砂岩中片钠铝石的特征及其稳定性研究.pdf

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1、年霄地质论评GEoLoGIcALREVIEwVoN1．0v54．N2oO．O68砂岩中片钠铝石的特征及其稳定性研究曲希玉D，刘立¨，高玉巧，刘娜¨，彭晓蕾D1)吉林大学地球科学学院，长春，13O061；2)内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室，南京大学地球科学系，南京，21O093内容提要：片钠铝石是一种斜方晶系、含水、钠和铝的碳酸盐矿物，砂岩中的片钠铝石是最晚形成的自生矿物之一，一般以放射状、束状、毛发状、板状等分布于砂岩的孔隙中或交代长石和岩屑等。片钠铝石是在高C0z分压，温度在25～100℃，碱性一弱酸性流体条件下形成的片钠铝石的溶解实验表明，地层条件下片钠铝石发生溶解的温度区间

2、为1。0～15O℃，且反应后有碳酸盐及其他矿物生成。片钠铝石在1O0℃时的稳定和新碳酸盐矿物的生成表明，地层条件下片钠铝石能够稳定存在，能够实现COz在地下的永久贮存。关键词：片钠铝石；水热实验；CO地下贮存近年来减少二氧化碳的排放已经成为世界各国1样品选取与研究方法关注的焦点，而二氧化碳减排的一个可行手段是把CO。注入到地下深部渗透储层中参与地质反应，使样品取自海拉尔盆地乌尔逊凹陷铜6井其以碳酸盐矿物的形式稳定捕获(Guntereta1．，1333．8m处的含片钠铝石砂岩，层位属于南屯组，1997)。C0。在储集岩中可通过菱镁矿、菱铁矿、铁主要由石英(42．25)、长石(25．62)、

3、片钠铝石白云石和片钠铝石四种碳酸盐矿物固定(Xueta1．，(19．16)和岩屑(3．15％)组成，石英次生加大较发2O05)，其中片钠铝石、菱铁矿(Zeraieta1．，2O06)和育(11．28)，经茜素红一S与铁氰化钾混合溶液染铁白云石(Xuetal_，2OO5)对于CO。的固定是有意色，碳酸盐胶结物除片钠铝石外，主要为白云石义的。鉴于片钠铝石是CO。地下存储的主要固碳矿(8．97％)和铁白云石(0．48)，未见杂基。物，且易于识别和辨认，故这种矿物的研究可以更有研究中将含片钠铝石砂岩样品研至2m以下，效地解决CO地下贮存的时效问题。片钠铝石主要与KBr粉末按l：1O0的比例混合，

4、在红外灯下研磨产于陆相砂岩中，国内外学者对砂岩中的片钠铝石均匀。用压片机在20MPa下压成直径近2cm的薄进行了广泛的研究(杜韫华，1982；徐衍彬等，1994；片，用Perkin—Elmer傅立叶变换红外光谱仪进行Bakereta1．，1995；Watsoneta1．，2OO4；Xueta1．，片钠铝石的定性分析。x一衍射分析同样是将样品2O05；刘立等，2O06；worden，2O06)。刘立等(2O06)研至2“m以下，压成直径2cm的薄片，然后用x【)I3按照砂岩的命名原则，将含有片钠铝石自生矿物的型X一射线衍射仪进行片钠铝石的定性分析，仪器精砂岩统称为含片钠铝石砂岩。含片钠铝石

5、砂岩是进度可达到0．02。行c0地下储存研究的理想的天然实验室，可以为研究中进行了不同温度(1()()℃、2O0。C、3O0℃)CO注入地下能否稳定、安全、长期的储存提供重要下含片钠铝石砂岩一cO一HO体系和不同温度的地质信息(高玉巧等，2O07)。本文即在海拉尔盆(1O0℃、150℃、2O0℃)下含片钠铝石砂岩一地层水地乌尔逊凹陷含片钠铝石砂岩的岩石学和实验研究体系的水热实验。实验仪器为曲希玉等(2O07)所用的基础上，结合前人研究成果，对砂岩中片钠铝石的实验设备。在含片钠铝石砂岩一CO一HO体系特征及其稳定性进行了探讨。试验中，首先将5O0mL蒸馏水放人反应釜；然后将样品及81g干冰

6、放入釜内吊篮中，密封；分别在注：本文为教育部博士点基金资助项目(2O070183137)、国家自然科学基金资助项目(40672o74和40372o6o)的成果。收稿日期：2OO8—06—23；改回日期：2OO8—09—18；责任编辑：章雨旭。作者简介：曲希玉，男，1977年生。博士，讲师主要从事储层及沉积方面的研究。通讯地址：13()(】61，长春市建设街2199号吉林大学地球科学学院；电话：O431—88502623；Email：quxiyu@yahoo．cn。地质论评1OO℃、2O0℃、300℃下恒温反应72h。反应结束后，缩振动；指纹区中5O0～8o0cm为Al—O以及自然冷却至室

7、温，将样品取出，反复用蒸馏水冲洗，Na—O的特征振动区。测得的X一射线衍射数据(表并烘干(1O5℃、24h)，称重，进行扫描电镜分析；反1)与片钠铝石的标准数据基本相符，仅有个别数据应液用一次性针管取出装入无污染的塑料瓶中，并在被测样品中没有出现。进行化学成分分析。含片钠铝石砂岩一地层水体系2．2片钠铝石的岩石学特征的实验是将5O0mL地层水溶液放入反应釜，然后将片钠铝石主要发育于富含长石的砂岩中。目前样品放入釜内掉篮中、密封，分别