典型岩性识别是怎样的? 岩性识别的主要方法

作者&投稿:底魏 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

(一)典型岩性肉眼识别1.辉绿岩该类岩石为基性侵入岩,常以岩脉、岩墙产出,辽河油区中主要分布于太古宇潜山中,多产于断裂带,主要矿物组成以基性斜长石为主,辉石含量次之,含少量中长石和角闪石。

放大镜下观察:岩石颜色为黑绿、深绿、灰绿色;矿物组合为斜长石、辉石、部分地区的辉绿岩中可见角闪石。结晶好,为全晶质,矿物呈自形晶或半自形晶,粒度中细粒,辉绿结构。

2.玄武岩该类岩石为基性喷出岩,辽河油区主要分布在新生界古近系的房身泡组、沙河街租、东营组中,特别是房身泡组中玄武岩发育。

岩石颜色以灰绿、灰色为主,放大镜下观察矿物组合为斜长石、辉石,(隐晶质玄武岩不能观察)具有间粒、拉玄结构,常见气孔杏仁构造。

3.安山岩(次安山岩)

该类岩石为中性喷出岩,若没有喷出地表而在浅层形成的岩石叫次安山岩。辽河油区安山岩主要分布在中生界,主要发育于中生界义县组以及太古宇潜山、元古宇潜山的上部。主要矿物组合为斜长石、角闪石,角闪石往往已斑晶产出。

岩石颜色以浅色为主,主要为浅红、灰白。放大镜下可以观察到岩石的斑晶,成菱形(角闪石),以安山结构为主,具有气孔杏仁构造。

4.流纹岩该类岩石为酸性喷出岩,主要分布于中生界,常见于辽河盆地内的曙光潜山上部、油燕沟中生界潜山以及外围盆地的中生界地层中,分布范围小。矿物组成主要为钾长石、云母、石英等,可出现角闪石等暗色矿物。

流纹岩颜色较浅,以灰白、浅白、浅红为主,放大镜下可以观察到球粒结构,流纹构造。

5.粗面岩该类岩石为碱性喷出岩,主要产于辽河盆地东部凹陷古近系的沙河街组中,厚度大,分布范围小。矿物组合主要为钾长石(透长石)、云母,可见暗色矿物霓石、霞石。

岩石颜色浅,以灰白、浅灰为主,放大镜下观察到长柱状钾长石微小晶体定向排列,其间充填隐晶质,具有气孔杏仁构造,粗面结构。

6.斜长角闪岩该类岩石为变质岩,分布于太古宇潜山中,以残留体形式产出,其矿物组合60%以上为角闪石,其次为长石、石英。

岩石颜色深,以深绿、灰绿为主。放大镜下观察,矿物组成主要为角闪石、呈柱状,截面为菱形。柱粒状变晶结构。常常绿泥石化。

7.混合岩该类岩石为超变质岩,产于太古宇潜山中,是由基体和脉体组成,分布较少,矿物组合基体因原变质岩的不同而不同,脉体主要是由长石、石英组成。

岩石颜色变化较大,与混合岩化的程度有关,混合岩化程度越高,颜色越浅,常见基体和脉体两部分,基体为原变质岩,一般由斜长角闪岩、绿片岩、浅粒岩、变粒岩组成,主要矿物为角闪石、阳起石、绿泥石等,以柱粒状、片状变晶结构为主。脉体由长石、石英组成,常见长石为斜长石和微斜长石。常见条带状、条痕状、眼球状混合岩。

8.混合花岗岩该类岩石是由混合岩化形成的超变质岩,产于潜山中,属于基底岩石,在辽河油区分布广泛,常于混合岩伴生,其矿物组合为长石(钾长石、斜长石)、石英、云母(白云母、黑云母)。

该类岩石颜色一般有两种,浅红色和灰白色,浅红色的一般为钾长石、二长混合花岗岩,灰白色的为斜长混合花岗岩。放大镜下观察,可见花岗变晶结构,一般为块状构造。岩石绿泥石化、绿帘石化、高岭土化。

9.灰岩灰岩在辽河油区分布范围较小,主要产于元古宇、古生界,少量产于中生界和新生界,矿物成分主要为方解石,可含少量白云石。

灰岩一般呈灰色、深灰色,能够和冷稀盐酸强烈反应,生成二氧化碳气体,这是识别灰岩的主要方法之一。

10.白云岩白云岩和灰岩一样,辽河油区分布范围小,主要产于元古宇、古生界,少量产于中生界和新生界,矿物成分主要为白云石,可含少量方解石。

白云岩一般呈黄白、浅灰、灰白色,不能和冷稀盐酸强烈反应,但能和热稀盐酸反应生成二氧化碳气体,通过这一点能和灰岩区分开来。此外,硬度较灰岩大。

11.石英岩(变余石英砂岩)

