[发明专利]一种碳酸盐岩油气储层黄铁矿铷-锶同位素年代学方法

说明书

本发明属于油气成藏技术领域，具体涉及一种碳酸盐岩油气储层黄铁矿铷‑锶同位素年代学方法，该方法包括选择定年对象、样品制备、样品清洗、样品烘干、样品称取并溶样、样品的蒸干与重溶、化学分离、组分溶液处理、测定同位素组成和分析对比十个步骤，本发明结合Rb‑Sr年代学以及放射性和稳定同位素研究，提供了一种确定碳酸盐岩储层油气成藏时代的方法。本发明的方法单次分析所用的样品量是常规分析的1/10至1/100，样品用量极少，大大减少了采样次数，减少了工作量，缩短了分析时间。

技术领域

本发明属于油气成藏技术领域，具体涉及一种碳酸盐岩油气储层黄铁矿铷-锶同位素年代学方法。

背景技术

碳酸盐岩油气储层成藏年代学是石油地质学和地质年代学研究的前沿领域，现有的技术手段无法精确限定碳酸盐岩地层油气成藏/调整的绝对地质年龄，制约了碳酸盐岩地层油气勘探的进程。黄铁矿铷-锶同位素年代学是一项基于矿物学、同位素稀释-热电离质谱分析、放射性同位素和稳定同位素分析的综合学科，然而该技术目前仅局限应用于高温体系(如矿床体系)，并未应用到低温含油气系统(如碳酸盐岩油气储层)中；另外，该技术的应用过程中需要在采样区中采集两个以上(通常为四个以上)的样品进行检测，操作复杂，工作量大，耗时较长且检测结果存在较大误差。因此，亟待建立一个基于黄铁矿矿物学、地球化学、同位素地质年代学以及石油地质学研究的工作流程，以精确限定低温含油气系如碳酸盐岩储层油气成藏过程。

Rb-Sr等时线定年法是基于⁸⁷Rb经β衰变形成稳定的⁸⁷Sr的规律而建立的一种地质计时法。对一组样品，如果他们具有相同的初始Sr同位素组成，形成于同一时间，并自形成或同位素均一化时起到现在的样品中Rb-Sr同位素保持封闭系统，则通过测定样品的Rb-Sr同位素比值可以获得一条等时线：

⁸⁷Sr/⁸⁶Sr＝(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_初始+⁸⁷Rb/⁸⁶Sr*(e^λt-1)

其中，⁸⁶Sr是Sr的一个稳定同位素，λ是⁸⁷Rb衰变常数，t是时间。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种碳酸盐岩油气储层黄铁矿铷-锶同位素年代学方法。该方法在同一黄铁矿样品中选取数份黄铁矿子样品进行检测，采用等时线年龄法计算得到黄铁矿样品的Rb-Sr等时线年龄，并结合黄铁矿样品的S同位素数据，从而确定黄铁矿在碳酸盐岩油气储层中的形成时间及对应的油气成藏事件，大大减少了采样次数，减少了工作量，缩短了分析时间，并大大提高了检测结果的准确性，精确确定了碳酸盐岩储层油气成藏过程。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种碳酸盐岩油气储层黄铁矿铷-锶同位素年代学方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、选择定年对象，以碳酸盐岩石手标本为原料制作碳酸盐岩石薄片，然后精细刻画碳酸盐岩石薄片中黄铁矿晶体的结构特征，选择黄铁矿晶体中不含包裹体的碳酸盐岩石手标本作为定年对象；

步骤二、样品制备，将步骤一中作为定年对象的碳酸盐岩石手标本粉碎，然后进行分选，再在显微镜下挑样，得到黄铁矿粗样品；

步骤三、样品清洗，称取黄铁矿粗样品并转移至微量离心管中，向装有黄铁矿粗样品的微量离心管中加入无水乙醇后超声清洗，然后离心，再吸走上清液，重复上述加入无水乙醇超声清洗、离心和吸走上清液的步骤4～6次，直至无水乙醇中无杂质，得到无水乙醇清洗后的黄铁矿粗样品；向无水乙醇清洗后的黄铁矿粗样品中加入去离子水后超声清洗，然后离心，再吸走上清液，重复上述加入去离子水超声清洗、离心和吸走上清液的步骤2～3次，直至去离子水中无杂质，得到含水黄铁矿样品；