松辽盆地徐家围子断陷火山岩内断层侧向封闭性及天然气成藏

松辽盆地北部徐家围子断陷深层指泉头组一、二段以下地层,发育3套火山岩储集层:即火石岭组、营城组一段和营城组三段,目前在营城组两套火山岩中发现了规模较大的天然气藏。徐家围子断陷断裂系统复杂,对天然气成藏控制作用明显,控藏的断裂为早期控制火山裂隙式喷发,在泉头组沉积晚期—青山口组沉积早期强烈活动,同时在区域性盖层段具有顶部封闭能力的断裂,断裂形成时为火山通道,没形成明显的断层面,泉头组沉积晚期—青山口组沉积早期断裂活动形成断层角砾岩带,天然气沿断裂大规模垂向运移,聚集在营城组火山岩中,由于断层角砾岩带侧向封闭能力较差,侧向受营城组四段物性较低的砾岩遮挡聚集成藏,对于正断层而言主要聚集在下盘,逆断层主要聚集在上盘。徐中走滑断裂为主要的控藏断裂,由于倾向和断层性质(正和逆)的改变,天然气在两盘聚集具有"此消彼长"的特征,天然气这种聚集规律对于勘探部署、确定气藏的边界和提交储量具有重要的指导意义。     

松辽盆地徐家围子断陷火山岩内断层侧向封闭性及与天然气成藏

松辽盆地北部徐家围子断陷深层指泉头组一、二段以下地层,发育3套火山岩储集层:即火石岭组、营城组一段和营城组三段,目前在营城组两套火山岩中发现了规模较大的天然气藏。徐家围子断陷断裂系统复杂,对天然气成藏控制作用明显,控藏的断裂为早期控制火山裂隙式喷发,在泉头组沉积晚期—青山口组沉积早期强烈活动,同时在区域性盖层段具有顶部封闭能力的断裂,断裂形成时为火山通道,没形成明显的断层面,泉头组沉积晚期—青山口组沉积早期断裂活动形成断层角砾岩带,天然气沿断裂大规模垂向运移,聚集在营城组火山岩中,由于断层角砾岩带侧向封闭能力较差,侧向受营城组四段物性较低的砾岩遮挡聚集成藏,对于正断层而言主要聚集在下盘,逆断层主要聚集在上盘。徐中走滑断裂为主要的控藏断裂,由于倾向和断层性质(正和逆)的改变,天然气在两盘聚集具有"此消彼长"的特征,天然气这种聚集规律对于勘探部署、确定气藏的边界和提交储量具有重要的指导意义。     

松辽盆地南部无机CO2成藏机理与分布

松辽盆地南部的幔源CO₂气主要存在3种脱气方式：热底辟体脱气、岩浆房脱气和地幔热底垫体脱气。古近纪末-新近纪时期的岩浆活动和岩石圈断裂是无机CO₂气藏形成的主控因素;属于岩石圈断裂的郯庐断裂北部断裂系,当处于活动期时,诱导幔源岩浆上涌,促使无机CO₂气从幔源岩浆脱出,先期富集在下地壳底部,并沿着下地壳的网状剪切带迂回向上运移到达拆离带;当断至拆离带的低角度基底断裂处于活动期时,无机CO₂气体沿着壳源断裂上移进入地壳浅层圈闭富集成藏。气源断裂体系的展布与幔源火成岩活动脱气是无机CO₂气运聚成藏的两大主控因素。幔源CO₂气藏主要分布在长岭断陷和德惠断陷:前者主要沿着孙吴-双辽断裂带分布,后者受控于哈尔滨-四平断裂带。长岭断陷的幔源CO₂气藏埋藏较深,由于向北西的红岗阶地和东部的德惠断陷层位在变新,导致CO₂气藏埋藏深度逐渐变浅。     

东海盆地丽水凹陷CO2分布特征及成藏主控因素

基于丽水凹陷钻井和地震资料,综合天然气地球化学参数、基底断裂和岩浆底辟发育特征等,研究丽水凹陷CO₂的分布特征及其成藏主控因素.研究结果表明,丽水凹陷CO₂纵向上主要分布在灵峰组、明月峰组下段及元古界基底片麻岩中,不同层位CO₂的含量差别很大;平面上,温州13-1、丽水35-7和南平5-2 CO₂气藏均位于岩浆底辟体之上或者附近,同时周围亦发育断层,而丽水36-1高含CO₂气藏和LF-1井含CO₂气藏周围底辟不发育,均紧邻灵峰凸起西侧的控洼断裂.丽水凹陷幔源CO₂成藏主要受早中新世和晚中新世两期火山岩浆活动的影响,这两期火山活动将幔源CO₂带到地壳浅层,通过砂体侧向输导进入有利圈闭聚集成藏.      

