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石英砂膠結作用是儲層中最常見、最重要的成巖作用之一,深入研究自生石英砂的特征及其形成機制,是揭示儲層特征、分析成巖演化,進而預測評價儲層的必要手段。通過掃描電鏡、陰極發光、偏光顯微鏡等手段,詳盡地研究了石英砂的成巖原因,發現自生石英砂具有多個物質來源,主要是長石溶蝕和粘土轉化;地層流體的PH值對石英砂的溶蝕和沉積起決定作用,在石英砂加大前、后個發生了一次石英砂溶蝕。下伏煤系地層產生酸洗流體的向上是控制自生石英砂來源、運移及其沉淀的主要因素。
石英砂在掃描電鏡下,大部分顆粒是呈次梭角狀.水下機械撞擊作用較明顯,新生晶體發育。這些表面特征與上述雙江口現代堆積砂層石英砂的去面特征極為相似。鳳陽石英砂廠對堆積物石英砂表面特征分析,古地下水流侵蝕能力與現代地下河有相近之處,水下機械撞擊作用特征主要為一些小貝殼狀斷口和小‘V^形撞擊坑。如在一個長徑0.36mm的顆粒上,發現有長、寬均達0.016mm的小貝殼狀斷口區,并有密集小“V”形撞擊坑。新生晶體也很多見,如在一個長徑為0.42mm的顆粒上發育有新生晶體,新生晶體的一個晶面長0.028mm高0.015mm。其梭邊已被水下磨蝕作用腐圓,晶面上溶蝕溝槽和小的定向濟蝕坑(這些小三角形坑具有定向排列的特點,可能屬地下水溶蝕形成)。 當石英砂堆積層中的滲流水的PH值大于8以后,二氧化硅溶蝕現象應明顯增強。因此這些溶蝕現象反映石英砂堆積后,在成巖作用過程中,地下水曾經在某一時期內PH值相當高。