准噶尔盆地东部石炭系火山岩储层地质特征及油气意义

准噶尔盆地东部石炭系火山岩油气藏勘探近年来取得了重大成就。该区石炭系巴塔玛依内山组火山岩储层类型多样,包括玄武岩、安山岩和流纹岩等火山熔岩,火山集块、火山角砾岩、凝灰岩等火山碎屑岩以及各种沉积—火山岩。火山岩存在多期次、间歇性喷发的特征,一般至少可以划分为3个喷发期次,沉积岩夹层是其主要喷发间断面,两个沉积夹层之间的火山岩层段是有利储集段带。该区石炭纪古火山机构类型多样,近火山通道火山角砾岩发育,是有利的储集相带。综合古生物化石证据和同位素年代学资料,火山活动时限为早石炭世,该区石炭系地层自下而上应为下石炭统塔木岗组、滴水泉组和巴塔玛依内山组;上石炭统为石钱滩组。     

东准噶尔卡拉麦里地区巴塔玛依内山组火山岩特征和年代确定

巴塔玛依内山组火山岩在新疆准噶尔盆地东部及其周缘山区广泛分布,是陆东、五彩湾等地区卡拉麦里大气田的主要储层。根据两个实测剖面和一口钻井岩性剖面的对比,巴塔玛依内山组陆相喷发火山岩具有多期次,间歇性喷发的特征,沉积岩夹层是主要的喷发间断面标志。火山岩地层厚度变化快,岩相岩性变化大。岩石化学分析表明巴塔玛依内山组火山岩主要是亚碱性-碱性、高钾的中基性岩。巴塔玛依内山组火山岩锆石SHRIMP U-Pb定年结果为350.0±6.3Ma,结合其上覆地层的生物化石证据,认为巴塔玛依内山组属于下石炭统。     

准噶尔盆地滴西地区石炭系火山岩储集空间特征及其分布

      采用岩芯观察、薄片鉴定、成像测井及地震资料分析等手段,对滴西地区石炭系火山岩储集空间类型、形成因素及 展布特征进行了研究。结果表明,滴西地区石炭系火山岩储集层岩类主要为玄武岩、正长斑岩、火山角砾岩及熔结凝灰岩。 储集空间可划分为原生孔隙、次生孔隙、原生裂缝及次生裂缝四种类型。其中,原生孔隙主要为气孔和粒间孔,原生裂缝 发育收缩缝和炸裂缝;次生孔隙以晶内溶孔、基质溶孔占绝对优势,次生裂缝以构造缝为主。研究区控制储集空间形成的 因素主要为火山岩岩性岩相、风化淋滤作用、构造作用及溶蚀作用,原生储集空间类型及发育位置受岩性岩相控制,而后 三种作用是该区形成次生储集空间的主要原因,且从西北至东南方向,其控制因素依次由岩性岩相过渡为风化淋滤作用, 直至构造和溶蚀作用 。据此,滴西17,14 井区的玄武岩原生气孔、火山角砾岩内粒间孔受岩性岩相控制均呈东北向长条状 展布;滴西10 井区熔结凝灰岩和火山角砾岩中的次生溶孔围绕断裂展布;滴西18 井区的斑晶、基质溶孔受岩体及断裂共同 制约。     

徐家围子断陷安达地区火山岩有效储层预测方法

针对火山岩岩性复杂,非均质性强,特别是深层地震资料信噪比相对较低,有效储层识别及预测难度大的问题,以营城组三段为目的层位,在分析火山机构地球物理特征和火山岩平面分布特征的基础上,运用地质统计学反演方法,通过GR反演预测酸性岩、中性岩和基性岩的分布.工区中性岩最为发育,厚度为400～800m;基性岩和酸性岩相对不发育.在岩性识别的基础上,运用密度反演分别圈定不同岩性的有效储层,本区有效储层主要以中性岩和基性岩为主,在火山锥、断裂和裂缝相对发育的地区,有效储层相对发育.     