石英岩(变余石英砂岩)属于区域变质岩,辽河油区主要分布于元古宇潜山中,矿物成分主要为石英,含量在90%以上。

石英岩具有粒状变晶结构,变余石英砂岩具有变余砂状结构。

石英岩颜色浅,以灰白、浅灰色为主,硬度大(大于摩氏6级),用日常使用的小铁刀不能划出痕迹,同时不和冷、热稀盐酸反应,通过这两项可以和其他岩石区分开来。

12.板岩板岩为区域变质岩,分布于辽河油区的元古宇,分布范围窄,只在部分井筒中产出,主要组成为泥质,含有大量绢云母。结构为变余泥状结构,板理构造。

板岩的颜色多样,有颜色较深的灰黑色,也有颜色较浅的浅灰色、灰白色、黄白色等。通常根据岩石的硬度和新矿物白云母以及板理构造区别于其他岩石类型。

13.碎屑岩碎屑岩包括角砾岩、砾岩、砂砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩、火山碎屑岩等,分布广泛。辽河油区产于古生界、中生界、新生界,是辽河油区的主要岩石,主要由碎屑组成,碎屑包括岩屑、火山碎屑、矿物以及胶结物。

碎屑岩颜色繁多,其结构主要为碎屑结构、火山碎屑结构,构造以层理构造为主,以结构和构造区别于其他岩石。

(二)部分典型岩性测井曲线识别1.辉绿岩辉绿岩测井曲线的响应值具有以下几个特征。

1)密度:曲线形态具有高幅块状的特点,密度为2.81~3.1g/cm3。

2)补偿中子:曲线形态呈倒箱型,数值大,一般在18%~27%。

3)自然伽马:自然伽马曲线呈现倒箱型,低值特征,一般在20~30API之间,当岩石向中性过渡时,自然伽马增大。

4)Pe曲线值大,曲线形态成块状,幅度较大,其值在5~7之间。

2.玄武岩1)密度:曲线形态具有高幅块状的特点,密度在2.60~2.80g/cm3之间。

2)补偿中子:曲线形态呈倒箱型,数值大,一般在10%~15%。

3)自然伽马:自然伽马曲线呈现倒箱型、低值特征,一般在30~60API之间,当岩石向中性过渡时,自然伽马增大,部分可以达到65API。

3.安山岩(次安山岩)

