云岩、中晶白云岩和粗晶白云岩等。
白云岩的主要用途书山有路勤为径,学海无涯苦作舟白云岩的主要用途白云石广泛用于建材、陶瓷、焊接、橡胶、造纸、塑料等工业中。
另外在农业、环保、节能、药用及保健等领域也得到了应用。
(1)在冶金工业上的利用白云岩在冶金工业中主要用做熔剂、耐火材料、提炼金属镁和镁化物。
用作熔剂白云岩作为炼铁和炼钢的熔剂,可起中和酸性炉渣的作用,提高炉渣的碱度、降低炉渣中FeO 的活度,以减轻炉渣对炉衬的侵蚀作用。
轻烧白云石主要用于炼钢,可提高钢渣的流动性,作造渣剂使用,不仅可延长转炉的寿命,提高炉渣的流动性,并可改善脱硫、脱磷反应的进行,还可节省大量萤石。
目前我国生产1t 钢需消耗170kg 白云岩。
而在炼铁时加入白云石可稀释炉渣,降低炉渣熔点,降低燃料的消耗,提高生铁质量。
用作耐火材料白云岩作为碱性耐火材料,主要用于炼钢的马丁炉、托马氏回转炉的炉衬,也用作为碱性平炉炉底和炉坡材料及冶炼过程中的补炉材料。
在冶炼优质铁锰合金、硅铁合金时,白云岩常为专用的炉料。
同时在炼钢造渣过程中,加入适量的轻烧白云石或生白云石,这是近年来一项新方法,以取代一部分生石灰,从而抑制炉衬中的MgO 向渣中溶解。
加入白云石可促使早期化渣,使渣中MgO 达到饱和状态,以提高渣的粘性,对炉衬有较好的粘附性,起到保护炉衬的作用。
提取金属镁及镁化物利用白云岩生产金属镁和镁化合物,其生产工艺为电解法或高温冶金法。
电解法是通过煅烧白云石与海水作用析出氢氧化镁,然后与盐酸反应转变为氧化镁,最后干燥的氯化镁和氯化钠、氯化钙一起在外加热电解池熔融。
高温冶金法是将白云岩与硅铁做成球团,在小直径真空炉中,于1100℃下熔融,形成硅酸钙炉渣,而镁变成蒸气,再用凝聚法回收。
利用同样方法,可生产氧化镁、氢氧化镁。
氧化镁是良好的耐火材料,而氢氧化镁用作生产一系列其它有用的镁化合物和用做塑料填料。
国外还用白云岩生产碳酸。
白云岩矿石用途
白云岩是一种常见的矿石,其用途非常广泛。
以下是白云岩的主要用途:
1. 建筑材料:白云岩是一种高质量的建筑材料,可以用于建造墙壁、地板、屋顶、门窗等。
白云岩的硬度高、耐久性强、不易受损,因此被广泛用于建筑领域。
2. 化学工业:白云岩可以用于生产多种化学品,如氢氧化钙、石灰、氯化钙、碳酸钙等。
这些化学品广泛应用于冶金、建筑、化工、轻工、医药等领域。
3. 农业:白云岩可以用于调节土壤酸碱度,改善土壤质量,促进作物生长。
此外,白云岩还可以用于制造饲料添加剂,提高畜禽的生产性能。
4. 环保工程:白云岩可以用于处理工业废水、废气和固体废物,净化环境。
此外,白云岩还可以用于治理酸性土壤、污染水体等环保工程。
5. 医药工业:白云岩可以用于制造药品中的钙剂、镁剂、铝剂等。
此外,白云岩还可以用于制造高钙食品、保健品等。
总的来说,白云岩的用途非常广泛,是一种非常重要的矿石。
技术标准目录汇编2002年6月11 日 10:17:26已访问次数:4次标准名称:碳酸盐岩成岩阶段划分规范文件目录:基础研究标准性质标准序号标准年代号专业ICS分类号采标情况SY/T547892发布日期实施日期1992年09月17日1993年03月01日关键词负责起草单位是否废标西南石油学院负责起草、四川石油管理局石油勘探开发研究院参加起草中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5478—92─────────────────────────────────碳酸盐岩成岩阶段划分规范1992—09—17发布 1993—02—01实施─────────────────────────────────中华人民共和国能源部发布中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5478—92碳酸盐岩成岩阶段划分规范────────────────────────────────────1 主题内容与适用范围本标准规定了碳酸盐岩成岩阶段的划分、命名、依据、标志和方法。
本标准适用于碳酸盐岩成岩阶段划分及特征研究。
2 成岩阶段的划分依据2.1 岩石学标志2.1.1 碳酸盐自生矿物的分布、组构特征及生成顺序。
2.1.2 非碳酸盐自生矿物的分布、组构特征及生成顺序。
2.2古温度R)与古温度的经验式计算。
根据碳酸盐自生矿物中包裹体均一温度、镜质体或沥青反射率(oR)。
2.3镜质体或沥青反射率(o2.4有机质成熟度。
3 成岩阶段与成岩环境的划分及对应关系3.1 成岩阶段的划分渐进的埋藏成岩过程可依次划分为同生成岩阶段、早成岩阶段及晚成岩阶段。
由于构造运动的多期性,碳酸盐岩可多次被抬升进入表生成岩阶段。
3.2 成岩环境的划分成岩环境可分为近地表的同生成岩环境(包括湖底、海底、潮上、大气淡水、混合水等成岩环境)、埋藏成岩环境(包括浅埋藏、中埋藏及深埋藏成岩环境),以及表生成岩环境。
3.3 成岩阶段与成岩环境的对应关系3.3.1同生成岩阶段—湖底、海底、潮上、大气淡水及混合水成岩环境。
岩浆是上地幔和地壳深处形成的、以硅酸盐为主要成分的炽热、粘稠、富含有挥发物质的熔融体。
砂状结构是砂岩的结构,主要由粒度在2-0.063mm的粒状碎屑颗粒和填隙物组成.灰岩和白云岩两者均属于碳酸盐岩。
灰岩主要矿物成分为方解石,白云岩主要矿物成分为白云石。
接触变质岩由接触变质作用形成的一大类变质岩石的总称。
