[发明专利]细粒沉积岩生物石英的定量表征方法

说明书

本申请提供一种细粒沉积岩生物石英的定量表征方法，属于页岩油气勘探开发领域。该细粒沉积岩生物石英的定量表征方法，包括：以岩层中的硅元素总量排除长石和粘土矿物中所含的硅元素后的余量表征石英中的硅元素总含量。该定量表征方法结合地球化学以硅含量的表征计算生物成因的石英，通过石英总硅含量去除生物成因以外的石英含硅量确定生物石英的含硅量进行定量表征。石英总硅含量得到表征研究发现长石和粘土矿物对硅含量影响较大，以实测的总硅含量排出长石和粘土矿物的含硅量得到较为准确的石英总硅含量，从而得到较为准确的生物石英的定量表征结果。

技术领域

本申请涉及页岩油气勘探开发领域，具体而言，涉及一种细粒沉积岩生物石英的定量表征方法。

背景技术

由细粒沉积物组成的沉积岩称为细粒沉积岩或泥状岩，其中页理发育的称为页岩。细粒沉积岩的主要成分中石英是最主要和重要的矿物之一，一方面，石英丰度高；另一方面，石英影响页岩可压裂性，其含量与可压裂性呈正比，这直接影响页岩油气的开发效益。

石英的成因类型丰富。陆源石英颗粒常具有棱角或呈不规则状，在镜下易于识别，传统认为石英为陆源成因。随着非常规页岩油气的勘探研究表明，在中国四川盆地奥陶系五峰组-志留系龙马溪组、美国东部泥盆系页岩、Barnett页岩、Woodford页岩和Marcellus页岩中存在生物成因的石英。

生物石英多为隐晶，粒径细小，阴极发光为弱发光-不发光，波长在620nm附近出现峰值。目前对于生物石英，多处于定性研究，分析其形态、阴极发光及光谱特征等。然而，定性的生物石英研究并不能满足科学研究与页岩气勘探开发的需求。需要定量计算出生物石英含量。然而目前缺乏定量表征的方法。

发明内容

本申请的目的在于提供一种细粒沉积岩生物石英的定量表征方法，其能够实现对细粒沉积岩中生物石英的含量进行较为准确的定量分析。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供一种细粒沉积岩生物石英的定量表征方法，包括：以岩层中的硅元素总量排除长石和粘土矿物中所含的硅元素后的余量表征石英中的硅元素总含量。

上述技术方案中，发明人在实现本申请过程中发现，细粒沉积岩所含有的石英中，生物石英以外的石英的硅元素含量能够结合地球化学的定量方法进行表征，因此只要确定了细粒沉积岩中所含有的石英的总的硅元素含量，即能够对细粒沉积岩中的生物石英进行定量表征。发明人还发现，细粒沉积中硅元素的含量能够方便、准确的进行测定，而由于陆源成因石英在沉积过程中，伴随有侵蚀、风化、搬运等沉积作用过程，多与长石和粘土矿物协同，而长石和粘土矿物均为硅含量较高的矿物质。因此在定量表征中，以细粒沉积岩中硅元素的总含量排出长石和粘土矿物中所含的硅元素后的余量用来表征石英的总的硅元素含量，能够得到较为准确的石英的总的硅元素含量，从而表征得到较为准确的生物石英的硅含量，进一步表征得到较为准确的生物石英的含量。

在一些可选的实施方案中，长石中的硅元素含量以实测得到的长石总含量与第一含量百分比之积来表征；其中，第一含量百分比由钠长石中硅元素质量百分比与钙长石中硅元素质量百分比确定得到。

上述技术方案中，长石的含量的测量方便、准确，细粒沉积岩中长石的硅含量以实测的长石含量与长石的硅元素平均含量之积来表征。同时研究发现细粒沉积岩的长石中主要的含硅物质为钠长石和钙长石，因此采用钠长石和钙长石确定长石的硅元素平均含量时，在保证表征结果有较好的准确性的同时，方便进行长石的硅元素平均含量的确定以及后续的数据处理。

在一些可选的实施方案中，第一含量百分比为钠长石中硅元素质量百分比与钙长石中硅元素质量百分比的平均值。

上述技术方案中，发明人研究发现，直接以二者含硅量的平均值确认为上述的第一含量百分比，无需再进行钠长石和钙长石的其他测量分析，第一含量百分比的确认方便，且经研究发现通过该方法得到的第一含量百分比具备较好的准确性。