一种碳酸盐岩微量元素激光面扫描的扫描参数确定方法

摘要

本发明提供了一种碳酸盐岩微量元素激光面扫描的扫描参数确定方法。该方法包括：获取碳酸盐岩代表性岩样；观察碳酸盐岩代表性岩样的组构特征，确定组构尺寸，按照大小进行组构类型划分；针对各种类型的组构，分别进行微量元素激光面扫描，并确定面扫描空间分辨率、面扫描面积以及面扫描耗时，筛选出能够满足面扫描空间分辨率、面扫描面积以及面扫描耗时要求的扫描参数作为对应类型组构的碳酸盐岩微量元素激光面扫描的扫描参数。

权利要求

1.一种碳酸盐岩微量元素激光面扫描的扫描参数确定方法，其中，该方法包括：步骤一：获取碳酸盐岩代表性岩样，所述碳酸盐岩代表性岩样包含待测成岩组构的全岩样品；

步骤二：观察碳酸盐岩代表性岩样的组构特征，确定组构尺寸，按照大小进行组构类型划分；

步骤三：针对各种类型的组构，分别进行微量元素激光面扫描，并确定面扫描空间分辨率、面扫描面积以及面扫描耗时，筛选出能够满足面扫描空间分辨率、面扫描面积以及面扫描耗时要求的扫描参数作为对应类型组构的碳酸盐岩微量元素激光面扫描的扫描参数；

其中，步骤三包括：

分别预设对应于各种类型组构的微量元素激光面扫描的扫描参数；

针对各种类型的组构，分别进行其预设扫描参数下的微量元素激光面扫描；

针对各种类型的组构，分别确定其预设扫描参数下的微量元素激光面扫描的面扫描空间分辨率、面扫描面积以及面扫描耗时；

针对各种类型的组构，若其满足面扫描空间分辨率、面扫描面积以及面扫描耗时要求；

则将预设的扫描参数作为该类型的组构的碳酸盐岩微量元素激光面扫描的扫描参数；

若不满足，则修改该类型的组构的碳酸盐岩微量元素激光面扫描的预设，重新进行微量元素激光面扫描，并重新确定修改后的预设扫描参数下的微量元素激光面扫描的面扫描空间分辨率、面扫描面积以及面扫描耗时，直至修改后的预设的扫描参数能够实现满足面扫描空间分辨率、面扫描面积以及面扫描耗时要求。

2.根据权利要求1所述的扫描参数确定方法，其中，按照大小进行组构类型划分，划分为较大组构、中等组构、超微组构三类。

3.根据权利要求2所述的扫描参数确定方法，其中，较大组构：直径≥1mm；中等组构：

0.2mm≤直径<1mm；超微组构：直径<0.2mm。

2

4.根据权利要求2所述的扫描参数确定方法，其中，较大组构：面积≥15mm ；中等组构：

2 2 2

1mm≥面积<15mm；超微组构：面积<1mm。

5.根据权利要求1所述的扫描参数确定方法，其中，所述碳酸盐岩代表性岩样经抛光处理；

所述碳酸盐岩代表性岩样厚度为60‑100μm。

6.根据权利要求1所述的扫描参数确定方法，其中，所述扫描参数包括束斑尺寸、能量密度、频率、移动速度和行间距。

7.根据权利要求1所述的扫描参数确定方法，其中，步骤三中，进行微量元素激光面扫

25 43 55 57 88 89 139 140 141 146 238描过程中，采集目标分析元素 Mg、Ca、Mn、Fe、Sr、Y、 La、 Ce、 Pr、 Nd、 U、

232

Th同位素。

8.根据权利要求1所述的扫描参数确定方法，其中，在进行微量元素激光面扫描前，对仪器进行调试；

观察碳酸盐岩代表性岩样的组构特征，确定组构尺寸，运用光学显微镜、阴极发光仪实现。

9.根据权利要求1‑8任一项所述的扫描参数确定方法，其中，所述面扫描空间分辨率、面扫描面积以及面扫描耗时要求包括：面扫描空间分辨率的横向分辨率不高于35μm、面扫描空间分辨率的纵向分辨率不高于2

50μm、面扫描面积不大于25mm以及面扫描耗时不超过6h的扫描参数作为对应类型组构的碳酸盐岩微量元素激光面扫描的扫描参数。

10.一种碳酸盐岩微量元素激光面扫描方法，其中，该方法包括：A、采用权利要求1‑9任一项所述的碳酸盐岩微量元素激光面扫描的扫描参数确定方法，确定各种类型组构的微量元素激光面扫描的扫描参数；

B、获取目标碳酸盐岩储层代表性岩样；

C、观察目标碳酸盐岩储层代表性岩样的组构特征，确定组构尺寸，按照与步骤A中相同的组构类型划分标准确定目标碳酸盐岩储层代表性岩样的组构类型；

D、基于目标碳酸盐岩储层代表性岩样的组构类型，进行步骤A确定的该类型组构的微量元素激光面扫描的扫描参数下的微量元素激光面扫描。

11.根据权利要求10所述的激光面扫描方法，其中，组构类型按照如下标准划分为较大组构、中等组构、超微组构三类：较大组构：直径≥1mm；中等组构：0.2mm≤直径<1mm；超微组构：直径<0.2mm。

