胡安平，沈安江，王永生，潘立銀，梁 峰，羅憲嬰，佘 敏，陳 薇，秦玉娟，王 慧，韋東曉

1中國石油杭州地質(zhì)研究院；2中國石油集團碳酸鹽巖儲層重點實驗室

中國石油集團碳酸鹽巖儲層重點實驗室成果

0 前 言

碳酸鹽巖在油氣勘探與開發(fā)中占有重要地位，全球近50%的油氣資源分布在碳酸鹽巖中，近60%的油氣產(chǎn)量來自于碳酸鹽巖。沉積儲層研究對碳酸鹽巖油氣勘探與開發(fā)至關重要，其主要包括古地理與沉積相、儲層成因與分布、儲層地質(zhì)建模和基于儲層地質(zhì)模型的地震儲層預測等4個研究領域。隨著勘探程度的提高和勘探難度的加大，油氣勘探對碳酸鹽巖沉積儲層研究提出了更高的要求，碳酸鹽巖沉積儲層研究也進入了全新的階段：沉積相研究由傳統(tǒng)的宏觀露頭和巖心觀察，進入微觀巖石結構組分和化學組分分析階段；儲層成因和分布研究由相控論進入沉積相和成巖相復合控儲階段，成巖作用和序列、埋藏環(huán)境孔隙成因和分布成為現(xiàn)階段研究的熱點；儲層地質(zhì)建模由地質(zhì)表征進入數(shù)字化建模階段，露頭尺度、油藏尺度和微觀孔喉尺度數(shù)字化地質(zhì)模型在區(qū)帶優(yōu)選、探井和高效開發(fā)井部署中發(fā)揮了重要的作用；基于儲層地質(zhì)模型約束的地震儲層預測大大提高了儲層預測的精度，地震儲層預測進入了地質(zhì)-測井-地震聯(lián)合標定和反演的新階段。

中國石油集團碳酸鹽巖儲層重點實驗室 （以下簡稱重點實驗室）經(jīng)過近10年的建設和發(fā)展，已初步形成了巖石組分與結構分析、儲層地球化學實驗分析、孔隙形成與分布模擬實驗、儲層地質(zhì)建模和基于儲層地質(zhì)模型的地震儲層預測等5項技術系列，為碳酸鹽巖沉積儲層研究進展提供了保障。巖石組分與結構分析技術為沉積相深化研究提供了手段；儲層地球化學實驗分析技術在碳酸鹽巖儲層成因與分布規(guī)律研究中得到廣泛的應用；溶蝕模擬實驗再現(xiàn)了埋藏環(huán)境碳酸鹽巖孔隙的成因和分布；儲層地質(zhì)建模和基于儲層地質(zhì)模型的地震儲層預測為非均質(zhì)碳酸鹽巖儲層表征、評價和預測提供了利器。

本文重點闡述了巖石組分與結構分析技術和儲層地球化學實驗分析技術的構成、技術內(nèi)涵及應用，旨在為科研工作者更好地應用這些技術，解決碳酸鹽巖沉積儲層研究中的科學問題提供參考。

1 巖石組分與結構分析技術

巖石組分與結構分析是碳酸鹽巖沉積儲層研究最為基礎的工作。重點實驗室擁有偏光顯微鏡、激光共聚焦顯微鏡、掃描電鏡、陰極發(fā)光顯微鏡、電子探針儀、X射線熒光光譜儀、X射線衍射儀等儀器設備，為巖石組分與結構實驗分析提供了保障。與該技術有關的儀器設備、測試項目和樣品要求見表1。

表1 巖石組分與結構實驗分析技術設備、測試項目及地質(zhì)應用Table 1 Equipment,test items and geological application of the technology of rock composition and structure analysis

上述分析測試均從不同角度對碳酸鹽巖開展巖石結構、礦物成分和元素分析，這些非?；A的分析測試工作為沉積相深化研究提供了手段，也為儲層地球化學實驗分析中成巖組構判識和微區(qū)取樣奠定工作基礎。針對這些基礎的分析測試項目，重點實驗室通過技術組合和優(yōu)化，在測試技術開發(fā)方面取得了一些進展。

