川东飞仙关组鲕粒滩岩性识别及其分布特征

【目的】为解决针对川东海槽南段西侧、台内等地区飞仙关组岩性变化不明确等问题。【方法】综合利用岩心、薄片、钻录井等多元地质数据对飞仙关组岩性类型及特征进行研究,提出以机器学习为基础的岩性测井智能识别方法,解决了老区岩性精细识别的技术难题,揭示了区内飞仙关组鲕粒滩岩性、分布及演化规律。【结论与结果】(1)飞仙关组主要由泥岩、泥晶灰岩、泥质灰岩、鲕粒灰岩、鲕粒云岩、泥晶云岩、膏质云岩、膏岩等岩性组成;(2)对比发现,改进的梯度提升决策树算法即随机梯度提升决策树(SGBDT)构建岩性模型优于其他算法,更适合碳酸盐岩复杂岩性识别;(3)鲕粒灰岩集中发育于开江—梁平海槽以南地区的飞一段—飞三段时期,鲕粒云岩集中发育于飞二段时期且分布分散;(4)区内鲕粒滩分布差异明显,飞一段时期主要发育于台地古地貌高点和台地边缘,飞二段时期多发育台缘鲕粒滩,少量发育台内古地貌高点鲕滩和点滩,飞三段时期主要发育台内点滩。

基于深度学习的鲕粒智能检测与特征统计

鲕粒是一类特殊的沉积颗粒,其分布的疏密程度、粒径大小等信息可以直观地反映形成环境的水深以及水动力条件,具有重要的地质意义。在地质学中,通常将鲕粒岩石标本磨制成岩石薄片,并依靠专业人员在显微镜下观察来获取鲕粒含量、圆度、径粒大小等数据的估计值,存在着计算量大、成本高、周期长、人力投入大等缺点,而且该方法受主观因素影响较大,不同专家得出的结果也不尽相同。针对上述问题,本文提出了基于深度学习的鲕粒智能检测与特征统计方法,主要采用YOLOv5检测模型对鲕粒岩石薄片显微图像进行检测,并在YOLOv5网络主干部分添加轻量级的SE-Net通道注意力机制模块来提升检测性能;其次,本次使用DIoU-NMS替换NMS方法,改善图像中鲕粒分布拥挤时的漏检问题。实验证明改进后的算法最终精确率达到了98.8%,比原算法提升了1.3%。最后利用图像处理技术,对检测结果进行量化统计和分析,得到图像中鲕粒含量、圆度信息、粒径大小的统计结果直方图,为地质工作人员进行相关工作提供了极大的便利。

河北涉县巨鲕粒灰岩的成因及地质意义

鲕粒,一直存在化学成因和生物成因的争论,其实这两种成因都客观存在,而且存在两种成因都有的混合成因。对涉县寒武系张夏组地层中发现的巨型鲕粒,通过手标本和薄片观察,发现鲕粒形成前期属于化学成因,受水动力条件的限制,化学成因的鲕层最大生长直径5mm左右。后期鲕粒圈层通过与核形石和藻叠层的微观对比,确定属于生物成因,且生物有一个从繁盛到消亡的过程。鲕粒的生长终止于一层泥质薄膜,被含骨屑和泥质的泥晶方解石所胶结。

