巖樣的鑒定與分析

1、中法渤海地質(zhì)服務(wù)有限公司工程師手冊(錄井)文件編號ML ENGINEER修訂狀態(tài)1發(fā)布日期2004年05月頁 碼第01頁 共17頁巖樣的鑒定分析及描述一、鑒定分析過程· 把未洗的巖樣放在熒光燈下，觀察熒光· 巖樣清洗過篩· 往觀察皿或小砂樣盤中放一層薄濕樣· 觀察濕樣的直照熒光· 用溶劑、進(jìn)行“cut”熒光測試· 鏡下分析，定出巖樣的巖石類型，百分含量和可觀察到的特征· 在巖性描述本上，用標(biāo)準(zhǔn)格式和述語對每個新巖性進(jìn)行描述(見描述格式)· 如果需要，挑樣做碳酸鹽，泥巖密度測定和客戶要求的其它試驗(yàn)分析· 根

2、據(jù)需要，修正巖性資料，然后把巖性輸入計算機(jī)的“Masterlog”中二、鏡下分析 大多數(shù)巖屑描述內(nèi)容來自于在雙目鏡下對巖樣的觀察分析?？捎^察到的特征有：巖石類型、巖石百分比和比率，顏色，結(jié)構(gòu)構(gòu)造，顆粒大小和孔隙度等。 重要的是在日常錄井過程中，用同樣的光源和固定的放大倍數(shù)。確保鏡頭干凈且不被劃上劃痕，確保光源提供一定亮度的照明。顯微鏡長時間不用時要蓋起來。 在觀察皿或小砂樣盤中放薄薄一層巖樣；如果太厚，百分比容易估計錯。觀察分析前，把巖樣弄濕；弄濕可以去除表層灰塵，表層灰塵可能掩蓋巖樣的顏色和某些結(jié)構(gòu)構(gòu)造。局部放大可以觀察到巖石的細(xì)小特征，但要注意隨后要把放大倍數(shù)控制鈕擰回原位。中法渤海地質(zhì)服

3、務(wù)有限公司工程師手冊(錄井)文件編號修訂狀態(tài)發(fā)布日期頁 碼ML ENGINEER12004年05月第02頁 共17頁巖樣的鑒定分析及描述三、巖石鑒定 在鉆井過程中發(fā)現(xiàn)的巖石的主要類型有： 泥質(zhì)巖類 碳酸鹽巖類 頁巖 灰 巖 粘土(巖) 白 云巖 泥巖 白 堊土 泥灰?guī)r 硅質(zhì)沉積巖類 蒸發(fā)鹽巖類 粉砂巖 石 膏 散砂 硬 石膏 砂巖 石 鹽 燧石 角礫巖/圓礫巖 有機(jī)巖(生物巖)類 煤 褐煤 瀝青質(zhì)礦物 次要礦物將在下面進(jìn)行討論 沉積巖鑒定的原始特征包括： 泥質(zhì)巖類頁巖、粘土(巖)和泥灰?guī)r主要生成于海相沉積環(huán)境，也有些生成于淡水和湖相沉積環(huán)境。它們主要由沉積物組成，表現(xiàn)為各種各樣的顏色，礦物成份

4、和表面硬度。使它們?nèi)菀子萌庋圩R別的是粒極細(xì)和在水中的可溶性。另一方面，缺乏清晰可見的特征使得很難描繪它們的特征。一般情況下，如果巖屑軟并且無結(jié)晶形狀和結(jié)構(gòu)構(gòu)造，則這種泥質(zhì)巖為粘土(巖)或泥巖；如果比較堅固并表現(xiàn)出局部剝落則為頁巖。泥灰?guī)r是含碳酸鹽成分在3565的泥巖。在美國，泥灰?guī)r不叫“泥灰?guī)r”叫“鈣質(zhì)泥巖”或 “泥質(zhì)灰?guī)r”。 硅質(zhì)沉積巖類粉砂巖只是沉積巖中一小部分。鑒別粉砂巖主要靠組成顆粒的大小(比最小的砂粒小，但在一般的放大倍數(shù)下能看到單獨(dú)的顆粒)。散砂是松散未膠結(jié)的巖石，主要由石英顆粒組成，還有一些長石和其它礦物。在石油界，鑒定散砂主要根據(jù)顆粒大小。其它重要內(nèi)容是分選度，球度和磨圓度，以

5、及顆粒的顏色和透明度。 散砂固結(jié)后就成了砂巖，除了顆粒特征，還要注意膠結(jié)和充填情況。 中法渤海地質(zhì)服務(wù)有限公司工程師手冊(錄井)文件編號修訂狀態(tài)發(fā)布日期頁 碼ML ENGINEER12004年05月第03頁 共17頁巖樣的鑒定分析及描述化石保存情況(完整、磨損、破碎) 化石可以構(gòu)成巖石的組成結(jié)構(gòu)(如藻類化石或珊瑚類化石為基礎(chǔ)的灰?guī)r)"Dunham"分類法是許多客戶使用的一種分類方法。這種分類方法根據(jù)沉積環(huán)境把碳酸鹽巖分為6類:1. 泥狀灰?guī)r主要由鈣質(zhì)泥組成，含有少于10的可辯認(rèn)的顆粒。這就是說當(dāng)時的沉 積環(huán)境是水體比較平靜并且缺乏形成顆粒的有機(jī)體2. 粒泥狀灰?guī)r巖石由鈣質(zhì)泥

