CO2-火山碎屑岩相互作用的特征与机理 ——以蒙古国塔木察格盆地塔南凹陷为例

论文摘要

塔木察格盆地下白垩统铜钵庙组火山碎屑岩中发育较多的片钠铝石自生矿物,是研究CO2—火山碎屑岩相互作用的天然类似物。岩石学与地球化学研究表明,片钠铝石主要赋存于凝灰岩以及沉凝灰岩和凝灰质砂岩之中,含片钠铝石火山碎屑岩成岩共生序列为粘土包壳—方解石—一期微晶石英—一期高岭石—二期微晶石英、二期高岭石、片钠铝石—铁白云石。片钠铝石和铁白云石的形成与幔源—岩浆成因CO2的充注有关。通过CO2—火山碎屑岩和CO2—玄武岩相互作用实验验证和补充了岩石学观察结果。地球化学数值模拟表明,每立方米火山碎屑岩可以以矿物形式固结63kg的CO2,与天然类似物中固结CO2的量基本一致；CO2—火山碎屑岩相互作用总体降低了火山碎屑岩的孔隙度和渗透率,但是在CO2注入点附近孔隙度和渗透率相对较高。研究结果将为CO2地质埋存和火山碎屑岩油气储层研究提供基础地质信息。

论文目录

• 内容提要
• 中文摘要
• Abstract
• 前言
• 0.1 论文依托项目
• 0.2 研究目的及意义
• 0.3 国内外研究现状
• 0.4 研究内容
• 0.5 研究思路及技术路线
• 0.6 完成的工作量及取得的创新性成果与认识
• 第1章 地质背景
• 1.1 地层特征
• 1.1.1 布达特群和兴安岭群
• 1.1.2 铜钵庙组
• 1.1.3 南屯组
• 1.1.4 大磨拐河组
• 1.1.5 伊敏组和青元岗组
• 1.2 构造演化特征
• 1.2.1 断陷的初始张裂阶段
• 1.2.2 断陷的强烈拉张阶段
• 1.2.3 断陷发育阶段
• 1.2.4 坳陷发育阶段
• 1.2.5 盆地萎缩阶段
• 2—火山碎屑岩相互作用的岩石学记录'>第2章 CO₂—火山碎屑岩相互作用的岩石学记录
• 2.1 含片钠铝石火山碎屑岩岩石学特征
• 2.1.1 碎屑类型
• 2.1.2 成岩作用方式
• 2.1.3 胶结物与自生矿物
• 2.1.4 成岩共生序列
• 2.1.5 含片钠铝石火山碎屑岩中片钠铝石和铁白云石的"碳"来源
• 2.2 不含片钠铝石火山碎屑岩的岩石学特征
• 2.2.1 碎屑类型
• 2.2.2 成岩作用方式
• 2.2.3 自生矿物与成岩共生序列
• 2.3 含片钠铝石火山碎屑岩与不含片钠铝石火山碎屑岩的岩石学比较 #56小结
• 小结
• 2—火山碎屑岩与CO₂—玄武岩相互作用的实验'>第3章 CO₂—火山碎屑岩与CO₂—玄武岩相互作用的实验
• 2—火山碎屑岩相互作用实验'>3.1 CO₂—火山碎屑岩相互作用实验
• 3.1.1 实验仪器、实验材料及实验步骤
• 3.1.2 结果与讨论
• 2—玄武岩相互作用实验'>3.2 CO₂—玄武岩相互作用实验
• 3.2.1 实验仪器、实验材料及实验步骤
• 3.2.2 结果与讨论
• 小结
• 2—火山碎屑岩相互作用的数值模拟'>第4章 CO₂—火山碎屑岩相互作用的数值模拟
• 4.1 样品组成及参数赋值
• 4.1.1 样品组成
• 4.1.2 模拟所需数据
• 4.2 结果与讨论
• 2注入后流体pH值和离子浓度的变化'>4.2.1 CO₂注入后流体pH值和离子浓度的变化
• 2注入引起的溶蚀溶解作用'>4.2.2 CO₂注入引起的溶蚀溶解作用
• 2注入引起的自生矿物的沉淀'>4.2.3 CO₂注入引起的自生矿物的沉淀
• 2的矿物捕获能力'>4.2.4 火山碎屑岩对CO₂的矿物捕获能力
• 2注入引起的储层物性的变化'>4.2.5 CO₂注入引起的储层物性的变化
• 小结
• 2—火山碎屑岩相互作用的机理、固碳量及其对储层物性的影响'>第5章 CO₂—火山碎屑岩相互作用的机理、固碳量及其对储层物性的影响
• 2—H₂O—岩石相互作用过程中的成岩反应'>5.1 CO₂—H₂O—岩石相互作用过程中的成岩反应
• 5.1.1 形成固碳矿物的成岩反应
• 5.1.2 形成非固碳矿物的成岩反应
• 2矿物捕获的金属离子来源'>5.2 CO₂矿物捕获的金属离子来源
• 5.2.1 片钠铝石中的金属离子来源
• 5.2.2 铁白云石的金属离子来源
• 2流体与火山碎屑岩中金属离子析出之间的关系'>5.3 CO₂流体与火山碎屑岩中金属离子析出之间的关系
• 2注入对储层物性的影响'>5.4 CO₂注入对储层物性的影响
• 2的矿物捕获能力'>5.5 火山碎屑岩对CO₂的矿物捕获能力
• 2注入火山碎屑岩后形成的自生矿物组合'>5.5.1 CO₂注入火山碎屑岩后形成的自生矿物组合
• 2的矿物捕获能力'>5.5.2 火山碎屑岩对CO₂的矿物捕获能力
• 小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读博士学位期间公开发表的学术论文
• 致谢