浅谈碳氧同位素在碳酸盐岩储层研究中的应用

１１
个地层之间进行连续取样工作。根据岩性变化，适当 间隔采样，保证新鲜面完整，且无岩脉的碳酸盐岩。 在进行试验分析之前，要保证样品的纯净。碳酸盐岩 由于常混入一些陆源碎屑颗粒及氧化物，会对实验 结果造成一定影响。先将样品粉碎成小块，用微钻剔
除其中的杂质，保证样品不被污染。然后用三头球磨 机研磨军＿２００目，用于碳氧同位素分析。将碳酸盐岩 样品粉末称量，在５０。Ｃ条件下与磷酸溶液反应，产生 的二氧化碳在质谱仪中进行测试，实验结果以ＰＤＢ
Ｓ’。Ｏ
侏岁系埋藏向羞岩 沉忿暴埋黻门云ｊ抒 泥盎系城状自孟岩、＼＼＼ ＼
一
６
侏罗采萆窭状向西封
＼、 ＼一
．．１
＿ｎ
４
．／＜一
刚 、１ ———什
—４ ＼
２
彳ｌ
．２ ０
：
’Ｃ．１艮Ｊ业—悟一产仃ｒ．８ ｆ
图２白云岩成因图解
３碳氧同位素对古环境的表现 不同成因的岩石中的锶同位素组成各不相同， 可以用来区分白云岩的成岩环境。陆源碎屑岩中放 射性成因的８７Ｓｒ含量较高，造成较高的８７Ｓｔ／８６Ｓｒ值， 如大西洋中部晚新生代沉积物中的硅酸盐碎屑物质 组分的８７ Ｓｒ／８６ Ｓｒ值为０．７１３１００—０．７２５１００ （Ｓｐｅｎｃｅｒ，１９８７），含有地幔组分的基性岩浆岩的８７ Ｓｒ／８６Ｓｒ值较低，一般为０．７０４４，湖泊与大气淡水的８７ Ｓｒ／８６Ｓｒ的平均值为０．７１１９（Ｐａｌｍｅｒ
２０１５（１９）：３～５．
［－３－１
王品，等．丙烯酰胺型高吸水树脂对重金属离
收稿日期：２０１６一０９一１８ 作者简介：杨扬（１９８７一），男，汉族．河南平舆人．博士，２０１４年毕业于吉林大学矿物学、岩石学、矿床学专业．讲师．主要 从事岩石学研究工作。
２０１６年第１１、１２期
杨扬
浅谈碳氧同位素在碳酸盐岩储层研究中的应用
岩碳同位素的主要来源。碳同位素与气温关联较小， 温度上升１℃仅增加０．０３５％。。氧同位素随着温度的 升高而降低，温度波动４℃变化约１‰。Ｋｅｉｔｈ
ａｎｄ
Ｗｅｂｅｒ（１９６４）通过计算碳氧同位素的关系判定白云 岩的成岩环境，公式为：Ｚ一２．０４８（８１３Ｃ＋５０）＋ ０．４９８（艿”Ｏ＋５０）。Ｚ值＞１２０为海相成因，Ｚ值＜ １２０为陆相成因。此外前人归纳了多个地区白云岩 的碳氧同位素值并建立图解，可以判定渗透回流、混 合水和埋藏成因的白云岩（图２）。
ｖａｒｉｏｕｓ
ｂａｓｅｄ
ｃｌａｙｓ［Ｊ］．
Ｒｅａｃｔｉｖｅ＆．Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ，２００７，６７ （８）：７３７～７４５．
郑易安，杨效和，王爱勤．高吸水性树脂Ｓｕｐｅｒ —Ｉ对Ｐｂ２＋．的吸附性能ＥＪ］．精细化工，２００８，
２５（１１）：１０４５～１０４５．
［６］
李继萍，等．马铃薯渣合成高吸水性树脂吸附 重金属离子的研究［Ｊ］．内蒙古石油化工，
（Ｐｅｅ Ｄｅｅ Ｂｅｌｅｍｎｉｔｅ）的标准表示。
图１
阴极发光显微镜下亮晶生物碎屑白云岩发橘红色光
２碳氧同位素对古气候的响应 碳酸盐岩中的碳同位素主要来自注入水体中的 无机碳、与大气二氧化碳交换、生物光合作用和呼吸 作用，对温度变化不敏感。氧同位素随着盐度和温度 的降低而逐渐增大。利用这个特征，可以对古气温的 升降进行判定，建立古环境演化模式，白云岩中的稳 定同位素是古环境重建的重要工具。碳同位素和氧 同位素对气温和环境盐度变化有着不同反应，可以 用于白云岩成因及古环境的研究。水体中溶解的无 机碳、大气ＣＯ：、生物作用和有机质降解构成了自云