松辽盆地北部徐家围子断陷断裂构造特征及对深层天然气的控制作用

系统分析徐家围子断陷断裂构造特征,研究了断裂系统对深层天然气成藏条件的控制作用。徐家围子断陷发育5套断裂系统,徐西早期走滑伸展断裂系统、徐中走滑长期活动断裂系统、徐东走滑断裂系统、早期伸展晚期张扭长期活动断裂系统以及晚期张扭断裂系统。断裂活动时期主要为断陷期和泉头组沉积晚期—青山口组沉积时期。徐西走滑伸展断裂系统控制了沙河子组烃源岩的展布,徐中及徐东走滑断裂控制了下白垩统营城组一段和营城组三段火山岩体的展布,长期活动断裂为天然气垂向运移提供良好垂向通道。断裂对登二段区域性盖层破坏程度小,使得徐家围子断陷深层天然气主要富集在下白垩统登娄库二段之下的营城组地层中。断层两盘岩性对接关系为火山岩—砂泥岩,断层侧向封闭;火山岩—火山岩对接,断层侧向不封闭。晚期构造反转较弱,使得断裂对气藏的破坏程度较小,对天然气的保存有利。     

松辽盆地“T2”断裂密集带成因机制及控藏机理——以三肇凹陷为例

松辽盆地T₂反射界面高密度断层与扶杨油层油气"倒灌"运聚成藏关系密切,其成因机制备受地质学家关注,存在构造成因和水力断层等多种假说。本文系统研究了"T₂"断层几何学特征,认为该断层以南北展布方向为主、断距和延伸长度幂律分布、密集成带、与断陷期断层呈"似花状"组合模式、部分断层多期活动,该断层有别于超压周期性释放产生的非构造成因的多边断层,为典型的构造成因断层。T₂高密度断层和密集带的成因可以归结为3个因素: 1)坳陷期松辽盆地强烈拉张发生在青山口组沉积时期,泥岩低剪切强度导致构造破碎,是高密度断层形成的前提,2)基底-断陷期断裂、火山口和基岩隆起作为早期薄弱带,控制着坳陷期断裂的形成且密集成带,是高密度断层形成的根本原因。3)塑性泥岩在坳陷期发生水平拆离作用,导致断陷期断裂与坳陷期断裂上、下不衔接,T₂和T₁断层上、下贯通较少,这是造成仅T₂反射层发育高密度断层的有力保障。构造反转期三肇凹陷整体活动较弱,断裂密集带边界断层选择性活动,向上延伸到T₀₆ 反射层以上,反转期活动的断层正赶上青山口组烃源岩大量生排烃时期,这些断层为扶杨和葡萄花油层有利的通道断层,控制着扶杨和葡萄花油层油气的运聚成藏与分布。     

松辽盆地徐家围子断陷火山岩气藏天然气成因类型和气源对比

松辽盆地徐家围子断陷发育营城组火山岩气藏.钻井统计、地球化学特征及天然气组份分析和碳同位素研究表明徐中和徐东地区天然气源岩有机质偏腐泥型,生气潜力更大.对主力源岩层沙河子组和次要源岩层营城组源岩分布有了新的认识.对营城组天然气的烃类气体和CO₂气的来源进行对比和探讨,认为烃类气受气源的控制,CO₂气藏受深大断裂的控制,与火山岩分布关系不大.连通地幔的气藏中,也没有发现无机烃类气体聚集.徐家围子断陷营城组天然气以烃类气占绝对优势,而且主要为甲烷,二氧化碳成藏并不普遍.天然气甲烷成因类型以煤型气为主,甲烷碳同位素变化范围较小.乙烷、丙烷和丁烷碳同位素均有较大的变化范围,而且具有较好的相关性,说明母质类型多样,乙烷、丙烷和丁烷具有相同的来源.含量大于50%的二氧化碳来源于地幔,属无机成因.含量小于50%的二氧化碳既有无机成因,也有有机成因.     

