第二章第五节 溶蚀溶解作用
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在化学上,硅(铝)氧四面体之间以桥键氧相联，四面体与钾、 钠、钙等阳离子之间以非桥键氧相接。长石在流体中的溶解 反应，主要发生在桥键氧和非桥键氧上。
这些反应包括：
不一致溶解
4KAlSi3O8+2CO2+4H2——Al4(Si4O10)(OH)8+8SiO2+K2CO3
钾长石
高岭石
4NaAlSi3O8+2 CO2 +4 H2 ——Al4(Si4O10)(OH)8+8SiO2+Na2CO3
生物碎屑内重结晶方解石被溶， W10-3井，3960.0m， 铸体薄片，10X10
鲕粒的环状溶解，G40井，4195.34m， 铸体薄片，10X10
鲕粒内部及边缘被溶， W10-1井，3199.08m， 正交偏光，10X10
方解石胶结物被溶，G20-4井，3727.73m， （铸体薄片，10X10）
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深度（m）
孔隙度（％） 0 10 20 30 40 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300
方解石胶结物中的溶蚀孔，塔15井，1705.41m，泉三段，砂岩 （铸体薄片，正交偏光10×10）
碳酸盐岩的溶蚀成岩过程（杨俊杰等，1995）
实验目的
实验样品
温度压力
介质
实验结果
碳酸盐岩可溶性室内实验（韩庆之等，1998）
实验装置
1、封闭容器中 2、p(CO2)为50663.0Pa的静水条件下 3、向杯内加入250ml蒸馏水,然后把岩样(长方体形状)立放于杯内, 置入封闭容器中,抽真空至0.5个大气压(50662.5Pa),注入CO2气体, 使容器内气压恢复至101325.0Pa,即可开始试验。
钠长石
高岭石
溶解条件：酸性流体、流体流动通畅
溶解物质去向：K+ 随流体流走
SiO2形成 次生加大或自生石英晶体 不一致溶解固体的产物：高岭石
常温常压下,三种长石溶解度随ｐＨ值变化的趋势是一致 的。中性和弱碱性条件下，3种长石的溶解度最小，强酸性 和强碱性条件下，随酸度和碱度的增加，溶解度增加。
3种长石中，钙长石的溶解度变化幅度最大,钾长石的 最小。
在地质条件下，长石会向高岭石转化，为什么？
高岭石溶解度随ｐＨ值的变化趋势与长石的溶解度 随ｐＨ值的变化趋势是一致的,但在任何ｐＨ值的情况下, 长石的溶解度都大于高岭石的溶解度。因此,从热力学的角 度来看,常温常压下长石有向高岭石转化的趋势。
富含碱性长石的砂岩储层，在较为酸性或较为碱性的介质 中，均易发育次生孔隙；而富含斜长石(近钙长石端员)的砂岩 储层，在偏碱性的介质中，才易发育次生孔隙。
黑云母内溶蚀粒内孔，塔15井，1705.41m，泉三段，砂岩 （铸体薄片，单偏光10×10）
石英次生加大边粘土线溶蚀粒内孔，古95井，2345.53m，泉四段，砂岩 （铸体薄片，单偏光10×10）
四、研究意义
1、非建设性成岩作用机制 2、寻找次生孔隙发育带——油气储集空间
0 1200
20
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2500 霍多莫尔地区
纵向上，埋深<1500m, 镜质体反射率一般在0.3-0.5，属 早成岩B期。
埋深>1500m, 镜质体反射率一般在超过0.5，属 晚成岩A期。
试验时间
达96d—32d 前8～10d溶蚀进行很快 30d后溶蚀速度明显下降
试验结果
方解石的初始溶蚀速度是白云石的1～7倍
R值的大小顺序是:云质灰岩>灰岩>灰质云岩>白云岩。 这一结果显示,溶蚀的初始阶段云质灰岩的溶蚀率最大, 而白云岩的最小
5、粘土矿物被溶解
高岭石晶体，边部已被溶解成港湾状， W15-2井，3323.56m，扫描电镜，X6000