岩浆作用:地下深处形成的岩浆,在其挥发份及地质应力作用下,沿着脆弱带上升到地壳上部或地表,岩浆在上升、运移过程中,由于物理化学条件的改变,不断改变自己的成分,最后凝固成岩浆岩这一复杂过程总体称为岩浆作用。
玢岩:岩石为浅成相岩石,具斑状结构,斑晶矿物以斜长石、暗色矿物为主,其成分一般为中-基性岩石系列。
花岗结构:岩石中,中粗粒-细粒状的暗色矿物呈自形-半自形、斜长石半自形、碱性长石和石英为他形状构成的半自形粒状结构,由于在花岗岩中常见,因此又称为花岗结构。
角岩:为泥质岩经中级热接触变质的产物,特点是原岩中的组份已经重新组合,以致原岩的结构,构造基本消失,但是没有化学成分的交代发生。
组成的主要矿物是云母、石英、钾长石、斜长石等。
岩石一般为黑至暗灰色的致密块状,常具斑状变晶结构,变基质为角岩结构;变斑晶为红柱石、堇青石、石榴石等,如红柱石角岩、堇青石角岩等变质作用:由地球内力作用促使岩石基本保持固态条件下,发生矿物成分及结构构造变化的作用称为变质作用。
内碎屑:沉积不久的处于固结半固结状态的岩层,经侵蚀,破碎和再沉积而形成的颗粒(海盆中已固结的碳酸钙沉积被海水冲击破碎者)分化作用:原来成分均匀的岩浆,在没有外来物质加入下,依靠自身的烟花,最终产生不同组分的岩浆的全部作用.。
层理:在岩石形成过程中形成的,有物质成分,颗粒大小,颜色,结构构造等的差异而变现出来的演示的成层结构。
沉积相:沉积环境及子啊该环境中形成的沉积岩(物)特征的综合。
杂基:碎屑岩中的细小的机械成因组分,其粒级以泥级为主,可包括一些细粉砂.陆源碎屑岩:由母岩经物理风化作用(机械破碎)所形成的碎屑物质,经过机械搬运和沉积,并进一步压实和胶结而形成的沉积岩类。
天 然 气 工 业Natural Gas Industry 第41卷第4期2021年4月· 22 ·台地边缘滩相埋藏白云石化作用及其油气地质意义——论四川盆地西北部中二叠统栖霞组白云岩的成因裴森奇1,2 王兴志1 李荣容2 杨迅2 龙虹宇2 胡欣2 汪晓星31.西南石油大学地球科学与技术学院2.中国石油西南油气田公司川西北气矿3.中国石油西南油气田公司勘探事业部摘要:中二叠统栖霞组白云岩是四川盆地西北部海相碳酸盐岩气藏重要的储集层,关于其成因观点众多,目前尚无统一的认识。
为了给川西北地区的油气储层预测提供地质依据,利用薄片鉴定、阴极发光、扫描电镜、能谱、X射线衍射及碳/氧同位素测试等分析手段,在综合分析该区栖霞组白云岩露头及钻井岩心样品的岩石学特征、地球化学特征的基础上,研究了台地边缘滩相埋藏白云岩的形成机理,并讨论了其对储层形成的油气地质意义。
研究结果表明:①该区栖霞组白云岩发育中—粗晶他形镶嵌状白云石,晶体以自形—半自形为主,结晶程度高,有序度中—高,白云石化作用彻底,原岩结构已经彻底消失,具有晚期白云石化作用的岩相学特征;②栖霞组白云石化作用持续较高的埋藏温度,白云石最晚的生长时间为中—晚三叠世;③栖霞组白云岩具有与同时期海水相似的碳、氧、锶同位素特征,是在浅—中等埋藏阶段,由于原始沉积孔隙水盐度升高及Mg/Ca值增加引起的埋藏白云石化作用而形成的。
结论认为,川西北地区栖霞组白云岩未保留原岩结构、白云石化作用彻底、形成大量晶间孔、改善了储层物性并促使晚期溶蚀孔洞的形成,对该区天然气成藏具有重要的储层意义。
关键词:碳酸盐岩气藏;白云岩储集层;埋藏白云石化;地球化学特征;油气地质意义;四川盆地西北部;中二叠统栖霞组DOI: 10.3787/j.issn.1000-0976.2021.04.003Burial dolomitization of marginal platform bank facies and its petroleum geological implications: The genesis of Middle Permian Qixia Formation dolostones inthe northwestern Sichuan BasinPEI Senqi1,2, WANG Xingzhi1, LI Rongrong2, YANG Xun2, LONG Hongyu2, HU Xin2, WANG Xiaoxing3(1. Southwest Petroleum University, Chengdu, Sichuan 610500, China;2. Northwest Sichuan Division, PetroChina Southwest Oil & Gas-field Company, Jiangyou, Sichuan 621700, China;3. Exploration Department, PetroChina Southwest Oil & Gasfield Company, Chengdu, Sichuan 610051, China)Natural Gas Industry, Vol.41, No.4, p.22-29, 4/25/2021. (ISSN 1000-0976; In Chinese)Abstract: The Middle Permian Qixia Formation dolostones are important reservoir strata of marine carbonate gas reservoirs in the north-western Sichuan