本发明涉及岩石品种鉴定领域，具体而言，涉及一种碳酸盐矿物的鉴定方法。
背景技术：
目前国内在对矿物进行快速鉴定时，通常采用的方法是岩石薄片染色方法，其具体步骤是按照中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5913-2004岩石制片方法中偏光薄片的制片方法进行制片，然后按照中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5368-2000岩石薄片鉴定的染色方法进行鉴定的。
现有技术中的这种快速鉴定方法中，染色方法的特点是，按照中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5368-2000岩石薄片鉴定中染色剂的配制方法配制混合溶液岩石染色剂，利用混合溶液岩石染色剂对岩石薄片进行染色，染色时间可酌情掌握在45s至1min之内，最后将染过的岩片，立即用清水自然流冲，晾干。然后盖片。
在实际应用中，采用上述鉴定方法进行矿物鉴定时，经常发现有岩石类型鉴定错误的情况。可见，目前的这种标准的染色方法还存在着一定的漏洞，并不能完全真实的反映矿物染色效果，从而对矿物岩石类型和岩性判断错误。而在石油勘探和新油田的开发中，岩性是评价储层电性、含油性和物性关系的基础。倘若岩石和岩性定性不准确，就无法对整个储层的性质进行讨论，进而也无法确定储层岩性、电性、含油性和物性之间的关系，从而严重影响石油勘探开发找油方向以及新油田的发现。
因而，仍需要对现有的矿物的快速鉴定方法进行改进，以提供一种既能实现快速鉴定、又能提高鉴定准确性的鉴定方法。
技术实现要素：
本发明的主要目的在于提供一种碳酸盐矿物的鉴定方法，以解决现有技术中碳酸盐矿物鉴定不准确的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种碳酸盐矿物的鉴定方法，该鉴定方法包括以下步骤：S1，获取待鉴定的碳酸盐矿物的岩石薄片；S2，对岩石薄片的一个表面进行部分染色，得到部分染色的岩石薄片；S3，在染色后不超过15s的时间内将岩石薄片置于单偏光显微镜下进行染色反应观察，并根据染色反应观察的结果判断碳酸盐矿物的岩石类型；其中，对岩石薄片进行部分染色的一个表面称作染色面，整个染色面的面积记为S，染色部分的面积记为SA。
进一步地，上述步骤S1包括以下步骤：S11，将待测矿物磨制成精磨薄片；S12，在正交偏光显微镜下挑选精磨薄片中的碳酸样矿物，得到待鉴定的碳酸盐矿物的岩石薄片；优选岩石薄片的厚度为0.038mm～0.042mm；更优选岩石薄片的厚度为0.040mm。
进一步地，在步骤S2中，SA与S的比值为1/3～1/2。
进一步地，在步骤S3中，在染色后不超过5s的时间内将岩石薄片置于单偏光显微镜下进行染色反应观察。
进一步地，在步骤S3中，在根据染色反应观察的结果判断碳酸盐矿物的岩石类型之后，还包括用盖玻片对岩石薄片的染色部分进行盖片的步骤；将盖玻片与岩石薄片整个染色面的接触面积记为SB，优选SB大于SA且小于S。
进一步地，当SA与S的比值为1/3时，SB与S的比值为2/3。
进一步地，在对岩石薄片染色部分进行盖片的步骤之前，鉴定方法还包括对岩石薄片的染色部分依次进行水洗和干燥的步骤。
进一步地，碳酸盐矿物的岩石类型包括白云石、铁白云石、方解石以及铁方解石。
进一步地，在步骤S3中，当染色反应的观察结果为不变色，则碳酸盐矿物为白云石；当染色反应的观察结果变为蓝色，则碳酸盐矿物为铁白云石；当染色反应的观察结果变为红色，则碳酸盐矿物为方解石；当染色反应的观察结果变为紫色，则碳酸盐矿物为铁方解石。
进一步地，在步骤S3后，鉴定方法还包括以下步骤：对岩石薄片中未盖薄片中未染色部分进行第二次染色，得到第二次染色薄片；将第二次染色薄片再次置于单偏光显微镜下进行染色反应观察，并根据染色反应结果判断碳酸盐矿物的岩石类型。
