白云岩及白云石化作用
白云岩与白云石化作用培训
拓展白云岩与白云石化作用在矿产 资源勘探领域的应用，包括金属矿 、非金属矿等矿床的形成机制和分 布规律研究。
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白云岩与白云石化作用 培训
目 录
• 白云岩简介 • 白云石化作用 • 白云岩与白云石化作用的关系 • 白云岩与白云石化作用的实际应用 • 未来研究方向与展望
白云岩简介
01
定义与特性
定义
白云岩是一种沉积岩，主要由白 云石矿物组成，通常呈灰白色或 浅灰色。
特性
白云岩具有较高的硬度和耐磨性 ，同时具有良好的抗水性和化学 稳定性。
未来研究方向与展
05
望
提高白云岩与白云石化作用的理论认识
1 2 3
深化白云岩形成机理研究
探究白云岩的成因机制，包括有机物质对白云岩 形成的影响、微生物在白云石化过程中的作用等 。
白云石化作用过程研究
研究白云石结晶过程、白云石化过程中元素迁移 与分异机制等，提高对白云石化作用过程的理论 认识。
白云岩储层特征与分布规律研究
分析不同地区、不同类型白云岩的储层特征和分 布规律，为油气勘探和开发提供理论支持。
加强白云岩与白云石化作用的实验研究
模拟实验研究
通过模拟地层条件下的温度、压力、pH值等参数，研究白云岩和 白云石化作用的反应机理和动力学过程。
微观结构与组分分析
利用显微镜、能谱仪等设备，对白云岩的微观结构和组分进行深入 分析，探究其成因和演化规律。
了解白云岩和白云石化作用的关系还 有助于我们更好地了解其他矿产资源 的形成和分布规律，为矿产资源勘探 和开发提供指导。
了解白云岩和白云石化作用的关系有 助于我们更好地了解地球的演化历史 和地质环境，为地质学研究提供重要 线索。
岩石学名词解释
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。
《白云岩化模式》课件
陆内型白云岩化模式
探讨白云岩化过程中矿物相变、孔隙演化及储层物性的 变化规律，为白云岩储层预测和评价提供理论依据。
深化白云岩化模式对比分析
01 系统收集国内外典型白云岩化模式的资料，进行
对比分析和归纳总结。 02
针对不同地区、不同类型白云岩的特点，开展针 对性的研究，深化对白云岩化模式的认识。
拓展白云岩化模式应用领域
白云岩化模式的优缺点分析
沉积型白云岩化模式的优点
储层质量好，产能高，开发难度相对较小。缺点：受沉积环境控 制，分布范围有限。
埋藏型白云岩化模式的优点
分布范围较广，资源潜力较大。缺点：储层质量和产能相对较低， 开发难度较大。
热液型白云岩化模式的优点
可通过热液活动改善储层质量，提高产能。缺点：受热液活动影响 较大，储层质量和产能差异较大，开发难度较大。
03
白云岩化模式对比分析
不同类型白云岩化模式的对比
01 沉积型白云岩化模式
主要通过沉积作用形成白云岩，具有较高的储层 质量和产能。
02 埋藏型白云岩化模式
在埋藏过程中通过白云岩化作用形成白云岩，储 层质量和产能相对较低。
03 热液型白云岩化模式
通过热液作用形成白云岩，储层质量和产能差异 较大，受热液活动影响较大。
将白云岩化模式的研究成果应用于油气勘探和开 发领域，提高油气资源的发现和开发效率。
将白云岩化模式的研究成果应用于地质工程领域 ，为地质灾害防治、矿产资源开发等领域提供科 学依据和技术支持。
冶金用白云岩 用途
冶金用白云岩用途概述
冶金用白云岩的用途主要包括以下几个方面：
1. 作为熔剂：白云岩作为炼铁和炼钢的熔剂，可以中和酸性炉渣，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，可以提高钢渣的流动性，用作造渣剂，不仅可以延长转炉的寿命，提高炉渣的流动性，并可改善脱硫、脱磷反应的进行，节省大量萤石。
2. 作为耐火材料：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，也用作碱性平炉炉底和炉坡材料及冶炼过程中的补炉材料。
白云岩经适当煅烧后，可加工制成白云灰，它具有洁白、强粘着力、凝固力及良好的耐火、隔热性能，适于做内外墙涂料。