12.根据权利要求10所述的激光面扫描方法，其中，组构类型按照如下标准划分为较大组构、中等组构、超微组构三类：

2 2 2 2

较大组构：面积≥15mm；中等组构：1mm≥面积<15mm；超微组构：面积<1mm。

13.根据权利要求11或12所述的激光面扫描方法，其中，确定的各种类型组构的微量元素激光面扫描的扫描参数为：2

较大组构：40‑50μm束斑、能量密度3J/cm 、频率20Hz、移动速度0.04‑0.05mm/s、行间距

40‑50μm；

2

中等组构：20‑30μm束斑、能量密度3J/cm 、频率20Hz、移动速度0.02‑0.03mm/s、行间距

20‑30μm；

2

超微组构：5‑10μm束斑、能量密度3J/cm、频率20Hz、移动速度0.005‑0.01mm/s、行间距

5‑10μm。

14.根据权利要求10所述的激光面扫描方法，其中，所述目标碳酸盐岩储层代表性岩样经抛光处理；

所述目标碳酸盐岩储层代表性岩样厚度为60‑100μm。

15.根据权利要求10所述的激光面扫描方法，其中，步骤D中，进行微量元素激光面扫描

25 43 55 57 88 89 139 140 141 146 238 232过程中，采集目标分析元素 Mg、Ca、Mn、Fe、Sr、Y、 La、 Ce、 Pr、 Nd、 U、 Th同位素。

16.根据权利要求10所述的激光面扫描方法，其中，步骤D中，在进行微量元素激光面扫描前，对仪器进行调试。

17.根据权利要求10所述的激光面扫描方法，其中，步骤C中，观察目标碳酸盐岩储层代表性岩样的组构特征，确定组构尺寸，运用光学显微镜、阴极发光仪实现。

说明书

一种碳酸盐岩微量元素激光面扫描的扫描参数确定方法

技术领域

[0001] 本发明属于石油天然气地质勘探中微量元素激光面扫描技术领域，特别涉及一种古老碳酸盐岩储层成岩‑孔隙演化恢复方法。

背景技术

[0002] 碳酸盐岩各成岩组构的微量元素特征可以识别成岩流体性质，进而判断成岩环境。目前微量元素测试技术主要包括3类：全岩溶液法、激光原位法和激光面扫描成像法。全岩溶液法由于需要取样50mg左右，并且只适合成分均质的碳酸盐岩胶结物；激光原位法可以获取单点(10‑100μm)的微量元素特征，但是容易遗漏多种结构组分并存的多组构信息；激光面扫描成像法由于制样简单(抛光加厚岩石薄片)、利用率高(可重复使用，包括阴极发光)、高分辨率原位分析(间隔>5μm)、极高的分析精度(ppb级别含量)等优势(参考文献：
Sylvester PJ，Matrix effects in  laser ablation‑ICP‑MS，Mineralogical Association of Canada，2008；汪方跃等，一个新的矿物面扫描分析方法开发和地质学应用，沉积学报，2017)，不仅可以快速全面获得各个成岩组构的微量元素组成特征，而且可得到从单个元素到元素比值的平面空间分布特点，以及任意线段和任意方位的元素定量数据，由此对于研究成岩流体示踪和成岩环境识别有重要意义。

[0003] 而激光面扫描过程中，由于扫描参数与目的组构尺寸不符，测得的元素平面信息不能全面反映成岩组构特征；或者由于参数选择不当，导致某些元素的信号计数异常而不能获取该元素结果。总之，碳酸盐岩微量元素激光面扫描的扫描参数的确定，直接影响到碳酸盐岩微量元素激光面扫描的结果准确度，如何确定合适的碳酸盐岩微量元素激光面扫描的扫描参数是本领域系带解决的难题。

[0004] 基于此要想解决这一问题，需要根据目的组构来选取激光面扫描参数，以期快速全面获得各成岩组构的微量元素组成特征。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种能够确定合适的碳酸盐岩微量元素激光面扫描的扫描参数的方法，利用该方法确定的扫面参数进行碳酸盐岩微量元素激光面扫描，能够快速全面得到成岩组构的高分辨率高精度元素面扫描成像结果。

[0006] 为了实现上述目的，本发明提供了一种碳酸盐岩微量元素激光面扫描的扫描参数确定方法，其中，该方法包括：

[0007] 步骤一：获取碳酸盐岩代表性岩样，所述碳酸盐岩代表性岩样包含待测成岩组构的全岩样品；

[0008] 步骤二：观察碳酸盐岩代表性岩样的组构特征，确定组构尺寸，按照大小进行组构类型划分；

[0009] 步骤三：针对各种类型的组构，分别进行微量元素激光面扫描，并确定面扫描空间分辨率、面扫描面积以及面扫描耗时，筛选出能够满足面扫描空间分辨率、面扫描面积以及面扫描耗时要求的扫描参数作为对应类型组构的碳酸盐岩微量元素激光面扫描的扫描参数。

[0010] 在上述碳酸盐岩微量元素激光面扫描的扫描参数确定方法中，优选地，步骤三包括：

[0011] 分别预设对应于各种类型组构的微量元素激光面扫描的扫描参数；

[0012] 针对各种类型的组构，分别进行其预设扫描参数下的微量元素激光面扫描；

[0013] 针对各种类型的组构，分别确定其预设扫描参数下的微量元素激光面扫描的面扫描空间分辨率、面扫描面积以及面扫描耗时；

[0014] 针对各种类型的组构，若其满足面扫描空间分辨率、面扫描面积以及面扫描耗时要求；

[0015] 则将预设的扫描参数作为该类型的组构的碳酸盐岩微量元素激光面扫描的扫描参数；

[0016] 若不满足，则修改该类型的组构的碳酸盐岩微量元素激光面扫描的预设，重新进行微量元素激光面扫描，并重新确定修改后的预设扫描参数下的微量元素激光面扫描的面扫描空间分辨率、面扫描面积以及面扫描耗时，直至修改后的预设的扫描参数能够实现满足面扫描空间分辨率、面扫描面积以及面扫描耗时要求。