应用本发明的技术方案，通过突破现有行业标准中对整个岩石薄片进行染色，并且将染色时间限定在45s～60s的界定，首创性地将待鉴定的岩石薄片进行部分染色，并在染色后不超过15s的时间内置于单偏光显微镜下进行染色反应观察，使得不论在45s之内就发生染色反应的，还是60s之后才发生染色反应的碳酸盐矿物，都能在单偏光显微镜下进行直接的实时的观察。对不同碳酸盐矿物染色而言，避免了现有染色时间过长或过短而造成的鉴定错误。此外，即使需要对岩石薄片进行再次鉴定，由于是部分染色，还可以对未染色的部分进行再次鉴定，既减少了岩石薄片的破损概率，又提高了鉴定准确率。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
针对背景技术部分提到的现有染色方法容易造成岩石类型和岩性判断不准确的技术问题，发明人试图寻找上述染色方法在鉴定碳酸盐矿物中出现误判的原因。通过大量的实践和 长期的研究，发明人发现：由于行业标准中对染色时间界定为45s～60s，由于是行业标准，相关技术人员都是按照这一标准进行矿物岩石类型的鉴定，并未进行过质疑。但在实际应用中，这一染色时间非常模糊的，并没有对每一种矿物的染色时间进行更精确的界定。对具体的某一种矿物的染色时间来讲，相关技术人员也不容易把握，因而，这种染色方法也不能精确的反映岩样的染色效果。
在研究中，根据行业标准，白云石是不染色的，而铁白云石染色后应该显示蓝色。但发明人发现，当将染色时间规定在1min之内时，往往会出现铁白云石矿物岩样染不上色的情况。特别是在冬天温度较低的情况下更容易出现染不上色的情况。这时就会由于染色方法的缺陷，使铁白云石被错误鉴定为白云石。这种现象不但会将岩石鉴定错误，也会将以铁白云石为主的岩性鉴定出错。铁白云石和白云石的沉积环境是不一样的，因而也会对沉积环境判断错误。由于铁白云石不容易染色，对这种不容易染色的碳酸盐矿物染色时间太短是造成岩石类型和岩性出现错误判断的根本原因。
另外，同样按照行业标准将染色时间规定在1min之内，对于方解石这种碳酸盐矿物又会因为时间较长而出现方解石矿物溶蚀的情况。特别是在夏天温度很高的情况下，1min之内泥微晶方解石更容易出现被溶蚀的情况。而一般情况下，地层中碳酸盐矿物是不容易溶蚀的，容易发生溶蚀的是硅酸盐矿物。因而，按照现有的行业标准，很容易将由于染色方法不当造成的方解石溶蚀误认为是岩石中方解石矿物的溶蚀，最终造成岩石孔隙类型鉴定错误，进而造成储层孔隙类型和含量鉴定的错误。
而且，发明人还发现，按照上述行业标准进行染色制片的过程中，对染色的岩石样片进行盖片时，通常是指将染色的整个岩石样片都盖上盖片。当出现上述染色问题时，由于盖片将整个岩样都盖上了盖片，因而补救非常困难。如果想重新染色，必须要将盖片微微加热，取掉盖片，然后再把岩石样片上的冷杉预制胶刮掉，洗干净后再重新染色。不仅操作麻烦，而且容易出现加热时过热而造成岩样损坏的情况。一个岩样如此，如果是一批样，50块或100块或200块，那么不重新染色又会造成岩性鉴定错误。
根据上述研究发现，发明人得出结论：岩石中矿物染色结果，不但受时间、温度的影响还受盖片面积的影响。因而，基于上述研究结果，在本发明一种典型的实施方式中，提供了一种碳酸盐矿物的鉴定方法，该鉴定方法包括以下步骤：S1，获取待鉴定的碳酸盐矿物的岩石薄片；S2，对岩石薄片的一个表面进行部分染色，得到部分染色的岩石薄片；S3，在染色后不超过15s的时间内将岩石薄片置于单偏光显微镜下进行染色反应观察，并根据染色反应的观察结果判断碳酸盐矿物的岩石类型；其中，对岩石薄片进行部分染色的一个表面称作染色面，整个染色面的面积记为S，染色部分的面积记为SA。
本发明的上述鉴定方法，通过突破现有行业标准中对整个岩石薄片进行染色，并且将染色时间限定在45s～60s的界定，首创性地将待鉴定的岩石薄片进行部分染色，并在染色后立即置于单偏光显微镜下进行染色反应观察，不论在45s之内就发生染色反应的，还是60s之后才发生染色反应的，都能在单偏光显微镜下直接的实时的进行观察，避免了现有染色时间对不 同碳酸盐矿物染色时间过长或过短而造成的鉴定错误。此外，即使需要对岩石薄片进行再次鉴定，由于是部分染色，还可以对未染色的部分进行再次鉴定，减少了岩石薄片的破损概率，提高了鉴定准确率。