松辽盆地长岭断陷烃类气藏主控因素及分布

松辽盆地长岭断陷烃类气藏的分布主要受烃源岩分布和断裂发育特征两种因素控制。早期气藏的形成主要受控于烃源岩的分布,形成的是原生气藏;晚期气藏的形成主要是因为有沟通气源(沙河子组和营城组烃源岩)和圈闭的断裂作为油气运移的通道,形成的是次生气藏。目前已发现的主要含气构造(哈尔金、大老爷府及双坨子构造)在营城组末期已见雏形,大多数构造定型于嫩江末期,含气构造形成时间早于主生烃时间。伏龙泉构造形成于嫩江时期,定型于古近纪末期。烃类气藏主要形成于青山口—嫩江时期。营城组火山岩和登娄库—泉头组一、二段的碎屑岩储集层是未来烃类气勘探的主要目标。     

莺歌海盆地泥-流体底辟带热流体活动对天然气运聚成藏的控制作用

莺歌海盆地是一个在新生代发育起来的南海北部被动大陆边缘的年轻高热盆地, 其高地温场及高大地热流值主要集中于盆地中部坳陷区的泥-流体底辟构造带.因此, 底辟发育演化与热流体上侵活动, 尤其是上新世晚期的热流体活动控制了天然气及CO₂的运聚与成藏特征.同时, 由于热流体上侵活动的分区分块与分层的局部性侵入, 导致了壳源型和壳幔混合型CO₂及烃类气运聚富集的分区分块与分层的局部富集特点.总之, 泥-流体底辟作用中热流体上侵活动是控制天然气尤其是CO₂运聚乃至富集成藏的主导因素, 而壳源型和壳幔混合型CO₂等非烃气与烃类气运聚成藏时间及运聚通道的差异, 则是控制和制约烃类气与非烃气差异运聚及富集成藏的关键.根据本区CO₂等非烃气与烃类气的地化特征及运聚规律, 可以分析和预测其运聚成藏模式, 为天然气勘探部署提供依据.      

松辽盆地火山岩高含CO2气藏包裹体特征及成藏期次

在详细岩相学观察的基础上,充分利用包裹体的岩相学特征、均一温度特征、气体组分特征以及碳同位素特征等,确定了松辽盆地营城组火山岩中包裹体的类型、期次和成分特征,并对火山岩高含CO2气藏的成藏期次进行了分析。综合各种地质地化证据,确定松辽盆地火山岩高含CO2气藏中烃类气成藏特征是连续充注基础上的两期成藏,即泉头组—青山口组沉积时期和嫩江组沉积中后期;CO2充注发生在喜山期,CO2的充注晚于烃类气的充注。     

哈尔滨东宾县凹陷白垩纪地层层序及其与松辽盆地的对比

根据实测剖面并结合前人研究成果厘定了宾县凹陷白垩纪地层层序:下白垩统板子房组、宁远村组、淘淇河组、泉头组和上白垩统青山口组、姚家组。综合运用岩性地层、生物地层、地质事件和同位素年龄的方法将宾县凹陷白垩系与松辽盆地进行了对比。根据同位素年龄对比,板子房组相当于沙河子组上部和营城组下部,宁远村组相当于营城组中上部。根据植物化石组合分析,淘淇河组可与营城组顶部、登娄库组和泉头组底部对比。“鸟河组”下部红层作为区域性气候事件的产物可与泉头组下部对比;该组以Triangulicypristorsuosus和Triangulicypristorsuosusvar.nota繁盛为特征的介形类化石组合与青山口组相似,轮藻类化石Atopocharatrivolvis、Aclistocharasongliaoensis和Obtusocharaniaoheensis在泉头组至嫩江组均有发现;因此将“鸟河组”分解为泉头组、青山口组、姚家组和嫩江组。     