在電子探針分析技術方面，通過電子探針面掃描技術獲得樣品中元素面分布特征，又借助能譜（EDX）快速點分析與波譜（WDX）定量點分析校正礦物，實現(xiàn)全巖平面內(nèi)所有礦物的識別。建立了一種基于電子探針技術的全巖礦物識別和平面成像的方法，通過這一方法最終形成的全巖礦物平面分布圖，能夠精確識別樣品中的礦物組成，同時又直觀展示礦物的平面分布。

在陰極發(fā)光分析技術方面，通過陰極發(fā)光圖像分析與微量-稀土元素激光面掃描成像技術聯(lián)用，建立發(fā)光強度與微量-稀土元素種類、豐度的關系，探索礦物陰極發(fā)光機理，取得了一些新的認識。除Mn、Fe之外，還有其他微量和稀土元素在一定條件下對碳酸鹽礦物的陰極發(fā)光強度具重要的控制作用：Mn 含量大于 600×10-3mg/g時，Sm、Eu、Tb 和 Dy等微量和稀土元素對碳酸鹽礦物發(fā)光強度的影響不明顯； Mn含量在（100～600）×10-3mg/g時，Sm、Eu、Tb和Dy等微量和稀土元素對碳酸鹽礦物發(fā)光強度有明顯的影響，隨Sm、Eu、Tb和Dy等元素含量的增加，發(fā)光強度逐漸增大。

在原巖結構恢復技術方面，揭片、熒光和不同照明強度錐光［1］的方法可以恢復原巖結構（圖1a—1d）。在此基礎上，重點實驗室發(fā)明了不同照明強度漫射偏振光的方法恢復白云巖的原巖結構（圖1e，1f），取得非常好的效果，證實了絕大多數(shù)晶粒白云巖（尤其是細晶、中晶白云巖）的原巖是顆粒灘相灰?guī)r，晶間孔和晶間溶孔并非白云石化作用的產(chǎn)物，而是對原巖孔隙的繼承和調(diào)整的觀點。這一認識揭示了白云巖儲層的相控性、規(guī)模性和可預測性。

圖1 原巖結構恢復技術恢復晶粒白云巖原巖結構Fig.1 Original rock structure recovery of grain dolomite by original rock structure recovery technology

2 儲層地球化學實驗分析技術

2.1 技術概述

重點實驗室擁有激光和微鉆取樣系統(tǒng)，實現(xiàn)了手選、微鉆和激光3個層次的取樣；一個200多平方米的開放超凈實驗室具備全天候恒溫正壓系統(tǒng)，溫度維持在20±1℃，濕度維持在50%±10%，整體凈化程度為千級，工作臺凈化程度為百級，這為微量/稀土元素、Ca/Mg/Sr等同位素的分離提供了保障，實驗室可同時開展激光法和溶液法2種儲層地球化學分析工作。與該技術有關的儀器設備、測試項目和取樣要求見表2。

上述測試項目中，碳酸鹽礦物激光原位U-Pb同位素定年、團簇同位素(Clumped Isotope)、激光原位碳氧穩(wěn)定同位素在線取樣測定和微量-稀土元素激光面掃描成像等技術是近幾年重點實驗室開發(fā)的核心技術，并在碳酸鹽巖沉積儲層研究中取得良好的效果，下文將作重點介紹。

表2 儲層地球化學實驗分析技術設備、測試項目及地質(zhì)應用Table 2 Equipment,test items and geological application of the technology of reservoir geochemical analysis

2.2 碳酸鹽礦物激光原位U-Pb同位素定年技術

2.2.1 技術內(nèi)涵

關于溶液法U-Pb同位素定年技術在中—新生代年輕的孔洞和洞穴充填物定年研究中應用的實例已有不少報道［2-6］，其應用效果得到了學術界的廣泛認可。碳酸鹽巖溶液法U-Pb同位素定年要求待測樣品具有足夠高的U、Pb含量，能夠從一塊手標本上獲得足夠量的一組小樣（一般需要6～8個同源、同期的碳酸鹽巖樣品，每個樣品200 mg），并且這組小樣的U/Pb值具有足夠的變化范圍。但是古老海相碳酸鹽巖U、Pb含量普遍較低，并且成巖組構直徑小，選擇同源、同期、封閉體系，并且U/Pb值具有一定變化范圍，能擬合出等時線的理想定年樣品非常困難，所以溶液法U-Pb同位素定年技術在古老海相碳酸鹽巖中無法廣泛應用。