1)密度:变化较大,在2.35~2.57g/cm3之间。

2)补偿中子:曲线形态幅度变化大,一般在10%~16%之间。

3)自然伽马:自然伽马曲线幅度变化大,一般在80~160API之间。

4.流纹岩1)密度:密度值为2.45~2.55g/cm3。

2)补偿中子:曲线形态平直,数值低,一般在3%~6%之间。

3)自然伽马:自然伽马曲线幅度变化大,一般在80~130API之间。

5.粗面岩1)密度:密度值为2.55~2.65g/cm3。

2)补偿中子:曲线形态呈倒箱型,数值大,一般在24%~36%之间。

3)自然伽马:自然伽马曲线幅度变化大,一般在40~80API之间。

6.煌斑岩1)密度:密度值为2.65~2.75g/cm3。

2)补偿中子:曲线形态呈倒箱型,数值低,一般为8%~15%。

3)自然伽马:自然伽马曲线幅度变化大,一般在40~80API之间,其中云煌岩为100~165API,斜闪煌斑岩为40~60API。

4)Pe值在4~9之间。

7.混合花岗岩(1)二长混合花岗岩1)密度:密度值为2.52~2.65g/cm3。

2)补偿中子:曲线形态呈倒箱型,数值低,一般在0~6%之间。

3)自然伽马:自然伽马曲线幅度变化大,一般在70~270API之间。

(2)斜长混合花岗岩1)密度:密度值为2.65~2.75g/cm3。

2)补偿中子:曲线形态平直,数值低,一般在0~3%之间。

3)自然伽马:自然伽马曲线幅度变化大,一般在60~120API之间。

8.石英岩1)密度:密度值为2.45~2.65g/cm3。

2)补偿中子:曲线平直,数值比较大,一般在6%~15%之间。

3)自然伽马:自然伽马曲线幅度变化大,一般在70~120API之间。

9.板岩1)密度:密度值为2.55~2.65g/cm3。

2)补偿中子:曲线形态变化大,一般为3%~9%。

3)自然伽马:自然伽马曲线幅度变化大,一般在80~150API之间。

10.煤1)密度:密度值为1.30~1.50g/cm3。

2)补偿中子:曲线形态倒箱形,数值大,一般在30%~60%之间。

3)自然伽马:自然伽马曲线幅度变化不大,数值小,一般在30~55API之间。

11.灰岩1)密度:密度值为2.75g/cm3。

2)补偿中子:曲线形态平直,数值小,一般在2%~5%之间。

3)自然伽马:自然伽马曲线幅度变化大,一般在15~45API之间。

12.白云岩1)密度:密度值为2.75~2.78g/cm3。

2)补偿中子:曲线形态平直,数值低,一般在0~5%之间。

3)自然伽马:自然伽马曲线幅度变化大,一般在15~45API之间。



典型岩性识别是怎样的?~

根据辽河油田岩心资料,结合地质录井规范,本着为现场服务的精神,本书主要以岩石的宏观特征以及在井筒条件下的岩电关系特征进行辽河油区典型岩性识别。

(一)用多波谱遥感资料识别岩性
用航空或卫星多波段遥感资料来识别岩性(蚀变岩及含矿地质体的多波段遥感也属广义岩性识别)是用得最多、最成熟的一种技术方法。彩版Ⅲ-左上是新疆阿尔泰半裸露地区的卫星假彩色合成图像。图像上侵入体、沉积岩层及松散的沉积物的影像特征截然不同极易区分。这是因为在半裸露区内土壤、植被以及人为干扰因素极弱的缘故。
Crowley J.K.(1984)对美国犹他州康菲森岭的志留、泥盆纪白云岩类多波段航空遥感资料的岩性识别。研究用Bendix24通道航空扫描仪的第4、6、10、12、13波段。目的是为取得①0.55μm的三价铁的吸收带②0.6μm及1.0μm处把叶绿素在0.67μm的反射值强烈上升处与岩石土壤分开,③2.2μm则是 根的吸收带的波段。然后用主组份变换矢量矩阵的PC2(第二主组份,通道6),PC3(第三主组份,通道10),PC4(第四主组份,通道12),分别以红、蓝、绿作假彩色合成图像。与原有地质图件相比(图7-14右图),遥感解译出的①Gt(吉尔梅特组,D2-3),灰色块状细晶灰岩,②Si(西蒙森组,D2)浅灰、暗色白云岩互层;③Se(塞维组D1-2)风化较强的浅灰色细晶白云岩;④Lk(莱克敦组S3)上部有浅色粗晶灰岩层的致密块状白云岩(图7-14,A)。与原有地质图相比,Lk,Se都可进一步分出层组。但在图幅西南部的划分不佳。断裂与原有资料都有较大改动。

图7-14 美国犹他州康菲森岭地质图(A)及据主成份分析增强资料解译出的影像地质图(B)

(二)利用岩石热惯量识别岩性
热惯量是物体(包括地质体)阻止温度变化的热反应的一种量度,单位是卡/厘米2· ·度。热惯量值大,则地物周日地表温度变化幅度小;反之则温度变化幅度大。表7-3煤层周日变量为47℃,而灰色灰岩为20.2℃。煤层热惯量值小。由于求热惯量的相对大小只需测得岩石的反射率。及地面昼夜温差值(△T)即可计算出热惯量值。技术方法比较简便,因而是一种有发展前景的岩性识别方法。河北洡源木吉村一带碳酸盐岩实测热学性质的结果成功地将未蚀变白云岩、硅化白云岩、鲕状灰岩、泥灰岩夹页岩区分开来。如果利用热惯量值作为新图像的象元值,制成热惯量图,用它来区分岩性。这是一种有发展前景的方法,但当前还处在试验应用阶段。表7-6是一些矿物及岩石的热惯量数据(崔承禹,1992)
表7-6 三大岩类的热性质