豫北卫辉地区寒武系馒头组含铁鲕粒的特征及形成机制

鲕粒灰岩是寒武纪重要的碳酸盐岩沉积类型之一,其以方解石质和白云石质鲕粒最为常见,成因已有诸多研究。然而,含铁鲕粒灰岩或铁鲕岩在寒武纪却很少见有报道,该类鲕粒的形成机理仍不清楚。基于此,文中综合运用沉积学与沉积古地理、矿物学和地球化学方法,对豫北卫辉地区馒头组的含铁鲕粒进行了详细的分析。研究区含铁鲕粒包括微亮晶含铁鲕粒和亮晶铁质鲕粒2类,形成于晋豫局限海鲕粒浅滩与滩后微生物丘礁的过渡地带。地球化学测试和显微观察表明含铁鲕粒中的铁矿物为形态不规则且发育锯齿状边缘的赤铁矿自形晶体,未见其他含铁矿物;样品的主量元素Ca、Fe、Al和Si含量较高,且Fe与Al元素之间有显著的正相关;微量元素呈现与地壳类似的丰度和变化规律;稀土元素总量较高,总体偏向于轻稀土相对亏损、重稀土相对富集且无明显Eu异常;这些特征说明含铁鲕粒的含铁矿物来自陆源。矿物学和沉积古地理分析表明,含铁矿物很可能以Fe(OH)3胶体溶液的形式自鄂尔多斯陆随径流南下进入研究区。研究区馒头组含铁鲕粒的形成需要具备3个条件:陆源不断供给的Fe(OH)3胶体、近岸半封闭海湾环境对铁的富集及规律性搅动的水动力条件对铁矿物的持续氧化。在鲕粒形成过程中,来自陆地风化的铁源的周期性供给会形成含有赤铁矿(包括少量伊利石)的方解石纹层,并与不发育赤铁矿的方解石纹层交替发育组成微亮晶含铁鲕粒;如果铁源供给充分,则形成以赤铁矿纹层为主、偶夹方解石纹层的亮晶铁质鲕粒。上述结果有助于揭示其形成时期的古海洋环境与大气环境,对铁矿床的开发和利用具有重要的理论意义与实际价值。

柳江盆地本溪组铁质鲕粒粉砂岩特征及成因

柳江盆地中石炭统本溪组底部发育一套铁质鲕粒粉砂岩地层,岩性特征明显,区域上厚度稳定。依据岩石薄片和扫描电镜的观察,铁质鲕粒直径一般0.1~1.0 mm,具有边界模糊的圈层结构,圈层数3~5层,内部包裹有细小的石英粉砂颗粒。根据能谱分析结果,鲕粒内部含有Fe、Si、Al、O、K、C、Ti等元素,不同部位含量不同。综合分析,主要矿物组分有褐铁矿、赤铁矿、石英和黏土矿物。通过微量元素的分析,认为本溪组沉积早期,该地区属于相对温暖、半湿润的气候,为半封闭的还原环境海湾,水体为半咸水。该地层沉积之前,地表长期处于风化剥蚀状态,风化残积的Fe元素比较富集,再次沉降接受沉积后,被径流带入海湾后,在有机碳的参与下,C与Fe_(2)O_(3)结合,形成菱铁矿(FeCO_(3)),菱铁矿围绕水体中悬浮的细小石英颗粒层层凝聚,随着颗粒的逐渐增大而沉淀到海底。菱铁矿不稳定,在成岩过程中分解成Fe_(3)O_(4),并进一步发生氧化作用,最终转化为褐铁矿[FeO(OH)·H_(2)O]。在后期异常干旱炎热的条件下,菱铁矿也极易氧化成赤铁矿,因此就出现了铁质鲕粒中褐铁矿和赤铁矿共存的局面。

非均质鲕粒灰岩储层酸化增产酸液优选实验研究

江汉油田潜江组鲕粒灰岩储层具有埋藏浅、层薄、上下水层发育、非均质强的特点,其现场改造难度较大。为了优选适用于该储层的改造工艺和最佳工艺参数,开展了常规酸、缓速酸2种不同酸液体系的静态溶蚀实验与酸化驱替实验,并结合CT扫描结果分析,明确了鲕粒灰岩与不同酸液体系的作用规律以及在不同注入速度下渗透率变化的定量表征和酸蚀蚓孔的三维成像。同时根据酸岩反应动力学实验与酸蚀导流能力实验结果,理论预测不同酸液体系酸岩反应有效作用距离,优选出最佳酸液体系和注入参数。研究结果表明:常规酸与缓速酸的最佳质量分数分别为20%、10%;驱替速率对岩心酸化后渗透率增加倍数并无明显影响,但对酸蚀形成的蚓孔结构影响较大,驱替速率增加使得蚓孔的连通性更佳,且对岩石骨架破坏较小;通过酸液有效作用距离预测计算得到,在相同大排量酸液注入的情况下,缓速酸较常规酸的有效作用距离预测值增加11.87 m。最后针对该储层特点优选出大排量注入“10%缓速酸+0.3%缓蚀剂”酸液体系可以有效增加酸液作用距离,增强改造效果。

