一种混合成因蒙脱石的陆源自生组分含量的方法技术

本发明专利技术公开了一种混合成因蒙脱石的陆源自生组分含量的方法，包括通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和粘土矿物X射线衍射判断判断蒙脱石的自生和陆源混合成因，基于全岩和粘土矿物X射线衍射、主量元素和微量元素(稀土元素)分析，通过计算拟合所需参数、确定拟合的陆源元素进行对比元素矿物和陆源粘土含量的拟合关系函数，拟合出陆源/自生成因蒙脱石各组分含量，本发明专利技术提供的方法能较精准地计算出华南地区二叠系普遍发育灰岩

【技术实现步骤摘要】
一种混合成因蒙脱石的陆源自生组分含量的方法


[0001]本专利技术涉及地质研究
，具体涉及区别华南二叠系灰岩
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泥灰岩互层中混合成因蒙脱石的陆源/自生组分含量的方法。

技术介绍

[0002]华南地区二叠系普遍发育富含粘土矿物的灰岩
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泥灰岩互层，粘土矿物包括自生转化成因的“海泡石
→
蒙脱石
→
滑蒙混层
→
滑石”和陆源粘土“蒙脱石
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伊利石
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伊蒙混层”。
[0003]近期研究已表明该互层是一套主要由粘土矿物相关储集空间控制的优质非常规烃源岩气藏(Hu et al.,2021；Liu et al.,2021)，该套烃源岩最主要的储集空间包括粘土矿物的颗粒边缘孔隙和成岩收缩孔隙，其中成岩收缩孔隙为自生粘土转化过程中形成的、较陆源粘土独有的孔隙类型，因此自生粘土较陆源粘土矿物对互层的储集性能贡献更大，区分两类成因粘土矿物各自的含量可直接反映互层的储集性能，较低场核磁共振花费更低，更适用于初期勘探工作。
[0004]此外碳酸盐岩岩层中陆源蒙脱石、伊利石和伊蒙混层的占比可反映其沉积环境特征。因此，如何将陆源与自生成因蒙脱石含量分离对于互层后续的研究和勘探有重要的意义，但也是难点所在，因为常规粘土矿物X射线衍射(XRD)测试只能显示蒙脱石总含量，无法辨别不同成因蒙脱石各自的含量。
[0005]辨别自生和陆源成因蒙脱石的常规和最直接的方法是扫描电镜(SEM)直接观察法，通过扫描电镜(SEM)运用矿物学理论辨别蒙脱石成因，非定向无序排列的扁平玉米片状蒙脱石被认为是陆源成因，具有絮状边缘蜂窝状的蒙脱石属于自生成因。
[0006]但由于华南地区二叠系普遍发育灰岩
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泥灰岩互层较强的压实作用已改变蒙脱石的排列方式，因此只能将单个蒙脱石与海泡石
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滑石
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滑蒙混层、伊利石
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伊蒙混层的发育形态对比，蒙脱石与海泡石
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滑石
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滑蒙混层形态相似表明自生成因，蒙脱石与伊利石
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伊蒙混层的发育形态相似表明陆源成因。
[0007]但这其中存在如下的问题：
[0008]扫描电镜(SEM)一般采用探针片或约1cm3的样块样进行观察，因此该方法仅能辨别研究区局部蒙脱石成因，分析范围受到很大的限制。
[0009]由于所涉及的分析范围的限制性，且该方法只能通过人工对样品一一辨别统计再估算整套岩层自生/陆源成因蒙脱石含量，因此会导致结果不具代表性且具有误差，缺乏精准度；
[0010]若要提升该方法的精准度和代表性，则需运用扫描电镜(SEM)进行大量样品观察、辨别、统计，过程繁复且耗时。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的在于提供一种混合成因蒙脱石的陆源自生组分含量的方法，以解决现有技术中，由于单纯的扫描电镜进行辨别研究区局部蒙脱石成因而导致的分析范围受限
以及缺乏精准度技术问题。
[0012]为解决上述技术问题，本专利技术具体提供下述技术方案：
[0013]一种混合成因蒙脱石的陆源自生组分含量的方法，包括具体步骤：
[0014]步骤100、根据研究区位置和层位，进行岩层样品的制备，确定蒙脱石成因的参照粘土矿物，并通过多种检测确定蒙脱石与参照粘土矿物的形态、能谱以及衍射结果，获取蒙脱石的陆源和自生混合成因；
[0015]步骤200、根据获取的蒙脱石的陆源和自生混合成因拟合出陆源和自生成因蒙脱石各组分含量，确定拟合所需参数，包括：
[0016]岩层样品中的蒙脱石
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参照粘土矿物
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参照粘土矿物以及蒙脱石混层和参照粘土矿物
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参照粘土矿物和蒙脱石混层；
[0017]根据蒙脱石
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参照粘土矿物
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参照粘土矿物以及蒙脱石混层和参照粘土矿物
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参照粘土矿物和蒙脱石混层内含有的主要元素矿物确定分别与之进行对比的岩层样品中的对比元素矿物；
[0018]计算获取蒙脱石
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参照粘土矿物
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参照粘土矿物以及蒙脱石混层和参照粘土矿物
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参照粘土矿物和蒙脱石混层、对比元素矿物的平均含量作为拟合所需参数；
[0019]步骤300、通过对岩层样品中的对比元素矿物与其他元素进行线性相关性分析，筛选出与对比元素矿物的相关系数以及与所述相关系数相近的元素，确定适用拟合的陆源元素；
[0020]步骤400、通过步骤300筛选出的陆源元素分别与岩层样品的对比元素矿物拟合出相关性，并求出相关性的平均值；
[0021]再将步骤200中的蒙脱石
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伊利石