過去20年來，隨著激光剝蝕技術的日益興盛，激光原位U-Pb同位素定年技術逐漸應用于測定鋯石、獨居石、磷釔礦、榍石、金紅石、磷灰石、石榴石等高U礦物的高精度年齡，現(xiàn)在已經(jīng)成為地質(zhì)年代學研究領域中最常用的測年方法。近幾年來，一些低U礦物尤其是碳酸鹽礦物的U-Pb同位素定年受到越來越多的關注［7-11］。但是，對于古老海相碳酸鹽巖來說，使用激光法U-Pb同位素定年仍有很大難度，主要難點是U含量低造成難以精確測定同位素值，缺少與基體匹配的標樣。

筆者通過對年齡為209.8±1.2 Ma的實驗室工作標樣的開發(fā)，解決了已有標樣年齡偏輕（ASH15E標樣年齡為3.001 Ma［12-14］）或不均一導致數(shù)據(jù)不穩(wěn)定（WC-1標樣年齡為250.27～254.40Ma［7-10］）的問題，利用激光剝蝕（LA）與高分辨單接收電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）聯(lián)用實現(xiàn)了U-Pb同位素高分辨率、高精度和高準確度的測定，使U含量檢測極限達到10×10-6mg/g，從而解決了溶液法難以實現(xiàn)的古老海相碳酸鹽巖U-Pb同位素定年難題，建立了適用于古老海相碳酸鹽巖的激光原位U-Pb同位素定年技術。該技術已開始應用于古老海相碳酸鹽巖油氣運移前的有效儲層評價和成藏研究中，下文以四川盆地震旦系燈影組為例闡述其應用效果。

2.2.2 技術應用

勘探實踐證實，優(yōu)質(zhì)儲層發(fā)育段并不總是含油氣層段，也有可能是水層或干層。造成這種情況的原因有時候是缺乏烴源，有時候還與孔隙發(fā)育時間和油氣運移時間不匹配有關。這就需要開展儲層成巖-孔隙演化研究，評價油氣運移前的有效孔隙，而碳酸鹽巖成巖礦物絕對年齡的確定是儲層成巖-孔隙演化史恢復的關鍵。四川盆地震旦系燈影組白云巖的儲集空間主要發(fā)育于藻紋層、藻疊層和藻砂屑白云巖中，類型主要有孔洞（2～100 mm）、孔隙（0.01～2 mm）和裂縫，孔隙和孔洞被認為主要形成于沉積和表生環(huán)境，裂縫與埋藏期的構造活動有關。

白云石絕對年齡的測定結果表明（圖2）［15］：孔洞的充填作用發(fā)生在早加里東期、晚海西期、喜馬拉雅期3個階段，孔隙充填作用主要發(fā)生于早加里東期，而裂縫中膠結物與孔洞膠結物年齡有很高的吻合度。測年結果揭示了充填孔洞、孔隙和裂縫的各期白云石膠結物的成因?qū)P系，據(jù)此重建燈影組白云巖儲層的成巖-孔隙演化史（圖3）［15］，綜合燈影組的構造-埋藏史［16］、盆地熱史［17］和寒武系筇竹寺組烴源巖的生烴史［18］，就可對油氣運移時間、油氣運移前的孔隙和成藏期次作出評價。

圖2 四川盆地先鋒剖面震旦系燈影組二段白云巖定年檢測樣品特征和測年結果(據(jù)文獻［15］)Fig.2 Characteristics and dating results of dolomite from the Sinian Dengying Formation Member 2 in Sichuan Basin(cited from literature ［15］)

圖3 四川盆地燈影組構造-埋藏史、生烴史、成巖-孔隙演化史和油氣成藏史（據(jù)文獻［15］）Fig.3 The history of tectonic-bury,hydrocarbon generation,diagenesis-pore evolution,and hydrocarbon accumulation of Dengying Formation in Sichuan Basin(cited from literature ［15］)