[0017] 在上述碳酸盐岩微量元素激光面扫描的扫描参数确定方法中，优选地，按照大小进行组构类型划分，划分为较大组构、中等组构、超微组构三类；

[0018] 在一实施方式中，较大组构：直径≥1mm；中等组构：0.2mm≤直径<1mm；超微组构：直径<0.2mm；

[0019] 在一实施方式中，较大组构：面积≥15mm2；中等组构：1mm2≥面积<15mm2；超微组2
构：面积<1mm；

[0020] 通常情况下，较大组构包括豆粒、雾心亮边粗晶‑砾晶、砾屑、阴极发光具环带结构晶体等；中等组构包括鲕粒、雾心亮边中晶‑细晶、砂屑、阴极发光具环带结构晶体等；超微组构包括小鲕粒、粉细晶‑泥晶、粉屑‑砂屑、阴极发光环带结构晶体等。

[0021] 在上述碳酸盐岩微量元素激光面扫描的扫描参数确定方法中，优选地，所述碳酸盐岩代表性岩样经抛光处理。

[0022] 在上述碳酸盐岩微量元素激光面扫描的扫描参数确定方法中，优选地，所述碳酸盐岩代表性岩样厚度为60‑100μm。

[0023] 在上述碳酸盐岩微量元素激光面扫描的扫描参数确定方法中，优选地，所述扫描参数包括束斑尺寸、能量密度、频率、移动速度和行间距。

[0024] 在上述碳酸盐岩微量元素激光面扫描的扫描参数确定方法中，优选地，步骤三中，25 43 55 57 88 89 139
进行微量元素激光面扫描过程中，采集目标分析元素 Mg、Ca、Mn、Fe、Sr、Y、 La、
140 141 146 238 232
Ce、 Pr、 Nd、 U、 Th等同位素。在一具体实施方式中，步骤三中，进行微量元素激光面扫描过程中，均在低分辨率条件下检测，检测采用triple模式，采样积分时间控制在150‑
200ms左右。在一具体实施方式中，步骤三中，进行微量元素激光面扫描后数据以强度格式(cps)导出进行处理，进而确定面扫描空间分辨率、面扫描面积以及面扫描耗时。

[0025] 在上述碳酸盐岩微量元素激光面扫描的扫描参数确定方法中，优选地，在进行微量元素激光面扫描前，对仪器进行调试。在一具体实施方式中，选择用如下激光剥蚀系统和电感耦合等离子质谱仪：RESOLution S‑155(Resonetics)193nm ArF准分子激光(CompexPro 102,Coherent)和iCap RQ ICP‑MS；仪器主要参数设置：氦气载气流量为
43
0.35L/min，氩气流量为0.9L/min；仪器调谐至最高灵敏度的同时降低背景值至最低：Ca：
25 238 232 88 89 139 140 141 146
820cps，RSD：46％；Mg：120cps，RSD：81％； U、 Th、Sr、Y、 La、 Ce、 Pr、 Nd等的cps值为0，RSD为0％。

[0026] 在上述碳酸盐岩微量元素激光面扫描的扫描参数确定方法中，优选地，观察碳酸盐岩代表性岩样的组构特征，确定组构尺寸，运用光学显微镜、阴极发光仪等仪器实现。

[0027] 在上述碳酸盐岩微量元素激光面扫描的扫描参数确定方法中，步骤三中，确定面扫描空间分辨率、面扫描面积以及面扫描耗时采用本领域常规手段进行即可；例如，使用国内软件LaIcpMsSoftware进行，使用国外软件Iolite等进行；目前最常用的面扫描数据处理和成像软件为澳大利亚墨尔本大学的Iolite软件。

[0028] 在上述碳酸盐岩微量元素激光面扫描的扫描参数确定方法中，优选地，所述满足面扫描空间分辨率、面扫描面积以及面扫描耗时要求包括：

[0029] 面扫描空间分辨率的横向分辨率不高于35μm、面扫描空间分辨率的纵向分辨率不2
高于50μm、面扫描面积不大于25mm、面扫描耗时不超过6h扫描参数作为对应类型组构的碳酸盐岩微量元素激光面扫描的扫描参数。