在本发明的上述鉴定方法中，步骤S1中获取待鉴定的碳酸盐矿物的岩石薄片的步骤按照现有行业标准中的步骤进行制备即可。在本发明一种优选的实施例中，上述步骤S1包括以下步骤：S11，将待测矿物磨制成精磨薄片；S12，在正交偏光显微镜下挑选精磨薄片中的碳酸样矿物，得到待鉴定的碳酸盐矿物的岩石薄片。在该优选实施例中，按照现有行业标准中偏光薄片的制作方法，通过取样、固胶、磨平面、贴片、磨片步骤后，将待测矿物磨制成0.03mm-0.05mm的精磨薄片，并在偏光显微镜下观察，在偏光显微镜下的干涉色为高级白的矿物即为碳酸盐矿物。
在上述鉴定方法中，所得到的岩石薄片的尺寸大小为常规制片大小，只要能够实现在偏光显微镜下对碳酸盐矿物的观察即可。在本发明中优选待鉴定的碳酸盐矿物的岩石薄片的厚度控制在0.038mm-0.042mm内，在该厚度内就能实现对碳酸盐矿物的观察，过厚，在影响偏光显微镜下矿物的干涉色；过薄，增加了磨片的难度和破片的可能性。本发明更优选岩石薄片的厚度为0.040mm。
上述鉴定方法的步骤S2中，对上述岩石薄片进行部分染色的面积SA可以根据实际需要合理选择其大小。在本发明中，在保证染色面积能够实现染色效果的前提下，优选将部分染色的面积SA与整个染色面的面积S的比值控在1/3～1/2范围内，将SA与S的比值控制在1/3～1/2范围内，既可以实现对待鉴定矿物的染色鉴定，减少染色剂的浪费，同时剩余部分还可以留作备用，以防需要再次鉴定。
上述步骤S3中在染色后15s的时间内将岩石薄片置于单偏光显微镜下观察已经能够大大降低现有技术出现的错误概率，为了进一步提高鉴定结果的准确性，在本发明一种更优选的实施例中，在上述步骤S3中，在染色后不超过5s的时间内将所述部分染色的所述岩石薄片置于单偏光显微镜下进行染色反应观察。将5s时间内将染色岩石薄片置于单偏光显微镜下观察，基本能够观察从染色液滴加到岩石薄片上发生反应的整个过程，便于更准确地判断岩石的类型。
上述鉴定方法的步骤S3中，在将部分染色的岩石薄片置于单偏光显微镜下进行染色反应观察，并根据观察结果判断出碳酸盐矿物的岩石类型之后，一般应用盖玻片进行盖片，以备后续对岩石样本的其他光性特征进行观察和研究。如有其他分析要求，也可以根据特殊要求确定是否盖片。在本发明中，优选还包括在判断出碳酸盐矿物的岩石类型之后用盖玻片对岩石薄片的染色部分进行盖片的步骤；将盖玻片与岩石薄片整个染色面的接触面积记为SB，优选SB大于SA且小于S。盖片步骤采用现有的在染色的岩石薄片上滴适量冷杉预制胶(冷杉预制胶的配制见SYT5913-2004附录A中的A.2)，再将盖玻片微微加热，放在胶平面上，用医用镊子轻轻挤压，排出气泡。上述优选实施例中，将盖玻片与岩石薄片整个染色面的接触面积SB限定为大于SA且小于S，是为了进一步确保盖片把染色部分面积SA盖住的前提下，又 不占用整个染色面S，既能提供再次染色的机会，又使得下次染色之前能够相对更容易地清除预制胶。
在本发明一种更优选的实施例中，当SA与S的比值为1/3时，SB与S的比值为2/3。在将染色部分的面积选择为整个染色面的面积的1/3的同时，将盖片与岩石薄片的接触面积SB选择为整个染色面面积的2/3(包括1/3染色部分和1/3未染色部分)，能够最大限度地在保证首次染色效果的同时，为下次染色提供最佳的染色面积，进而也最大限度地提高下次染色的效果，提高鉴定准确性。
在本发明的上述鉴定方法中，在步骤S3中，在对岩石薄片的染色部分进行盖片的步骤之前，上述鉴定方法通常还包括对岩石薄片依次进行水洗和干燥的步骤。该步骤的具体操作过程采用现有技术即可，本发明优选用清水对岩石薄片进行冲洗，干燥的步骤优选自然晾干，减少人为因素对薄片染色结果的影响。
由于现有上述行业标准在鉴定碳酸盐矿物中最容易出现错误，因而本发明的上述鉴定方法主要针对碳酸盐矿物，因而适用于所有的碳酸盐矿物的岩石类型鉴定。当然，采用该鉴定方法同样可以提高其他矿物的鉴定准确性。在本发明又一种优选的实施例中，上述碳酸盐矿物包括白云石、铁白云石、方解石以及铁方解石。白云石和铁白云石、方解石和铁方解石是经常容易鉴定错误的四种碳酸盐矿物，采用本发明的鉴定方法尤其能够提高上述四种碳酸盐矿物岩石类型及岩性的准确性，进而提高了对整个储层岩性、电性、含油性和物性之间的关系，从而促进了石油勘探开发找油方向以及新油田的发现。