还原剂及脱磷剂对高磷鲕状赤铁矿直接还原-磁选影响的研究进展

这是一篇矿业工程领域的文章。综述了还原剂及脱磷剂对高磷鲕状赤铁矿直接还原的影响,从煤和其他还原剂两个方面归纳了还原剂对高磷鲕状赤铁矿还原影响的研究现状,从单一脱磷剂和组合脱磷剂两种使用方式总结了脱磷剂的研究进展。指出了高磷鲕状赤铁矿直接还原-磁选工艺存在的问题,根据目前存在问题提出了未来针对高磷鲕状赤铁矿直接还原-磁选研究方向的建议。

吧鲕粒的资源与环境意义

鲕粒是指以一个核心被外部的皮质所同心包围的球状颗粒。鲕粒的形成中存在明显的生物控制作用。微组构、矿物、鲕粒的丰度和粒度等变化随着时间的流逝或与大气中的二氧化碳的改变或与海平面的变化速率相关,反映了在海相和非海相环境中沉积环境的物理和化学条件。同时可指示显生宙气候的全球性的长期变化。因此,鲕粒对于水的能量、温度、盐度和水深等古环境的推断是有意义的。研究表明,古代鲕粒对古环境的解释是复杂的,形成于搅动环境的海相巴哈马群岛型鲕粒不一定是古代鲕粒的相似物;从鲕粒产生到达其沉积区域有一段搬运距离。由鲕粒组成的钙质鲕粒岩形成于海相台地和斜坡,含有占世界碳酸盐烃类储集岩的50%以上;另外非生物成因的鲕铁矿是铁矿类型之一,因而鲕粒具有资源与环境的双重意义。

桂西二叠系沉积型铝土矿鲕粒成因机制探讨

已有研究表明铝土矿中鲕粒的Al含量普遍高于基质,但鲕粒富集Al过程尚不清楚。本文通过对桂西地区铝土矿进行宏微观观察以及电子探针测试(EPMA)和X粉晶衍射分析,研究了矿石构造和元素地球化学变化规律,试图分析铝土矿中鲕粒生长机制。含矿岩系层序多变特征表明桂西铝土矿为陆相成因;鲕粒内部圈层Al含量大于50%,而Si含量小于1%,Fe含量波动于1%左右,证明矿石中鲕粒Al的含量比基质的高,同时硬水铝石的结晶程度亦较高;与鲕粒生成有密切关系的构造主要为凝胶和裂隙,两者为正反馈关系;胶体在分离过程中出现分凝,主要形成富铝、富硅和富铁凝胶,分凝过程中Fe、Si亲和性强,两者的迁移能力均高于Al。分析认为鲕粒形成于浅埋阶段,是一种凝胶的反复分凝过程,受控于湿润-干热气候,成鲕可大致分为3个阶段,即充水阶段、湿润阶段和干热阶段,成核机制为脱水收缩,圈层增长机制为成胶-凝胶老化交替。铝土矿型风化壳的物质搬运过程使鲕粒的圈层停止生长,形成夭折鲕,若条件有利则形成再生鲕。首次引入磁场的概念解释了鲕粒保持浑圆形习性的原因。

高磷鲕状赤铁矿石工艺矿物学研究

通过光学显微镜、电子探针、x射线衍射、化学分析、MLA等分析手段，对高磷鲕状赤铁矿石的化学组成、矿物组成、矿物嵌布及鲕粒特征进行了详细研究．结果表明：矿石中的铁主要赋存于赤铁矿和褐铁矿中，主要脉石矿物为石英、鲕绿泥石和胶磷矿．矿石矿物组成复杂，赤铁矿通常与石英、鲕绿泥石、胶磷矿和黏土矿物层层环状包裹形成鲕粒．鲕粒可分为富铁鲕粒和贫铁鲕粒，其粒度主要为0．1—0．5mm．此研究结果为该铁矿资源的合理开发利用提供了依据．

