Способ определения генетической группы доломита

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ ДОЛОМИТА, основанный на отборе проб и проведении их анализа , отличающийся .тем, что, с целью повьшения экспрессности и достоверности определения группы доломита, проводят рентгеноструктурный анализ, по полученным рентгенограммам определяют межплоскостные расстояния d и интенсивности рентгеновских рефлексов, сравнивают их с рассчитанной цля идеального доломита и при d д - 0,2886 нм и увеличенной по сравнению с рассчитанной интенсивностью рефлексов от базальных плоскостей относят доломит к органо9 генной группе, а при d 0,2886 нм и уменьшенной по сравнению с рассчитанной интенсивностью базальных л . сверхструктурных рефлексов относят доломит к хемогенной группе.

0% (1!) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

З(5!! G 01 N 23 20 г

ОПИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТЙРЬ1ТИЙ (21) 3521!07/24-25 (22) 15.12.82 (46) 23.12.84. Бюл. !! 47 (72) Н.Т.Мандриковз и Г.Н.Перозио ,(71) Сибирский научно-исследователь:ский институт геологии, геофизики и минерального сырья (53) 548.73 (088.8) (56) !. Руководство по рентгеновскому исследованию минералов. Под ред.

В.А.Франк-Каменецкого. Л., "Недра", 1975, с. 58-59.

2. Карбонатные породы. Под ред.

Дж.Чимингара, Г.Бисселла и P.Ôåéåð бриджа, М., "Мир", 1970, т. 1,. с. 249-3!9 (прототип).

3. Graf D.L. Gristallographic

tables for the rhombohedral carbonates — "Am Nineral", vol. 46, !

111 11-12, 1961, р. 1289-1316. (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКОИ ГРУППЫ ДОЛОМИТА, основанный на отборе проб и проведении их анализа, отличающийся тем, что, с целью повышения экспрессности и достоверности определения группы доломита, проводят рентгеноструктурный анализ, по полученным рентгенограммам определяют межплоскостные расстояния Й и интенсивности рентгеновских рефлексов, сравнивают их с рассчитанной цля идеального доломита и при d = 0,2886 нм и увеличенной по сравнению с рассчитанной интенсивностью рефлексов от базальных плоскостей относят доломит к органое генной группе, а при d 0 > 0,2886 нм

1 и уменьшенной по сравнению с рассчитанной интенсивностью базальных . сверхструктурных рефлексов относят. доломит к хемогенной группе.

30 ного доломита; на фиг. 2 — рентгенограмма доломита органогенного из отложений нижнего кембрия (Оймуранский массив, р. Лена, Сибирская платформа); на фиг. 3 — рентгенограмма доломита хемогенного из цемента песчаника (мезозой, ЗападноСибирская плита) .

1 »sod

Изобретение относится к геологии и может быть применено при излучении карбонатов осадочных пород с целью использования их характеристик для оценки перспективности этих пород при поисках полезных ископаемых (нефть и газ) .

Установление генезиса доломита в осадочных карбонатных пдродах имеет важное значение при выяснении рас- 10 пространения пороц-коллекторов нефти и газа. Достаточно сказать, что существует несколько типов таких пород.

Это сахаровидные пористые доломиты и такие же доломиты, но практически не коллектора, поскольку кристаллы в этих породах плотно сочленены между собой и пор не формируется. Знание генезиса различных доломитов позволяет дать обоснованную фациальную 20 принадлежность (если по каким-либо причинам таковая не определялась) и тем самым более правильно решать вопросы поисков пород-коллекторов.

Известен способ рентгенометрического анализа горных пород, включающий отбор проб пород, выполнение рентгенофазового анализа для определения минералогического состава пород (1)

Однако этот способ используется только для выявления кристаллохимических особенностей минералов и не применяется для решения вопросов генезиса. 35

Наиболее близким по технической сущности к изобретечию является определения генетической группы доломита, основанный на отборе проб и проведении их анализа. Анализ про- 40 водят по совокупности петрографических данных, получаемых при микроскопическом изучении породы (2)

Недостатком известного способа является неоднозначность суждения о происхождении доломита. Достаточно надежно генезис определяется, если в породах сохраняется первичная структура. Если же породы претерпевают изменения и структура утрачи- 0 вается, достоверность определения генезиса становится неоднозначной.

Например, водорослевые карбонаты при микроспаритизации превращаются в сгустковые породы, которые микро- 55 скопически трудно отличаются от сгустковых пород иного генезиса.

Таким образом, появляется группа

82 2 карбонатов неопределенного генезиса.

Чтобы распознать что же это за породы, необходимы детальные петрографические исследования целой кол- . лекции хорошо подобранного материалч, а также привлечение целого комплекса дополнительных и дорогостоящих методов растровой микроскопии, рентгенотермолюминесценции, стабильных изотопов. Только по совокупности данных можно получить аргументированные выводы и генезисе. Все это требует большого объема исследований и ассигнований, а также высокого класса специалистов исследователей, Цель изобретения — повьппение экспрессностн и достоверности способа.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения генетической группы доломита, основанному на отборе геологических проб и проведении их рентгеноструктурного анализа, по полученным рентгенограммам определяют межплоскостные расстояния (Й) и интенсивности (Z) рентгеновских рефлексов, сравнивают их с рассчитанной для идеального доломита и при и ) p y .=О, 2886 нм и увеличенной по сравнейию с рассчитанной интенсивностью рефлексов от базальных плоскостей относят доломит к органогенной группе, а при

d

I сравнению с рассчитанной интенсивностью базальных и сверхструктурных рефлексов относят доломит к хемогенной группе.