6、組成，含有多于10的獨(dú)立的顆粒3. 泥粒狀灰?guī)r巖石由相連的顆粒和鈣質(zhì)泥組成，可能形成于動蕩的沉積環(huán)境。當(dāng)沉 積時，巖石開始形成好多孔，鈣質(zhì)泥次生充填這些孔。另一種可能是當(dāng)沉積時，水體寧靜，但當(dāng)?shù)丨h(huán)境產(chǎn)生大量顆粒產(chǎn)物。4. 粒狀灰?guī)r這種類型的巖石由相連的顆粒組成，含有少于5的鈣質(zhì)泥?？紫堕g充滿了方解石或白云石晶體。5. 粘結(jié)灰?guī)r100的顆粒6. 結(jié)晶灰?guī)r或白云巖原生結(jié)構(gòu)完全被重結(jié)晶掩蓋。晶體大小是主要的描述內(nèi)容。 蒸發(fā)鹽巖類它的形成環(huán)境很局限(即為瀉湖的邊緣)。在巖屑中最常見的蒸發(fā)鹽巖類是硬石膏和石膏，硬石膏在地下比在地上見得多得多。硬石膏常有白云巖伴生，并且在有些地方很豐富(如美國中部的幾個盆

7、地)。 相對硬度和糖粒狀結(jié)構(gòu)把硬石膏和其它巖石區(qū)別開來，但硬石膏的細(xì)小碎片容易和淺色的粘土(巖)相混淆。硬石膏加熱溶于稀鹽酸，冷卻則形成針狀晶體。 石鹽在地下埋藏量很大，但由于易溶于水，在鉆井時返出的巖樣中很難見到它。除非用飽和鹽水或油基泥漿，否則在石鹽到達(dá)地表前已被溶解。常見的有把握的鉆遇石鹽的特征是鉆速很快，一個遲到時間后返出的巖屑減少和垮塌物相對增多。其它表現(xiàn)特征是見到未溶解完的鹽粒和泥漿的含鹽度增高。 有機(jī)巖類暗色頁巖或灰?guī)r通常含有以油母或?yàn)r青形式存在的有機(jī)物，它們應(yīng)當(dāng)作為生油巖加以重視。生油物質(zhì)的鑒別主要是根據(jù)直照和滴照熒光。中法渤海地質(zhì)服務(wù)有限公司工程師手冊(錄井)文件編號修訂狀態(tài)

8、發(fā)布日期頁 碼ML ENGINEER12004年05月第04頁 共17頁 煤和褐煤比較容易從巖屑樣品中分辯出來。可以根據(jù)1)高鉆速和2)氣全量增高(因?yàn)榱严吨嗅尫懦隽思淄?來判斷。煤和褐煤的區(qū)別見后面“煤和褐煤的鑒別” 在某些地方，在不同深度，煤和瀝青表現(xiàn)出相似的外觀和硬度。有效的鑒別方法是用火柴或打火機(jī)燒巖樣，當(dāng)瀝青融化的同時，煤或褐煤則燃燒成灰。四、百分含量 百分含量的估計，需要觀察足夠的巖屑來確定不同類型巖石的平均含量，這是為什么用10倍作為標(biāo)準(zhǔn)放大倍數(shù)的一個原因。按所附圖來估計百分含量。它可以鑒別出5的含量。含量小于5定為少量(traces)。附圖所示五、顏色 巖石的表面顏色一般由三個

9、方面決定：1)組成顆粒的顏色，2)膠結(jié)物或充填物的顏色，3)膠結(jié)物和充填物的多少。巖石的顏色可能不是表現(xiàn)為單一一種顏色如：斑狀色、條帶狀色、斑點(diǎn)狀色、雜色等。一般顏色用象深灰色、中棕色等描述就夠了。有些顏色常常需要給出范圍如：白色到灰色，或簡單描為“雜色”。由于巖屑放在潮濕的地方，因?yàn)檠趸饔?，巖屑洗后充分涼干或過度加熱會使顏色發(fā)生變化。從鉆具上掉下的鐵屑生銹使巖樣的顏色受到污染。泥漿添加劑也有可能影響巖樣的顏色判定。 次要礦物也可以根據(jù)顏色來鑒定。見所附表格六、硬度/裂縫 給巖屑定硬度多少帶有主觀性。描述的硬度可能是集合體(如一塊巖石)的硬度，也可能是巖石中礦物的硬度，也可能是某個礦物顆粒的