流体包裹体在庆深气田火山岩气藏研究中的应用

松辽盆地北部庆深气田储层火山岩的流体包裹体均一温度为97.1～156.7℃。根据成分的不同可将本区的次生包裹体分为盐水包裹体和含烃盐水包裹体,其中含烃盐水包裹体所占的比例要远小于盐水包裹体。在徐家围子断陷区营城组火山岩储层中检测到6期活动热流体和4期天然气充注,其中含烃盐水包裹体记录了4期天然气向储层的充注过程,其对应的均一温度分别为97.1～114.1℃、121.4～128.3℃、130.5～138.2℃和140.6～156.7℃。结合本区的埋藏史分析,认为4期天然气充注成藏中第三期是形成大规模天然气藏的主期,即泉头组沉积末期至青山口组沉积中晚期。     

松辽盆地含CO_2火山岩气藏的形成和分布

松辽盆地特有的深部构造背景和裂谷演化特征,造成盆地内含CO_2火山岩气藏的形成和富集。松辽裂谷盆地中新生代火山岩浆活动发育,总体上具有多期喷发、分布广泛和储集条件良好的特点。火山活动以中心式喷发为主,主要发育中基性-酸性火山岩,发育流纹岩、凝灰岩等多种岩石类型,爆发相和溢流相2种火山岩相。中生代火山岩在盆地内分布广泛,营域组构成深层有利储层,新生代火山岩在盆地外围出露较多,而在盆内出露较少。盆地高含量的二氧化碳为无机幔源成因,由青山口期和新生代幔源岩浆脱气形成。含CO_2火山岩气藏的形成主要受深部构造背景、深大断裂和中新生代火山岩控制。已发现含CO_2火山岩气藏主要分布于古中央隆起带及其两侧断陷的营城组火山岩中,具有点状、带状分布,局部富集的特点。根据主控因素分析,预测了5个CO_2富集区带。     

松辽盆地晚中生代火山活动与天然气成藏

松辽盆地晚中生代主要发育了两期大规模的火山活动,形成了火石岭组和营城组火山岩地层。火山活动高峰期分别为150 Ma和110 Ma,其中以营城组火山活动规模较大,持续时间较长,对油气的生成与成藏影响最大。晚中生代火山活动贯穿了火石岭组和沙河子组气源岩的主生烃期,加速了有机质的成熟和演化。火山喷发早于火山岩气藏的主成藏期,为气藏的形成提供了优质的储层和运移通道,有利于气藏的保存。营城组火山岩储层裂缝中充填大量的方解石、石英或岩浆浆屑等后期热液流体,其中粗面岩裂缝中岩浆浆屑的K-Ar全岩年龄为72.98 Ma,该期热液活动对火山岩储层的后期改造、天然气的运移及CO_2气藏的形成等具有重要作用。     

火山地层中的沉积层特征及其地层对比意义:以松辽盆地营城组为例

火山地层常具穿时和倒转现象,并且缺少化石资料,致使其地层序列划分和对比困难.营城组火山地层序列是松辽盆地火山岩油气勘探的基础和关键,火山岩中的厚层沉积夹层（营城组二段）在火山地层序列划分中可作为标志层,是营城组进一步分段的关键层位.从盆缘露头剖面入手,根据实测剖面、钻井、测井、地震、同位素年龄等资料,证实徐家围子断陷存在营二段地层,通过地层对比,总结其地层发育时限、岩性及序列特征、地层分布规律及其成因、地球物理识别标志,并将其作为标志层对火山地层进行准确划分和对比.结果显示:营二段形成于早白垩世Albian期（110~108 Ma）,沉积时限2~3 Ma;以富含凝灰质夹煤层为主要特征,其碎屑粒度自下至上呈现"粗-细-粗"的全韵律;断陷内营二段地层厚度变化大,平面上存在着两类沉积中心:（1）与营一段火山岩最大厚度中心重叠的火山期后热沉降中心;（2）继承性古地貌凹陷.不同成因地层其地球物理识别特征不同.以营二段为标志层可将徐家围子断陷营城组分为3段,其中一段和三段均以火山岩为主.而原分层中的营四段实属盆地不同充填期的两套地层:下部细粒砂泥岩段应为断陷期的营二段,上部粗粒砂砾岩段应为拗陷期的登娄库组一段.该方法可为其他地区火山地层划分与对比提供借鉴.      