东准噶尔奥依托浪格地区原三塘湖组陆相火山岩地层的重新厘定与解体

笔者通过岩性组合与岩相组合对比研究、SHRIMP锆石U-Pb测年与化石年代学研究等手段,认为东准噶尔奥依托浪格地区原三塘湖组陆相火山岩应重新厘定为巴塔玛依内山组,并建议将这套准噶尔盆地东北缘广泛分布的陆相火山岩根据地质时代解体为巴塔玛依内山组与三塘湖组,三塘湖组仅代表早二叠纪陆相火山岩。年代学研究表明:奥依托浪格地区巴塔玛依内山组年龄具有穿时性,下段年龄为(335.6±6.5)Ma,上段年龄为(320.5±7.1)Ma,属早石炭世晚期到晚石炭世,解决了巴塔玛依内山组长久以来的下、上石炭统之争。综合研究认为:这套陆相火山岩属于东准噶尔构造带自西向东链式缝合背景下的构造-岩浆活动,残余洋盆消失至陆相火山活动开启,同时受到西侧拉张环境与东侧岛弧环境的影响。奥依托浪格地区巴塔玛依内山组火山机构、构造、喷发间歇期发育,具有石油地质意义。     

东准噶尔滴西地区石炭系火成岩岩相特征及分布预测

含油气火成岩储层的研究为石油勘探开拓了更广阔的前景。东准噶尔滴西地区石炭系火成岩气藏是克拉美丽气田的主体部分,位于陆梁隆起东南部的滴南凸起西端。根据钻井取心、薄片观察及成像测井数据,对滴西地区石炭系的火成岩岩性进行了识别和类型划分; 结合测井、地震等资料,在单井相划分的基础上,以井震结合为方法,建立了不同岩相的地震相模式,并对其不同特征进行了分析; 通过建立地质-地震对应关系,运用时间切片、波形分类等地震属性分析技术对研究区岩相分布进行了预测。研究结果表明滴西地区火成岩发育火山通道相、爆发相、溢流相、火山沉积相和侵入相五种岩相; 研究区火山岩岩相分区性明显,整体呈现西北部以中-基性溢流相为主,中部以爆发相和火山沉积相为主、东南部以中-酸性溢流相为主的分布特点,滴西18井区为独立的侵入岩体,为浅成侵入相。     

中国古亚洲域沉积盆地火山岩油气藏储层特征比较及其差异分析

在中国古亚洲域沉积盆地火山岩储层母岩年代和岩性、储集空间类型以及火山岩岩相综合分析的基础上,探讨了火山岩油气藏的储层特征及其差异性。研究表明,中国古亚洲域火山岩储层的母岩发育年代西早东晚,西部的准噶尔、三塘湖和吐哈盆地发育晚古生代海相、海陆交互相的中基性安山岩、玄武岩及火山碎屑岩;东部的松辽、二连和海拉尔盆地发育中生代陆相中酸性流纹岩、安山岩。火山岩原生储集空间包括气孔、孔洞以及冷凝收缩裂缝等;次生储集空间包括各种溶蚀孔及构造裂缝、风化裂缝等。火山岩岩相可分喷出相、火山通道相、次火山相和火山沉积相。其中中基性岩类多以溢流相开始,相序类型为溢流相、爆发相/火山沉积相;中酸性岩类多以爆发相或火山通道相发端,主要相序为爆发相、溢流相/侵出相。溢流相一般发育原生气孔、构造缝;爆发相多为粒间孔,而侵出相以角砾间孔和原生裂缝为主。火山岩储层的差异受多因素影响,包括岩性岩相、喷发环境以及后期构造、成岩作用等。前者奠定火山岩储层形成与分布的基础和储集空间的发育程度;后者则改造储层的储渗性能。     

三塘湖盆地石炭系卡拉岗组火山岩岩相研究

三塘湖盆地石炭系卡拉岗组火山岩岩性揭示该区火山岩岩相主要包括火山爆发相、溢流相,火山沉积相不发育。为了明确不同岩相分布规律,本文系统利用测井、地质、地震等多种资料,建立测井岩性识别模板,以单井相作为约束,开展地震反演,明确火山岩岩相的平面分布规律。研究结果表明:该区火山喷发方式以裂隙式为主,火山口呈串珠状沿主断裂排列;溢流相平面呈层状分布,溢流相安山岩最为发育。研究结果可有效指导该区火山岩油藏的勘探评价工作,同时为火山岩岩相研究提供可借鉴的研究思路。     