10、硬度。 大多數(shù)現(xiàn)場工作者不用絕對硬度值來描述巖石的硬度，而是用相對值來描述。典型的硬度范圍表達(dá)方式是：非常軟、軟、中軟、略軟、略硬、中硬、硬、非常硬。 裂縫是地層特別是泥質(zhì)巖類地層儲油情況的一個重要特征。未固結(jié)的粘土表現(xiàn)為小而不規(guī)則的裂縫構(gòu)成的無定形構(gòu)造。隨著壓實(shí)程度的增高，粘土(巖)逐漸變?yōu)轫搸r，粘土顆?？v向延伸形成邊棱強(qiáng)而面部弱的化學(xué)結(jié)合力。這使的頁巖沿著平面形成平行的裂縫，被描述成"parting"或"fissility"(易剝裂)。中法渤海地質(zhì)服務(wù)有限公司工程師手冊(錄井)文件編號修訂狀態(tài)發(fā)布日期頁 碼ML ENGINEER12004年05月第0

11、5頁 共17頁巖樣的鑒定分析及描述 在有異常壓力的泥巖和頁巖井段，由于地層和井眼中液柱壓力不平衡造成地層沿著特定的凹面形成裂縫。這種情況也發(fā)生在巖石基質(zhì)側(cè)向壓力高的井段。同樣泥巖和泥漿接觸水化可能導(dǎo)致更多的塊狀垮塌物。不管哪種情況，這種形狀的垮塌物很多時要告訴客戶代表引起注意。燧石有時會同其它沉積巖弄混。燧石一個可靠的分辯特征是所謂的“貝殼狀”斷口，裂口表面象貝殼內(nèi)部一親平滑。 砂巖和其它以石英為主的沉積巖一般從顆粒邊緣裂開，這些地方比石英晶體結(jié)構(gòu)的結(jié)合力要小得多，另一方面由于硅質(zhì)膠結(jié)的膠結(jié)力很強(qiáng)，石英砂巖的裂縫會穿過石英顆粒。七、結(jié)構(gòu) 巖石的結(jié)構(gòu)是指巖石的組成成份顆粒的大小、形狀和排列形式：

12、· 顆?；蚓w的大小 描述粒度大小必須有參考標(biāo)準(zhǔn)，要么用標(biāo)準(zhǔn)實(shí)物粒度板，要么用透明的標(biāo)準(zhǔn)粒度板· 顆粒的形狀描述形狀即描述顆粒的球度和磨圓度。球度是描述顆粒本身表面積和相同表面積的球體的對比關(guān)系。見附圖。有些人在巖性描述時不想描述球度特征，但是球度影響到巖石的孔隙度和滲透性，應(yīng)當(dāng)在巖性描述時提到球度特征。磨圓度描述的是顆粒棱角的尖銳程度。附圖列出了不同類型的磨圓度及其描述詞語。· 分選分選是指所給的巖石碎屑中顆粒大小范圍，一般是根據(jù)觀察到的部分估計的 描述分選的術(shù)語如 附圖結(jié)構(gòu)也涉及到顆粒表面的細(xì)微特征，有時涉及到“光澤”。鑒定表面結(jié)構(gòu)的一般用詞是：1) coat

13、ed,sooty顆粒表面裹有很薄的一層物質(zhì) 2)Vitreous,glassy,faceted光潔，平滑、看不到構(gòu)造 3)Silky,pearly/polished和上面相似，但有輕微的毛糙或腐蝕 4)Frosted,dull,etched嚴(yán)重變毛糙或擦痕很多中法渤海地質(zhì)服務(wù)有限公司工程師手冊(錄井)文件編號修訂狀態(tài)發(fā)布日期頁 碼ML ENGINEER12004年05月第06頁 共17頁巖樣的鑒定分析及描述 5)Sucrosic一般表現(xiàn)為"糖粒狀"結(jié)晶結(jié)構(gòu) 6)Pitted由于溶蝕或沖擊形成空洞 7)Striated由于刻劃或磨擦形成的平行線痕 8)Greasy,waxy在

14、軟礦物或有包裹體的硬礦物上表現(xiàn)出來的光滑，平滑(除非確實(shí) 見到油否則不描為"oil")八、基質(zhì)/膠結(jié)物 基質(zhì)有時也叫充填物，由充填在巖石比較大的顆粒之間的空隙中的小的獨(dú)立的顆粒組成。膠結(jié)物是在顆粒周圍和沉積物之間的空隙中沉淀聚集下來的化學(xué)物質(zhì)，它往往把沉積物或顆粒粘結(jié)在一起。膠結(jié)物表現(xiàn)為晶體的聚合體或生長在相同成份的物質(zhì)顆粒上。 一般大多數(shù)基質(zhì)是由粉砂和泥土組成的。粉砂可以通過縮小空隙而提高膠結(jié)的速度泥土經(jīng)過壓實(shí)或遇水膨脹使孔隙度變小。在泥質(zhì)為基質(zhì)的砂巖中化學(xué)膠結(jié)不常見。 巖石孔隙中液體的類型，液體中離子的多少和地化環(huán)境，決定了膠結(jié)物的種類和數(shù)量。所有沉積物的膠結(jié)物最常見的