四川盆地高石梯—磨溪構造燈影組氣藏的烴源主要來自寒武系筇竹寺組［18］。隨著加里東期的持續(xù)埋藏，志留紀晚期筇竹寺組烴源巖開始生烴并發(fā)生初次運移和成藏，此時的有效孔隙度可以達到15%，以殘留孔洞為主。志留紀末—泥盆紀早期，油藏中的少量液態(tài)烴發(fā)生裂解，隨著泥盆紀—石炭紀的構造抬升，原油裂解氣逸散或聚集成藏，殘留薄膜狀瀝青主要分布于孔洞中，此時的孔隙度可以達到12%～15%。隨著石炭紀末的持續(xù)深埋，筇竹寺組烴源巖進入生烴高峰期，在海西末期—印支期（晚二疊世末—三疊紀）聚集成藏，這一時期是主成藏期，此時的孔隙度可以達到12%。隨著埋深的持續(xù)加大，原油大量裂解，形成斑塊狀瀝青充填于孔洞中，原油裂解氣逸散或聚集形成燕山期氣藏，安岳氣田就屬于燕山期定型的氣藏，此時的孔隙度可以達到8%～10%。喜馬拉雅期為氣藏的調(diào)整期，燕山期氣藏經(jīng)喜馬拉雅構造運動改造而發(fā)生調(diào)整，部分被調(diào)整到喜馬拉雅期構造圈閉中聚集成藏，威遠氣田就屬于喜馬拉雅期定型的氣藏，此時的孔隙度可以達到8%。

前人［19-20］主要通過油氣包裹體均一溫度結合熱史恢復來確定成藏期次，碳酸鹽礦物的激光原位U-Pb同位素定年技術的開發(fā)不僅解決了碳酸鹽礦物的絕對年齡問題，而且為開展油氣運移前的有效孔隙度評價和成藏有效性評價開辟了更為直接的途徑。

2.3 碳酸鹽礦物團簇同位素測溫技術

2.3.1 技術內(nèi)涵

碳酸鹽礦物團簇同位素研究是加州理工大學John Eiler研究組倡導發(fā)展起來的開創(chuàng)性工作，標志著團簇同位素定量重建古溫度時代的開始［21-26］。碳酸鹽礦物團簇同位素溫度計基于碳酸鹽礦物中13C-18O化學鍵的濃度只取決于溫度，而與流體的δ13C和δ18O濃度無關，因此可根據(jù)13C-18O化學鍵的濃度（CO2質(zhì)量數(shù)為47的同位素的濃度）求解出溫度［27-28］。與傳統(tǒng)的氧同位素溫度計相比，碳氧二元同位素溫度計的創(chuàng)新性和優(yōu)越性主要體現(xiàn)在：①指標意義明確，為溫度指示參數(shù)；②不需要同時測定母體的同位素信號（母體的同位素信號往往很難獲得）；③只受碳酸鹽礦物生長溫度的影響，不受成巖流體影響，因此能更有效地確定成巖溫度。

團簇同位素測溫技術也為碳酸鹽巖成巖環(huán)境研究提供了新手段（圖4），即通過Δ47溫度以及測定得到的碳酸鹽礦物δ18O值進行成巖流體屬性的判識（表3），成巖流體屬性是氧同位素（δ18O）和Δ47溫度（T）的函數(shù)。

2.3.2 技術應用

圖4 碳酸鹽礦物δ18O值、成巖溫度與成巖流體屬性的關系及求解思路Fig.4 Relationship betweenδ18Ovalue of carbonate mineral,diagenetic temperature and diagenetic fluid properties and solution ideas

表3 氧穩(wěn)定同位素（δ18O）、Δ47溫度（T）與成巖流體屬性關系Table 3 Relationship between oxygen stable isotopes(δ18O),Δ47 temperature(T)and diagenetic fluid properties