华北地区寒武系第三统鲕粒滩的展布特征及其控制因素

华北板块内寒武系第三统普遍发育鲕粒灰岩,其展布特征和迁移规律值得进一步研究。在大量野外地质考察的基础上,结合地震、钻井等资料的解释以及前人对中国北方古地理的研究,根据其沉积特征并结合"优势相+特殊相"编图研究方法,认为华北板块内部围绕着鄂尔多斯古陆核,向华北板块周缘延伸,依次发育潮坪相、局限台地相以及开阔台地相等3种沉积单元,鲕粒在华北台地上大范围出现主要受到古地貌、水下隆起和海平面变化等外部条件的制约,而沉积相带的展布则控制着鲕粒滩的分布范围以及迁移的方向。高能的鲕粒滩主要分布于开阔台地相中,其次为潮坪相;而局限台地相内发育的多为反映低能环境的放射状鲕粒。高能鲕粒滩受到沉积相带控制,大多分布于开阔台地中靠近局限台地的一侧和潮坪边缘地区,并随着相区沿海侵的方向往内陆推进而不断迁移。

豫西登封地区寒武系第三统鲕粒和鲕粒灰岩演化及其意义

豫西登封寒武系第三统灰岩中的鲕粒自下而上个体直径与鲕核逐渐变小、形态变得更加浑圆、鲕粒间胶结程度更高,反映了从深水不稳定鲕粒灰岩到浅水高速建造鲕粒滩的演变过程。研究区鲕粒灰岩发育可以分为3个阶段:(1)台地深斜坡鲕粒灰岩建造阶段(A段),主要发育放射鲕及同心—放射鲕,鲕粒形态多样、粒径大,粒间多为灰泥充填;(2)滩前缓斜坡鲕粒灰岩建造阶段(B段),主要发育同心—放射鲕、同心鲕,鲕粒含量极不稳定,粒径差异大,粒间由微亮晶及亮晶方解石胶结;(3)台内鲕粒滩高速建造阶段(C段),主要发育白云化的同心鲕和微晶鲕,鲕粒含量极高、粒径极小,鲕核也很小,粒间由亮晶方解石胶结。由A段到C段,相对水深逐渐变浅,成鲕环境变得成熟而稳定,鲕粒沉积规模逐渐扩大。

国外某高磷鲕状铁矿选矿试验研究

国外某高磷鲕状铁矿石主要铁矿物为磁铁矿和赤褐铁矿,有害杂质硫含量较低,伴生杂质硅、铝、磷含量较高。为降低该高磷鲕状铁矿石中的磷矿物含量,提前抛出部分含磷高的尾矿,进行了多粒级干式预选试验研究,探索预选抛废的可行性,同时对磨选工艺进行了阶段磨矿磨矿细度试验。试验确定了原矿阶段磨矿—弱磁选流程,最终获得了产率47.42%、铁品位64.45%、磷品位0.501%、铁回收率53.19%的铁精矿,有效降低了铁精矿中的磷含量,为合理开发利用该铁矿资源提供了参考依据。

川东下三叠统飞仙关组鲕滩分布及其天然气勘探前景

川东地区在早三叠世飞仙期沉积环境是在继承晚二叠世沉积环境的基础之上发展起来的 ,台地上相带分化明显 ,广泛的发育鲕粒滩体 ,滩体随着台地的发展而逐渐迁移。根据勘探资料 ,可以划分出 4个较厚的鲕粒岩分布区。川东飞仙关组目前已钻获众多的鲕滩工业井 ,其储层均位于鲕粒岩发育较厚的区块的溶孔白云岩及溶孔灰岩中 ,并获得了较大的工业储量 。