[0030] 本发明还提供了一种碳酸盐岩微量元素激光面扫描方法，其中，该方法包括：

[0031] A、采用上述碳酸盐岩微量元素激光面扫描的扫描参数确定方法，确定各种类型组构的微量元素激光面扫描的扫描参数；

[0032] B、获取目标碳酸盐岩储层代表性岩样；

[0033] C、观察目标碳酸盐岩储层代表性岩样的组构特征，确定组构尺寸，按照与步骤A中相同的组构类型划分标准确定目标碳酸盐岩储层代表性岩样的组构类型；

[0034] D、基于目标碳酸盐岩储层代表性岩样的组构类型，进行步骤A确定的该类型组构的微量元素激光面扫描的扫描参数下的微量元素激光面扫描。

[0035] 在上述碳酸盐岩微量元素激光面扫描方法中，优选地，组构类型按照如下标准划分为较大组构、中等组构、超微组构三类；

[0036] 在一实施方式中，较大组构：直径≥1mm；中等组构：0.2mm≤直径<1mm；超微组构：直径<0.2mm；

[0037] 在一实施方式中，较大组构：面积≥15mm2；中等组构：1mm2≥面积<15mm2；超微组2
构：面积<1mm；

[0038] 通常情况下，较大组构包括豆粒、雾心亮边粗晶‑砾晶、砾屑、阴极发光具环带结构晶体等；中等组构包括鲕粒、雾心亮边中晶‑细晶、砂屑、阴极发光具环带结构晶体等；超微组构包括小鲕粒、粉细晶‑泥晶、粉屑‑砂屑、阴极发光环带结构晶体等；

[0039] 更优选地，确定的各种类型组构的微量元素激光面扫描的扫描参数为：

[0040] 较大组构：40‑50μm束斑、能量密度3J/cm2、频率20Hz、移动速度0.04‑0.05mm/s、行间距40‑50μm；

[0041] 中等组构：20‑30μm束斑、能量密度3J/cm2、频率20Hz、移动速度0.02‑0.03mm/s、行间距20‑30μm；

[0042] 超微组构：5‑10μm束斑、能量密度3J/cm2、频率20Hz、移动速度0.005‑0.01mm/s、行间距5‑10μm。

[0043] 在上述碳酸盐岩微量元素激光面扫描方法中，优选地，所述目标碳酸盐岩储层代表性岩样经抛光处理。

[0044] 在上述碳酸盐岩微量元素激光面扫描方法中，优选地，所述目标碳酸盐岩储层代表性岩样厚度为60‑100μm。

[0045] 在上述碳酸盐岩微量元素激光面扫描方法中，优选地，步骤D中，进行微量元素激25 43 55 57 88 89 139 140 141 146
光面扫描过程中，采集目标分析元素 Mg、Ca、Mn、Fe、Sr、Y、 La、 Ce、 Pr、 Nd
238 232
、 U、 Th等同位素。在一具体实施方式中，步骤D中，进行微量元素激光面扫描过程中，均在低分辨率条件下检测，检测采用triple模式，采样积分时间控制在190ms左右。

[0046] 在上述碳酸盐岩微量元素激光面扫描方法中，优选地，步骤D中，在进行微量元素激光面扫描前，对仪器进行调试。在一具体实施方式中，选择用如下激光剥蚀系统和电感耦合等离子质谱仪：RESOLution S‑155(Resonetics)193nm ArF准分子激光(CompexPro 102,Coherent)和iCap RQ ICP‑MS；仪器主要参数设置：氦气载气流量为0.35L/min，氩气流量为43 25
0.9L/min；仪器调谐至最高灵敏度的同时降低背景值至最低：Ca：820cps，RSD：46％；Mg：
238 232 88 89 139 140 141 146
120cps，RSD：81％； U、 Th、Sr、Y、 La、 Ce、 Pr、 Nd等的cps值为0，RSD为0％。

[0047] 在上述碳酸盐岩微量元素激光面扫描方法中，优选地，C、观察目标碳酸盐岩储层代表性岩样的组构特征，确定组构尺寸，运用光学显微镜、阴极发光仪等仪器实现。

[0048] 虽然激光面扫描成像法可以获得各成岩组构的微量元素特征，但是相较激光原位法单点分析时间只需约1min来说，激光面扫描成像法根据扫描精度和扫描区域，一般耗时2‑8h。考虑到面扫描成像准确性清晰性以及测试仪器稳定性等因素，发明人创造性的提出根据目的组构的尺寸来选择合适的激光面扫描参数，以期快速全面获得各成岩组构的微量元素组成特征。

[0049] 本发明提供的技术方案，能够有效筛选出对应不同尺寸组构的合适的微量元素激光面扫描扫描参数。基于该扫描参数进行碳酸盐岩微量元素激光面扫描，能够实现在保证仪器最佳测试状态下，快速全面得到不同尺寸成岩组构的高分辨率高精度元素面扫描成像结果。

