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当CO2以天然方式或人工方式注入到含水砂岩时，成岩流体将转变成弱酸性流体，引起宿主砂岩中不稳定矿物（如碳酸盐、长石）的分解和新矿物的沉淀，进而使砂岩的孔隙度、渗透率和地层水地球化学特征发生改变。CO2注入砂岩后，仅有少量CO2溶解于水中以气体形式存在，大部分CO2以次生矿物形式（如方解石、白云石、菱铁矿等）被“固化”在宿主砂岩中，形成的典型自生矿物组合为：片钠铝石±含铁碳酸盐矿物±其它碳酸盐矿物组合和铁白云石＋高岭石＋自生石英组合。其中，前一种矿物组合是示踪CO2运移、聚集的典型自生矿