3. 用于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
酸镁。
以上用途仅供参考，具体使用时请咨询专业人士。
白云岩(石)化和研究实例解析
蒸发泵模式(据Tucker,1991)
准同生白云岩化流体条件： 1.高盐度；2.Mg/Ca >8.4 ；3.具备白云石生长的成核条件
渗透回流模式(据Tucker,1991)
准同生白云岩化流体条件： 1.高盐度；2.Mg/Ca>8.4；3.具备白云石生长的成核条件
蒸发-浓缩模式(据Tucker,1991)
川东北飞仙关组各成岩阶段鲕粒白云岩结构演化图谱
早成岩阶段A期
早成岩阶段B期
早成岩阶段B期
中成岩阶段A期
川东北飞仙关组各成岩阶段鲕粒白云岩结构演化图谱
中成岩阶段A期
中成岩阶段B期
中成岩阶段B期
晚晚成成岩岩阶阶段段构造活动期
(1)来自岩石结构的证据 1.由准同生白云岩化所形成的白云石多以它形和半
自形的泥-微晶结构为主，飞仙关组和长兴组白云岩储 层晶粒普遍以较粗的细～中晶为主，部分达到粗晶；
2. 以鲕粒白云岩、残余鲕粒白云岩、残余礁白云岩 及晶粒白云岩为代表，据白云石产出特征和白云岩残 余结构的保存状况，可划分出三阶段五期次埋藏白云 岩化： ①早成岩阶段A期结构保存非常好的亮晶鲕粒 白云岩，②早成岩阶段B期鲕粒结构保存较好的粉-细 晶鲕粒白云岩， ③中成岩阶段 A期残余鲕粒细-中晶白 云岩，④中成岩阶段B期中-粗晶白云岩，⑤晚成岩阶 段构造活动期碎裂化不等晶白云岩。
大多数研究者认为川东北长兴组和飞仙关组准同生白云岩是蒸 发台地萨勃哈环境的产物，用蒸发泵模式解释其成因，典型的 岩石类型是泥-微晶的、含硬石膏的，或与硬石膏互层产出的膏 盐质泥-微晶白云岩、层纹石泥-微晶白云岩、膏质藻团粒微晶 白云岩和硬石膏、盐岩组合，常见干裂、钙结壳等暴露标志
长兴组和飞仙关组中常见 的礁白云岩和颗粒白云岩、晶 粒白云岩等，普遍具很好的储 集性，部分为优质储层
新近纪海平面变化对白云石化的控制及对古老层系白云岩成因的启示
新近纪海平面变化对白云石化的控制及对古老层系白云岩成因的启示张建勇;郭庆新;寿建峰;王彬;潘立银;周进高【摘要】西沙群岛埋藏较浅的新近系白云岩主要发育在风化壳之下,沉积时处于海平面下降旋回,白云石化作用受海平面变化的控制.白云石化层段对应较低的温度和较高的盐度,冰期导致海平面下降并致海水浓缩,由此引起白云石化作用.冰期/间冰期的交替引起海平面变化并导致海水的性质周期性改变,最终引起白云石化作用也周期性地发生,从而导致白云岩与石灰岩周期性叠置.将新近系白云岩与古老层系白云岩的成因对比分析认为:通常认为的大面积分布的古老层系埋藏成因白云岩可能是准同生期因海水浓缩而形成的,只是遭受了埋藏流体改造而显示出埋藏白云石化特征.研究发现,西沙群岛新近系风化壳之上的石灰岩与风化壳之下的白云岩,孔隙类型及孔隙度几乎完全一样.【期刊名称】《海相油气地质》【年(卷),期】2013(018)004【总页数】7页(P46-52)【关键词】日新近系;海平面变化;白云石化作用;白云岩成因【作者】张建勇;郭庆新;寿建峰;王彬;潘立银;周进高【作者单位】中国石油杭州地质研究院;中国石油天然气集团公司碳酸盐岩储层重点实验室;中国石油杭州地质研究院;中国石油天然气集团公司碳酸盐岩储层重点实验室;中国石油杭州地质研究院;中国石油天然气集团公司碳酸盐岩储层重点实验室;中国石油杭州地质研究院;中国石油杭州地质研究院;中国石油天然气集团公司碳酸盐岩储层重点实验室;中国石油杭州地质研究院;中国石油天然气集团公司碳酸盐岩储层重点实验室【正文语种】中文【中图分类】TE112.23近年来，对古老层系白云岩的天然气勘探已在四川盆地、鄂尔多斯盆地、塔里木盆地获得突破，特别是四川盆地，已在二叠系长兴组生物礁、三叠系飞仙关组鲕粒滩、震旦系灯影组藻丘、寒武系龙王庙组颗粒滩相继获得巨大突破，这些地区和层系天然气富集的一个共同规律就是储层的岩性均为白云岩。
已有的统计表明，白云石含量与储层孔隙度及渗透率具有比较明显的正相关关系［1］，因此白云岩成因以及白云石化机理已成为储层研究的重要内容。
白云岩矿石用途