3、硅质颗粒和填隙物的溶解
（1）硅质颗粒 硅藻 放射虫 硅质海绵 其他分泌硅质的、非晶质硅质骨骼
（2）硅质填隙物
石英内部及边缘被溶， G40井，4195.34m， 扫描电镜，X1500
pH：碱性
石英边部被溶蚀成港湾状，W15-2井，3320.73m， （扫描电镜，X1200）
4、碳酸盐颗粒与填隙物的溶解 生物碎屑 粒屑 鲕粒 团粒 团块 碳酸盐岩屑
此外，在重结晶作用，交代作用和蚀变作用过程中，也往往伴随 着不一致溶解作用。
在成岩作用过程中，无论一致溶解作用，还是不一致溶解作用都将 产生新的孔隙，即次生孔隙。
二、识别标志 1、部分溶解
孔隙
2、过量孔隙
3、溶蚀残骸
4、铸模孔隙
5、贴粒孔隙
6、残余胶结物
7、伸长型孔隙
8、不均匀充填
9、超大型孔隙
乙酸对长石砂岩的溶蚀实验（杨俊杰等，1995）
实验目的：了解有机酸对次生孔隙形成的贡献 实验条件：
实验材料：
实验结果1：物性显著改变
实验结果2：绿泥石、长石、方解石发生溶蚀
实验结果3：
2、岩屑的溶蚀 各种岩屑都有可能被溶解
火山岩屑内部被溶，G40井，4107.83m， 铸体薄片，10X10 火山岩屑被溶解可提供镁和铁离子
三、溶解机理 1、长石的溶蚀、溶解
自生钠长石，表面出现溶蚀孔，W20-4井，3726.52m （扫描电镜，X2500）
长石3个端员钾长石、钠长石、钙长石的化学结构式分别 是：ＫＡｌＳｉ3Ｏ8、ＮａＡｌＳｉ3Ｏ8和ＣａＡｌ2Ｓｉ2Ｏ8。
它们是具有架状结构的铝硅酸盐，其中的硅(铝)氧四面体通 过共角顶在三度空间连接成骨架，骨架中的大空隙为钾、钠、钙 等阳离所占据。
第二章 成岩作用方式
第五节 溶蚀溶解作用 一、概述 二、识别标志 三、形成机理 四、研究意义
一、概述
溶解作用分为两种类型： 一致溶解作用和非一致溶解作用。
一致溶解作用指的是，在溶解过程中，固相部分均匀溶解， 而未溶部分总是保持着新鲜面。例如纯的Nacl 、SiO2 和CaCO3的溶解
不一致溶解作用是一种选择性溶解作用。在溶解作用过程中，由于 仅矿物晶体的某些部分被淋滤到溶液中，因而剩余部分的成分通常与 其原始固相成分不一致。例如高镁方解石的溶解。
这些反应包括：
不一致溶解
4KAlSi3O8+2CO2+4H2——Al4(Si4O10)(OH)8+8SiO2+K2CO3
钾长石
高岭石
4NaAlSi3O8+2 CO2 +4 H2 ——Al4(Si4O10)(OH)8+8SiO2+Na2CO3
生物碎屑内重结晶方解石被溶， W10-3井，3960.0m， 铸体薄片，10X10
鲕粒的环状溶解，G40井，4195.34m， 铸体薄片，10X10
鲕粒内部及边缘被溶， W10-1井，3199.08m， 正交偏光，10X10
方解石胶结物被溶，G20-4井，3727.73m， （铸体薄片，10X10）
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方解石胶结物中的溶蚀孔，塔15井，1705.41m，泉三段，砂岩 （铸体薄片，正交偏光10×10）
碳酸盐岩的溶蚀成岩过程（杨俊杰等，1995）
实验目的
实验样品
温度压力
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实验结果
碳酸盐岩可溶性室内实验（韩庆之等，1998）
实验装置
1、封闭容器中 2、p(CO2)为50663.0Pa的静水条件下 3、向杯内加入250ml蒸馏水,然后把岩样(长方体形状)立放于杯内, 置入封闭容器中,抽真空至0.5个大气压(50662.5Pa),注入CO2气体, 使容器内气压恢复至101325.0Pa,即可开始试验。
钠长石
高岭石
溶解条件：酸性流体、流体流动通畅
溶解物质去向：K+ 随流体流走
SiO2形成 次生加大或自生石英晶体 不一致溶解固体的产物：高岭石
