一种白云岩形成阶段判识方法及装置与流程

本申请涉及地质研究技术领域，特别涉及一种白云岩形成阶段判识方法及装置。

背景技术：

现代白云岩研究起步于上世纪50年代，几十年间学者们从野外沉积成岩模式的建立到岩石地球化学多参数分析再到定量数值模拟已经针对白云岩的成因问题形成了系统且全面的研究方法。

目前学者普遍认为地质历史时期当中的白云岩大部分是由白云化流体交代原始灰岩或灰质沉积物而形成，而原生白云岩的沉淀需要有微生物的参与才能进行。白云岩交代成因的属性造成其能够形成于不同的成岩阶段，因此白云岩成岩阶段的判识也是其成因研究的重要组成部分。

目前基于多参数地球化学实验与显微岩石薄片分析结合的手段判识白云岩形成阶段的主要方法，这种方法的优点是厘定的结果证据充足且结果精确。但是具有实验分析成本高，实验周期长的缺陷。因此亟需一种白云岩形成阶段判识方法，以降低研究过程当中的物质及时间成本并实现快速判识白云岩形成阶段。

技术实现要素：

本申请实施例的目的是提供一种白云岩形成阶段判识方法及装置，以实现快速便捷地判识白云岩形成阶段。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种白云岩形成阶段判识方法及装置是这样实现的：

一种白云岩形成阶段判识方法，包括：

获取目标区域岩石样品，制备实验薄片；

对所述实验薄片进行盐水包裹分析，确定所述盐水样品包裹体均一温度数据；

对所述实验薄片进行激光拉曼分析，确定所述实验薄片的激光拉曼光谱数据；

根据所述均一温度数据和所述实验薄片的激光拉曼光谱数据，确定所述岩石样品的白云岩形成阶段判识图版；

对待测白云岩薄片进行激光拉曼分析，确定待测白云岩薄片的激光拉曼光谱数据；

根据所述待测白云岩薄片的激光拉曼光谱数据和所述判识图版，确定所述待测白云岩的形成阶段。

优选方案中，所述实验薄片的厚度为50微米。

优选方案中，所述对所述实验薄片进行盐水包裹分析，确定所述盐水样品包裹体均一温度数据，包括：

利用预设第一升温速度对所述实验薄片进行升温；

当所述实验薄片的包裹体达到第一状态时，按照预设第二升温速度进行升温；

当所述实验薄片的包裹体达到第二状态时，保持恒温，记录当前温度，并作为所述盐水样品包裹体均一温度数据。

优选方案中，通过倍率为100的偏光显微镜观确定所述实验薄片的包裹体的状态。

优选方案中，所述预设第一升温速度为：每分钟5—15摄氏度。

优选方案中，所述预设第二升温速度为：每分钟0.5—3摄氏度。

优选方案中，所述第二状态为：所述实验薄片的包裹内部无气泡。

优选方案中，所述激光拉曼光谱数据包括：光谱的强度、波数以及峰宽。

优选方案中，所述根据所述均一温度数据和所述实验薄片的激光拉曼光谱数据，确定所述岩石样品的白云岩形成阶段判识图版，包括：

将所述实验薄片的激光拉曼光谱数据中的强度作为纵坐标，将所述实验薄片的激光拉曼光谱数据中的波数作为横坐标，建立所述均一温度数据和所述实验薄片的激光拉曼光谱数据的关系。

