CN103293020A - 一种适用于碳酸盐岩样品的分步分级选样方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于碳酸盐岩样品的分步分级选样方法。包括：样品采集，样品粗碎，样品细碎和选样；样品粗碎为采用机械破碎的方法使目标矿物与围岩完全脱离，同时得到含有目标矿物的碎样；样品细碎为将样品粗碎中得到的含有目标矿物的碎样采用机械破碎的方法进一步粉碎，得到目标矿物和含有目标矿物的碎样，机械破碎的着力点在碳酸岩围岩。本发明的方法能准确挑选目标矿物而不会对目标矿物带来化学成分的改变和其他矿物的污染，提高元素组成、同位素组成等方面分析测试的可靠性，为进一步碳酸盐岩储层的研究奠定基础。

Description

一种适用于碳酸盐岩样品的分步分级选样方法

技术领域

本发明涉及地质勘探领域，进一步地说，是涉及一种适用于碳酸盐岩样品的分步分级选样方法。

背景技术

我国目前已经在四川、塔里木、鄂尔多斯等盆地的古生界碳酸盐岩地层中发现了大型油气田。对碳酸盐岩储层发育形成环境以及后期流体改造作用进行研究，可以用来指导碳酸盐岩中的油气勘探。碳酸盐岩中经常可以见到以胶结物或脉体等形式存在的方解石、白云石等碳酸盐岩矿物。研究这些矿物的成因对探讨碳酸盐岩储层形成发育、后期流体改造等方面有着非常重要的意义。

上述有关地质问题的研究和解决是以精确的地球化学分析、同位素测试等为依据。用于地球化学组成、同位素组成等方面分析测试的样品往往是多矿物共生组合在不同类型的岩石标本中，就需要对其中某一种矿物的单独挑选出来进行分析测试。研究过程中能否挑选到纯净的单矿物，如白云石、方解石等，是能否准确获取这些方面数据的关键步骤。

在该研究领域内，目前常采用的从岩石标本中挑选目标单矿物的方法主要包括物理和化学的方法。物理方法是先把包含目标矿物的岩石标本进行粉碎，然后根据目标矿物与岩石之间在颜色、晶体形态、密度等方面的差异来挑选目标矿物。化学方法是把含目标矿物的岩石标本粉碎后用特定的化学溶液进行处理，把围岩成分溶解掉后剩余下目标矿物。

但对于需要从碳酸盐岩中挑选白云石、方解石等碳酸盐岩矿物来说，利用物理的和化学处理方法从围岩中挑选目标矿物存在严重弊端，首先，碳酸盐岩矿物与碳酸盐岩围岩矿物在颜色、晶体形态、硬度等相同或相似，常规机械粉碎的方法同时破碎了围岩和目标矿物，并且围岩矿物还会与目标矿物发生混合，造成对目标矿物的污染。其次，碳酸盐岩目标矿物和碳酸盐岩围岩矿物之间在化学成分上相同(如灰岩与方解石相同，白云岩与白云石相同)或相似(含有相同的CO₃ ^2-)，用化学处理的方法在破坏围岩的同时也破坏了目标矿物，不能实现目标单矿物和围岩矿物之间的分离。

由于从碳酸盐岩中挑选出以胶结物或脉体形式存在的纯净的碳酸盐岩单矿物是进行相关研究的关键步骤。鉴于常规的处理方法并不适合于从碳酸盐岩中选取碳酸盐岩矿物，所以迫切需要发明一种新的选样方法。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种适用于碳酸盐岩样品的分步分级选样方法。能准确挑选目标矿物而不会对目标矿物带来化学成分的改变和其他矿物的污染，提高元素组成、同位素组成等方面分析测试的可靠性，为进一步碳酸盐岩储层的研究奠定基础。

本发明的目的是提供一种适用于碳酸盐岩样品的分步分级选样方法。

包括：

样品采集，样品粗碎，样品细碎和选样；

所述样品粗碎为采用机械破碎的方法使目标矿物与围岩完全脱离，同时得到含有目标矿物的碎样；

所述样品细碎为将样品粗碎中得到的含有目标矿物的碎样采用机械破碎的方法进一步粉碎，得到目标矿物和含有目标矿物的碎样；

所述选样为将样品粗碎和样品细碎得到的目标矿物合并作为测试样品；

所述机械破碎的着力点在碳酸岩围岩。

所述样品粗碎中碎片的大小在0.5～1.5cm之间；

所述样品细碎中碎片的大小在0.2～0.5cm之间；

如果样品粗碎和样品细碎得到的目标矿物合并得到的数量不能满足分析测试的要求，则对样品细碎得到的含矿碎样采用机械破碎的方法进一步细碎，得到目标矿物和含有目标矿物的碎样，将所有得到的目标矿物合并作为测试样品；

所述进一步细碎中碎片的大小在0.1～0.2cm之间。

以上所述机械粉碎可以是采取有源的粉碎设备进行粉碎，比如：有源的粉碎机，包括但不限于采用直流电或者交流电的破碎机；也可以是无源动力的人力破碎方式比如：使用地质锤。

下面参照附图，对本发明的方法进一步说明：

样品采集

主要发生在野外工作阶段。在野外工作阶段，样品采集时要尽量选择目标矿物含量高、发育集中的样品。所含目标矿物晶体颗粒要尽量大、晶形发育完好，与围岩颜色差别要尽量显著。