Basin. And as for its origin, there are many opinions and no agreement has been reached yet. In order to provide the ba-sis for the reservoir prediction in the northwestern Sichuan Basin, this paper comprehensively analyzes the petrological and geochemical characteristics of the outcrop and drilling core samples of Qixia Formation dolostones in this area by means of thin section analysis, cath-odoluminescence, scanning electron microscope, energy spectrum, X-ray diffraction and carbon/oxygen isotope test. On this basis, the formation mechanisms of the burial dolostone of marginal platform bank facies are studies, and its petroleum geological implications to the formation of reservoirs are discussed. And the following research results were obtained. First, medium-coarse crystalline allotriomor-phic mosaic-like dolomite develops in the Qixia Formation dolostones of this area. Crystalline is mainly automorphous and semi-auto-morphous, the degree of crystallization is high, and the degree of order is moderate to high. It is dolomitized completely and the original rock structure disappears thoroughly. It presents the petrographical characteristics of late dolomitization. Second, the Qixia Formation dolomitization keeps higher burial temperature, and the growth of dolomite lasts to Middle and Late Triassic. Third, Qixia Formation dolostones and its contemporaneous sea water have similar carbon/oxygen/strontium isotopic characteristics, which is the result of burial dolomitization caused by the increase of salinity and Mg/Ca ratio of original sedimentary pore water in the stage of shallow and middle burial depth. In conclusion, the original rock structure of Qixia Formation dolostones in the northwestern Sichuan Basin disappears, it is dolomitized completely and a large number of intercrystalline pores are formed, so as to improve the reservoir physical properties and promote the formation of late dissolution pores, which is of great reservoir significance to natural gas accumulation in this area. Keywords:Carbonate gas reservoir; Dolomite reservoir; Burial dolomitization; Geochemical characteristics; Petroleum geological signif-icance; Northwestern Sichuan Basin; Middle Permian Qixia Formation基金项目:中国石油西南油气田公司科研项目“川西北部地区栖霞组储层特征及主控因素研究”(编号:20200301-13)。