以四川盆地二疊系棲霞組斑馬狀白云巖成因研究為例闡述該技術的應用效果。川西南棲霞組發(fā)育一套斑馬狀白云巖，圍巖為深灰色致密粉—細晶白云巖，裂縫及沿裂縫分布的孔洞發(fā)育，其中充填乳白色鞍狀白云石膠結物。圍巖被認為是早期白云石化作用的產(chǎn)物，鞍狀白云石被認為與中二疊世峨眉山玄武巖噴發(fā)的熱液活動有關［29］。事實上，鞍狀白云石有2種成因［30］：一是熱液成因,二是地熱成因，熱液成因白云石的形成溫度明顯高于地層背景溫度，地熱成因的白云石形成溫度與地層背景溫度相當，因此不能簡單地將高溫白云石等同為熱液白云石。

筆者對斑馬狀白云巖中的圍巖和鞍狀白云石這2種組構開展鍶同位素和碳氧同位素研究（圖5）。2種組構的氧同位素值都明顯虧損，鍶同位素值均明顯高于同期海水值，說明受到高溫的影響，但無法指示這2種組構的成因區(qū)別。

圖5 川西南棲霞組斑馬狀白云巖地球化學特征Fig.5 Geochemical characteristics of zebra dolomite from the Permian Qixia Formation,Southwest Sichuan Basin

通過2種組構二元同位素Δ47溫度分析，可以看出圍巖Δ47溫度明顯低于鞍狀白云石。圍巖的Δ47溫度為165.5℃，流體氧同位素δ18OSMOW為4.8‰，接近地層鹵水特征。鞍狀白云石的Δ47溫度為199.3～210.1℃，流體氧同位素δ18OSMOW為7.8‰～8.6‰，為典型的熱液鹵水環(huán)境下形成的。據(jù)表3推測圍巖為埋藏成巖環(huán)境高溫地層背景下白云石化作用的產(chǎn)物，鞍狀白云石為熱液活動的產(chǎn)物。

鞍狀白云石激光原位U-Pb同位素定年結果為210.1±6.1Ma，說明四川盆地西南部棲霞組的熱液改造顯然與中二疊世峨眉山玄武巖噴發(fā)的熱液活動無關，而與晚三疊世以來的龍門山?jīng)_斷活動有關。

2.4 碳酸鹽礦物激光原位碳氧穩(wěn)定同位素在線取樣測定技術

由于碳酸鹽巖結構組分復雜，且大多為多期次微米級成巖礦物疊置生長形成，因此，以結構組分為單元的原位取樣是基于同位素地球化學分析開展碳酸鹽巖儲層成因研究的關鍵?，F(xiàn)有的原位微區(qū)取樣有2種手段：一是借助牙鉆、微鉆進行機械取樣，然后將樣品進行化學處理后送至質(zhì)譜儀進行檢測，該方法的優(yōu)點是裝置簡單易操作，缺點是要求結構組分粒徑在毫米級以上，否則取樣過程中易于混樣；二是借助激光裝置進行取樣，該方法比牙鉆、微鉆取樣復雜，但只要結構組分粒徑大于30μm即可。Jones等［31］提出了利用激光將碳酸鹽礦物轉(zhuǎn)化為CO2氣體并將其收集起來送至質(zhì)譜儀進行碳氧穩(wěn)定同位素分析的設想，強子同等［32］研制出了碳酸鹽礦物微區(qū)結構組分激光取樣裝置，目前國內(nèi)的實驗室基本上都采用該裝置。由于該裝置未與質(zhì)譜儀連接，需要人工收集CO2氣體再送至質(zhì)譜儀進行檢測，因此稱為離線取樣。離線取樣由于采用抽真空的純化設備，抽真空所需時間較長，單個樣采集時間在2h以上，且操作繁瑣，效率低。同時，需要用收集瓶對CO2氣體進行轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移過程會導致氣體損耗，因此造成測試精度和測試效率不高。

