研究矿物形态有何实际意义论文

在储层评价中自生矿物是一项很重要的指标，我国储层中最常见的自生矿物有：各种碳酸盐类矿物，如方解石、白云石、含铁白云石、铁白云石和菱铁矿；石英和钾长石的次生加大；石英和钠长石的自形晶小晶体及斜长石的钠长石化；各类沸石，包括方沸石、浊沸石、片沸石、钠沸石等；石膏、硬石膏、重晶石等硫酸盐矿物；还有片钠铝石、榍石和帘石等少量偶见的自生矿物。不同类型的自生矿物出现和分布都有其一定的物理化学条件和特定的地质历史环境，随着成岩作用影响的加强以及地层温度、压力的升高和孔隙水化学性质的变化，就能出现不同类型的自生矿物（见表2—19）。它能指示该岩石的形成发展过程，也是影响岩石物性和储集类型的重要因素，对保护油层、防止油层损害以及合理拟订增产措施也是重要依据。因而自生矿物研究在储层评价中有特殊的重大意义。1）自生矿物可作为地质温度计用自生矿物可了解岩石在成岩过程中所经受过的热变史，从而为确定生油门限、计算地温梯度和了解地层的沉积埋藏史和成岩环境提供依据。各种自生矿物的形成温度归纳如下：①I/S混层粘土矿物：无序混层带顶界（S层在I/S混层中占70%），70℃；有序混层带顶界（S层在I/S混层中含量小于50%），80～90℃；伊利石带顶界（S层I/S混层中含量小于20%），130～140℃。②石英次生加大出现的顶界（相当于早成岩期B期），随着埋藏成岩作用的加强，石英加大可在较高温度下形成。③铁白云石：开始出现井段的温度为80～90℃，随着地层埋深和温度的升高，在大于100℃时它分布普遍且数量增加，并呈交代方解石或在白云石外围呈加大产出，也有充填残余孔隙空表2—19 各种自生矿物在不同成岩阶段的分布及产状（据应凤祥，1987）间的，其Fe、Mg来源与混层转化过程中析出的铁、镁有关，也与黑云母分解时析出的铁、镁有关。④浊沸石形成较晚，常呈交代出现，其温度在120～140℃左右。2）自生矿物对油层损害及预防措施（1）不同自生矿物对油层损害均不相同，（表2—20）。（2）不同成岩阶段形成的自生矿物组合，对油层损害的潜在问题是不同的。①早成岩期：这一阶段储层岩石一般较疏松，孔隙度较高，以原生孔隙为主，常有较多的水敏性分散状蒙皂石以及蒙皂石层在混层中占70%以上的I/S混层，并可见少量自生高岭石。所以这类储层的潜在问题是要防止出砂和注水时防止水敏性矿物膨胀。②晚成岩期A、B期：一般岩石已较致密，发育次生孔隙，由于各类储层在岩石成分、分选、杂基和胶结物含量和类型的不同，以及机械压实作用、胶结作用、溶解作用、交代作用等程度的差别，因而物性变化很大，常存在非均质性问题，因而损害油层的潜在问题也不同。（3）预防措施：根据碳酸盐胶结物与粘土矿物杂基的含量，需综合考虑酸化后的实际效果。对于低渗透储层应分析其低渗透的原因，若碳酸盐胶结物含量高，这是以化学胶结影响物性相对好的储层，注水时应防止自生高岭石和自生伊利石晶粒的迁移问题。对自生绿泥石含量较高的储层，要注意酸化后产生氢氧化铁也会造成油层损害作用而造成低渗透，这类储层应以酸化为主并配以压裂。在钻井过程中对于垮塌的井段应加强岩石性质的研究，以分析由于自生矿物或是岩石裂隙、裂缝影响则造成井壁塌方，从而采取措施。表2—20 各类自生胶结物对油层损害及预防措施

一、预备知识

1.矿物形态的概念及描述矿物形态所涉及的内容；

2.描述矿物形态的术语；

3.矿物的形态特征。

二、目的与要求

1.熟悉矿物形态所描述的内容及其所用术语；

2.能够熟练准确地鉴定各种未知矿物的形态；

3.掌握常见矿物单晶体的晶体习性及常见集合体的形态特征。

三、内容

1.矿物单晶体形态，包括以下方面：

（1）晶体习性，即同种晶体所习见的单形或晶体在三维空间的相对发育程度，包括：

1）一向延长，晶体沿一个方向伸长。按长宽与高的比例、刚柔性等细分为：

柱状或长柱状，如石英、电气石、角闪石、绿柱石、辉锑矿等；

纤维状、毛发状或针状，如石棉、纤维石膏、电气石与金红石（作为包裹体时）、辉铋矿等。

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注意：柱状与纤维状、毛发状或针状的主要区别只是粗细之分；而针状与毛发状、纤维状的主要区别在于软硬的差别。一般细的一向延长的金属矿物描述为针状，相应的非金属矿物为纤维状（排列整齐）或毛发状（排列紊乱或为矿物包裹体）。