新疆春风油田石炭系火山岩岩性特征及测井识别方法

不同岩性的火山岩其储集性能差异甚远,准确识别火山岩岩性对于火山岩储层的研究具有重要意义。研究区春风油田石炭系储层以火山岩为主,过渡类型较多,岩性较为复杂。利用岩心观察、薄片鉴定、地化分析等方法确定研究区发育火山熔岩类和火山碎屑岩类两类火山岩,其中,火山熔岩包括玄武岩、安山玄武岩、玄武安山岩以及安山岩,火山碎屑岩有凝灰岩和火山角砾岩等。通过识别出的岩性标定测井,分析每种岩性的测井响应特征,利用交会图法和星形图法,建立了不同岩性的识别标准。     

准噶尔盆地中拐凸起东斜坡带火山岩储层岩相特征及主控因素

综合岩石薄片、岩心观察、各类测井资料以及三维地震资料,对准 噶尔盆地西北缘中拐凸起东斜坡带佳木河组火山岩的岩石学特征、测井响应特征、地震响应特征进行研究,总结出该区的火山岩岩性岩相识别模板及分布规律。采用不同曲线交会图对火山岩大类进行识 别,采用FMI成像测井“结构特征+构造特征”模板识别成分相近的火山岩亚类,共识别出3大类8种火山岩岩性,结合地震相特征,识别出4种火山岩岩相。研究区北部以爆发相火山角砾岩为主,在JIN215 、JIN218井及其以北地区存在多个复杂叠置的火山机构;南部则以喷溢相的熔结角砾岩和中性熔岩为主,局部发育火山沉积相。在此基础上,结合试油资料及裂缝预测分析,认为该区火山岩储层受到岩 性岩相、构造裂缝和风化淋滤作用的共同控制,靠近佳木河组顶部风化淋滤带裂缝发育区的爆发相火山角砾岩是最为有利的储集层类型。     

准噶尔盆地滴西地区石炭系火山岩储集性能分布规律研究

火山岩储集性能分布的非均质性非常强,探索其分布规律成为火山岩油气勘探的难点和重要任务。本文以实际岩心及其分析化验等资料为基础,从滴西地区取心最佳储集性能段、最差储集性能段、风化壳储集性能分布模式、薄层熔岩储集性能分布模式、厚层熔岩储集性能分布模式等方面总结了石炭系火山岩储集性能的垂向分布规律,同时分析了储集性能的平面分布情况。火山熔岩储集性能在垂向上的分布差异,成岩阶段主要受岩相的影响,后期主要受构造作用及风化溶蚀作用等的影响。受成岩阶段岩相的影响,溢流相上部亚相和下部亚相均有可能形成较好的储集性能。与碎屑岩互层的薄层熔岩常具有较好的储集性能。与碎屑岩互层的厚层熔岩段的底部储集性能可能较好,其次是顶部,而中部常沦落为储集性能相对较差的位置。风化壳的风化粘土层、强风化带、中等风化带、弱风化带、未风化带5个垂向分带结构中,中等风化带往往具备相对最佳的储集条件。应用W风化指数新型工具对火山岩进行风化程度评估显示,准噶尔盆地火山岩具有多期风化的特征,并残留有大量未风化、轻微风化及中等风化的火山岩,这其中不乏储集性能优良的岩性段。从平面分布来看,研究区域火山岩储集性能具有强烈的各向异性特征,常表现为局部富集,快速变迁,随机分布。     