一种白云岩形成阶段判识装置，包括：薄片获取单元、盐水包裹分析单元、激光拉曼分析单元、判识版图确定单元、待测白云岩分析单元和待测白云岩结果确定单元；

所述薄片获取单元，用于获取目标区域岩石样品，制备实验薄片；

所述盐水包裹分析单元，用于对所述实验薄片进行盐水包裹分析，确定所述盐水样品包裹体均一温度数据；

所述激光拉曼分析单元，用于对所述实验薄片进行激光拉曼分析，确定所述实验薄片的激光拉曼光谱数据；

所述判识版图确定单元，用于根据所述均一温度数据和所述实验薄片的激光拉曼光谱数据，确定所述岩石样品的白云岩形成阶段判识图版；

所述待测白云岩分析单元，用于对待测白云岩薄片进行激光拉曼分析，确定待测白云岩薄片的激光拉曼光谱数据；

所述待测白云岩结果确定单元，用于根据所述待测白云岩薄片的激光拉曼光谱数据和所述判识图版，确定所述待测白云岩的形成阶段。

由以上本申请实施例提供的技术方案可见，本申请实施例提供的一种白云岩形成阶段判识方法及装置，由于白云岩的形成过程当中由于成岩阶段的差异造成了白云岩结晶过程中所形成的流体包裹体的均一温度不同，因此不同的均一温度可以用于解释不同的白云岩形成阶段。通过利用大量岩石样品实验得到的包裹体均一温度数据和激光拉曼光谱数据，建立均一温度数据和激光拉曼光谱数据之间的对应关系，可以确定不同的白云岩形成阶段与不同激光拉曼光谱数据之间的对应关系，确定判识版图。那么可以利用实验过程较为简单的激光拉曼分析方法对待测白云岩进行分析，并根据得到的激光拉曼光谱数据确定对应的白云岩形成阶段，从而可以快速便捷地判识白云岩形成阶段。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请白云岩形成阶段判识方法一个实施例的流程图；

图2是本申请方法实施例中一个判识版图的示例图；

图3是本申请白云岩形成阶段判识装置一个实施例的模块图。

具体实施方式

本申请实施例提供一种白云岩形成阶段判识方法及装置。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

本申请提供一种白云岩形成阶段判识方法的实施例。图1是本申请方法实施例的流程图。参照图1，所述白云岩形成阶段判识方法可以包括以下步骤。

s101：获取目标区域岩石样品，制备实验薄片。

可以获取目标区域的岩石样品。利用所述目标区域的岩石样品可以制备实验薄片，即从所述岩石样品中取预设厚度的薄片作为实验薄片。

所述实验薄片的厚度通常可以为50微米。

所述实验薄片可以利用胶水固定与载玻片上，以便于实验时取用所述实验薄片。

s102：对所述实验薄片进行盐水包裹分析，确定所述盐水样品包裹体均一温度数据。

所述对所述实验薄片进行盐水包裹分析，确定所述盐水样品包裹体均一温度数据，具体可以包括：可以利用预设第一升温速度对所述实验薄片进行升温；当所述实验薄片的包裹体达到第一状态时，可以按照预设第二升温速度进行升温；当所述实验薄片的包裹体达到第二状态时，可以保持恒温，记录当前温度，并作为所述盐水样品包裹体均一温度数据。

所述第一升温速度通常可以大于第二升温速度。

在一个实施方式中，所述预设第一升温速度可以为：每分钟5—15摄氏度。所述预设第二升温速度可以为：每分钟0.5—3摄氏度。

所述第一状态可以为：所述实验薄片的包裹体内部气泡至少消失80％。

所述第二状态可以为：所述实验薄片的包裹体内部气泡全部消失。

在一个实施方式中，可以通过预设倍率的偏光显微镜观确定所述实验薄片的包裹体的状态。具体地，可以通过倍率为100的偏光显微镜观确定所述实验薄片的包裹体的状态。

在一个具体的应用场景中，可以通过目镜倍率为100倍的偏光显微镜观察实验薄片，确定样品实验薄片内部的盐水包裹体。可以圈定所述盐水包裹体所在区域，并对所述盐水包裹体进行编号。进一步地，还可以绘制所述盐水包裹体的素描图以测量所述盐水包裹体的尺寸。将确定好盐水包裹体的实验薄片放置在培养皿当中，倒入丙酮没过薄片，等待12小时。当所述实验薄片完全从载玻片上脱离后，可以取出并晾干所述实验薄片，并将所述圈定的盐水包裹体所在区域进行切割。例如可以切割成7*7毫米的方片。将所述切割后的实验薄片李洋第一升温速度进行升温，例如以每分钟5-10摄氏度的升温速度进行升温，并且在所述实验薄片达到第一状态，即所述盐水包裹体内部的气泡消失至少80％时，降低升温速度，例如，可以将升温速度降低至每分钟0.5-1摄氏度。当所述实验薄片达到第二状态，即所述盐水包裹体内部的气泡全部消失时，可以保持恒温1-2分钟，并且可以测定所述实验薄片的当前温度值，并将所述当前温度值作为所述盐水样品包裹体均一温度数据。

s103：对所述实验薄片进行激光拉曼分析，确定所述实验薄片的激光拉曼光谱数据。

对所述实验薄片进行激光拉曼分析，可以确定所述实验薄片的激光拉曼光谱数据。具体地，可以采用预设波长的广播照射所述实验薄片，以得到与所述实验薄片对应的激光拉曼光谱数据。