2）二向伸展，晶体沿两个方向伸长。按照长宽与高之比例还可细分为：

板状，如正长石，斜长石，重晶石，黑钨矿等；

片状或鳞片状，如云母、蛭石、石墨、辉钼矿等。

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3）三向等长，晶体在三维空间发育程度均等，等轴晶系的矿物晶体均属于此类，如石榴子石（常显菱形十二面体，四角三八面体、四角三八面体与菱形十二面体的聚形）、黄铁矿（常显立方体、五角十二面体、立方体与五角十二面体的聚形），萤石（立方体）、方铅矿（立方体）、磁铁矿（八面体）等。其他晶系的矿物发育不好时也会显三向等长。

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4）过渡形态，呈短柱状、厚板状、板柱状等。包括：三向等长与一向延长之间的过渡形态（如石英、方解石、复三方偏三角面体等）；二向伸展与一向延长之间的过渡形态（如正长石等）；三向等长与二向伸展之间的过渡形态（如榍石、独居石等）。

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注意：往往一种矿物可有几种形态出现。

（2）双晶、一些矿物常呈特定的双晶形态，可以作为矿物的鉴定内容，如石膏的燕尾双晶、方解石的接触双晶、十字石的穿插双晶、正长石的卡斯巴双晶及萤石的贯穿双晶等。

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（3）晶体表面的微形貌，在晶体表面所显现的晶面条纹（石英、黄铁矿、辉锑矿、电气石等）、双晶纹（钠长石、方解石等）、生长线（刚玉等）、蚀像及丘突起（石英菱面上的三角形小坑或小凸起）等。

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2.矿物集合体形态，是指同种矿物集合体的形态，常见有以下种类：

（1）一向延长单体组成的集合体，根据矿物单体的粗细和集合方式的不同，可分为：柱状集合体（电气石、黄玉等），针状或纤维状集合体（辉锑矿、纤维石膏、石棉等），草束状（透辉石、符山石等），放射状（阳起石、红柱石、硅灰石等），晶簇状（石英、方解石、辉锑矿等），梳状（石英等），树枝状（自然铜、银金矿、软锰矿等）。

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（2）二向伸展单体组成的集合体，根据矿物单体的形态和集合方式的不同，可以分为：板状集合体（重晶石等），片状集合体（辉钼矿、镜铁矿等），鳞片状集合体（石墨等）。

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（3）三向等长单体组成的集合体，根据组成集合体单体颗粒的粗细分为：粗粒集合体（粒径大于5mm，如方铅矿、石榴子石等），中粒集合体（1～5mm，如橄榄石、黄铁矿），细粒集合体（< 1mm）。

如果能分辨出矿物单体，可分别描述单体和集合体形状；如果分辨不出同种矿物的颗粒，则集合体称为块状（硬锰矿、蛇纹石、石英、蛋白石）、土状集合体（高岭石）和被膜状等。

（4）胶体矿物的形态。

1）分泌体，空洞中胶体矿物由空洞壁向中心生长而成，根据直径大小可分为：晶腺（直径大于1cm），杏仁体（直径小于1c m）；

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2）结核体，物质围绕一个中心由内逐渐向外扩大形成，如白铁矿、赤铁矿、锰土、黄铁矿、磷灰石等结核体，根据颗粒大小及形状可分为：鲕状、豆状、肾状。

另外，还有钟乳状（硬锰矿等）和葡萄状等。

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（5）特殊形态的集合体。

1）盐华状或被膜状，疏松矿物或易溶矿物常在地表或地下空洞的表面形成薄膜，如水绿矾、雪花石膏，硅孔雀石等；

2）皮壳状，如赤铁矿外的石英，石灰华外的萤石等.

3）条带状，如玛瑙；

4）同心状，如孔雀石.

5）脉状，如黄铜矿细脉，方铅矿细脉、方解石细脉、石英细脉等.

6）多孔状或蜂窝状，如石灰华、褐铁矿等；

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7）土状，如高岭石、铝矾土等。

注意：矿物晶面与解理面的重要区别在于其光滑明亮程度和连续性的区别。如果掌握了这个方法，也就能够区分矿物单晶体与集合体。

矿物的形态主要由其内部结构所决定，同时又受形成时的环境影响，故矿物的形态特征既可作为鉴定特征，又能在一定程度上反映其成因特点。因此，要熟记描述矿物形态的术语，理解其含义，并能正确地运用。

在实际运用中，常常按照先辨别是单晶体，还是集合体。——有哪一种或哪几种（如果是单晶体，还要注意双晶微形貌）——如何准确描述（受何因素影响）——与矿物种的联系（哪些矿物有这些形态），常常选择矿物最突出，也能给予准确描述的方面进行描述，并用于鉴定矿物。

四、作业与思考题

1.总结常见矿物的形态，如方解石、斜长石、萤石、石英、电气石、锡石、赤铁矿、阳起石等。

2.拿到一个矿物标本，你将如何描述其形态？

3.矿物的形态是由哪些因素决定的？

4.研究矿物形态有什么实际意义？

5.如何区别双晶纹和晶面条纹？

6.如何区别矿物晶体的晶面和解理面？