松辽盆地南部深层火山岩、火山机构和火山岩相地质-地震综合识别

松辽盆地南部深层发育2套火山岩,分布在下白垩统营城组下部和上侏罗统火石岭组中上部。东岭地区营城组为酸性岩,岩相以爆发相为主,占73%;火石岭组为中基性岩,可分为上下两段,岩相以喷溢相为主(上段占67%,下段占59%)。酸性岩在地震剖面上主要表现为透镜状、丘状反射特征,顶面为中强反射,内部为中强或弱反射,低频、杂乱、断续分布,具有明显的穿时现象。中基性岩在地震剖面表现为眼球状、丘状反射特征,顶部为强反射,与围岩呈超覆关系,内部为弱反射、蠕虫状、杂乱、低频、断续反射。利用拟声波曲线反演方法识别火山岩,其结果表明东岭地区火石岭组火山岩厚度受断层F₁控制,在F₁东侧薄,西侧厚,在SN109井区域最厚。利用构造趋势面分析和三维体切片技术可识别火山机构的火山锥。在东岭地区火石岭组发现2个火山锥发育区(以中部区域为主),该区火山锥面积为56 km²,最大幅度为547 m。利用倾角属性方法结合火山机构物理模型可识别出火山通道相和侵出相,波形分类方法可识别爆发相和喷溢相,结合两种方法可以准确地识别出火山岩相;其结果表明东岭地区火石岭组在中部区域喷溢相上部亚相和火山通道相发育。火山锥发育的区域是火山岩储层厚度发育的区域,同时岩相预测结果表明该区也是储层物性好的区域,所以东岭地区中部火山岩是勘探的有利目标区。     

东准噶尔巴塔玛依内山组火成岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

以东准噶尔双井子地区巴塔玛依内山组和石钱滩组剖面为研究对象,通过岩矿鉴定、地球化学分析、锆石U-Pb定年和牙形刺挑选等方法,对巴塔玛依内山组和石钱滩组的年代学特征进行了研究。结果表明,巴塔玛依内山组火山岩的形成时间始于348. 7±2. 9Ma,318. 7±4. 2Ma之后结束,侵入岩的形成时间为255. 9±3. 5Ma,这些样品中普遍含有捕获锆石,这些锆石具有岩浆锆石的特征,年龄介于早石炭世杜内期和前寒武纪之间(354. 7～971. 2Ma),与盆地周边发育的岛弧火成岩和蛇绿岩年龄相仿,此外在石钱滩组灰岩内得到4颗牙形刺化石,分属于2个属,分别为Idiognathodus和Streptognathodus。以此为基础,通过搜集整理前人数据,得到如下结论:(1)巴塔玛依内山组火山岩地层是穿时的,从早石炭世到晚石炭世连续发育,形成时间介于348. 7±2. 9Ma～300. 4±1. 3Ma之间;(2)巴塔玛依内山组上部的石钱滩组形成于318. 7±4. 2Ma之后的晚石炭世;(3)卡拉麦里蛇绿岩所代表的准噶尔洋盆闭合时间在晚泥盆世法门期和348. 7Ma之间;(4)准噶尔盆地基底可能由岛弧和洋壳组成,且存在前寒武纪基底。本研究旨在确定巴塔玛依内山组和石钱滩组地层时代,并为卡拉麦里洋闭合时限以及盆地基底性质等问题的解决提供依据。     

Late Paleozoic volcanic record of the Eastern Junggar terrane, Xinjiang, Northwestern China: Major and trace element characteristics, Sr–Nd isotopic systematics and implications for tectonic evolution