常温常压下,三种长石溶解度随ｐＨ值变化的趋势是一致 的。中性和弱碱性条件下，3种长石的溶解度最小，强酸性 和强碱性条件下，随酸度和碱度的增加，溶解度增加。
3种长石中，钙长石的溶解度变化幅度最大,钾长石的 最小。
在地质条件下，长石会向高岭石转化，为什么？
高岭石溶解度随ｐＨ值的变化趋势与长石的溶解度 随ｐＨ值的变化趋势是一致的,但在任何ｐＨ值的情况下, 长石的溶解度都大于高岭石的溶解度。因此,从热力学的角 度来看,常温常压下长石有向高岭石转化的趋势。
富含碱性长石的砂岩储层，在较为酸性或较为碱性的介质 中，均易发育次生孔隙；而富含斜长石(近钙长石端员)的砂岩 储层，在偏碱性的介质中，才易发育次生孔隙。
黑云母内溶蚀粒内孔，塔15井，1705.41m，泉三段，砂岩 （铸体薄片，单偏光10×10）
石英次生加大边粘土线溶蚀粒内孔，古95井，2345.53m，泉四段，砂岩 （铸体薄片，单偏光10×10）
四、研究意义
1、非建设性成岩作用机制 2、寻找次生孔隙发育带——油气储集空间
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2500 霍多莫尔地区
纵向上，埋深<1500m, 镜质体反射率一般在0.3-0.5，属 早成岩B期。
埋深>1500m, 镜质体反射率一般在超过0.5，属 晚成岩A期。
试验时间
达96d—32d 前8～10d溶蚀进行很快 30d后溶蚀速度明显下降
试验结果
方解石的初始溶蚀速度是白云石的1～7倍
R值的大小顺序是:云质灰岩>灰岩>灰质云岩>白云岩。 这一结果显示,溶蚀的初始阶段云质灰岩的溶蚀率最大, 而白云岩的最小
5、粘土矿物被溶解
高岭石晶体，边部已被溶解成港湾状， W15-2井，3323.56m，扫描电镜，X6000
3、硅质颗粒和填隙物的溶解
（1）硅质颗粒 硅藻 放射虫 硅质海绵 其他分泌硅质的、非晶质硅质骨骼
（2）硅质填隙物
石英内部及边缘被溶， G40井，4195.34m， 扫描电镜，X1500
pH：碱性
石英边部被溶蚀成港湾状，W15-2井，3320.73m， （扫描电镜，X1200）
4、碳酸盐颗粒与填隙物的溶解 生物碎屑 粒屑 鲕粒 团粒 团块 碳酸盐岩屑
此外，在重结晶作用，交代作用和蚀变作用过程中，也往往伴随 着不一致溶解作用。
在成岩作用过程中，无论一致溶解作用，还是不一致溶解作用都将 产生新的孔隙，即次生孔隙。
二、识别标志 1、部分溶解
孔隙
2、过量孔隙
3、溶蚀残骸
4、铸模孔隙
5、贴粒孔隙
6、残余胶结物
7、伸长型孔隙
8、不均匀充填
9、超大型孔隙
乙酸对长石砂岩的溶蚀实验（杨俊杰等，1995）
实验目的：了解有机酸对次生孔隙形成的贡献 实验条件：
实验材料：
实验结果1：物性显著改变
实验结果2：绿泥石、长石、方解石发生溶蚀
实验结果3：
2、岩屑的溶蚀 各种岩屑都有可能被溶解
火山岩屑内部被溶，G40井，4107.83m， 铸体薄片，10X10 火山岩屑被溶解可提供镁和铁离子
三、溶解机理 1、长石的溶蚀、溶解
自生钠长石，表面出现溶蚀孔，W20-4井，3726.52m （扫描电镜，X2500）
长石3个端员钾长石、钠长石、钙长石的化学结构式分别 是：ＫＡｌＳｉ3Ｏ8、ＮａＡｌＳｉ3Ｏ8和ＣａＡｌ2Ｓｉ2Ｏ8。
它们是具有架状结构的铝硅酸盐，其中的硅(铝)氧四面体通 过共角顶在三度空间连接成骨架，骨架中的大空隙为钾、钠、钙 等阳离所占据。
第二章 成岩作用方式
第五节 溶蚀溶解作用 一、概述 二、识别标志 三、形成机理 四、研究意义
一、概述
溶解作用分为两种类型： 一致溶解作用和非一致溶解作用。
一致溶解作用指的是，在溶解过程中，固相部分均匀溶解， 而未溶部分总是保持着新鲜面。例如纯的Nacl 、SiO2 和CaCO3的溶解
不一致溶解作用是一种选择性溶解作用。在溶解作用过程中，由于 仅矿物晶体的某些部分被淋滤到溶液中，因而剩余部分的成分通常与 其原始固相成分不一致。例如高镁方解石的溶解。