碳酸盐矿物分布广泛,是地球上常见的矿物类型之一。其成因和热物性参数方面的研究对于碳酸盐储层地热资源的利用具有重要意义。本文利用MS晶体模拟软件,对方解石-白云石-菱镁石交代过程中晶体结构变化规律进行了模拟与分析。通过建立不同碳酸盐矿物晶体模型,计算了常见碳酸盐矿物的热物性参数及其变化规律,获得了碳酸盐矿物热物性参数与平均原子重量之间的定量关系,预测了含铁白云石的热学性质。对华北地区典型白云岩样品的热导率和比热进行了测试和模拟。在传统方法的基础上利用新的技术手段和思路对碳酸盐矿物进行研究,旨在为碳酸盐矿物的开发利用提供一定的理论基础。主要内容如下:利用MS晶体模拟软件,对方解石-白云石-菱镁石形成过程中晶体结构变化过程进行模拟分析。结果表明,在交代过程中,晶体104和116衍射峰角度逐渐增大,且116衍射峰相对强度逐渐增强。晶体内部碳酸钙百分含量与晶体104和116衍射峰网面间距和衍射角度之间存在着良好的线性关系。另外,含铁白云石中碳酸铁百分含量与104和116衍射峰网面间距和衍射角度之间存在着良好的线性关系。通过建立常见碳酸盐矿物晶体模型,计算了常见碳酸盐矿物热物理参数及其随温度变化规律,获得了碳酸盐矿物不同温度下热物理参数随平均原子重量变化关系,预测了含铁白云石的热物理参数。结果表明,比热容和熵值随着温度升高不断增加,热导率和热扩散率随着温度增加则有所降低。碳酸盐矿物的热学性质与平均原子重量显著相关,且在不同温度下都具有较好的规律性,并进一步得到了含铁白云石不同温度下的热导率和比热容数值。对华北地区部分典型白云岩样品的比热容和热导率进行测试和模拟,并得到实际样品在不同温度下的热导率和比热容数值。结果表明,华北地区白云岩样品纯度较高,成因多为蒸发潮坪环境下生成的白云岩矿物,孔隙率较小。结合模拟结果,可以得到不同温度下实际白云岩样品热导率和比热容数值的分布范围。