針對離線取樣測試存在的弊端，重點實驗室對激光取樣裝置的前置系統(tǒng)、CO2凈化系統(tǒng)以及CO2收集傳輸系統(tǒng)進行了改造（圖6），形成在線取樣技術。其基本原理是：在密閉系統(tǒng)中，用氦氖激光器在顯微鏡下找到樣品盒中待檢測的目標，啟動釔鋁石榴石激光，使碳酸鹽礦物在高溫作用下發(fā)生分解產(chǎn)生CO2氣體，用載氣（氦氣）將CO2依次通過冷阱、水阱、石英毛細管進行提純后，最終輸送至質(zhì)譜儀進行測試，整個過程實現(xiàn)實時在線。

圖6 在線取樣的硬件改造及其與離線取樣的主要區(qū)別Fig.6 Hardware transformation of on-line sampling and main differences between it and off-line sampling

在線取樣測定技術的創(chuàng)新點在于將激光取樣裝置與質(zhì)譜儀連在一起，無需人工收集CO2氣體。與離線取樣測試相比，在線取樣測試技術主要有以下改進和優(yōu)勢：①在線取樣裝置和同位素比質(zhì)譜儀是連接在一起的，CO2氣體的產(chǎn)生、傳輸、分離和同位素測定均為實時在線。②離線取樣需要抽真空，從常壓至10-5Pa級的真空需1.5h左右，極其耗時；而在線取樣無需抽真空，大大節(jié)省了時間（效率提高10倍以上）。③離線取樣產(chǎn)生的CO2氣體通過雙冷阱實現(xiàn)純化，純化后需用收集瓶進行收集，兩個步驟均需手工操作；而在線取樣CO2氣體的純化通過含高氯酸鎂試劑的裝置實現(xiàn)，雜氣的分離通過石英毛細管來完成，兩個步驟均自動完成，無需人工干預。④離線取樣由于采用收集瓶收集和雙路進樣方式，CO2氣體被進一步稀釋，致使信號強度很低；而在線取樣采用連續(xù)流進樣，CO2氣體無需收集，CO2氣體的產(chǎn)生、傳輸、純化和測定均為實時在線，信號強度未被稀釋。總之，在線法比離線法取樣面積減少67%，測試效率提高10倍，分析精度提高1倍。

碳氧穩(wěn)定同位素地球化學信息可用于識別成巖事件中成巖流體的類型，從而將成巖事件同成巖環(huán)境聯(lián)系在一起。氧穩(wěn)定同位素變化與溫度及分餾作用相關，溫度的升高導致沉淀物中δ16O相對于δ18O的含量升高，同時，也是形成該成巖產(chǎn)物的介質(zhì)δ18O/δ16O比值的函數(shù)。碳穩(wěn)定同位素變化與溫度關系不大，主要取決于生物分餾作用、水體中碳穩(wěn)定同位素成分、有機質(zhì)的分解作用和從植物或土壤中獲取CO2的可能性［33］。

2.5 碳酸鹽礦物微量-稀土元素激光面掃描成像技術

利用微量元素確定成巖作用所發(fā)生的成巖環(huán)境已經(jīng)得到了廣泛的認同［34］。由于各主要成巖環(huán)境成巖介質(zhì)的微量元素成分存在很大的差異，因此沉淀的膠結物可以從各自的微量元素特征上輕易地加以識別，尤其是Sr、 Mg、 B、 Ba、 Na、 Fe和Mn元素特征?，F(xiàn)代淺海碳酸鹽礦物以文石（富Sr）和鎂方解石（富Mg）占優(yōu)勢，它們在向方解石和白云石轉(zhuǎn)化（穩(wěn)定化）的過程中，涉及Sr、Mg元素在新形成的碳酸鹽成巖礦物和成巖流體之間的重新分配。Na+在海水和鹵水中是一種相對主要的陽離子，而在稀釋水和地下淡水中卻是次要元素。Fe和Mn都是多價態(tài)的，在海水中的濃度很低，而在地下水和油田鹵水中的濃度卻很高。滲流帶氧化環(huán)境有利于Fe3+和Mn4+的存在，而不利于Fe2+和Mn2+的存在；潛流帶還原環(huán)境下，方解石晶格中可以結合Fe3+和Mn4+，也可以結合Fe2+和Mn2+。