На фиг. 1 изображена теоретически рассчитанная рентгенограмма эталонВ природных условиях распространения доломита, имеющие различные рентгеновские характеристики двух типов

Анализ рентгеновских картин природных доломитов проведен путем сравнения со схематической рентгенограммой доломита(фиг.| ), построенной по данным теоретически рассчи3 11 таиным для идеальной доломитовой структуры (31

Дифрактограмма первого типа природных доломитов (фиг.2) характеризуется узкими, высокими, симметричными дифракционными маКсимумами, положение которых соответствует значениям межплоскостных расстояний эталонного доломита и увеличенной интенсивностью рефлексов от базальных плоскостей (00,6 и 00.12) и уменьшенной от плоскостей, перпендикулярных тройной оси кристалла (11.0 и 03.0) . Это свидетельствует о совершенной структуре и идеальном составе кристаллической решетки с наличием ориентировки базальных плоскостей в поликристаллическом образце.

Дифрактограмма второго типа природных доломитов (фиг.3) имеет низкие, широкие пики, с увеличенными значениями межплоскостных расстояний и уменьшенные интенсивности базальных и сверхструктурных (10.1;

01.5) рефлексов.

Последняя картина обусловлена дефектной структурой с иэоморфнозаме-, щенным составом кристаллической решетки природных доломитов.

Рентгенографические характеристики доломита четко меняются в зависимости от его генезиса.

Различные генетические типы доломита имеют различные кристаллохимические особенности и рентгенометрические данные. Совершенную рентгеновскую картину с ориентированными базальными плоскостями и идеальный химический состав, отвечающий стехиометрической формуле доломита имеют доломиты органогенного генезиса.

Дефектной структурой и изоморфнозамещенным составом отличаются доломиты хемогенного происхождения.

Такая зависимость рентгенометрических характеристик от генетического типа доломита прослежена на многочисленном природном материале известного генезиса из отложений рифогенного комплекса кембрия Сибирской платформы (!200 шт. анализов) и цементов терригенных пород мезозоя Западно-Сибирской плиты (1500 шт. анализов).

30782 4

С целью подтверждения изменения рентгенометрических характеристик доломита в зависимости от его генезиса проводим рентгенометрический анализ проб доломита и сравниваем их рентгеновские характеристики с данными эталонного доломита.

Анализ проводится на рентгеновском дифрактометре любого типа, на излучении порошковым методом. Из пробы навеской 20-30 мг готовится образец для записи диффрактограммьГ таким образом, чтобы исключить ориентацию порошкового препарата. Для этого используется держатель для торцевой загрузки пробы. Записываются полная рентгеновская картина исследуемого образца доломита со скоростью 1 /мин о и профиль рефлекса от плоскости

10.4 со скоростью 1/8 /мин, Первая о запись используется для анализа соот ношения интенсивностей, вторая — для точного определения межплоскостного расстояния d „ и обнаружения не1."7 скольких генераций минерала в одном образце.

Для доломитов из осадочных пород органогенного генезиса рентгеновская дифракционная картина имеет вид, показанный на фиг. 2. Для нее характерны четкие симметричные пики, свойственные хорошо окристаллизованному веществу, но с перераспределенной интенсивностью некоторых рефлексов по сравнению с их соотношением, соответствующим идеальной доломитовой структуре (фиг.l) . Наблюдается увеличение:интенсивности для рефлексов от базальных (00.6 и 00.12, плоскостей и уменьшение от плоскостей (11.0 и 03.0) перпендикулярных тройной оси кристалла.

Величина межплоскостного расстояния

d, равна 0,2886 нм, что соответ(0,4 ствует стехиометриче "кому соотношению катионов кальция и магния в формуле доломита 1:1. Для доломитов осадочных пород хемогенного генезиса рентгеновская дифракционная картина (фиг. 3) имеет уширенные сверхструктурные (10.1, 01 5 и 02.1) и базальные рефлексы ослабленной интенсивности, а величина межплоскостного расстояния d 10 всегда 4 больше 0,2886 нм и в отдельных образцах достигает 0,2918 нм. Это обусловлено присутствием изоморфных примесей в кристаллической,:.ешетке и в основном избытком катионов каль— ция над магнием сверх нормального стехиометрического соотношения l:l. род).

Jo бо

4оис. и бо

7о

II tip чЛ гМ»

to бо. то бо ж

Фиа Л

Составитель Т.Владимирова

Редактор И.Волкова . Техред А.Бабинец Корректор М.Розман

Заказ 9602/31 Тираж 822. Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1

Часто наблюдается присутствие в породе нескольких генераций доломита. В этом случае их можно выделить по профилю линии 10.4.

Предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет повысить эффективность при определении генезиса доломита. Повышение эффективности достигается за счет улучшения надежности и упрощения способа, так как позволяет однозначно определять

130782 d генезис для органогенных и хемогенных типов пород без привлечения дополнительных и дорогостоящих методов растровой микроскопии, рентгенотермолюминесценции, стабильных изотопов.

Кроме того, повысилась информативность в случаях, когда другими методами генезис неопределим (напри10 мер, для скрытокристаллическнх по