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。
白云岩及白云石化作用
对未来研究的建议
需要进一步研究白云岩的形成和演化机制，特别是在不 同地区和不同地质环境下的差异。
需要深入探讨白云石化作用的物理化学条件和动力学机 制，以更好地理解白云岩的形成和演化过程。
需要加强白云岩与油气资源、地下水等方面的联系研究， 为资源开发和环境保护提供科学依据。
需要加强国际合作，共同推进白云岩及白云石化作用的 研究，促进地质科学的发展。
白云石化的过程
镁离子和钙离子从溶 液中沉淀出，形成白 云石的前身。
白云石晶体在沉积物 中生长，形成白云岩。
在压力和温度的作用 下，前身矿物逐渐转 变为白云石。
白云石化作用的影响
白云石化作用对沉积岩的组成和结构产生影响，形成独特的岩石类型和 构造。
白云石化作用对石油和天然气的生成和储集具有重要影响，可以形成有 经济价值的油气藏。
运移。
油气生成与白云岩的关系
在特定的温压条件下，白云岩中的有机质经过裂解和 缩聚等作用形成石油和天然气。
油气生成是地质历史中长时间的过程，需要适宜的地 质环境、有机质类型和演化历程等条件。
油气生成与白云岩的组成、结构和演化特征密切相关 ，研究白云岩的特征对于预测和评估油气资源具有重 要的指导意义。
的硬度。
白云岩的矿物成分主要包括白云 石、方解石和少量其他矿物，其
中白云石是其主要矿物成分。
白云岩的化学成分以碳酸盐为主， 含有少量的硅、铝、铁等元素。
白云岩的分布
白云岩主要分布在沉积盆地和大陆架 地区，特别是在碳酸盐岩台地和生物 礁体中广泛分布。
在我国，华北、东北和南方地区都有 丰富的白云岩资源，具有重要的经济 价值和地质意义。
研究意义
深入了解白云岩及白云石化作 用的机理和过程，有助于揭示 地球的演化历史和地质变迁。
白云岩(石)化和研究实例
细晶白云岩(具剩余鲕粒结构,粒间溶孔较发育)
细晶白云岩(晶间孔和晶间溶孔较发育)
中晶白云岩(晶间孔、晶间溶孔和超大溶孔非常发育)
碎裂化不等晶白云岩(晶间孔和晶间溶孔非常发育)
(3）长兴组和飞仙关组中白云岩储层成因 ①渗滤回流模式（成矿所，2005）
飞仙关组和长兴组中丰富多彩的优质白云岩储层成因， 大多数被认为与早期暴露和大气水、混合水流体有关的白 云岩化作用结果，并提出了众多成因模式，其中被最广泛 应用的模式是渗透回流和混合水白云岩化模式。
长兴组和飞仙关组中常见 的礁白云岩和颗粒白云岩、晶 粒白云岩等，普遍具很好的储 集性，部分为优质储层
①长兴组白云岩储层特征
普光6井长兴组生物礁白云岩 储层沉积剖面结构
毛坝3井长兴组生物礁白云岩 储层剖面结构
川东北地区长兴组碳酸盐缓坡和生物礁有利 储层发育相带沉积模式示意图
长兴组溶孔海绵礁白云岩
浅埋藏混合水白云岩化流体条件：1. 10-90%的海水与90-10% 的淡水混合；2.Mg/Ca>3.4；3.具备白云石生长的成核条件
近地表--海水混合水模式(据Tucker,1991)
浅埋藏混合水白云岩化流体条件： 1. 10-90%的海水与90-10%的淡水混合；2.Mg/Ca>3.4；3.具 备白云石生长的成核条件
亮晶鲕粒白云岩(粒间和粒内溶孔非常发育)
亮晶鲕粒白云岩(粒间和粒内溶孔非常发育)
粉-细晶鲕粒白云岩(粒间、粒内和超大溶孔非常发育)
亮晶鲕粒白云岩(粒间、粒内溶孔非常发育，具示底构造)
(2)飞仙关组 白云岩同位素分布特征示意图
Z:盐度指数 Z=2.048(δ 13C+50)+0.498 (δ 18O+50)（PDB‰）标准
【国家自然科学基金】_白云石化作用_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801
推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年 序号 1 2 3 4
2011年 科研热词 寒武系 塔深1井 储集空间 主控因素 推荐指数 1 1 1 1
2012年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