所述激光拉曼光谱数据可以包括：光谱的强度、波数以及峰宽。

由于白云化的过程是流体与岩石交互的过程，不同阶段白云化过程当中镁离子对钙离子的交代作用所形成的白云岩在晶体结构上有差异，因此，会造成不同阶段白云化岩石在光照下产生的散射光与入射光之间的能级差不同，不同的能级差被光谱仪接收后可以在光谱图像上形成强度与波数上的差异。

进一步地，可以利用共振拉曼技术或表面增强拉曼技术来对所述实验薄片进行激光拉曼分析，以加强得到的拉曼光谱的精度。

s104：根据所述均一温度数据和所述实验薄片的激光拉曼光谱数据，确定所述岩石样品的白云岩形成阶段判识图版。

通过对大量的岩石样品利用上述步骤进行实验，可以确定不同岩石样品的均一温度数据和激光拉曼光谱数据，利用不同颜色样品的均一温度和激光拉曼光谱数据，可以绘制岩石样品的白云岩形成阶段判识版图。

所述根据所述均一温度数据和所述实验薄片的激光拉曼光谱数据，确定所述岩石样品的白云岩形成阶段判识图版，可以包括：将所述实验薄片的激光拉曼光谱数据中的强度作为纵坐标，将所述实验薄片的激光拉曼光谱数据中的波数作为横坐标，建立所述均一温度数据和所述实验薄片的激光拉曼光谱数据的关系。

由于不同的均一温度可以对应不同的白云岩形成阶段，那么，与所述均一温度对应的激光拉曼光谱数据也可以相应地对应不同的白云岩形成阶段。因此，上述确定的岩石样品的白云岩形成阶段判识图版中，可以提现不同的拉曼光谱数据与不同的白云岩形成阶段之间的对应关系。

图2是本申请方法实施例中一个判识版图的示例图。从图2可以看出，从浅埋藏阶段形成的白云岩到深埋藏阶段形成的白云岩，在均一温度上具有逐渐升高的特点(图2中用th表示均一温度)。对应不同的白云岩形成阶段，激光拉曼光谱的强度、波数以及波峰宽度也有着显著区别。因此图2所示出的判识版图中，不同的白云岩形成阶段与不同的激光拉曼光谱数据也具有对应关系。可见，本申请方法实施例确定的判识版图可以用于通过激光拉曼光谱识别不同成岩阶段形成的白云岩。

s105：对待测白云岩薄片进行激光拉曼分析，确定待测白云岩薄片的激光拉曼光谱数据。

可以对待测白云岩薄片进行激光拉曼分析，以确定待测白云岩薄片的激光拉曼光谱数据。该分析过程可以和步骤s103中的分析过程相同。具体地，可以采用与步骤s103中波长相同的光照射所述待测白云岩薄片，确定待测白云岩薄片的激光拉曼光谱数据。

s106：根据所述待测白云岩薄片的激光拉曼光谱数据和所述判识图版，确定所述待测白云岩的形成阶段。

根据所述待测白云岩薄片的激光拉曼光谱数据和所述判识版图，可以确定所述待测白云岩的形成阶段。具体地，可以将所述待测白云岩薄片的激光拉曼光谱数据与所述判识版图上的激光拉曼光谱数据进行匹配，匹配成功的激光拉曼光谱数据对应的形成阶段为所述待测白云间的形成阶段。

上述实施例提供的白云岩形成阶段判识方法，由于白云岩的形成过程当中由于成岩阶段的差异造成了白云岩结晶过程中所形成的流体包裹体的均一温度不同，因此不同的均一温度可以用于解释不同的白云岩形成阶段。通过利用大量岩石样品实验得到的包裹体均一温度数据和激光拉曼光谱数据，建立均一温度数据和激光拉曼光谱数据之间的对应关系，可以确定不同的白云岩形成阶段与不同激光拉曼光谱数据之间的对应关系，确定判识版图。那么可以利用实验过程较为简单的激光拉曼分析方法对待测白云岩进行分析，并根据得到的激光拉曼光谱数据确定对应的白云岩形成阶段，从而可以快速便捷地判识白云岩形成阶段。

本申请还提供一种白云岩形成阶段判识装置的实施例。

图3是本申请白云岩形成阶段判识装置一个实施例的模块图。

参照图3，所述白云岩形成阶段判识装置可以包括：薄片获取单元301、盐水包裹分析单元302、激光拉曼分析单元303、判识版图确定单元304、待测白云岩分析单元305和待测白云岩结果确定单元306。