样品粗碎

样品粗碎主要是使用地质锤或有源的粉碎设备用机械破碎的方法实施样品的粗碎与选样，破碎后较大碎片可控制在1cm大小左右；破碎过程中地质锤着力点应在碳酸盐岩围岩之上，尽量避免直接敲打在碳酸盐岩目标矿物上；经该步骤的破碎之后，部分目标矿物已经与围岩完全脱离。用20～50目筛子筛去粉末之后，就可以开始挑选出目标矿物。挑选出纯净的目标矿物之后，再把含目标矿物的碎样(含矿碎样)与不含目标矿物的碎样(无矿碎样)分离开。该步骤最后得到目标矿物A与无矿碎样A，实现对目标矿物进行初步分离，同时得到仍包含目标矿物的碎样，即含矿碎样A。该步骤仅能对目标矿物进行初步分离，而不能完全分离。

样品细碎

把样品粗碎阶段得到的含矿碎样A再用地质锤或有源的粉碎设备以机械破碎的方式在细碎步骤进行进一步粉碎；碎片大小可控制在0.2～0.5cm之间。类似上一步，敲打时的着力点要落在碳酸盐岩围岩上。用20～50目筛子筛去粉末之后，就可以进一步挑选出目标矿物；该步骤最后得到经过二次破碎后的粒度较小的目标矿物B以及无矿碎样B，以及含矿碎样B。

选样完成

样品细碎阶段得到的目标矿物B和前述样品粗碎阶段得到的目标矿物A进行合并，如果得到的目标矿物的数量满足分析测试的需求，即到达本次选样的最后一个步骤，即选样完成阶段。

如果目标矿物A与目标矿物B合并后得到的数量不能满足分析测试的要求，则对样品细碎步骤得到的含矿碎样B重复进行细碎步骤，可把含矿碎样进一步粉碎至更小的一个级别(如0.1～0.2cm之间)，以得到更多的目标矿物，直至目标矿物的数量满足分析测试要求或者是碎片颗粒粒径大小(如小于0.05cm)小于筛子孔径。

通过该发明的方法，可以实现在碳酸盐岩油气储层研究过程中，实现对碳酸盐岩围岩中碳酸盐岩目标矿物的精确采集，避免了传统采样方法对目标矿物造成的物理和化学污染，提高了测试结果的可信度以及对测试结果地质解释的真实性。对于其它岩石矿物类型，如火山岩、变质岩等，如果目标矿物和围岩在物理化学性质上具有相似性，该方法也具有适用性。

附图说明

图1本发明所述的方法步骤示意图

具体实施方式

下面结合实施例，进一步说明本发明。

实施例：

在样品采集步骤，采集得到含目标矿物为白云石的白云岩样品，利用地质锤以机械破碎方式进行样品粗碎，着力点在外层围岩，形成大小为0.5～1.5cm之间的粗碎碎块，包括粒度较大的含矿碎样、目标矿物以及破碎后无法区分围岩和目标矿物的细的粉末，过筛后得到不含粉末的含矿碎样，在双目镜下挑选目标矿物，可得到目标矿物和含矿碎样。至此，样品粗碎步骤完成。

用地质锤以机械破碎方式把上述粗碎阶段的含矿碎样进行细碎，得到0.2～0.5cm的含矿碎样，对含矿碎样过筛分离，得到目标矿物和含矿碎样。把样品细碎阶段得到的目标矿物和样品粗碎阶段得到的目标矿物进行合并，此时目标矿物的数量不能满足分析测试要求。

再重复上述细碎步骤一次，将含矿碎样进一步细碎至0.1～0.2cm大小，得到目标矿物和含矿碎样。该步骤得到的目标矿物与前两步得到的目标矿物进行合并。经过样品粗碎步骤和两次样品细碎步骤，总共获得10克的目标矿物，能够满足相关分析测试要求，至此选样过程结束。

与传统物理的或化学选样方法相比，实施实例证明了采用本发明的方法不但提高了碳酸盐岩中单矿物的选样效率，而且避免了对目标矿物的污染或损坏。

Claims (5)

1.一种适用于碳酸盐岩样品的分步分级选样方法，其特征在于所述方法包括：

样品采集，样品粗碎，样品细碎和选样；

所述样品粗碎为采用机械破碎的方法使目标矿物与围岩完全脱离，同时得到含有目标矿物的碎样；

所述样品细碎为将样品粗碎中得到的含有目标矿物的碎样采用机械破碎的方法进一步粉碎，得到目标矿物和含有目标矿物的碎样；

所述选样为将样品粗碎和样品细碎得到的目标矿物合并作为测试样品；

所述机械破碎的着力点在碳酸岩围岩。

2.如权利要求1所述的适用于碳酸盐岩样品的分步分级选样方法，其特征在于：

所述样品粗碎中碎片的大小在0.5～1.5cm之间；

所述样品细碎中碎片的大小在0.2～0.5cm之间。

3.如权利要求1所述的适用于碳酸盐岩样品的分步分级选样方法，其特征在于：

如果样品粗碎和样品细碎得到的目标矿物合并得到的数量不能满足分析测试的要求，则对样品细碎得到的含矿碎样采用机械破碎的方法进一步细碎，得到目标矿物和含有目标矿物的碎样，将所有得到的目标矿物合并作为测试样品。

4.如权利要求3所述的适用于碳酸盐岩样品的分步分级选样方法，其特征在于：

所述进一步细碎中碎片的大小在0.1～0.2cm之间。

5.如权利要求1～4之一所述的适用于碳酸盐岩样品的分步分级选样方法，其特征在于：

所述机械粉碎使用地质锤或有源的粉碎设备进行粉碎。