推荐指数 3 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2014年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
2014年 科研热词 长兴组 群落演替 组构 碳酸盐岩 盘龙洞 白云石化 海平面下降 成岩作用 定量统计 大灭绝 四川盆地 古环境变化 华南 冀中坳陷 储层 二叠纪-三叠纪界线 上二叠统 推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
科研热词 成岩作用 白云石化 白云岩 黄铁矿 鹰山组 长兴组 重结晶 鄂尔多斯盆地 裂缝改造 致密储层 缝合线 粗晶 类质同象 碳酸盐矿物 碳酸盐岩储层 白云石化作用 白云岩特征 热液成因 潮缘滩 滇东北 渗透性 涪陵地区 流体信息 沉积微相 水岩作用 毛坪铅锌矿 次生白云岩 构造控制 断裂系统 控制因素 川东南地区 岩溶作用 奥陶纪 塔河地区 围岩蚀变 嘉一-嘉二段 储层特征 储层 会泽铅锌矿床
2008年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 2莫古隆起 西沙群岛西琛1井 红层 碳酸盐岩 白云石化 白云石 白云岩 溶解度 氧同位素 方解石 措勤盆地 成岩相 成岩演化 成因模式 成因机制 准噶尔盆地. 侏罗系 so2-4 phreeqc软件
白云岩及白云石化作用ppt课件
2024/3/13
1
严格执行突发事件上报制度、校外活 动报批 制度等 相关规 章制度 。做到 及时发 现、制 止、汇 报并处 理各类 违纪行 为或突 发事件 。
白云石化作用模式
1．毛细管浓缩作用（Capillary concentration）
（费里得曼和桑德斯 Friedman and Sanders，1967）
Sugarloaf岛全新世潮上沉积物中的白云石化作用 ，通过岩石学、同位素及水文资料等综合分析， 认为主要是通过佛罗里达湾的正常海水的潮汐泵 汲作用来完成的，而不是过去所说的蒸发泵作用 产生的。有时5%~10%的海水蒸发作用和/或硫 酸盐还原对加速白云石化有帮助，但这些作用并 非完全必要。
2024/3/13
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白云石化作用模式 严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。
8．海水白云石化模式（Seawater dolomitization）
NW
F—1
SE E—1
处于海底的碳酸钙沉积物， 当周围海水与沉积物内部发生
0 2100 30
图6 Enewetak Atoll地区始新统灰岩的冷海水白云 （图6）。
岩化模 式（Saller，1984）
2024/3/13
15
白云石化作用模式 严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。
8．海水白云石化模式（Seawater dolomitization）
图6 Enewetak Atoll地区始新统灰岩的冷海水白云 区太平洋表层水温28℃低得多。
岩化模式（Saller，1984）
四川盆地白云岩储层及白云岩化作用
四川盆地白云岩储层及白云岩化作用孟浩;汪益宁;滕蔓【摘要】Xing Northeastern Sichuan Basin-Feixianguan is found in China in recent years. An important gas reservoirs, recoverable reserves have reached about 5 000 x 108 m3, Northeast Sichuan has become the focus of China's oil and gas exploration areas. The trace element analysis by its dolomite, dolomite to explore its causes. Changxing-Feixianguan Sr, Mn, Fe element content are