在上述步骤S3中，白云石和铁白云石、方解石和铁方解石的鉴定方法仍是按照现有惯用的染色反应的方法进行鉴定，当染色反应的观察结果为不变色，则碳酸盐矿物为白云石；当染色反应的观察结果变为蓝色，则碳酸盐矿物为铁白云石；当染色反应的观察结果变为红色，则碳酸盐矿物为方解石。当染色反应的观察结果变为紫红色，则碳酸盐矿物为铁方解石。
由于本发明的上述鉴定方法是在染色后立即置于单偏光显微镜下观察的，即是在单偏光显微镜下观察整个染色反应的过程，因而，不会将因染色时间过长造成的方解石的溶蚀误认为是天然的方解石储层溶蚀，也不会将溶蚀产生的储存孔隙误认为是碳酸盐孔隙。同样，也不会因染色时间过短将铁白云石误认为是白云石，提高了对铁白云和白云石沉积环境判断的准确性。
本发明的上述鉴定方法，在对现有技术进行上述改进后已经能够实现大大提高鉴定准确性的效果。为了防止首次鉴定时由于意外或其他因素导致的鉴定失败或不准确，在本发明另一种优选的实施例中，上述鉴定方法在步骤S3后，还包括：对岩石薄片中未染色部分进行第二次染色，得到第二次染色薄片；将第二次染色薄片再次置于单偏光显微镜下进行染色反应观察，并根据染色反应结果判断碳酸盐矿物的岩石类型。上述优选实施例中，对染色鉴定步骤进行了“备份”，增加了通过同一片就能直观、准确鉴定其岩石类型的可能性，和通过同一批岩石薄片就能直观、准确鉴定该批矿物的岩性的可能性。
为了深入了解本发明，下面将结合实施例进一步说明本发明的有益效果。
首先需要说明的是，下列实施例中所用到的对岩石进行染色的染色剂是按照中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5368-2000岩石薄片鉴定中染色剂配制方法配合的混合溶液。混合溶液的配制及其染色效果具体如下：
1)混合溶液的配制
A.茜素红-S溶液的配制：
量取2ml浓盐酸，用998ml蒸馏水稀释，制成0.2％的稀盐酸(体积分数)，溶解1g茜素红-S于上述1000ml的稀盐酸中。
B.铁氰化钾溶液的配制：
量取1.5ml的浓盐酸，用98.5ml的蒸馏水稀释成1.5％的稀盐酸(体积分数)，然后溶解2g铁氰化钾于上述100ml的稀盐酸中。
C.混合溶液的配制：
将茜素红-S溶液和铁氰化钾溶液以3：2的体积比混合，制成混合溶液(现配先用效果最好，用棕色玻璃瓶盛装或用黑纸包装玻璃瓶，以防氧化变质)。
2)混合溶液的染色效果：
方解石矿物显粉红—红色；
铁I方解石矿物显淡紫色；
铁II方解石矿物显浅紫色；
铁III方解石矿物显深紫色；
白云石矿物不染色；
含铁白云石现浅蓝色，铁白云石暗蓝色。
实施例1：
以准东火烧山油田H2452井平地泉组(P2p)1592.54米的岩样为样品，采用以下步骤对该岩石薄片中碳酸盐矿物进行染色鉴定，具体步骤包括：
步骤1：首先按照中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5913-2004岩石制片方法中的偏光薄片制片方法将上述岩样磨到精磨薄片为止，即将细磨好的岩片，分别用W20号、W10号金刚砂与水混合，在磨片机上逐级磨至0.040mm；
步骤2：然后在正交偏光显微镜下鉴定出薄片厚度为0.040mm且干涉色为高级白的岩样为泥微晶碳酸盐矿物；
步骤3：然后再按照中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5368-2000岩石薄片鉴定中染色剂配制方法配制混合溶液岩石染色剂，将此混合液滴在已磨制的上述厚度为0.040mm且干涉色为高级白的精磨薄片岩样的1/3处；
步骤4：然后在5s钟之内将滴入混合溶液的岩石薄片置于单偏光显微镜下；
步骤5：在单偏光显微镜下仔细观察染色剂在岩样中泥微晶碳酸盐矿物上的反应，染色结果为暗蓝色；
步骤6：再根据中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5368-2000岩石薄片鉴定染色效果，鉴定出泥微晶碳酸盐染色效果呈暗蓝色的为铁白云石；
步骤7：将上述染色过的岩石薄片，立即用清水自然流冲，晾干。然后盖片，盖片面积为岩样染色面的面积的2/3(包括染色部分)。