15、是硅和鈣。一種巖石可能出現(xiàn)幾種不同的膠結(jié)階段或膠結(jié)時期。膠結(jié)層可能是分開的，也可能是一個長在另一個上或一個取代另一個。 石英砂巖中常見的是硅質(zhì)膠結(jié)。膠結(jié)物通常表現(xiàn)為次生晶體長在石英碎屑顆粒上。顆粒和膠結(jié)物之間視覺上的連續(xù)性使得單獨(dú)的結(jié)構(gòu)很難辯認(rèn)。蛋白石，玉髓和燧石是其它形式的硅質(zhì)膠結(jié)。白云質(zhì)和鈣質(zhì)物質(zhì)沉積為晶體或晶簇。干凈的結(jié)晶的鈣質(zhì)膠結(jié)物經(jīng)常被認(rèn)為是晶體。硬石膏和石膏膠結(jié)常跟白云質(zhì)和硅質(zhì)膠結(jié)伴生，很少跟鈣質(zhì)膠結(jié)伴生，其它膠結(jié)物質(zhì)有：黃鐵礦(以非常小的晶體形式)、菱鐵礦、赤鐵礦和磷酸鹽等。九、次要礦物和化石 除了形成礦物顆粒的主要礦物和膠結(jié)物外,還有很少量的其它許多種類的次要礦物.這大大幫助了

16、我們判斷沉積物的來源、沉積環(huán)境和沉積物沉積后的歷史。次要礦物可以放在最后鑒定描述。 我們現(xiàn)場看到的化石，可能是完整的微體化石,也可能是微體化石或大化石的碎片,但化石在很多地方都作為地層年代的一個重要標(biāo)志。脫機(jī)工程師應(yīng)至少可以鑒定出一般中法渤海地質(zhì)服務(wù)有限公司工程師手冊(錄井)文件編號修訂狀態(tài)發(fā)布日期頁 碼ML ENGINEER12004年05月第07頁 共17頁巖樣的鑒定分析及描述常見的微體化石大類，如:藻類、腕足類、苔蘚類、珊瑚類、有孔蟲類，海百合類、腹足類、介形類。我們一般只描述出化石的大類和多少。具體細(xì)致的鑒定分析一般由實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。十、可以觀察到的孔隙 通用觀察確定孔隙度常常很困難，特別

17、是對軟的沉積巖。 孔隙度估計表：附 表十一、油氣顯示 是否對一口井進(jìn)行測試部分取決于巖屑中的油氣顯示的情況。油層比氣層容易從巖屑中觀測到。油氣顯示的解釋很微妙，最好的油層不一定有最強(qiáng)的油氣顯示！ 在正常的有明顯壓差的循環(huán)條件下，在鉆頭接觸地層前后，地層都受到泥漿一定程度的沖刷。巖石的滲透性越好，巖屑返出井口后存留的油越少。對采集到的巖屑進(jìn)行清洗，使巖屑中油的殘留更少。另一方面，滲透性低使油氣最大程度保留在巖屑中,所以,有時巖芯剛出筒時看到有油氣冒出。 有許多方法可以測巖屑樣品中的含油情況· 熒光 直照 滴照 殘留物 QFT· 氣味· 油浸和油溢· 油在酸

18、中反應(yīng)· 潤濕性 在對巖屑做其它工作前，先放在熒光燈下觀察熒光、照熒光是對泥漿、巖屑和巖芯中含油情況最靈敏的測試。直照熒光是樣品未加處理放在熒光燈下反射出的熒光。滴照熒光是滴有機(jī)溶劑后樣品反射出的熒光情況。 中法渤海地質(zhì)服務(wù)有限公司工程師手冊(錄井)文件編號修訂狀態(tài)發(fā)布日期頁 碼ML ENGINEER12004年05月第08頁 共17頁巖樣的鑒定分析及描述 滴照用的試劑有三氯甲烷和丙酮。不能用四氯化碳，因?yàn)樗袆《荆叶拘栽隗w內(nèi)聚集。在觀察皿中放薄薄一層清洗過的巖樣，放入熒光燈的盒子中，然后打開熒光燈在觀察熒光前，讓眼睛先看看暗處。仔細(xì)觀察巖屑有無熒光反射，哪怕是模糊的和針尖大小的熒

19、光也不可放過。如果只有個別巖屑有熒光則把它們挑出來，放在一個特定的觀察皿中以備進(jìn)一步檢查測定。 礦物熒光和油的直照熒光很相似。但通過滴照很容易把它們區(qū)別開。礦物熒光滴照不擴(kuò)散，油的熒光滴照擴(kuò)散。 滴照熒光的測試，取少量巖屑放在白色瓷板的小坑中，往巖屑上滴上有機(jī)溶劑。把瓷板放在熒光燈下觀察是否有帶熒光的物質(zhì)從孔隙中流出來。如果沒有帶熒光的物質(zhì)流出，放2030分鐘或直到液體蒸發(fā)完，再放入熒光燈下觀察，有圍繞巖樣的一個帶有熒光的光環(huán)標(biāo)明有機(jī)溶劑溶出了巖樣中的油。 另一種可選擇的方法是把巖樣放入試管中，加有機(jī)溶劑到試管的一半位置，用木塞(不能用膠皮)堵好試管，振動搖晃約30秒。巖樣中的油將被溶出。在試