located at 80 -500 μg/ g, 7 -90 μg/ g, 0.6% -1.4% between the average values of 140 μg / g, 60 μg / g, 0.7% , high Sr, low Fe, Mn nature. They can prove that deposition, diagenetic no involvement other than fresh water, but also shows the origin of dolomite instructions. It can be ruled out because of the mixed water into clouds, to support prospective students + with burial dolomitiza-tion mechanism.%四川盆地东北部长兴-飞仙关组是近年来我国发现的重要天然气储集层,可采储量已达到5 000×108 m3左右,川东北已成为我国油气的重点勘探地区之一.本次通过对其白云岩储层微量元素分析,来探讨其白云岩储层成因.长兴-飞仙关组Sr、Mn、Fe元素含量分别位于80～500 μg/g、7 ～90μ/g、0.6％～1.4％之间,平均值分别为140μg/g、60 μg/g、O.7％,具有高Sr、低Fe、Mn的性质.一方面可证明沉积、成岩期没有淡水的参与以外,同时也显示了白云岩成因的指示信息.因此可排除了混合水白云化成因,支持准同生+埋藏白云化作用机制.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2011(011)032【总页数】3页(P8015-8017)【关键词】四川盆地;白云岩;储层;作用【作者】孟浩;汪益宁;滕蔓【作者单位】中国石化江汉油田分公司清河采油厂,寿光 262714;北京华油地智能源工程技术中心,北京 100083;中海油田服务股份有限公司油田生产事业部油藏技术所,廊坊 065201【正文语种】中文【中图分类】TE132.2四川盆地东北部长兴-飞仙关组是近年来我国发现的重要天然气储集层，可采储量已达到5 000×108m3左右，川东北已成为我国油气的重点勘探地区之一。
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
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）。
白云岩成岩作用
白云岩成岩作用
白云岩（dolomite）是一种碳酸盐岩，其成岩作用是指经过化学、物理和生物作用而形成的过程。
以下是白云岩的主要成岩作用：
1. 溶解：在碳酸溶液的作用下，岩石中的钙碳酸盐和镁碳酸盐会逐渐溶解，形成可溶性离子。
2. 沉积：白云岩通常形成在浅海环境中，当溶解的离子达到饱和度时，它们会重新结晶并沉积下来，形成白云岩的颗粒或层状结构。
3. 压实：随着沉积物的堆积和年代的增长，上层的压力会逐渐增大，使底层的白云岩发生压实，形成坚固的岩石。
4. 质化作用：白云岩中的胶结物质可以连接和固化颗粒，使岩石更加坚硬和稳定。
总体来说，白云岩的成岩作用是一个多阶段的过程，经历了溶解、沉积、压实和质化等多种作用，最终形成了具有特殊结构和性质的白云岩岩石。
白云岩参数
白云岩参数
白云岩是一种常见的沉积岩，其形成过程中通常包含白云石化作用。
以下是白云岩的一些主要参数：
1. 矿物成分：白云岩主要由白云石组成，这是其得名的原因。
此外，还可能含有石英、长石、方解石等其他矿物。
2. 化学成分：白云岩的化学成分主要为CaMg(CO3)2，这是白云石的化学式。
3. 结构：白云岩的结构通常为结晶状或半结晶状，这意味着其组成矿物有一定的晶体结构。
4. 硬度：白云岩的硬度通常为3至4，比大多数常见的岩石都要硬。
5. 密度：白云岩的密度大约为2.8克/立方厘米，比水稍重。
6. 分布：白云岩在世界各地都有分布，特别是在海洋和湖泊的底部。
7. 用途：白云岩由于其硬度和耐久性，经常被用作建筑材料和混凝土骨料。
6章白云岩及白云石化作用模式-文档投稿赚钱网