附图说明

[0050] 图1为本发明一实施例提供的碳酸盐岩微量元素激光面扫描的扫描参数确定方法的流程示意图。

[0051] 图2为本发明一实施例提供的碳酸盐岩微量元素激光面扫描方法的流程示意图。

[0052] 图3为本发明实施例1中碳酸盐岩微量元素激光面扫描的扫描参数确定方法的技术流程图。

[0053] 图4A为本发明实施例1中碳酸盐岩代表性岩样的全貌图。

[0054] 图4B为本发明实施例1中碳酸盐岩代表性岩样的阴极发光图。

[0055] 图4C为本发明实施例1中碳酸盐岩代表性岩样的单偏光显微图。

[0056] 图4D为本发明实施例1中碳酸盐岩代表性岩样的正交偏光显微图。

[0057] 图5A为本发明实施例1中位置1按较大组构对应的阴极发光图。

[0058] 图5B为本发明实施例1中位置1按较大组构对应的扫描参数进行微量元素激光面扫描的Mn55元素成像结果图。

[0059] 图5C为本发明实施例1中位置1按较大组构对应的扫描参数进行微量元素激光面扫描的Fe57元素成像结果图。

[0060] 图6A为本发明实施例1中位置2按中等组构对应的阴极发光图。

[0061] 图6B为本发明实施例1中位置2按中等组构对应的扫描参数进行微量元素激光面扫描的Mn55元素成像结果图。

[0062] 图6C为本发明实施例1中位置2按中等组构对应的扫描参数进行微量元素激光面扫描的Fe57元素成像结果图。

[0063] 图7A为本发明实施例1中位置3按超微组构对应的阴极发光图。

[0064] 图7B为本发明实施例1中位置3按超微组构对应的扫描参数进行微量元素激光面扫描的Mn55元素成像结果图。

[0065] 图7C为本发明实施例1中位置3按超微组构对应的扫描参数进行微量元素激光面扫描的Fe57元素成像结果图。

具体实施方式

[0066] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。

[0067] 下面参考本发明的若干代表性实施方式，详细阐述本发明的原理和精神。

[0068] 参见图1，本发明提供了一种碳酸盐岩微量元素激光面扫描的扫描参数确定方法，其中，该方法包括：

[0069] 步骤S1：获取碳酸盐岩代表性岩样，所述碳酸盐岩代表性岩样包含待测成岩组构的全岩样品；

[0070] 步骤S2：观察碳酸盐岩代表性岩样的组构特征，确定组构尺寸，按照大小进行组构类型划分；

[0071] 步骤S3：针对各种类型的组构，分别进行微量元素激光面扫描，并确定面扫描空间分辨率、面扫描面积以及面扫描耗时，筛选出能够满足面扫描空间分辨率、面扫描面积以及面扫描耗时要求的扫描参数作为对应类型组构的碳酸盐岩微量元素激光面扫描的扫描参数。

[0072] 进一步地，步骤S3包括：

[0073] 步骤S31：分别预设对应于各种类型组构的微量元素激光面扫描的扫描参数；

[0074] 步骤S32：针对各种类型的组构，分别进行其预设扫描参数下的微量元素激光面扫描；

[0075] 步骤S33：针对各种类型的组构，分别确定其预设扫描参数下的微量元素激光面扫描的面扫描空间分辨率、面扫描面积以及面扫描耗时；

[0076] 步骤S34：针对各种类型的组构，若其满足面扫描空间分辨率、面扫描面积以及面扫描耗时要求；

[0077] 则将预设的扫描参数作为该类型的组构的碳酸盐岩微量元素激光面扫描的扫描参数；

[0078] 若不满足，则修改该类型的组构的碳酸盐岩微量元素激光面扫描的预设，重新进行微量元素激光面扫描，并重新确定修改后的预设扫描参数下的微量元素激光面扫描的面扫描空间分辨率、面扫描面积以及面扫描耗时，直至修改后的预设的扫描参数能够实现满足面扫描空间分辨率、面扫描面积以及面扫描耗时要求。

[0079] 进一步地，按照大小进行组构类型划分，划分为较大组构、中等组构、超微组构三类；

[0080] 其中，可以按照如下标准进行划分：

[0081] 较大组构：直径≥1mm；

[0082] 中等组构：0.2mm≤直径<1mm；

[0083] 超微组构：直径<0.2mm；

[0084] 其中，可以按照如下标准进行划分：

[0085] 较大组构：面积≥15mm2；

[0086] 中等组构：1mm2≥面积<15mm2；

[0087] 超微组构：面积<1mm2；

[0088] 通常情况下，较大组构包括豆粒、雾心亮边粗晶‑砾晶、砾屑、阴极发光具环带结构晶体等；中等组构包括鲕粒、雾心亮边中晶‑细晶、砂屑、阴极发光具环带结构晶体等；超微组构包括小鲕粒、粉细晶‑泥晶、粉屑‑砂屑、阴极发光环带结构晶体等。

[0089] 进一步地，碳酸盐岩代表性岩样经抛光处理。

[0090] 进一步地，碳酸盐岩代表性岩样厚度为100μm。

[0091] 进一步地，扫描参数包括束斑尺寸、能量密度、频率、移动速度和行间距。

[0092] 进一步地，步骤S3中，进行微量元素激光面扫描过程中，采集目标分析元素25Mg、43 55 57 88 89 139 140 141 146 238 232
Ca、Mn、Fe、Sr、Y、 La、 Ce、 Pr、 Nd、 U、 Th等同位素；

[0093] 其中，步骤S3中，进行微量元素激光面扫描过程中，可以均在低分辨率条件下检测，检测可以采用triple模式，采样积分时间控制在190ms左右；

[0094] 其中，步骤S3中，进行微量元素激光面扫描后数据可以以强度格式(cps)导出进行处理，进而确定面扫描空间分辨率、面扫描面积以及面扫描耗时。

[0095] 进一步地，在进行微量元素激光面扫描前，对仪器进行调试；

[0096] 例如，选择用如下激光剥蚀系统和电感耦合等离子质谱仪：RESOLution S‑155(Resonetics)193nm ArF准分子激光(CompexPro 102,Coherent)和iCap RQ ICP‑MS；仪器主要参数设置：氦气载气流量为0.35L/min，氩气流量为0.9L/min；仪器调谐至最高灵敏度43 25 238 232 88
的同时降低背景值至最低：Ca：820cps，RSD：46％；Mg：120cps，RSD：81％； U、 Th、Sr
89 139 140 141 146
、Y、 La、 Ce、 Pr、 Nd等的cps值为0，RSD为0％。