因此，可以确定该实施例中准东火烧山油田H2452井平地泉组(P2p)1592.54米的岩样中的泥微晶碳酸盐矿物为铁白云石。
实施例2：
以准东火烧山油田H262井平地泉组(P2p)1690.72米的岩样为样品，采用以下步骤对该岩石薄片中碳酸盐矿物进行染色鉴定，具体步骤包括：
步骤1：首先按照中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5913-2004岩石制片方法中的偏光薄片制片方法将上述岩样磨到精磨薄片为止，即将细磨好的岩片，分别用W20号、W10号金刚砂与水混合，在磨片机上逐级磨至0.038mm；
步骤2：然后在正交偏光显微镜下鉴定出薄片厚度为0.038mm且干涉色为高级白的岩样为泥微晶碳酸盐矿物；
步骤3：然后再按照中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5368-2000岩石薄片鉴定中染色剂配制方法配制混合溶液岩石染色剂，将此混合液滴在已磨制的精磨薄片岩样的1/2处；
步骤4：然后在15s之内将滴入混合溶液岩石染色剂的岩样置于单偏光显微镜下；
步骤5：在单偏光显微镜下仔细观察染色剂在岩样中泥微晶碳酸盐矿物上的反应，染色结果为红色；
步骤6：再根据中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5368-2000岩石薄片鉴定染色效果，鉴定出泥微晶碳酸盐染色效果呈红色的为方解石；
步骤7：将上述染色过的岩石薄片，立即用清水自然流冲，晾干。然后盖片，盖片面积为岩样染色面的面积的2/3(包括染色部分)。
实施例3：
以准东吉木萨尔凹陷吉174井平地泉组(P2l)1480.51米的岩样为样品，采用以下步骤对该岩石薄片中碳酸盐矿物进行染色鉴定，具体步骤包括：
步骤1：首先按照中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5913-2004岩石制片方法中的偏光薄片制片方法将上述岩样磨到精磨薄片为止，即将细磨好的岩片，分别用W20号、W10号金刚砂与水混合，在磨片机上逐级磨至0.042mm；
步骤2：然后在正交偏光显微镜下鉴定出薄片厚度为0.042mm且干涉色为高级白的岩样为泥微晶碳酸盐矿物；
步骤3：然后再按照中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5368-2000岩石薄片鉴定中染色剂配制方法配制混合溶液岩石染色剂，将此混合液滴在已磨制的精磨薄片岩样的2/5处；
步骤4：然后在10s钟之内将滴入混合溶液岩石染色剂的岩样薄片置于单偏光显微镜下；
步骤5：在单偏光显微镜下仔细观察染色剂在岩样中泥微晶碳酸盐矿物上的反应，染色结果为紫色；
步骤6：再根据中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5368-2000岩石薄片鉴定染色效果，鉴定出泥微晶碳酸盐染色效果呈紫色的为铁方解石；
步骤7：将上述染色过的岩片，立即用清水自然流冲，晾干。然后盖片，盖片面积为岩样染色面的面积的3/5(包括染色部分)。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
(1)在单偏光显微镜下能直观而精确观察到碳酸盐矿物的染色效果，而不是按照染色时间规定在1min之内这个模糊时间来确定碳酸盐矿物的染色效果。其优点在于排除了由于时间和温度对于染色剂的影响使碳酸盐矿物未染上色或染色过度，造成岩石或岩性、沉积环境或孔隙类型出错的问题。
(2)盖片面积不是为岩样的表面积，而是小于其岩样的表面积，这样快速而且不用破坏岩样，随时进行重新染色。尤其是盖片面积为岩样面积的2/3时，剩余1/3未染色部分能确保重新染色更容易操作。
(3)操作方法简单，可以准确、快速的鉴定出碳酸盐矿物的岩石类型，能够为石油勘探开发找油方向提供准确依据，具有实用价值。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。