（1）
（2）
根据许靖华的推算K值大约为1×10-17。根 据计算，在海水中白云石处于过饱和状态，但 在正常海水中很少有白云石沉淀，这可能是化 学动力因素所致。很多白云石是交代CaCO3而形 成的，其化学反应式为：
（3）
对于反应平衡式（3）的平衡常数Kcd为： （4）
如灰岩地层要完全白云石化就需要大量的 Mg2+。对于地表及近地表成岩白云石化作用， Mg2+的主要来源是海水。在海水中没有产生广 泛的白云石沉淀，在海底CaCO3也很少有白云 石化的原因是形成白云石矿物的化学动力学因 素所致。在海水中，Mg2+比Ca2+容易水化，而 且常形成离子对。这就表明参与化学反应的 Mg2+很少，而且Ca2+比Mg2+容易进入Mg-Ca 碳酸盐晶体。白云石的形成常是阳离子与CO23的结合的产物，而不是HCO-3，这就表明，在 高碱度高pH值的溶液中容易发生白云石化作用
五、海水白云石化作用
以上所提到的白云石化作用过程均强调Mg离子来源于海水， 在白云石化过程中存在的动力学问题是通过海水的稀释作用及蒸 发作用而克服的。这些模式都提供了一个白云石化流体通过碳酸 盐沉积物的驱动机制（下图）。
海水的大规循环而进入碳酸盐台地所产 生白云石化作用的机制是由Kohout(1967)提 出的，另外一种使海水通过碳酸盐台地的动 力机制是由Simms（1984）提出的，即“回 流（raflux）”机制。变化很小的海水也可使 潮坪碳酸盐沉积物产生白云石化，使海水通 过潮坪沉积物的驱动机制是“潮汐泵吸作用”。
用发生变化的结果。
第三节 白云石的痕迹元素 地球化学
白云石中的痕迹元素可以作为白云石化液 体的性质与特征的指示剂。主要研究涉及的元 素是Sr、Na、Fe、Mn，这些元素的聚集作用 的控制因素与文石和方解石相似；
白云岩及白云石化作用
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白云石化作用模式
根据Jose D.Carballo(1987)资料，Sugarloaf key 正在发生全新世白云石化作用。富钙白云石形成 在厚0.25~10cm的表层壳上。该白云石壳超覆在 下覆岩溶更新世Miami鲕粒灰岩之上的薄层碳酸盐 泥上。壳层放射性碳年龄范围随着白云石含量由 0%至80%而相应地增加，由160年增至1420年。 相对高渗透的下覆更新世鲕粒灰岩与全新世低渗 透碳酸盐泥在表层水和部分承压含水层之间产生 一个潮汐泻湖。高浓度的白云石建立在沉积层最 薄和潮汐泵汲最有效的地区。
5．调整白云石化作用
（Adjustment dololitization） 古德尔和加曼（Goodelll and Garman,1969）提
出。在大气水影响下，原来的碳酸盐沉积物的成分 （文石、高镁方解石），经过溶蚀作用和交代作用 ，在化学成分或矿物成分上进行重新组合或调整， 使原来的碳酸盐沉积物发生白云石化。
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饱和程度 方 解 石
8
6 4
白云石
2
1
白云化作用 0
-0.2
-0.4
-0.6
过饱和 不饱和
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 海水 %
图3 地下水与海水的混合液对方解 石和白云石的饱和程度的影响（据
巴迪奥札曼尼，1973）
请注意，5%的海水与95%的地下水的混合液，对白云石已 饱和了，但对方解石则布饱和；30%的海水与70%的地下水 的混合液，对白云石已过饱和许多倍，但对方解石仍不饱和。 因此，在海水为5~30%的混合液中，将发生方解石被白云石 交代，即白石作用。海水为平均海水。地下水为墨西哥尤卡 坦的地下水。
白云石化作用
白云石化作用
青白云石的化学反应也被称为含氧铝硅石水化反应，它是普遍存在于潮湿环境
下的淡水石头发生的一种特殊反应。
在潮湿的环境下，水中的溶解的氢的离子与青白云石中的硅铝氧元素结合，在氧的作用下形成一种硅铝氢化物，形成白液体。
青白云石在进行这一反应后变得软而松散，内部明显褐变，表面也会变薄。
