深层古老海相白云岩成因的综合研究方法

本发明属于白云岩成因研究领域，具体是深层古老海相白云岩成因的综合研究方法。

背景技术：

1、白云岩是重要的油气储集层，在四川盆地、塔里木盆地等深层(>4500m)海相地层中均有大规模发育，是中国深层-超深层油气勘探的热点层系和重要的接替领域。然而，深层古老海相白云岩形成之后，经历了数亿年的地质历史演化和数千米的埋深，白云岩的岩石学特征和地球化学特征均被不同程度的改造，如何正确厘定深层古老海相白云岩的成因是预测优质白云岩储层的基础和关键，成为现今研究的难点。

2、白云岩主要为次生交代成因，为富镁白云岩化流体交代灰岩形成。现今提出的白云岩成因模式主要存在蒸发泵白云岩化、渗透回流白云岩化、微生物白云岩化、埋藏白云岩化和热液白云岩化等模式。目前，国内外学者主要采用岩石学、包裹体测温均一温度测温和c、o稳定同位素等方法研究白云岩化流体性质和白云岩形成温度，针对白云岩形成之后的岩石学和地球化学在地质历史演化过程中的改造程度的评估和研究较少。白云岩在深埋藏环境下的重结晶会造成包裹体均一温度的增加，错误的解释为高温形成的埋藏成因；白云岩氧同位素(δ18o)可能存在被强烈的改造，不能有效代表白云岩形成时的流体性质。

3、本发明以白云岩的晶体粒度分析为基础，旨在多参数优选无或弱成岩蚀变的白云岩样品，用于白云岩化流体性质、白云岩成因的研究，有效排出成岩改造强的样品所造成的干扰甚至错误解释，为深层白云岩储层分布预测提供理论依据和服务。

技术实现思路

1、本发明提出了深层古老海相白云岩成因的综合研究方法，有效排出成岩改造强的样品所造成的干扰甚至错误解释，为深层白云岩储层分布预测提供理论依据和服务。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：深层古老海相白云岩成因的综合研究方法，

3、步骤一：选取若干个海相白云岩样品，每个样品分别进行研磨和制片，得到粉末样品和铸体薄片。

4、步骤二：将步骤一中的粉末样品均进行有序度、c-o同位素和sr同位素的分析测试；将步骤一中的铸体薄片进行晶体粒度统计。

5、步骤三：分别将步骤二中c-o同位素、sr同位素和有序度的分析测试的测试数据和晶体粒度的统计数据结合，得到δ18o-粒度图、87sr/86sr-粒度图和有序度-粒度图。

6、步骤四：根据步骤三中的数据选出蚀变程度弱或者无蚀变的白云岩样品。

7、步骤五：对步骤四中选出的蚀变程度弱或者无蚀变的白云岩样品开展团簇同位素、u-pb定年和微量元素的测试。

8、步骤六：综合步骤五中团簇同位素、u-pb定年和微量元素的测试结果，对深层古老海相白云岩成因进行研究分析。

9、进一步，其中步骤二中晶体粒度的统计方法为：通过步骤一中制备的铸体薄片，利用偏光显微镜观察白云岩的结构，选取晶体均匀有代表性的五个代表性视域，每个视域拍照获取偏光和正交图像，统计白云岩中的白云石晶体大小，求取晶体粒度的平均值。

10、进一步，其中步骤三中的c-o同位素分析测试方法为：称取0.1g步骤一中制备的粉末样品与100％磷酸反应得到co2气体，通入mat253plus质谱仪，分析得到白云岩δ18o值；将晶体粒度的统计数据与各样品的δ18o值投点得出步骤三中的δ18o-粒度图。

11、进一步，其中步骤二中的sr同位素分析测试方法为：称取0.5g步骤一中制备的粉末样品溶解于100％磷酸中，分析得到各样品白云岩87sr/86sr值；将晶体粒度的统计数据与各样品的87sr/86sr值投点得出步骤三中的87sr/86sr-粒度图。

12、进一步，其中步骤二中的有序度分析测试方法为：称取3g步骤一中制备的粉末样品用于x衍射分析测试，得到白云岩样品的有序度，有序度值分布范围为0-1；将晶体粒度的统计数据与各样品的有序度值投点得出步骤三中的有序度-粒度图。

13、进一步，其中步骤五中的团簇同位素测试方法为：利用质谱法，即通过电喷雾离子源将白云岩样品中的团簇分子离子化，然后使用质谱仪进行分析。

14、进一步，其中步骤五中的u-pb定年测试方法为：使用激光剥蚀离子源将白云岩样品表面剥蚀，产生微米级别的坑穴，然后通过激光诱导荧光技术来确定坑穴中铀和铅同位素的含量比例；通过对坑穴中多个点的测量，可以获得不同时间段内样品中铀-铅同位素的含量比值，并据此计算出样品的年龄。

15、进一步，其中步骤五中的微量元素测试方法为：通过x射线荧光光谱技术，测定白云岩样品中多种微量元素的含量。

16、采用上述方案后实现了以下有益效果：

17、1、选蚀变程度弱或者无蚀变的白云岩样品进行研究可以更准确地揭示白云岩的成因；因为强烈的成岩蚀变可能掩盖了原始岩石的特征，影响对其成因的判断。选用无或弱成岩蚀变的白云岩样品能够更准确地揭示其形成的环境和历史。