[0097] 进一步地，观察碳酸盐岩代表性岩样的组构特征，确定组构尺寸，运用光学显微镜、阴极发光仪等仪器实现。

[0098] 进一步地，步骤S3中，确定面扫描空间分辨率、面扫描面积以及面扫描耗时采用本领域常规手段进行即可；例如，使用国内软件LaIcpMsSoftware进行，使用国外软件Iolite等进行；目前最常用的面扫描数据处理和成像软件为加州大学伯克利分校地质年代学中心Ludwig教授编写的基于Isoplot平台的Iolite软件。

[0099] 进一步地，面扫描空间分辨率、面扫描面积以及面扫描耗时要求包括：

[0100] 面扫描空间分辨率的横向分辨率不高于35μm、面扫描空间分辨率的纵向分辨率不2
高于50μm、面扫描面积不大于25mm、面扫描耗时不超过6h的扫描参数作为对应类型组构的碳酸盐岩微量元素激光面扫描的扫描参数。

[0101] 参见图2，本发明提供了一种碳酸盐岩微量元素激光面扫描方法，其中，该方法包括：

[0102] 步骤S21：获取碳酸盐岩代表性岩样，所述碳酸盐岩代表性岩样包含待测成岩组构的全岩样品；

[0103] 步骤S22：观察碳酸盐岩代表性岩样的组构特征，确定组构尺寸，按照大小进行组构类型划分；

[0104] 步骤S23：针对各种类型的组构，分别进行微量元素激光面扫描，并确定面扫描空间分辨率、面扫描面积以及面扫描耗时，筛选出能够满足面扫描空间分辨率、面扫描面积以及面扫描耗时要求的扫描参数作为对应类型组构的碳酸盐岩微量元素激光面扫描的扫描参数；

[0105] 步骤S24：获取目标碳酸盐岩储层代表性岩样；

[0106] 步骤S25：观察目标碳酸盐岩储层代表性岩样的组构特征，确定组构尺寸，按照与步骤S22中相同的组构类型划分标准确定目标碳酸盐岩储层代表性岩样的组构类型；

[0107] 步骤S26：基于目标碳酸盐岩储层代表性岩样的组构类型，进行步骤S23确定的该类型组构的微量元素激光面扫描的扫描参数下的微量元素激光面扫描。

[0108] 进一步地，步骤S23包括：

[0109] 步骤S231：分别预设对应于各种类型组构的微量元素激光面扫描的扫描参数；

[0110] 步骤S232：针对各种类型的组构，分别进行其预设扫描参数下的微量元素激光面扫描；

[0111] 步骤S233：针对各种类型的组构，分别确定其预设扫描参数下的微量元素激光面扫描的面扫描空间分辨率、面扫描面积以及面扫描耗时；

[0112] 步骤S234：针对各种类型的组构，若其满足面扫描空间分辨率、面扫描面积以及面扫描耗时要求；

[0113] 则将预设的扫描参数作为该类型的组构的碳酸盐岩微量元素激光面扫描的扫描参数；

[0114] 若不满足，则修改该类型的组构的碳酸盐岩微量元素激光面扫描的预设，重新进行微量元素激光面扫描，并重新确定修改后的预设扫描参数下的微量元素激光面扫描的面扫描空间分辨率、面扫描面积以及面扫描耗时，直至修改后的预设的扫描参数能够实现满足面扫描空间分辨率、面扫描面积以及面扫描耗时要求。

[0115] 进一步地，按照大小进行组构类型划分，划分为较大组构、中等组构、超微组构三类；

[0116] 其中，可以按照如下标准进行划分：

[0117] 较大组构：直径≥1mm；

[0118] 中等组构：0.2mm≤直径<1mm；

[0119] 超微组构：直径<0.2mm；

[0120] 其中，可以按照如下标准进行划分：

[0121] 较大组构：面积≥15mm2；

[0122] 中等组构：1mm2≥面积<15mm2；

[0123] 超微组构：面积<1mm2；

[0124] 通常情况下，较大组构包括豆粒、雾心亮边粗晶‑砾晶、砾屑、阴极发光具环带结构晶体等；中等组构包括鲕粒、雾心亮边中晶‑细晶、砂屑、阴极发光具环带结构晶体等；超微组构包括小鲕粒、粉细晶‑泥晶、粉屑‑砂屑、阴极发光环带结构晶体等；

[0125] 更进一步地，确定的各种类型组构的微量元素激光面扫描的扫描参数为：

[0126] 较大组构：40‑50μm束斑、能量密度3J/cm2、频率20Hz、移动速度0.04‑0.05mm/s、行间距40‑50μm；

[0127] 中等组构：20‑30μm束斑、能量密度3J/cm2、频率20Hz、移动速度0.02‑0.03mm/s、行间距20‑30μm；

[0128] 超微组构：5‑10μm束斑、能量密度3J/cm2、频率20Hz、移动速度0.005‑0.01mm/s、行间距5‑10μm。

[0129] 进一步地，碳酸盐岩代表性岩样经抛光处理。

[0130] 进一步地，碳酸盐岩代表性岩样厚度为60‑100μm。

[0131] 进一步地，扫描参数包括束斑尺寸、能量密度、频率、移动速度和行间距。

[0132] 进一步地，步骤S23中，进行微量元素激光面扫描过程中，采集目标分析元素25Mg43 55 57 88 89 139 140 141 146 238 232
、Ca、Mn、Fe、Sr、Y、 La、 Ce、 Pr、 Nd、 U、 Th等同位素；