此外，随着这一反应的深入，青白云石的表面会出现白油膏状物质，由此形成黏土状的表面，然后从内部升起，气垫状的层形成。
青白云石石化所产生的水油膏状物质对水好有屏障作用，具有防止水分蒸发的
功效。
而且，它可以分解水中的有机物质，起着弱的清洁剂的作用，使水更透明，从而避免污染。
此外，青白云石的石化也可以抵制污染物的进入，减少物质的积聚，起到防止污染的作用。
在互联网领域，青白云石的石化作用也具有类似的效果。
它可以防止网络上的
有害信息传播，保护网络安全免受繁重的威胁。
它还可以帮助人们识别造谣、防止假新闻和不良信息的传播，有效地保护用户的利益。
同时，青白云石的石化作用也可以有效地抑制网络的被滥用和滥用，让网络成为一块可信赖的、安全的域。
总之，青白云石的石化作用可以避免水体污染、保护网络安全，发挥着重要作用。
在淡水水体中，普遍快速石化有助于水质的改善和水环境的稳定，而在网络上，它也可以为用户提供安全可靠的环境，为用户和企业带来了极大的好处。
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Mattes and Monntjoy(1980)和L.S. Land(1985)提出
该白云石化作用模式。根据米埃特礁周边发生白云
石化推测白云石化溶液是从周围地层中被挤压出的
地层水进入礁体孔隙而引起的。
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白云石化作用模式
7 ．潮汐泵汲白云石化模式 （ Tidal pumping
白云岩及白云石化作用
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白云石化作用及其形成的白云岩 白云石化作用模式 黔桂地区白云岩成因模式 白云石化白云岩的交代标志 黔桂地区泥盆系、石炭系细-粗晶白云岩的一 些特殊组构 原生沉积白云岩 现代沉积白云岩 古代沉积白云岩11/18 3
白云石化作用模式
2.蒸发泵作用（Evaporative pumping）
在波斯湾南岸潮上萨布哈（SabHa）蒸发作 用很强，广泛发育白云石化作用。许靖华，西根 撒勒（Hsu and Siegenthaler,1969）称其为蒸发泵 作用。他们认为海水是由于萨布哈潮上带蒸发泵 作用，从泻湖侧向被抽汲入潮上的沉积物内，通 过强蒸发作用和石膏及文石沉淀，使孔隙水 Mg/Ca比值提高而引起白云石化（图1）。
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潮 上带 蒸 发泵
陆 源地 下 水 平 均高 潮 面 潮 源地 下 水
图1 潮上萨布哈蒸发泵白云石化机理 （许靖华等，1969）
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白云石化作用模式
3.渗透回流白云石化作用（Seepage reflux）
毛细管浓缩或蒸发泵作用形成的富镁盐水完成表 层沉积物白云石化后，其余部分将向下回流渗透引起 下伏碳酸钙沉积物或石灰岩白云石化（图2）。
古德尔和加曼（Goodelll and Garman,1969）提
出。在大气水影响下，原来的碳酸盐沉积物的成分
（文石、高镁方解石），经过溶蚀作用和交代作用
，在化学成分或矿物成分上进行重新组合或调整，
使原来的碳酸盐沉积物发生白云石化。
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白云石化作用模式
6 ． 埋 藏 压 实 白 云 石 化 作 用 模 式 （ Burial
请注意，5%的海水与95%的地下水的混合液，对白云石已 饱和了，但对方解石则布饱和；30%的海水与70%的地下水 的混合液，对白云石已过饱和许多倍，但对方解石仍不饱和。 因此，在海水为5~30%的混合液中，将发生方解石被白云石 交代，即白石作用。海水为平均海水。地下水为墨西哥尤卡 坦的地下水。 2018/11/18
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白云石化作用模式
