白云石成因研究新方法———白云石晶体结构分析.pdf

第３２卷　 第３期 沉 积 学 报 Ｖｏｌ．３２　 Ｎｏ３ 　 ２０１４年６月 ＡＣＴＡ ＳＥＤＩＭＥＮＴＯＬＯＧＩＣＡ ＳＩＮＩＣＡ Ｊｕｎ．２０１４ 文章编号：１０００⁃０５５０（２０１４）０３⁃０５５０⁃１０ 白云石成因研究新方法———白云石晶体结构分析①② １，２ １，２ １，２ １，２ １ 张　 杰 　 寿建峰 　 张天付 　 潘立银 　 周进高 （１．中国石油杭州地质研究院　 杭州　 ３１００２３；２．中国石油天然气集团公司碳酸盐岩储层重点实验室　 杭州　 ３１００２３） 摘　 要　 传统的白云石研究方法对于白云石成因分析具有多解性，对于已有白云石成因模式的套用或重新建立新的 白云石成因模式将白云石的形成机理过于简单化、模式化。 白云石的晶体结构保存了晶体的形成环境、结晶速度、晶 体生长与变化特征、流体特征的证据，白云石晶体结构分析是进行白云石成因分析的有效手段，之前很少有研究者从 晶体结构角度进行白云石成因分析。 在岩石学和地球化学研究的基础上，本文对四川盆地灯影组—寒武系鞍状白云 石、纤状白云石、残余颗粒细晶白云石、孔洞充填粗晶白云石和泥晶白云石五种白云石进行了微组构取样，并利用Ｘ 衍射仪、透射电镜等晶体结构研究手段，从晶体结构角度对五种白云石组构的有序度、晶胞参数、晶格条纹、晶面间距、 晶格缺陷等晶体结构参数进行了差异性研究，分析了它们不同的形成环境和成岩演化特征，初步建立了不同类型白 云石晶体结构判识标志。 关键词　 白云石成因　 晶体结构　 有序度　 晶胞参数　 晶面条纹　 晶面间距　 晶格缺陷　 形成环境 第一作者简介　 张　 杰　 男　 １９８３年出生　 硕士　 工程师　 碳酸盐岩岩石学、石油地质学　 Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｊ＿ｈｚ＠ｐｅｔ⁃ ｒｏｃｈｉｎａ．ｃｏｍ．ｃｎ ＋ 中图分类号　 Ｐ５８８．２４ ５　 文献标识码　 Ａ 中仍然处于探索阶段。 ０　 引言 白云石这种矿物包括了Ｍｇ／ Ｃａ为理想配比的白 作为构成碳酸盐岩大油气田的第三类储集 云石，也包括一系列非理想 Ｍｇ／ Ｃａ 配比的白云 ［１］ ［１２］ 层 ，白云岩储层及白云石成因的研究一直以来是 石 ，后一种为自然界沉积记录中实际存在的矿物， 研究热点。 从 １７９１年白云石第一次被法国博物学家 ［１３］ 其中的Ｃａ 含量摩尔百分比从 ４８％～６２％不等 。 ［２］ Ｄｅｏｄａｔ ｄｅ Ｄｏｌｏｍｉｅｕ进行描述 ，到现在为止，地质学 通过对去白云石化作用的研究发现，白云石与去白云 家提出了很多白云石的成因模式［３～１０］。 这些模式都 石化现象的存在环境十分广泛，白云石可以存在于陆 是基于岩芯和薄片观察、露头研究，通过对样品进行 相、海相地层，甚至表生矿床、岩浆热液环境［１４］。 碳氧同位素、微量元素、Ｘ射线衍射、电子探针、阴极 作为一种晶体、矿物，白云石在形成过程中和形 发光、扫描电镜、包裹体、稀土元素等各种地球化学测 成后的成岩作用中具有诸如交代、重结晶、去白云石 试，对数据进行分析，结合近现代沉积环境的研究，从 化、白云石化、杂质离子进出等诸多变化，仅仅用一种 而分析白云石的形成环境，