[0133] 其中，步骤S23中，进行微量元素激光面扫描过程中，可以均在低分辨率条件下检测，检测可以采用triple模式，采样积分时间控制在190ms左右；

[0134] 其中，步骤S23中，进行微量元素激光面扫描后数据可以以强度格式(cps)导出进行处理，进而确定面扫描空间分辨率、面扫描面积以及面扫描耗时。

[0135] 进一步地，在进行微量元素激光面扫描前，对仪器进行调试；

[0136] 例如，选择用如下激光剥蚀系统和电感耦合等离子质谱仪：RESOLution S‑155(Resonetics)193nm ArF准分子激光(CompexPro 102,Coherent)和iCap RQ ICP‑MS；仪器主要参数设置：氦气载气流量为0.35L/min，氩气流量为0.9L/min；仪器调谐至最高灵敏度43 25 238 232 88
的同时降低背景值至最低：Ca：820cps，RSD：46％；Mg：120cps，RSD：81％； U、 Th、Sr
89 139 140 141 146
、Y、 La、 Ce、 Pr、 Nd等的cps值为0，RSD为0％。

[0137] 进一步地，观察碳酸盐岩代表性岩样的组构特征，确定组构尺寸，运用光学显微镜、阴极发光仪等仪器实现。

[0138] 进一步地，步骤S23中，确定面扫描空间分辨率、面扫描面积以及面扫描耗时采用本领域常规手段进行即可；例如，使用国内软件LaIcpMsSoftware进行，使用国外软件Iolite等进行；目前最常用的面扫描数据处理和成像软件为澳大利亚墨尔本大学的Iolite软件。

[0139] 进一步地，面扫描空间分辨率、面扫描面积以及面扫描耗时要求包括：

[0140] 面扫描空间分辨率的横向分辨率不高于35μm、面扫描空间分辨率的纵向分辨率不2
高于50μm、面扫描面积不大于25mm、面扫描耗时不超过6h的扫描参数作为对应类型组构的碳酸盐岩微量元素激光面扫描的扫描参数。

[0141] 进一步地，目标碳酸盐岩储层代表性岩样经抛光处理。

[0142] 进一步地，目标碳酸盐岩储层代表性岩样厚度为100μm。

[0143] 进一步地，步骤S26中，进行微量元素激光面扫描过程中，采集目标分析元素25Mg43 55 57 88 89 139 140 141 146 238 232
、Ca、Mn、Fe、Sr、Y、 La、 Ce、 Pr、 Nd、 U、 Th等同位素；

[0144] 其中，步骤S26中，进行微量元素激光面扫描过程中，可以均在低分辨率条件下检测，检测可以采用triple模式，采样积分时间控制在190ms左右。

[0145] 进一步地，步骤S26中，在进行微量元素激光面扫描前，对仪器进行调试；

[0146] 例如，选择用如下激光剥蚀系统和电感耦合等离子质谱仪：RESOLution S‑155(Resonetics)193nm ArF准分子激光(CompexPro 102,Coherent)和iCap RQ ICP‑MS；仪器主要参数设置：氦气载气流量为0.35L/min，氩气流量为0.9L/min；仪器调谐至最高灵敏度43 25 238 232 88
的同时降低背景值至最低：Ca：820cps，RSD：46％；Mg：120cps，RSD：81％； U、 Th、Sr
89 139 140 141 146
、Y、 La、 Ce、 Pr、 Nd等的cps值为0，RSD为0％。

[0147] 进一步地，步骤S25中，观察目标碳酸盐岩储层代表性岩样的组构特征，确定组构尺寸，运用光学显微镜、阴极发光仪等仪器实现。

[0148] 实施例1

[0149] 本实施例提供了一种碳酸盐岩微量元素激光面扫描的扫描参数确定方法，该方法使用四川盆地震旦系灯影组二段的粗晶白云石胶结物进行激光面扫描成像测试确定扫描参数，流程如图3所示，具体包括以下步骤：

[0150] 步骤一、样品制备：

[0151] 进行有目的的取样，将包含待测成岩组构的全岩样品磨成100μm厚度的薄片，抛光(如图4A)。

[0152] 步骤二、镜下观察形貌特征：

[0153] 进行镜下显微组构特征观察(包括透射光、正交偏光以及阴极发光观察)，并拍照(如图4B、图4C、图4D)。

[0154] 步骤三：确定组构尺寸：

[0155] 经透射光和正交偏光显微观察，图4A中的位置1、2、3处的组构均为：粗晶白云石；阴极射线下，粗晶白云石可分为2个胶结世代，第一世代胶结物不发光，第二世代胶结物发橙色光，并具环带结构(如图4B、图4C、图4D)；

[0156] 按照如下标准对组构进行分类：较大组构：直径≥1mm；中等组构：0.2mm≤直径<1mm；超微组构：直径<0.2mm；

[0157] 图4A中的位置1处划为较大组构，位置2处划为中等组构，位置3处划为超微组构。

[0158] 步骤四：调试仪器：

[0159] 调试激光剥蚀系统和电感耦合等离子质谱仪的仪器参数；仪器主要参数设置为氦气载气流量为0.35L/min，氩气流量为0.9L/min；仪器调谐至最高灵敏度的同时降低背景值43 25 238 232 88 89 139 140
至最低：Ca：820cps，RSD：46％；Mg：120cps，RSD：81％； U、 Th、Sr、Y、 La、 Ce、
141 146
Pr、 Nd等的cps值为0，RSD为0％。