The Eastern Junggar terrane of the Central Asian Orogenic Belt includes a Late Paleozoic assemblage of volcanic rocks of mixed oceanic and arc affinity, located in a structurally complex belt between the Siberian plate, the Kazakhstan block, and the Tianshan Range. The early history of these rocks is not well constrained, but the Junggar terrane was part of a Cordilleran-style accreted arc assemblage by the Late Carboniferous. Late Paleozoic volcanic rocks of the northern part of the east Junggar terrane are divided, from base to top, into the Early Devonian Tuoranggekuduke Formation (Fm.), Middle Devonian Beitashan Fm., Middle Devonian Yundukala Fm., Late Devonian Jiangzierkuduke Fm., Early Carboniferous Nanmingshui Fm. and Late Carboniferous Batamayineishan Fm. We present major element, trace element and Sr–Nd isotopic analyses of 64 (ultra)mafic to intermediate volcanic rock samples of these formations. All Devonian volcanic rocks exhibit remarkably negative Nb, Ta and Ti anomalies on the primitive mantle-normalized trace element diagrams, and are enriched in more highly incompatible elements relative to moderately incompatible ones. Furthermore, they have subchondritic Nb/Ta ratios, and their Zr/Nb and Sm/Nd ratios resemble those of MORBs, characteristics of arc-related volcanic rocks. The Early Devonian Tuoranggekuduke Fm., Middle Devonian Beitashan Fm., and Middle Devonian Yundukala Fm. are characterized by tholeiitic and calc-alkaline affinities. In contrast, the Late Devonian Jiangzierkuduke Fm. contains a large amount of tuff and sandstone, and its volcanic rocks have dominantly calc-alkaline affinities. We therefore propose that the Jiangzierkuduke Fm. formed in a mature island arc setting, and other Devonian Fms. formed in an immature island arc setting. The basalts from the Nanmingshui Fm. have geochemical signatures between N-MORB and island arcs, indicating that they formed in a back-arc setting. In contrast, the volcanic rocks from the Batamayineishan Fm. display geochemical characteristics of continental intraplate volcanic rocks formed in an extensional setting after collision. Thus, we propose a model that involves a volcanic arc formed by northward subduction of the ancient Junggar ocean and amalgamation of different terranes during the Late Paleozoic to interpret the formation of the Late Paleozoic volcanic rocks in the Eastern Junggar terrane, and the Altai and Junggar terranes fully amalgamated into a Cordilleran-type orogen during the end of Early Carboniferous to the Middle–Late Carboniferous.     

新疆东准噶尔石炭纪火山机构类型与时限

东准噶尔卡拉麦里大气田的主要储层是石炭纪火山岩,石炭纪古火山机构的样式与组合特征,与火山岩储层展布关系密切。野外调查表明,隐爆角砾岩是东准噶尔石炭纪古火山机构最常见的标志之一。东准噶尔石炭纪古火山机构类型主要有中心式、裂隙式和裂隙-中心式等样式。中心式火山机构以大石头层状火山、柯克巴斯套锥状火山最为典型;巴塔玛依内山附近沿断裂分布的带状火山岩具有裂隙式喷发的特征;东黑山火山具有火山口串珠状排列特征,是裂隙-中心式喷发的产物。大石头地区原缪林托凯陶山组火山岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄为345.6±7.1 Ma,而已知巴塔玛依内山组火山岩年龄是350.0±6.3Ma,因此东准噶尔火山活动的主要时期是早石炭世。     

东准噶尔晚石炭世双峰式火山岩年代学、地球化学及其构造意义

新疆东准噶尔卡拉麦里造山带晚石炭世双峰式火山岩很好地记录了中亚造山带晚古生代时期洋陆转换阶段复杂的岩浆作用过程,对该过程的详细剖析能更好地理解中亚造山带的地质历史.通过该区域晚石炭世巴塔玛依内山组火山岩详细的岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学和Sr-Nd-Pb同位素组成的研究,并结合区域上已有的研究成果,获得了如下认识:(1) 该套火山岩组合形成于晚石炭世早期320.2±4.2 Ma,为晚石炭世早期陆相喷发的产物.火山岩具明显的双峰式组合的特征,基性端元由碱性系列和拉斑系列的玄武岩、玄武质粗面安山岩组成;酸性端元由粗面岩和流纹岩组成,成分上相当于A型花岗岩;(2) 岩石地球化学和同位素特征显示,该套双峰式火山岩来源于不同的岩浆源区,基性岩来自于亏损的地幔源区,在岩浆上升过程中发生橄榄石及单斜辉石的分离结晶作用并遭受了地壳混染,而酸性岩来自于下地壳的部分熔融;(3) 该套双峰式火山岩产出于后碰撞末期的构造环境,由于洋壳的拆沉作用而引发软流圈上涌,使得上覆的地幔发生部分熔融产生岩浆,同时由于底侵作用导致地壳下部发生部分熔融,喷发出地表形成该双峰式火山岩套,这套双峰式火山岩的出现,标志着东准噶尔卡拉麦里地区造山作用进入尾声.