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伊蒙混层的平均含量和对比元素矿物相关性平均值，以及伊利石
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伊蒙混层的平均含量和对比元素矿物相关性的平均值构建为数据点；
[0022]根据两个数据点构建陆源黏土矿物占比和相关性的拟合关系函数；
[0023]步骤500、根据拟合关系函数计算获得样品陆源粘土矿物的平均总含量、所选岩层样品平均陆源蒙脱石含量以及所选岩层样品平均自生蒙脱石含量。
[0024]作为本专利技术的一种优选方案，在步骤100中，确定蒙脱石成因的参照粘土矿物，并通过多种检测确定蒙脱石与参照粘土矿物的形态、能谱以及衍射结果的具体方法包括：
[0025]选定作为表明自生成因的参照粘土矿物以及作为表明陆源成因的参照粘土矿物，并利用扫描电镜辨别蒙脱石与选定的参照粘土矿物的发育形态相似性；
[0026]通过能谱仪对选定参照粘土矿物与蒙脱石进行选定元素的定量分析，并根据定量分析结果绘制三元图，与选定的参照粘土矿物能谱仪分析的散点连续分布的蒙脱石散点表明自生成因，与选定的参照粘土矿物能谱仪分析的散点分散分布的蒙脱石散点表明陆源成因；
[0027]参照粘土矿物X射线衍射谱图中蒙脱石峰与滑蒙混层峰呈现规律性变化表明自生成因，变化无规律表明陆源和自生混合成因。
[0028]作为本专利技术的一种优选方案，选定伊利石为参照粘土矿物：
[0029]蒙脱石
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伊利石
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伊蒙混层作为潜在的陆源成因粘土矿物，其中伊利石
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伊蒙混层主要为含K矿物，蒙脱石
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伊利石
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伊蒙混层主要为含Al矿物，选择氧化铝和氧化钾为对比元素矿物，分别对应蒙脱石
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伊利石
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伊蒙混层总含量以及伊利石
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伊蒙混层总含量。
[0030]作为本专利技术的一种优选方案，在步骤300中，通过对岩层样品中的氧化铝和氧化钾与岩层样品中其他矿物元素进行线性相关性分析，筛选出与氧化铝和氧化钾的相关系数以及与所述相关系数相近的矿物元素，具体方法包括：
[0031本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合成因蒙脱石的陆源自生组分含量的方法，其特征在于，包括具体步骤：步骤100、根据研究区位置和层位，进行岩层样品的制备，确定蒙脱石成因的参照粘土矿物，并通过多种检测确定蒙脱石与参照粘土矿物的形态、能谱以及衍射结果，获取蒙脱石的陆源和自生混合成因；步骤200、根据获取的蒙脱石的陆源和自生混合成因拟合出陆源和自生成因蒙脱石各组分含量，确定拟合所需参数，包括：岩层样品中的蒙脱石
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参照粘土矿物
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参照粘土矿物以及蒙脱石混层和参照粘土矿物
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参照粘土矿物和蒙脱石混层；根据蒙脱石
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参照粘土矿物
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参照粘土矿物以及蒙脱石混层和参照粘土矿物
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参照粘土矿物和蒙脱石混层内含有的主要元素矿物确定分别与之进行对比的岩层样品中的对比元素矿物；计算获取蒙脱石
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参照粘土矿物
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参照粘土矿物以及蒙脱石混层和参照粘土矿物
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参照粘土矿物和蒙脱石混层、对比元素矿物的平均含量作为拟合所需参数；步骤300、通过对岩层样品中的对比元素矿物与其他元素进行线性相关性分析，筛选出与对比元素矿物的相关系数以及与所述相关系数相近的元素，确定适用拟合的陆源元素；步骤400、通过步骤300筛选出的陆源元素分别与岩层样品的对比元素矿物拟合出相关性，并求出相关性的平均值；再将步骤200中的蒙脱石
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伊利石
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伊蒙混层的平均含量和对比元素矿物相关性平均值，以及伊利石
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伊蒙混层的平均含量和对比元素矿物相关性的平均值构建为数据点；根据两个数据点构建陆源黏土矿物占比和相关性的拟合关系函数；步骤500、根据拟合关系函数计算获得样品陆源粘土矿物的平均总含量、所选岩层样品平均陆源蒙脱石含量以及所选岩层样品平均自生蒙脱石含量。2.根据权利要求1所述的一种混合成因蒙脱石的陆源自生组分含量的方法，其特征在于，在步骤100中，确定蒙脱石成因的参照粘土矿物，并通过多种检测确定蒙脱石与参照粘土矿物的形态、能谱以及衍射结果的具体方法包括：选定作为表明自生成因的参照粘土矿物以及作为表明陆源成因的参照粘土矿物，并利用扫描电镜辨别蒙脱石与选定的参照粘土矿物的发育形态相似性；通过能谱仪对选定参照粘土矿物与蒙脱石进行选定元素的定量分析，并根据定量分析结果绘制三元图，与选定的参照粘土矿物能谱仪分析的散点连续分布的蒙脱石散点表明自生成因，与选定的参照粘土矿物能谱仪分析的散点分散分布的蒙脱石散点表明陆源成因；参照粘土矿物X射线衍射谱图中蒙脱石峰与滑蒙混层峰呈现规律性变化表明自生成因，变化无规律表明陆源和自生混合成因。3.根据权利要求1所述的一种混...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷涵，黄文辉，万佳林，文龙，郝惠迪，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：