成岩作用与胶结的岩石声学
地球物理
2022-05-11 v1
摘要
基于恒定加热与沉积速率，我们利用四种不同的岩石弹性理论和一个盆地演化模型，模拟了成岩作用、胶结与压实对页岩和砂岩弹性性质的影响。我们考虑主要由随埋深变化的粘土矿物（主要为蒙脱石与伊利石）组成的页岩，孔隙空间假定为在水静压条件下饱含水。页岩中的成岩作用（此处为蒙脱石/伊利石转化）随深度的变化由基于阿伦尼乌斯反应速率的五阶动力学方程描述。另一方面，砂岩中的石英胶结基于一个模型，该模型利用将沉淀速率与温度关联的方程，从温度历史估算沉淀石英胶结的体积及由此产生的孔隙度损失。有效压力效应（附加压实）通过 Athy 方程与 Hertz-Mindlin 模型计入。尽管复杂度与物理方法不同，岩石弹性模型给出了相似的地震速度，密度与地震速度随深度增加而增大。该方法提供了一个简单流程，以获得因成岩–胶结–压实过程导致的页岩与砂岩速度随温度与压力的变化关系。
引用
@article{arxiv.2111.07743,
title = {Rock acoustics of diagenesis and cementation},
author = {José M. Carcione and Davide Gei and Stefano Picotti and Ayman N. Qadrouh and Mamdoh Alajmi and Jing Ba},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.07743},
year = {2022}
}