稀土元素可用于分析沉積、成巖產(chǎn)物形成的氧化還原環(huán)境［35-37］：在氧化的海水中，Ce3+很容易被氧化成難溶的Ce4+，從而與其他REE分離，使海水中出現(xiàn)Ce的負異常；在埋藏成巖過程中，隨著溫度升高，Ce3+易被還原為難溶解的Ce2+、Eu3+易被氧化為難溶解的Eu4+，使Ce和Eu富集出現(xiàn)正異常。

重點實驗室擁有超凈實驗室和激光剝蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(LA-ICP-MS)，可以同時開展溶液法和激光法微量及稀土元素測定，檢測下限為10-9mg/g級。溶液法微量-稀土元素測定需要選取至少50 mg的粉末樣，主要適用于全巖而非微區(qū)結構組分的檢測，測得的數(shù)據(jù)可能代表幾種微區(qū)結構組分的平均值。激光法微量-稀土元素測定雖然解決了原位微區(qū)檢測的問題，但與溶液法一樣，檢測結果僅代表點上的一組數(shù)據(jù)，不能反映碳酸鹽礦物生長過程中微量-稀土元素的變化和成巖環(huán)境、成巖介質(zhì)屬性的變化。

針對上述局限性，重點實驗室開發(fā)了碳酸鹽礦物微量-稀土元素激光面掃描成像技術，通過激光法點-線-面掃描，生成微量和稀土元素平面分布圖象，直觀反映了碳酸鹽礦物生長過程中微量-稀土元素、成巖環(huán)境和成巖介質(zhì)屬性的變化。該技術與測年技術結合，可以對成巖產(chǎn)物的成因作出更符合地質(zhì)實際的解釋。

2.6 其他地球化學技術簡述

除上述4項核心技術外，重點實驗室基于多接收電感耦合等離子體質(zhì)譜儀，在超凈實驗室里通過化學前處理的優(yōu)化和新流程開發(fā)，形成了微區(qū)Sr同位素和Mg同位素測試技術。Sr同位素檢測樣品量由原先的100 mg降為1 mg，實現(xiàn)了鍶同位素微區(qū)高精度檢測，解決了微小直徑成巖組構鍶同位素的檢測問題，為成巖環(huán)境示蹤提供了實驗手段。Mg同位素測試技術的開發(fā)為白云巖成因研究提供了一種新的技術手段，有巨大的應用潛力，它不僅能夠?qū)Π自茙r的Mg2+來源以及白云石化過程等關鍵問題提供唯一約束，而且結合地球化學模型，還可以對白云石化過程進行半定量-定量研究。

重點實驗室擁有激光拉曼譜儀（LabRAMHR800）+顯微冷熱臺(Linkam600)，可以測定流體包裹體的均一溫度、成分和鹽度。碳酸鹽巖中的流體包裹體記錄了成巖礦物形成時的溫度和成分等信息，包裹體均一溫度與盆地構造-熱史結合，可以分析成巖礦物形成的深度、期次、成巖環(huán)境。通過不同期次包裹體的研究可以恢復盆地熱史、流體場演化和成巖-成藏史。

總之，儲層地球化學實驗分析技術在儲層成因和演化研究中發(fā)揮了越來越大的作用，為多參數(shù)儲層地球化學分析測試和綜合解釋提供了保障。

3 結 論

實驗分析技術在碳酸鹽巖沉積儲層研究中發(fā)揮著越來越重要的作用。巖石組分與結構分析主要包括巖石的礦物組成、化學成分和元素分析，巖石結構組分分析和孔喉的表征等，是碳酸鹽巖沉積儲層研究的基礎。儲層地球化學分析主要包括碳酸鹽礦物激光U-Pb同位素定年，團簇同位素、微區(qū)（原位）碳氧鍶同位素和微量-稀土元素測定等，主要解決碳酸鹽礦物的成因問題。

儲層地球化學分析技術總的發(fā)展趨勢是由全巖溶液法向微區(qū)激光原位檢測發(fā)展，而且激光面掃描技術的引入，使檢測成果由提供單點數(shù)據(jù)向二維、三維成像方向發(fā)展，從而更為直觀地展現(xiàn)了碳酸鹽巖巖石組分與結構、地球化學和孔喉結構特征的平面及立體展布。