20、管背后放一張白紙，觀察試管中溶液中含油情況。如果溶液中不含油，過幾分鐘，把試管放入熒光燈下觀察，如果有油的話溶液中將形成熒光"霧"。 如果想讓客戶代表或地質(zhì)師評價滴照情況，可以把巖屑放在濾紙上滴照。溶劑蒸發(fā)后將在濾紙上殘留下一個熒光環(huán)。把每張這樣的濾紙標(biāo)上深度放入塑料袋中，降低毒性揮發(fā)和以防萬一熒光環(huán)消失。 巖樣熒光是用下列參數(shù)來評價的： 顏色在熒光燈下，原油的顏色范圍是從棕色經(jīng)過綠、金黃、蘭、黃色到白色。大多數(shù)情況下，重油的熒光顏色為深色。 分布直照熒光的分布可以是均勻的、點(diǎn)狀的、斑狀的。呈點(diǎn)狀熒光可能是獨(dú)立的砂巖顆粒上的油發(fā)出的熒光，也可能是氣體冷凝形成的小油滴發(fā)出的熒

21、光。 強(qiáng)度亮、暗、暗淡、微弱中法渤海地質(zhì)服務(wù)有限公司工程師手冊(錄井)文件編號修訂狀態(tài)發(fā)布日期頁 碼ML ENGINEER12004年05月第09頁 共17頁巖樣的鑒定分析及描述 滴照的強(qiáng)度在大多數(shù)情況下只看到一點(diǎn)的殘余熒光，這并不是差油層的必然顯示其它巖樣可能看到溶劑從孔隙中溶出的物質(zhì)呈條狀(所以熒光呈條狀)。按重要程度遞增的順序，滴照的強(qiáng)度為：殘余狀、輕微霧狀、中等霧狀、輕微溢流，中等溢流，強(qiáng)的溢流。還要注明滴照的反應(yīng)速度快、中、慢，這與巖石的滲透性有關(guān)。 氣 味根據(jù)氣味的強(qiáng)弱分為濃、弱、微弱。氣味濃是重油的特征，輕而刺鼻的氣味與凝析油有關(guān)。氣層的巖屑沒有明顯的氣味，盡管硫化氫檢測設(shè)備測不

22、到的硫化氫量，也能從巖屑的氣味上得出來。 油浸和油溢含油巖屑或巖芯表面油污的多少是地層滲透性的一個重要標(biāo)志。油污的熒光顏色從深棕(重油)到無色(輕質(zhì)油或凝析油)。 油遇酸反應(yīng)這種方法對檢測巖屑特別是含碳酸鹽的巖石中有沒有油非常有效。如果用油基泥漿或泥漿中加了許多柴油時，這種方法就不能用了。 把樣品放入白瓷板的小坑中，滴幾滴稀鹽酸，如果巖屑樣品中含油則由于鹽酸和碳酸鹽反應(yīng)產(chǎn)生大的氣泡(在放大鏡下看)。氣泡變大是因?yàn)橛褪沟帽砻鎻埩υ龃蟆?當(dāng)油的含量足夠大時,氣泡表面將看到彩虹色,氣泡可能大到能讓巖屑離開坑的底部. 潤濕性巖屑樣品中水太多或加水后，巖屑漂浮起來，表明有油的存在。當(dāng)然用油基泥漿時這種方

23、法無效。用空氣鉆井時由于巖屑顆粒太細(xì)加之水的表面張力，可能也會漂浮，所以這種方法也不適用。QFT用QFT（定量熒光測定儀）測得巖屑樣品的QFT值，這個值與巖屑含油情況有直接的關(guān)系 注：當(dāng)看到直照和滴照熒光時，為了避免錯誤的解釋，要和泥漿添加劑和泥漿反應(yīng)產(chǎn)生物作對比。十二、巖性描述表 下面的表列出了描述沉積巖用的修飾詞及其縮寫。十三、火成巖火成巖是巖漿活動的結(jié)果。巖漿可能在地表下凝固形成深成巖或侵入巖，也可能由于火山噴發(fā)作用在地表凝固形成噴出巖。 中法渤海地質(zhì)服務(wù)有限公司工程師手冊(錄井)文件編號修訂狀態(tài)發(fā)布日期頁 碼ML ENGINEER12004年05月第10頁 共17頁巖樣的鑒定分析及描述