徐家围子断陷营城组火山机构特征与识别方法

松辽盆地营城组火山岩广泛分布,构成数目众多、类型多样的火山机构,部分经后期构造变动埋藏于盆地深层并形成了大规模的火山岩储层.本文从多种地震技术手段中优选出常规地震剖面、构造趋势面和三维属性切片技术作为识别该区各类火山机构的方法,对徐家围子断陷营城组火山机构地震特征进行了系统分类.同时,结合徐家围子地区大量深层钻井资料分析,总结营城组5种火山机构类型与特征,并进一步研究了本区火山机构的分布规律及控制因素,发现区域大断裂控制着火山口和火山机构中心,火山口决定火山相带的展布,岩相控制火山岩的储层特征及空间分布.     

松辽盆地伏龙泉断陷构造特征及演化

伏龙泉断陷是松辽盆地一级构造单元东南部隆起之上的二级构造单元,构造特征比较复杂。地震剖面解释表明,伏龙泉断陷自白垩纪以来主要经历了4个构造演化阶段:在火石岭组营城组下部沉积时期为近EW向伸展作用阶段,形成以大型犁式正断层为控陷断层的近NS向箕状半地堑和滚动背斜;在营城组上部泉头组中段沉积时期为近EW向挤压作用阶段,使早期控陷正断层发生反转作用而转化为逆断层,靠近控陷断层的西部边界由于断层上盘的逆冲而隆升,在凹陷中部形成NS向断层传播褶皱,在控陷断层下盘形成双重构造;在泉头组上段嫩江组沉积时期为近NS向离散型走滑作用阶段,形成具有倾向滑移分量的走滑断层组合和负花状构造;在四方台组新生界下部沉积时期为近EW向挤压作用阶段,使在早期控陷断层再次表现为上盘逆冲的特征,在断层上盘形成一大型反转背斜。松辽盆地伸展、挤压、走滑应力场的变化可能与太平洋板块的俯冲角度、方向和速率的变化有关。     

东北地区中生代岩石圈减薄时间上限的厘定： 来自松辽盆地营城组火山岩年代学约束

松辽盆地是我国东北地区一个大型的晚中生代含油气沉积盆地。在盆地发育早期阶段受强烈伸展作用影响形成了大规模的断陷和大量的火山活动。本文以松辽盆地北部徐家围子断陷区火山岩的年代学研究为切入点,通过对徐家围子断陷升深更2井和徐深9 2井营城组（K1y）火山岩的岩芯样品进行SHRIMP U Pb定年,获得了营城组火山岩年龄为114～112Ma,并认为该年龄结果代表了松辽盆地区域晚中生代岩浆作用的上限时间。通过对松辽盆地及邻区的火山年代学的对比发现：中国东北地区晚中生代曾发生过多期的岩浆事件,时间分别为： 166～150 Ma; 140～130 Ma; 130～120 Ma; 114～109 Ma。松辽盆地内早白垩世营城组火山岩年龄与我国东北地区中生代最后一期岩浆作用时间一致,指示了东北地区中生代最后一期岩浆事件年龄。松辽盆地营城组火山岩年龄的厘定将为本区中生代岩石圈减薄的上限时间提供进一步可靠的年代学约束。     

东北地区中生代岩石圈减薄时间上限的厘定:来自松辽盆地营城组火山岩年代学约束

松辽盆地是我国东北地区一个大型的晚中生代含油气沉积盆地。在盆地发育早期阶段受强烈伸展作用影响形成了大规模的断陷和大量的火山活动。本文以松辽盆地北部徐家围子断陷区火山岩的年代学研究为切入点,通过对徐家围子断陷升深更2井和徐深9-2井营城组(K_1y)火山岩的岩芯样品进行SHRIMP U-Pb定年,获得了营城组火山岩年龄为114～112 Ma,并认为该年龄结果代表了松辽盆地区域晚中生代岩浆作用的上限时间。通过对松辽盆地及邻区的火山年代学的对比发现:中国东北地区晚中生代曾发生过多期的岩浆事件,时间分别为:166～150 Ma;140～130 Ma;130～120 Ma;114～109 Ma。松辽盆地内早白垩世营城组火山岩年龄与我国东北地区中生代最后一期岩浆作用时间一致,指示了东北地区中生代最后一期岩浆事件年龄。松辽盆地营城组火山岩年龄的厘定将为本区中生代岩石圈减薄的上限时间提供进一步可靠的年代学约束。