(据崔承禹,1992;其中*据Jadza)
(三)用高光谱分辨力多通道成像波谱仪资料来识别岩性
通过地物波谱来识别岩性常常因为植被、土壤的掩盖,岩石风化与人为破坏、或者岩体岩层出露面积较小等种种因素而增加识别难度。提高图像的光谱分辨力和应用更多通道的成象仪器是克服上述困难的一种技术选择。即用窄波段、多通道、高光谱分辨力的遥感器来获取地物波谱。如美国地球物理环境研究(GER)公司研制64通道机载高光谱分辨率扫描仪(AIS)。其中0.4-1.0μm分为24通道,1.0-2.0μm分7个通道,2.0-2.5μm分32个通道,另一道用储存陀螺仪信息。在6000m高成像时其地面分辨率为12×22m。机载可见光-红外成象波谱仪(AIS-2)划分成高达220个波段,工作范围为0.43-2.42μm,平均波谱分辨力为10nm。这样的遥感资料,使得定量检测单种或多种矿物存在以及编制相应图件成为可能。其原理是:
第一,各种岩性和矿物都有一些可做为标志性的矿物,而这些矿物又都各有自己的波谱特征(表7-7)。图7-15是高岭石、蒙脱石、伊利石和明矾石(它们都与热液蚀变有关的标志性矿物)的波谱曲线。四种矿物的吸收谷都在2.2μm附近,其中高岭石曲线的“肩部”在2.18μm处,明矾石的吸收谷在2.21μm,都落在TM-7波段内。根据石榴子石Fe3+离子在0.770.87μm处吸收的特征,D.S.WindelerJr(1993)利用VNIR图像数据,识别出石榴子石辉-石蚀变带来。
第二,利用多通道的机载高光谱分辨力成像波谱仪获得波谱曲线,与某些标志性矿物的实验室实测的典型曲线对比,能半定量地确定标志性矿物的存在。由于AIS可以取得多达220个波谱数值,由它测得的波谱曲线更接近实验实测得到的曲线。图7-16是AIS的反射波谱曲线,其波长从2.0-2.3μm,波长间隔为0.01nm,共分为30个波段。其取样点的位置见图右侧。从图上方两条波谱曲线与实验室内测得明矾石的波谱曲线相比较,其形态很相似。可知这两处分别是明矾石与高岭石含量较高的地段。
第三,通过某些标志性矿物的检测,来达到找矿和编制分布图的目的。
表7-7 波长范围和矿物标记


(据薛重生等)

图7-15 2.0-2.5μm大气窗口的实验室波谱曲线


图7-16 AIS反射波谱曲线

(四)用图像的影纹和结构来解译岩性
合成孔径雷达(SAR)图像的空间信息非常丰富。空间信息包括结构(纹理)、局部组织及形状三类。影纹(或称影纹图案)是遥感图像上很细小的几何形状。因为不同岩性的抗风化能力不同,发育其内的节理等构造裂缝的优势方向,长度与密度不同,微水系(末级支流、冲沟等)的发育特点也不同。因而产生的影纹图案也不一样。广西等地大片碳酸岩岩溶发育区,其TM、MSS图像上影纹呈核桃状、蠕虫状、花生壳状等。可以根据各种影纹图案不同,通过目视解译来区分岩性。
通过付利叶滤波,根据遥感图像结构进行岩性识别。R.G.Blom等人(1982)对雷达图像增强处理研究认为岩性(岩类)识别,以付利叶带通滤波较为有用。朱亮璞等人(1991)用付利叶功率谱法(即频谱分析法)对岳阳地区SAR样区进行连续频谱取样分析,得到频谱功率谱曲线和功率分布曲线(图7-17)。通过对曲线的研究分析,认为从曲线中可取得四点地学信息:①从功率谱角分布曲线的峰值确定能代表坡面、层面、断裂面产状的,产生最大散射的面的方位角,②确定两个散射较强的面的夹角,③推算出样区水系密度,④用功率谱角分布曲线与功率谱曲线两者总的形态特征,可以分析样区的地形基本特征。
(五)用多源地学信息资料识别岩性
利用遥感资料来识别岩性最基本的方法仍然是目视解译。上述五种方法中,以多光谱遥感资料解译岩性比较常用,技术也比较成熟。高光谱分辨力多通道成像波谱仪的应用,实际上是前者的发展,很有发展潜力。方法(三)、(四)则完全处在试验应用的阶段。多源地学信息资料识别岩性,近年来不断取得进展。这部分内容将留在第十章第二节内述明。

图7-17 岳阳冷家溪群板岩频谱功率谱角分布曲线

火山岩岩性识别的发展
答:火山岩岩性识别是火山岩储层研究的基础。 在火山岩储层评价过程中,由于火山岩岩性定名方法的不统一和火山岩岩性识别方法的不完善,给火山岩储层的评价工作造成困难,制约了火山岩储层评价技术的发展。 因此,准确识别火山岩岩性...

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