鲕粒原生矿物识别及对海水化学成分变化的指示意义

鲕粒是碳酸盐沉积过程中一类非常特殊的颗粒类型,为研究当时的沉积背景、水动力条件、气候环境,甚至储层特征提供了重要线索。然而,鲕粒的矿物组成及控制因素问题,长期受到忽视。组成鲕粒的原生矿物类型在地质历史时期呈周期性变化,在显生宙表现为三个以文石和高镁方解石占主导的时期以及两个以低镁方解石占主导的时期,这也被称作"文石海"和"方解石海"时期。原生矿物的组成,制约着鲕粒的纹层结构、保存程度以及成岩特征,还蕴含着海水化学成分变化的线索。鲕粒原生矿物识别主要依据:1原生纹层结构;2保存程度;3微量元素浓度,尤其是Sr-Mg的浓度。文石质鲕粒受文石不稳定性的影响,原生结构保存程度较差;一般保存有典型的文石残余纹层结构(例如砖砌结构、溶解变形结构以及偏心结构等);在封闭成岩环境下原生矿物为文石质的鲕粒Sr浓度往往大于2 000ppm;纹层结构主要为切线状(占主导)和放射状。方解石质鲕粒包括低镁方解石和高镁方解石两种类型:低镁方解石为稳定矿物,原生结构一般保存良好。尽管高镁方解石也为亚稳定矿物,但成岩转换后的保存程度好于文石。两者Sr含量一般均低于1 000 ppm,Mg含量一般在0~20 mol%Mg CO3(两者以4 mol%Mg CO3为界)。高镁方解石受成岩作用影响,在纹层中往往保留有微粒白云石包裹体;海相地层中保存的方解石质鲕粒为放射状或同心—放射状结构。另外还存在一类由两种矿物共同构成的双矿物鲕粒,可以通过分析两类纹层在结构和保存特征上的差异进行区分。鲕粒原生矿物成分随时间的波动变化受到海水化学条件,尤其是Mg/Ca比值,大气二氧化碳分压以及碳酸盐饱和度的控制。Mg/Ca比值的波动决定着鲕粒原生矿物类型的长期变化规律。一些突发性事件可能会扰动(区域)短时间尺度下鲕粒原生矿物的组成,造成鲕粒原生矿物的转换。通过研究碳酸盐鲕粒原生矿物特征以及控制因素进而了解海水的化学特征,是独立于古生物学和地球化学分析之外的一种较为可靠的沉积学方法。

广西隆安都结剖面下石炭统都安组上部鲕粒类型及其地质意义

鲕粒是一类特殊的沉积颗粒,为古气候和古海洋环境的重要指示器。为了深入认识此类特殊颗粒的成因机制、形成环境及地质意义,对广西隆安地区都结剖面下石炭统都安组上部含鲕粒地层开展了古生物学、沉积学和岩相学研究。研究区共识别出5种主要的鲕粒类型:放射状纹层鲕粒(O1)、规则同心放射状纹层鲕粒(O2)、不规则同心放射状纹层鲕粒(O3)、泥晶鲕粒(O4-A和O4-B)和复合鲕粒(O5)。各类鲕粒的显微组构和沉积环境指示其具有不同的形成过程,其中水动力条件影响和控制着鲕粒的发育和分布情况。研究区含鲕粒地层形成于维宪期末-谢尔普霍夫期,恰好对应早石炭世晚期冰川作用的开始。受冰川作用影响,全球海平面频繁波动,研究区地处低纬度地区并以浅滩和潮坪沉积环境为主,为鲕粒的形成提供了适宜的水体条件,即温暖、动荡的浅水环境。此外,含鲕粒岩层内广泛发育钙质微生物和微生物席,说明微生物活动在研究区较为常见,可能与鲕粒的形成过程具有一定的关联。

显生宙罕见的巨鲕及其鲕粒形态多样性的意义:以湖北利川下三叠统大冶组为例

上扬子区早三叠世印度期的地层,从西向东由滨岸相砂泥岩(飞仙关组)到台地碳酸盐岩(大冶组),代表了一个二叠纪与三叠纪之交的大规模碳酸盐台地淹没事件之后、三叠纪早期缓坡型台地的生长发育过程。受制于三叠纪早期的两个海侵—海退旋回,早三叠世印度期大冶组中的鲕粒滩相灰岩经历了自西向东的进积作用。上述沉积作用过程的结果,在湖北利川的三叠系大冶组顶部发育厚层块状鲕粒滩相灰岩;该鲕粒灰岩,较大的粒径以及多样的宏观形态,成为一个窥视鲕粒成因的典型地点。这些主要由碳酸盐泥晶粘聚而成的粒径多超过2 mm的鲕粒,包括同心鲕粒、椭圆鲕粒、复合鲕粒、不规则鲕粒、核心不太清楚的鲕粒等多种类型。这些粒径超过2 mm的巨鲕,不但代表了显生宙较为罕见的沉积学现象,而且有可能代表了二叠纪末期生物大灭绝之后荒凉海底环境的沉积响应,为进一步了解成因还未完全明了的鲕粒所代表的碳酸盐世界提供了一个有意义的实例。