所述薄片获取单元301，可以用于获取目标区域岩石样品，制备实验薄片。

所述实验薄片的厚度通常可以为50微米。

所述盐水包裹分析单元302，可以用于对所述实验薄片进行盐水包裹分析，确定所述盐水样品包裹体均一温度数据。

具体地，所述盐水包裹分析单元302可以利用预设第一升温速度对所述实验薄片进行升温；当所述实验薄片的包裹体达到第一状态时，可以按照预设第二升温速度进行升温；当所述实验薄片的包裹体达到第二状态时，可以保持恒温，记录当前温度，并作为所述盐水样品包裹体均一温度数据。

所述第一升温速度通常可以大于第二升温速度。例如，所述预设第一升温速度可以为：每分钟5—15摄氏度。所述预设第二升温速度可以为：每分钟0.5—3摄氏度。

所述第一状态可以为：所述实验薄片的包裹体内部气泡至少消失80％。所述第二状态可以为：所述实验薄片的包裹体内部气泡全部消失。

所述激光拉曼分析单元303，可以用于对所述实验薄片进行激光拉曼分析，确定所述实验薄片的激光拉曼光谱数据。

所述激光拉曼光谱数据可以包括：光谱的强度、波数以及峰宽。

所述判识版图确定单元304，可以用于根据所述均一温度数据和所述实验薄片的激光拉曼光谱数据，确定所述岩石样品的白云岩形成阶段判识图版。

具体地，所述判识版图确定单元304可以将所述实验薄片的激光拉曼光谱数据中的强度作为纵坐标，将所述实验薄片的激光拉曼光谱数据中的波数作为横坐标，建立所述均一温度数据和所述实验薄片的激光拉曼光谱数据的关系。由于不同的均一温度可以对应不同的白云岩形成阶段，那么，与所述均一温度对应的激光拉曼光谱数据也可以相应地对应不同的白云岩形成阶段。

所述待测白云岩分析单元305，可以用于对待测白云岩薄片进行激光拉曼分析，确定待测白云岩薄片的激光拉曼光谱数据。

具体地，所述待测白云岩分析单元305可以采用与所述激光拉曼分析单元303中相同的激光拉曼分析的波长对待测白云岩薄片进行激光拉曼分析。

所述待测白云岩结果确定单元306，可以用于根据所述待测白云岩薄片的激光拉曼光谱数据和所述判识图版，确定所述待测白云岩的形成阶段。

具体地，所述待测白云岩结果确定单元306可以将所述待测白云岩薄片的激光拉曼光谱数据与所述判识版图上的激光拉曼光谱数据进行匹配，匹配成功的激光拉曼光谱数据对应的形成阶段为所述待测白云间的形成阶段。

上述实施例提供的白云岩形成阶段判识装置与本申请白云岩形成阶段判识方法实施例相对应，可以实现本申请方法实施例，并取得方法实施例的技术效果。

在20世纪90年代，对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进(例如，对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进)还是软件上的改进(对于方法流程的改进)。然而，随着技术的发展，当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此，不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如，可编程逻辑器件(programmablelogicdevice,pld)(例如现场可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray，fpga))就是这样一种集成电路，其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片pld上，而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片2。而且，如今，取代手工地制作集成电路芯片，这种编程也多半改用“逻辑编译器(logiccompiler)”软件来实现，它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似，而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写，此称之为硬件描述语言(hardwaredescriptionlanguage，hdl)，而hdl也并非仅有一种，而是有许多种，如abel(advancedbooleanexpressionlanguage)、ahdl(alterahardwaredescriptionlanguage)、confluence、cupl(cornelluniversityprogramminglanguage)、hdcal、jhdl(javahardwaredescriptionlanguage)、lava、lola、myhdl、palasm、rhdl(rubyhardwaredescriptionlanguage)等，目前最普遍使用的是vhdl(very-high-speedintegratedcircuithardwaredescriptionlanguage)与verilog2。本领域技术人员也应该清楚，只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中，就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。

控制器可以按任何适当的方式实现，例如，控制器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式，控制器的例子包括但不限于以下微控制器：arc625d、atmelat91sam、microchippic18f26k20以及siliconelabsc8051f320，存储器控制器还可以被实现为存储器的控制逻辑的一部分。

本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。该计算机软件产品可以包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。该计算机软件产品可以存储在内存中，内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flashram)。内存是计算机可读介质的示例。计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括短暂电脑可读媒体(transitorymedia)，如调制的数据信号和载波。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本申请可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络pc、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。