24、物理和化學(xué)實(shí)驗(yàn)鑒定方法 深成巖有時侵入到沉積巖的裂縫中，垂直方向的叫巖墻，水平方向的叫巖床。有的地方要鉆很厚的深成巖才能鉆到沉積巖油層。 火成巖的簡單分類見附表: 十四、變質(zhì)巖 變質(zhì)巖是原來存在的巖石受高溫和高壓的影響發(fā)生了根本的變化而形成的。強(qiáng)烈的變質(zhì)作用使巖石產(chǎn)生了根本的變化，有時使巖石內(nèi)部的礦物發(fā)生替代。大多數(shù)情況下，鉆遇變質(zhì)巖就標(biāo)志著鉆到了基底。 做某些物理和化學(xué)實(shí)驗(yàn)，有利于判定巖屑的成份和含油情況。大多數(shù)實(shí)驗(yàn)是很簡單的操作，可以對巖樣進(jìn)行快速處理，但結(jié)果只是定性的。有的實(shí)驗(yàn)如碳酸鹽和泥巖密度，測得的結(jié)果是定量的，但需要很多的時間。一、稀鹽酸的應(yīng)用 10的稀鹽酸是對巖樣的定性分析最有用

25、的一種試劑。在巖樣分析中，稀鹽酸的應(yīng)用使我們可以觀察到的有：冒氣泡的程度一般的講，灰?guī)r遇稀鹽酸立即反應(yīng)，而白云巖則反應(yīng)比較慢。巖屑形狀，孔隙度、滲透性和純度都和稀鹽酸的反應(yīng)速度有影響。含油的灰?guī)r，由于巖屑表面有一層油的包裹體，阻止了巖屑本體和酸的接觸，使反映變慢，有可能被誤認(rèn)為是白云巖。如果白云巖表面有一層灰?guī)r的灰塵包裹，則遇酸立即反應(yīng)，可能被誤認(rèn)為是灰?guī)r。 反應(yīng)后的殘余物如果給足夠的稀鹽酸，純的碳酸鹽巖巖屑將完全反映，但大多數(shù)情況下，巖石中含有一定量的不溶于稀鹽酸也不和稀鹽酸反應(yīng)的物質(zhì)如燧石，硬石膏、砂、粉砂、泥土和其它一些次要礦物。如果不是看到不溶的殘余物，淺色的泥質(zhì)物質(zhì)很難從碳酸鹽巖中分

26、辯出來。 油顯示上一章中詳細(xì)敘述了，如果含碳酸鹽巖的巖屑中有油，反應(yīng)則變慢且會形成較大的氣泡。 腐蝕-這種方法可以獲得一些關(guān)于巖石結(jié)構(gòu)、粒度和巖石中非碳酸鹽的含量等信息, 被用來做腐蝕實(shí)驗(yàn)的樣品必須有一個平整的表面(可鉅出或磨出一個平面)。把這個平面中法渤海地質(zhì)服務(wù)有限公司工程師手冊(錄井)文件編號修訂狀態(tài)發(fā)布日期頁 碼ML ENGINEER12004年05月第11頁 共17頁巖樣的鑒定分析及描述浸入到稀鹽酸中10到30秒。經(jīng)過稀酸腐蝕后，用清水把樣品上殘余的酸清洗掉，注意不要碰到樣品表面上不與稀酸反應(yīng)也不溶于稀鹽酸的物質(zhì),灰?guī)r一般在平整的表面形成一 個光面。不溶的物質(zhì)(和反應(yīng)慢的白云石)將以

27、“浮雕”的形式出來。腐蝕還可以顯現(xiàn)出化石，碎屑礦物和鮞粒的結(jié)構(gòu)。二、硬度 相對硬度常常通過用鋼針刻劃樣品的表面來測定。石英和硅質(zhì)的物質(zhì)鋼針刻劃不動，但可留下一條明亮的鋼印?；?guī)r和白云巖可看到鋼針的刻痕。軟礦物如石膏、硬石膏、和粘土可以留下刻劃的溝。濕的泥巖和頁巖很難確定相對硬度，因?yàn)槟鄮r和頁巖遇水后改變了內(nèi)部結(jié)構(gòu)。相對硬度測定時應(yīng)注意，刻劃過程是發(fā)生在組成顆粒上還是發(fā)生在基質(zhì)上。例如粉砂巖可以看到劃痕，但是在鏡下提高放大倍數(shù)可以看到當(dāng)用鋼針刻劃基質(zhì)時，石英顆粒被擠到了兩邊。三、泥巖的膨脹垮塌 泥巖遇水膨脹是因?yàn)樗忻赏惺斐傻摹Ｃ赏惺鏊蛎浀奈镄钥梢园阉捅容^穩(wěn)定的高嶺石和伊利石區(qū)別開來。