18、2、选蚀变程度弱或者无蚀变的白云岩样品进行研究可以更好地反映白云岩化流体性质；因为成岩蚀变过程中，岩石中的矿物可能被部分或完全溶解，导致流体与岩石间的交换作用发生改变，并使流体化学组成失真。采用无或弱成岩蚀变的白云岩样品，可以更好地获取与白云岩成因和流体性质相关的信息。

19、3、选蚀变程度弱或者无蚀变的白云岩样品进行研究可以更容易制备出优质的样品；因为强烈的成岩蚀变可能导致样品中含有大量的裂隙、矿物颗粒等杂质，从而影响后续的样品制备和测试。选择无或弱成岩蚀变的白云岩样品，可以更容易制备出干净、质量良好的样品，提高实验的可靠性和准确性。

20、4、以白云岩的晶体粒度分析为基础对深层古老海相白云岩成因进行综合研究可以揭示白云岩形成的环境；白云岩的晶体粒度大小与其形成时所处的环境条件密切相关。通过晶体粒度分析，可以推断出白云岩的形成深度、沉积速率等信息，从而更好地理解白云岩形成的环境和历史。

21、5、以白云岩的晶体粒度分析为基础对深层古老海相白云岩成因进行综合研究可以了解白云岩的物源；白云岩的晶体粒度分析还可以揭示其物源信息。不同物源的岩石可能有着不同的晶体粒度特征，通过比较白云岩与周围岩石的晶体粒度分布，可以初步判断白云岩的物源。

22、6、以白云岩的晶体粒度分析为基础对深层古老海相白云岩成因进行综合研究可以辅助判断白云岩的成因；白云岩的成因常常是一个复杂的问题，需要从多个方面进行综合研究。晶体粒度分析提供了一种快速简便的方法，可以为后续的岩石学、地球化学等研究提供重要的参考，从而更准确地判断白云岩的成因。

技术特征：

1.深层古老海相白云岩成因的综合研究方法，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的深层古老海相白云岩成因的综合研究方法，其特征在于：其中步骤二中晶体粒度的统计方法为：通过步骤一中制备的铸体薄片，利用偏光显微镜观察白云岩的结构，选取晶体均匀有代表性的五个代表性视域，每个视域拍照获取偏光和正交图像，统计白云岩中的白云石晶体大小，求取晶体粒度的平均值。

3.根据权利要求2所述的深层古老海相白云岩成因的综合研究方法，其特征在于：其中步骤三中的c-o同位素分析测试方法为：称取0.1g步骤一中制备的粉末样品与100％磷酸反应得到co2气体，通入mat253plus质谱仪，分析得到白云岩δ18o值；将晶体粒度的统计数据与各样品的δ18o值投点得出步骤三中的δ18o-粒度图。

4.根据权利要求3所述的深层古老海相白云岩成因的综合研究方法，其特征在于：其中步骤三中的sr同位素分析测试方法为：称取0.5g步骤一中制备的粉末样品溶解于100％磷酸中，分析得到各样品白云岩87sr/86sr值；将晶体粒度的统计数据与各样品的87sr/86sr值投点得出步骤三中的87sr/86sr-粒度图。

5.根据权利要求4所述的深层古老海相白云岩成因的综合研究方法，其特征在于：其中步骤三中的有序度分析测试方法为：称取3g步骤一中制备的粉末样品用于x衍射分析测试，得到白云岩样品的有序度，有序度值分布范围为0-1；将晶体粒度的统计数据与各样品的有序度值投点得出步骤三中的有序度-粒度图。

6.根据权利要求5所述的深层古老海相白云岩成因的综合研究方法，其特征在于：其中步骤五中的团簇同位素测试方法为：利用质谱法，即通过电喷雾离子源将白云岩样品中的团簇分子离子化，然后使用质谱仪进行分析。

7.根据权利要求6所述的深层古老海相白云岩成因的综合研究方法，其特征在于：其中步骤五中的u-pb定年测试方法为：使用激光剥蚀离子源将白云岩样品表面剥蚀，产生微米级别的坑穴，然后通过激光诱导荧光技术来确定坑穴中铀和铅同位素的含量比例；通过对坑穴中多个点的测量，可以获得不同时间段内样品中铀-铅同位素的含量比值，并据此计算出样品的年龄。

8.根据权利要求7所述的深层古老海相白云岩成因的综合研究方法，其特征在于：其中步骤五中的微量元素测试方法为：通过x射线荧光光谱技术，测定白云岩样品中多种微量元素的含量。

技术总结
本发明公开了白云岩成因研究领域的深层古老海相白云岩成因的综合研究方法，步骤一：选取样品，分别进行研磨和制片，得到粉末样品和铸体薄片；步骤二：将粉末样品均进行有序度、C‑O同位素和Sr同位素的分析测试；将铸体薄片进行晶体粒度统计；步骤三：分别将测试数据和统计数据结合，得到δ<supgt;18</supgt;O‑粒度图、<supgt;87</supgt;Sr/<supgt;86</supgt;Sr‑粒度图和有序度‑粒度图；步骤四：根据结合数据选出蚀变程度弱或者无蚀变的白云岩样品；步骤五：对步骤四选出的样品开展团簇同位素、U‑Pb定年和微量元素的测试；步骤六：综合步骤五的测试结果，对深层古老海相白云岩成因进行研究分析。本发明有效排出成岩改造强的样品所造成的干扰甚至错误解释，为深层白云岩储层分布预测提供理论依据和服务。

技术研发人员：王广伟,孔令奥,周玲,陈永权,彭定林
受保护的技术使用者：中国石油大学（华东）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13