[0160] 步骤五：建立机上测试方法

[0161] 测试过程中主要采集目标分析元素25Mg、44Ca、55Mn、57Fe、88Sr、89Y、139La、140Ce、141Pr等同位素，均在低分辨率条件下检测，检测采用triple模式，采样积分时间控制在199ms；

[0162] 中等组构预设扫描参数为：扫描束斑20μm、能量密度3J/cm2、频率20Hz、移动速度0.02mm/s、行间距20μm；

[0163] 较大组构预设扫描参数为：扫描束斑50μm、能量密度3J/cm2、频率20Hz、移动速度0.05mm/s、行间距50μm；

[0164] 超微组构预设扫描参数为：扫描束斑10μm、能量密度3J/cm2、频率20Hz、移动速度0.01mm/s、行间距10μm。

[0165] 对图4A中的位置1采用较大组构预设扫描参数进行微量元素激光面扫描(结果如图5A‑图5C所示)，对图4A中的位置2采用中等组构预设扫描参数进行微量元素激光面扫描(结果如图6A‑图6C所示)，对图4A中的位置3采用超微组构预设扫描参数进行微量元素激光面扫描(结果如图7A‑图7C所示)，最终数据以强度格式(cps)导出进行处理。

[0166] 步骤六：数据处理：

[0167] 本次测试选用的面扫描数据处理和成像软件为澳大利亚墨尔本大学的Iolite软件。

[0168] 步骤七：元素成像结果对比，包括计算空间分辨率、计算扫描面积、计算面扫时间、对比成像结果：

[0169] (1)计算空间分辨率：较大组构参数面扫描区域：横向分辨率31.35μm，纵向分辨率50μm；中等组构参数面扫描区域：横向分辨率11.98μm，纵向分辨率20μm；超微组构参数面扫描区域：横向分辨率5.08μm，纵向分辨率10μm；

[0170] (2)计算面扫描的面积：区域1扫描尺寸3.30×2.70mm，扫描面积8.91mm2；区域2扫2 2
描尺寸1.03×2.30mm，扫描面积2.36mm；区域3扫描尺寸3.30×0.60mm，扫描面积1.98mm；

[0171] (3)计算面扫描时间：区域1耗时1h5m；区域2耗时1h40m；区域3耗时5h50m。

[0172] (4)对比成像结果：区域1可辨识出暗色条带和亮色条带；区域2可辨识暗色条带、亮色条带和黑色条带；区域3可辨识暗色条带、亮色条带、黑色条带和震荡环带。

[0173] 步骤八：确定面扫描参数

[0174] 综合考虑扫描面积、成像清晰度、测试耗时等因素，确定不同组构的面扫描束斑参数：

[0175] 针对各种类型的组构，若其满足如下条件：

[0176] 面扫描空间分辨率的横向分辨率不高于35μm、面扫描空间分辨率的纵向分辨率不2
高于50μm、面扫描面积不大于25mm、面扫描耗时不超过6h；

[0177] 则将预设的扫描参数作为该类型的组构的碳酸盐岩微量元素激光面扫描的扫描参数；

[0178] 若不满足，则修改该类型的组构的碳酸盐岩微量元素激光面扫描的预设，重新进行微量元素激光面扫描，并重新确定修改后的预设扫描参数下的微量元素激光面扫描的面扫描空间分辨率、面扫描面积以及面扫描耗时，直至满足面扫描空间分辨率的横向分辨率2
不高于35μm、面扫描空间分辨率的纵向分辨率不高于50μm、面扫描面积不大于25mm、面扫描耗时6h；

[0179] 在本实施例中，采用较大组构预设扫面参数进行微量元素激光面扫描，能够满足上述面扫描空间分辨率的横向分辨率、面扫描空间分辨率的纵向分辨率以及面扫描面积、面扫描耗时的要求；采用中等组构预设扫面参数进行微量元素激光面扫描，能够满足上述面扫描空间分辨率的横向分辨率、面扫描空间分辨率的纵向分辨率、面扫描面积以及面扫描耗时的要求；采用超微组构预设扫面参数进行微量元素激光面扫描，能够满足上述面扫描空间分辨率的横向分辨率、面扫描空间分辨率的纵向分辨率、面扫描面积以及面扫描耗时的要求；

[0180] 因此，确定的碳酸盐岩微量元素激光面扫描的扫描参数为：

[0181] 对于较大结构组分(直径>1mm/面积>15mm2)，包括豆粒、雾心亮边粗晶‑砾晶、砾屑、阴极发光具环带结构晶体等，选择50μm束斑、移动速度0.05mm/s、行间距50μm等参数进行面扫描；

[0182] 中等组构(0.2mm<直径<1mm/1mm2<面积<15mm2)，包括鲕粒、雾心亮边中晶‑细晶、砂屑、阴极发光具环带结构晶体等，选择20μm束斑、移动速度0.02mm/s、行间距20μm等参数进行面扫描；

[0183] 超微组构(直径<0.2mm/面积<1mm2)，包括小鲕粒、粉细晶‑泥晶、粉屑‑砂屑、阴极发光具环带结构晶体等，选择10μm束斑、移动速度0.01mm/s、行间距10μm等参数进行面扫描；

[0184] 这样可以在保证仪器最佳测试状态下，快速全面得到不同成岩组构的高分辨率高精度元素面扫描成像结果。