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松辽盆地北部中浅层水化学场特征及共与成岩作用关系研究

作　者: 陈秀营
导　师: 王振平
学　校: 河北工业大学
专　业: 应用化学
关键词: 水化学场 砂岩成岩 pH值恢复 松辽盆地北部 中浅层
分类号: P618.13
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


本文在全面搜集和整理松辽盆地北部中浅层的分析实验数据的基础上,总结归纳了松辽盆地北部中浅层地下水在垂向和平面上的分布规律以及主要的砂岩成岩特征。通过对松辽盆地北部中浅层地层水化学垂向分布规律的研究,认识到可以将松辽盆地地层水划分为自由交替带(0～800m),交替阻滞带(800～1350m),交替停止带(>1350m),以及成岩水淡化带(主要分布在1350～1650m,个别层段淡化强烈时,淡化带范围有所扩大)。各带因自由水交替、成岩水淡化、水岩反应等因素的影响,水化学特征表现出有规律地变化。通过对平面上分布规律的研究看出,地质条件与水化学性质之间有着密切的关系,地质条件相似,水化学特征也相近。同时发现,在成岩过程中由于水岩作用的不断进行,砂岩颗粒、杂基、胶结物、孔隙空间的变化与成岩特征中的碳酸盐胶结、硅质胶结、钠长石化、粘土胶结以及砂岩溶蚀密切相关。针对现今地层水中的pH值失真的问题,本文建立了醋酸溶解平衡模型,应用有机酸恢复法对地层水的原位pH值进行了恢复,此方法在使用上有一定的局限性,只适用于以有机酸分解为主要缓冲体系的地层。通过对恢复和实测pH值的比较发现,恢复的pH值比实测的pH值小,其分布范围较窄。同时,利用恢复后的pH值所得的氢离子浓度求得了长石溶解的反应商,将其与长石的溶解平衡常数比较,对地下的长石溶解状态进行了判断,结果发现,在以有机酸分解为主要缓冲体系的地层中,长石溶解处于平衡(或近似平衡)的状态。通过对水化学特征及成岩作用特征的研究,在蒙皂石和高岭石向伊利石转变的过程中消耗钾离子,在松辽盆地北部中浅层中这一过程主要是由于钾离子浓度的过高促使了蒙皂石和高岭石向伊利石转化。地层水中钙、镁离子浓度的变化特征与碳酸盐胶结作用的形成过程相对应,主要发生在早成岩的B期和中成岩的A期,这与松辽盆地北部中浅层方解石的成岩演化特征是一致的。地层水中钠离子的矿化机制与氯离子相似,都是以蒸发浓缩作用为主,它为钾长石和钙长石的钠长石化提供了丰富的来源。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 文献综述  9-16
  §1-1 引言  9
  §1-2 水化学场研究现状  9-11
  §1-3 成岩作用研究现状  11-14
    1-3-1 成岩环境  11-12
    1-3-2 成岩作用的定量模拟实验  12
    1-3-3 成岩相  12-13
    1-3-4 成岩作用与层序地层学的交叉  13
    1-3-5 早期成岩作用  13
    1-3-6 成岩流体  13-14
  §1-4 存在的问题  14
  §1-5 本文主要研究内容  14-16
第二章 松辽盆地地质概况  16-19
  §2-1 松辽盆地的构造特征及其演化  16-17
    2-1-1 研究区的构造单元划分  16-17
    2-1-2 中浅层构造分布规律  17
  §2-2 地层及沉积特征  17-19
第三章 松辽盆地水化学场特征  19-45
  §3-1 前言  19
  §3-2 地层水基本矿化特征及垂向分带性  19-29
    3-2-1 水型  19-20
    3-2-2 矿化度  20-24
    3-2-3 矿化组成基本特征  24-26
    3-2-4 脂肪酸分布基本特征  26-29
  §3-3 不同地区地层水的基本矿化特征  29-45
    3-3-1 各地区地层水的基本矿化特征  29-33
    3-3-2 不同地区中部下部油层的地层水化学特征  33-45
第四章 松辽盆地砂岩成岩作用特征  45-51
  §4-1 碳酸盐胶结  45-46
  §4-2 硅质胶结  46-47
  §4-3 粘土胶结  47-48
  §4-4 钠长石化  48
  §4-5 砂岩的溶解/溶蚀  48-51
第五章 水化学特征与成岩作用关系研究  51-60
  §5-1 地层水原位pH 值的恢复  51-53
    5-1-1 恢复地层水原位pH 的原理与方法  51-52
    5-1-2 pH 值恢复结果分析  52-53
  §5-2 长石溶解状态研究  53-56
  §5-3 地层水中氢离子含量对硅质胶结的影响  56
  §5-4 地层水钾离子与成岩作用之间的关系  56-57
  §5-5 地层水中钙镁离子对碳酸盐胶结作用的影响  57-58
  §5-6 地层水中钠离子与成岩作用之间的关系  58-60
第六章 结论  60-61
参考文献  61-65
致谢  65-66
攻读学位期间所取得的相关科研成果  66

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