川东北地区飞仙关组鲕滩储层成岩作用——以宣汉-达县及元坝区块为例

四川盆地东北部飞仙关组发育台地边缘暴露浅滩相鲕粒白云岩及台地边缘浅滩相鲕粒灰岩两种储层。根据常规岩石薄片观察与阴极发光、扫描电镜、包裹体测温等资料的综合分析,结合印支期以来元坝等地区构造活动强度、期次的研究,开展了鲕滩储层特征及成岩作用研究。结果表明,宣汉-达县地区鲕粒白云岩储层物性明显好于元坝地区鲕粒灰岩。宣汉-达县地区鲕粒白云岩储层在破裂、重结晶及溶蚀等成岩作用方面具强度大、期次多的特征,岩石发生了5期破裂及5期溶蚀,其中第二、第三、第五期裂缝及溶孔对储层形成有利,重结晶作用强烈;元坝地区鲕粒灰岩储层在破裂、重结晶及溶蚀等成岩作用方面具强度小、期次少的特征,岩石发生了3期破裂及3期溶蚀,其中第二期、第三期裂缝及溶孔对储层形成有利,重结晶作用弱。白云岩宏观特征研究表明,鲕粒白云岩是沉积形成的,不是灰岩交代产物。

塔北埃迪卡拉系奇格布拉克组多类型共生鲕粒特征及其成因探讨

碳酸盐岩中的鲕粒是古沉积环境重建的重要载体之一。塔里木盆地北部露头剖面、星火1井区埃迪卡拉系奇格布拉克组潟湖相及浅滩相沉积中发现了多种类型鲕粒及其共生现象。文中通过剖面详勘、岩心观察以及薄铸片、阴极发光、环境扫描电镜等研究方法,阐明了不同类型鲕粒的基本特征及分布,探讨了鲕粒成核、生长的特殊沉积环境和成岩改造等过程。按显微结构、特殊形态、组合以及成岩改造,依次将研究区奇格布拉克组鲕粒划分出12种类型,其中大气淡水、快速拟晶白云岩化、重结晶、交代白云岩化等成岩作用主要发现于中等水动力条件形成的同心(圈)鲕、同心—放射状鲕等。近源风暴引起的底流和涡流产生的撕裂、磨损及搬运作用为泥晶(大)鲕、薄皮鲕、放射状泥晶(正常或大)鲕、脑状鲕以及部分球(或细菌)鲕、复鲕的成核和微生物作用提供了基本条件,而文石—白云石海中低能环境下的黏性软底质中广泛发育的文石—高镁方解石胶结促进鲕粒的形成;前者发育于潮道或浅滩环境,后者发育于潮坪—潟湖环境,短暂风暴潮或底流是两者共生的可能原因。微生物参与泥晶成核、一定水动力条件下台阶状生长、差异性成岩改造是前寒武纪多种类型鲕粒发育的主控因素。鲕模孔、粒间(内)溶孔、晶间孔、有机微孔等孔隙具有一定储集意义。对奇格布拉克组鲕粒的研究,有助于深化对前寒武纪古海洋和大气组分、黏性软底质中成核与生长中的水动力及微生物作用、早期成岩改造及孔隙形成与保存机理等的认识。

川东北部地区飞仙关组沉积相对鲕滩储层分布的控制

川东北部地区飞仙关期属于川东碳酸盐台地的一部分 ,位于长兴晚期—飞仙关早期发育的开江—梁平海槽的东北侧。飞仙关组鲕滩储层主要是鲕粒坝 (滩 )经云化及溶蚀作用改造后形成的残余鲕粒云岩类孔隙性储渗体 ,是四川气田目前勘探的重点区层。储层的分布明显受沉积相带控制 ,鲕滩储层随沉积相带的演化在纵横向上不断迁移。在目前 375 0km2 的探区内 ,庞家山—月溪场—紫水坝一线以西为储层发育的最有利区 ,向北东方向储层物性变差 ,这已被目前的勘探实践所证实。