相隔一段距离所作通过泵汲循环的有限的地表 （表层）水和地下水分析，表明白云石化的流体是 原始的佛罗里达湾水。最早的成岩作用是由白云石 胶结物的沉淀作用引起的，白云石产状为0.1~0.3微 米，次圆状晶体，呈不明显的结晶形态。在进一步 胶结作用时和稍后，在先成晶体交代作用期间，形 成弱有序的1~5微米的自形菱面体白云石。X-衍射数 据表明重结晶白云石比结晶白云石的组成更有序和 富钙少。其机理是：当潮水进入潮上带灰泥坪后， 这种富镁海水在灰泥的微小粒间孔隙中不断循环和 向上及向下泵汲、渗透，最终即引起灰泥沉积物发 生白云石化。（潮汐泵汲作用过程参见图5）
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白云石化作用模式
根据Jose D.Carballo(1987)资料，Sugarloaf key 正在发生全新世白云石化作用。富钙白云石形成 在厚 0.25~10cm 的表层壳上。该白云石壳超覆在 下覆岩溶更新世Miami鲕粒灰岩之上的薄层碳酸盐 泥上。壳层放射性碳年龄范围随着白云石含量由 0%至80%而相应地增加，由160年增至1420年。 相对高渗透的下覆更新世鲕粒灰岩与全新世低渗 透碳酸盐泥在表层水和部分承压含水层之间产生 一个潮汐泻湖。高浓度的白云石建立在沉积层最 薄和潮汐泵汲最有效的地区。
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白
石 云
饱和程度
1 白云化作用 过饱和 不饱和
方
2
解
石
海 平 面 淡 水 透 镜 体 半 咸水 带
100
0 -0.2 -0.4 -0.6 10
20
30
40
50
60
70
80
90
海水 %
图3 地下水与海水的混合液对方解 石和白云石的饱和程度的影响（据 巴迪奥札曼尼，1973）
图 4 美国威斯康星中奥陶统 米夫林段的白云化作用示意 图（据巴迪奥札曼尼， 1973 ）
此图表示在威斯康星背斜，在岩石出露水面以后， 淡水透镜体及其下伏的半咸水带的位置，混合白
云化作用就在此透镜体以下的半咸水带中进行。
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白云石化作用模式
5．调整白云石化作用
（Adjustment dololitization）
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强烈蒸发作用 海面 潮坪 渗透 回流 白云石化
图2 白云石化作用的渗透回流机理 （据德菲斯，1965）
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湖泊
白云石化作用模式
4.混合白云石化作用（Dorag dolomitization）
对于广泛分布的陆表海陆棚或构造高地中共生的白 云岩，其中没有蒸发矿物或蒸发岩，也缺乏潮上标志 ，用高镁钙比率的超盐度卤水的白云石化模式不能解 释。巴迪奥扎曼尼（Badiozamani,1973）提出了大气 淡水和海水混合的白云石化作用机理。根据实验（图 3）5%~30%的海水与地下淡水混合，将会使方解石 不饱和，而对白云石则会增强其饱和度，这样在盐度 降低而Mg/Ca比值乃保持不变的情况下也可以引起白 云石化作用（图4）。
dolomitization） Jose D.Carballo(1987)对佛罗里达岛链中 Sugarloaf岛全新世潮上沉积物中的白云石化作用 ，通过岩石学、同位素及水文资料等综合分析， 认为主要是通过佛罗里达湾的正常海水的潮汐泵 汲作用来完成的，而不是过去所说的蒸发泵作用 产生的。有时5%~10%的海水蒸发作用和/或硫 酸盐还原对加速白云石化有帮助，但这些作用并 非完全必要。
1．毛细管浓缩作用（Capillary concentration）
（费里得曼和桑德斯 Friedman and Sanders，1967）
在干热气侯区的潮上带，碳酸钙沉积物中 的粒间水由于毛细管作用，持续受蒸发而浓缩 成盐水，首先形成石膏或其它盐类矿物，使海 水中Ca2+减少，从而提高了水中Mg/Ca比值， 其比值可大于20：1，致使与接触的文石、高 镁方解石质颗粒被交代而转变为白云石。