２００６，２９（１）：７４～７９． １－２１
［５］
ＺＨＡＮＧ Ｊ
Ｐ，ＷＡＮＧ
Ａ
Ｑ．Ｓｔｕｄｙ
ｏｎ
ｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔ
ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ． ａｎｄ
ＩＸ：
Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｂｅｈａｖｉｏｒｓ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ｏｆ ｐｏｌｙａｃ
ｏｎｅ／ｃｌａｙ
１０
内蒙古石油化工
２０１６年第１ｉ、１２期
浅谈碳氧同位素在碳酸盐岩储层研究中的应用
杨 扬
１３００２１）
（长春工程学院勘查与测绘工程学院，吉林长春
摘
要：根据非常规油气勘探的需求，本文提出了基于地球化学测试对白云岩储层进行研究。在白
云岩岩石学特征及孔隙特征研究的基础上，通过阴极发光、碳氧同位素分析、锶同位素分析、主微量元素 分析和稀土元素分析等地球化学手段对白云岩的成因机理进行探讨，能够准确判断其成岩演化模式，进 而对进一步油气勘探打下基础。 关键词：碳氧同位素；白云岩；古气候 中图分类号：Ｐ５８１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—７９８１（２０１６）１１、１２一００１０—０３ 进行测定。 随着科学技术的不断发展，一些新的测试技术 逐渐在传统地质学研究中应用，如阴极发光分析、稳 定同位素分析、主量元素分析、稀土元素分析和流体 包裹体均一温度测定。其中，碳酸盐岩中的碳氧同位 素，是碳酸盐岩储层研究的一个有效手段。通过碳氧 同位素的研究，可以有效建立古气候演化模式，确定 碳酸盐岩形成时的古环境盐度、氧化还原性，碳酸盐 岩的多种成因以及是否受到后期的蚀变改造。有利 于进一步油气地勘工作的进行。 １采样及测试 由于古气候是一个连续变化过程，因此要在两 子的吸附及解吸附性能ＥＪ－Ｉ．仲一Ｉｔ，农业工程学 院学报，２０１２，２５（２）：４２～４５． Ｅ４］ 柳明珠，詹发禄，江洪申．超强吸水剂结构与性 能研究［Ｊ］．兰州大学学报（自然科学版），
２００３，３９（３）：４６～４９．
随着油气勘探工作的进一步进行，除了传统的 碎屑岩储层之外，碳酸盐岩储层研究也逐渐热门。前 人主要通过古生物化石、孢粉、地震测井等方法对碳 酸盐岩储层形成时的古环境进行判定。例如钙质超 微生物、硅藻、底栖有孔虫、腹足类和双壳类动物发 生大规模灭绝，有孔虫个体变小且分异度下降，代表 了古气候变冷。不同的植物孢粉组合可以判定古气 候为热带、亚热带、温带或者寒带，同时指示干旱和 湿润程度。利用地震测井曲线，可以对地区层序地层 进行分析和研究，对每个层序内部的沉积体系域识 别，确定古气候的冷暖及干湿演化。利用岩石薄片、 铸体薄片和压汞分析对碳酸盐岩的孔隙度和渗透率 后，吸附量不再增加。 粒径不同的两种引发剂树脂对重金属铅的吸附 变化趋势相同，都是随目数增大（粒径减小）而先增 大后减小，随着树脂粒径的缩小，树脂吸附中心与 Ｐｂ２十的吸附接触机会增加，吸附容量增大，随着溶 液中Ｐｂ２＋的浓度逐渐降低，吸附容量增幅减缓。 ［参考文献］ ［１］ 宋金如，罗明标，王黎．凹凸棒石吸附铅的性能 及含铅废水处理研究［Ｊ］．东华理工学院学报，