28、泥巖膨脹垮塌說明井眼不穩(wěn)定，需要改變泥漿的化學(xué)性質(zhì)來避免事故的發(fā)生。四、煤和褐煤的確定 煤和褐煤很容易用10的硝酸來區(qū)分。步驟如下：· 取一小快可能是煤也可能是褐煤的樣品放入試管中· 往里面加入一些10的硝酸溶液· 用木塞把口堵好，振蕩搖晃約30秒· 如果溶液變?yōu)樽攸S色則為褐煤，如果溶液保持原色則為煤五、硫酸鹽的鑒別 這兒僅就如何區(qū)分石膏和硬石膏做些描述。首先要想?yún)^(qū)分石膏和硬石膏，我們需要如下物品：· 10HCL溶液· 氯化鋇溶液中法渤海地質(zhì)服務(wù)有限公司工程師手冊(錄井)文件編號修訂狀態(tài)發(fā)布日期頁 碼ML ENGINEER12004年

29、05月第12頁 共17頁巖樣的鑒定分析及描述· 三溴甲烷(密度為2.88)· 加熱臺· 小燒瓶· 濾紙· 2個試管 用下列步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：· 把幾小塊需要鑒定的樣品放入一個小燒瓶中· 往小燒瓶中加一些10的鹽酸溶液· 用加熱臺加熱小燒瓶直到里面的液體沸騰，然后把燒瓶從加熱臺移開· 待冷卻后，把燒瓶中的液體經(jīng)過濾紙過濾倒入試管中，把巖屑丟掉· 往有這種液體的試管中加10滴氯化鋇溶液，有白色沉淀產(chǎn)生說明巖屑中有硫酸鹽巖· 小心把液體倒掉，留下沉淀物并待它干燥· 往另處一個試管中加一

30、些三溴甲烷· 把沉淀物放入有三溴甲烷的試管中，如果沉淀物沉底則說明是硬石膏，如果漂著則說明是石膏六、碳酸鹽巖的染色 一種快的鑒別方解石的方法是用茜素紅染色，方解石放在茜素紅的染色液中會被染上深紅色，其它礦物不會被染上色。 茜素紅染色劑的配制是1克茜素紅，998毫升餾水，2毫升濃鹽酸。 巖屑樣品的準(zhǔn)備：· 巖樣必須先清洗干凈并涼干· 把巖樣的表面用砂紙打光可以加強(qiáng)染色的強(qiáng)度 染色步驟· 把要染色的樣品在稀鹽酸中放一會，然后在蒸餾水中涮涮中法渤海地質(zhì)服務(wù)有限公司工程師手冊(錄井)文件編號修訂狀態(tài)發(fā)布日期頁 碼ML ENGINEER12004年05月第13頁

31、共17頁巖樣的鑒定分析及描述· 往樣品上滴兩 滴茜素紅染色劑，保持45秒種使其反應(yīng)· 把多余的染色劑清洗掉，把樣品涼干· 如果是方解石則染上紅色，白云石或其它礦物則染不上色 如果需要染上的顏色可以用丁香油或甘油去掉，也可用熱水和肥皂清洗掉。七、碳酸鹽含量測定 碳酸鹽測定儀可以測量并記錄巖石樣品中碳酸鹽的含量，可以分開分析： 1) 灰質(zhì) 2) 白云質(zhì) 這套裝置可以通過使用定量的(1克)樣品和鹽酸在一個體積不變的反應(yīng)室中發(fā)生反應(yīng)測量二氧化碳產(chǎn)生的壓力來確定樣品中碳酸鹽的含量。整套裝置放在一個便攜式的盒子中。 碳酸鹽測定儀主要組成部分有： 1. 反應(yīng)室就是樣品和鹽酸發(fā)生

32、反應(yīng)的一個小腔室。往里面放鹽酸和樣品時，可把下半部分?jǐn)Q下來2. 隔膜隔膜和反應(yīng)室通過可彎曲的管子相連。隔膜在一個金屬小盒中3. 計錄儀"Boureon"管控制筆在計錄儀上繪出測得的值的曲線 另外需要的物品有:一個天平、一些濾紙、小玻璃管裝的鹽酸和一把鉗子。安裝 去掉碳酸鹽測定儀的金屬保護(hù)蓋，把它安放在一個平的地方，然后按下列步驟進(jìn)行· 把裝置頂部的大旋扭擰松，把反應(yīng)室轉(zhuǎn)到一個合適的位置，再把旋扭擰緊· 給計錄儀的發(fā)條上勁，注意不要上的過大· 把啟動/停止桿搬到下方，使它停止畫圖· 必要時，調(diào)節(jié)筆的支撐臂上的螺絲來調(diào)節(jié)零位·

33、取一截軟管，一頭接在反應(yīng)室頂部的排氣孔上，一頭插進(jìn)一個裝有水的燒杯(或其它容器)中，這端要沒入水中 鹽酸的準(zhǔn)備中法渤海地質(zhì)服務(wù)有限公司工程師手冊(錄井)文件編號修訂狀態(tài)發(fā)布日期頁 碼ML ENGINEER12004年05月第14頁 共17頁巖樣的鑒定分析及描述 我們用的做好了的小玻璃管中的鹽酸的濃度是17.5。如果沒有現(xiàn)成的這種鹽酸，我們可以用一頭開著的這樣的小玻璃管自己往里面灌鹽酸，但我們瓶裝鹽酸的濃度都是3537，比重為1.81.9g/cc 的濃鹽酸。 要把濃鹽酸配成17.5的鹽酸要按下面步驟來稀濕：· 量取一定量的水，倒入干凈的玻璃容器中· 量取相同量的濃鹽酸

34、3; 把濃鹽酸緩慢的倒入水中(得到的則是接近50的鹽酸) 切記：· 這些工作要在通風(fēng)的地方進(jìn)行· 稀濕鹽酸和往小玻璃管中裝鹽酸時要戴上手套和防護(hù)鏡· 只能把酸慢慢倒入水中，不能把水倒入酸中 巖樣的準(zhǔn)備工作 碳酸鹽分析要用干樣。樣品要經(jīng)過研磨，過篩和稱重，具體如下：· 稱幾克有代表性的巖樣· 把樣品研磨成粉末· 用0.125和0.063mm網(wǎng)眼的篩子過篩，只留下0.125和0.063mm之間的樣品· 在天平盤上放一張濾紙可重復(fù)使用多次· 稱出1克粉末狀樣品 樣品分析 對磨成粉末的巖樣進(jìn)行碳酸鹽分析步驟職下：·

35、; 把反應(yīng)室的下半部分?jǐn)Q開，放1克準(zhǔn)備好的巖樣粉末。 注：巖樣應(yīng)放在反應(yīng)室下半部分的環(huán)形空間內(nèi)，把放鹽酸玻璃管的地方清理干凈· 把鹽酸玻璃管的一端打開(如果一個口是開的則不用再打開了)把另一端插入放鹽酸玻璃管的位置上，鹽酸玻璃管就被口朝上固定好了中法渤海地質(zhì)服務(wù)有限公司工程師手冊(錄井)文件編號修訂狀態(tài)發(fā)布日期頁 碼ML ENGINEER12004年05月第15頁 共17頁巖樣的鑒定分析及描述 注：不要用金屬工具打開玻璃管的一端，因?yàn)樗釋饘贂斐筛g· 把反應(yīng)室的旋扭擰松(這個旋扭擰緊則把鹽酸玻璃管破碎掉) · 把反應(yīng)室的下半部分?jǐn)Q到上半部分上，擰到密封為止。一

36、般每次都擰到同一位置， 可用筆在上下兩半部分上畫個記號。· 在把計錄儀的啟動/停止桿搬上，使它開始繪圖的同時，擰緊反應(yīng)室的旋扭使鹽酸玻 璃管破碎鹽酸流出。· 在反應(yīng)開始時劇烈搖動反應(yīng)室的支撐桿30秒，使鹽酸和巖樣充分混合 記錄筆會記錄下二氧化碳的壓力的上升情況。當(dāng)記錄筆穩(wěn)定后過15分鐘，關(guān)上計錄儀的啟動/停止桿。擰松反應(yīng)室上的旋扭使反應(yīng)室內(nèi)壓力回零，然后把反應(yīng)室下半部分?jǐn)Q開。 注意：每次用完，都要小心把反應(yīng)室下半部分中的碎玻璃小心取出丟到垃圾桶中，然后用大量水沖洗干凈。 刻度調(diào)校 由于方解石和白云石的分子大體相似，碳酸鹽測定儀可用方解石(灰?guī)r)刻度調(diào)校，也可用云石(白云巖)

37、刻度調(diào)度。 刻度調(diào)校一般用1克純碳酸鈣，得到的最大值調(diào)到100，用專用的鑰匙調(diào)節(jié)反應(yīng)室上的調(diào)節(jié)閥，使讀值正好為100。 檢查是否漏氣緊接上面，讀值調(diào)到100后，使其保持10分鐘，看記錄儀上的讀值是否降低，如果降低則說明系統(tǒng)有漏氣的地方。 維護(hù)保養(yǎng) 每個樣品分析做完立即把反應(yīng)室清洗干凈并擦干，不要讓玻璃碎片留在反應(yīng)室的邊上，也不要使玻璃碎片碰到"0"型橡皮圈 階段性的保養(yǎng)過一段時間(一般每做1520個樣品的分析)用硅油給'0"型橡皮圈上油以保證密封性。中法渤海地質(zhì)服務(wù)有限公司工程師手冊(錄井)文件編號修訂狀態(tài)發(fā)布日期頁 碼ML ENGINEER12004年05月第16頁 共17頁巖樣的鑒定分析及描述保存 不用時保存在清潔干燥的地方。把反應(yīng)室的上下兩部分重新擰在一起，把頂部旋扭松開并把支撐臂轉(zhuǎn)到反應(yīng)室正好在繪圖紙的正上方時,把旋扭再擰緊,蓋上金屬保護(hù)蓋。記錄圖的解釋 鹽酸的濃度和巖屑粉末的粒度大小都會影響到記錄圖上的曲線。 純灰?guī)r鹽酸和純灰?guī)r反應(yīng)，將繪出一個從0迅速升到100的平直的線，然后停留在100上，曲線的形狀將取決于樣品顆粒的