徐家围子断陷营城组火山岩分布特征及火山喷发机制的新认识

基于深层钻井和连片处理三维地震资料,结合同位素测年,本文对松辽盆地北部徐家围子断陷白垩系营城组火山岩的分布特征及其喷发机制进行了研究。本区火山岩分布广、厚度大、沿深大断裂串珠状分布;纵向上分为下部营一段和上部营三段两套;营一段分布于断陷中部及其以南地区,岩性以酸性为主;营三段分布于断陷中部及其以北地区,酸性和中、基性火山岩均有发育。本区断裂类型及其组合复杂,正、逆、走滑和花状断裂都有发育;两组断裂交汇部位是火山喷发的主要通道。深大断裂与火山岩时空展布关系显示,营一段火山岩主要受徐中断裂控制,由北向南依次喷发,岩性以酸性为主;营三段火山岩主要沿着徐东花状断裂带由南向北依次喷发,表现为基性与酸性交替的双峰式。营城组火山岩喷发类型有三种:裂隙式、中心式与复合式。徐家围子断陷营城组火山岩储集性能优良且毗邻烃源岩,与断裂、源岩及盖层有利匹配,可构成有利的生储盖组合,具有良好的天然气勘探前景。     

松辽盆地北部徐家围子断陷下白垩统营城组火山机构类型与喷发模式研究

火山岩油气藏已成为我国东部中、新生代陆内裂谷盆地内一种重要的油气藏类型。松辽盆地北部徐家围子断陷营城组火山岩中形成大规模气藏,不同火山岩相对油气的储集性差异很大,因此探究断陷内火山机构类型和喷发模式成为天然气勘探开发的基础。徐家围子断陷发育中酸性火山岩,识别出层状火山、熔岩穹隆、破火山口等3种主要火山机构赋存类型。受区域垂向和斜向两期拉张作用控制,在断裂上盘、下盘和断裂带,火山机构分别以不同形式展布：断裂下盘的掀斜肩部火山机构发育、断裂带火山机构串珠状叠置、断裂上盘火山爆发强烈并形成大型徐东破火山口。徐东破火山口的形成说明岩浆侵位于地壳底部,形成扁平状的岩浆房。岩浆垂直上升喷发或沿断裂喷发,形成徐家围子断陷中心式-裂隙式火山喷发模式。     

松辽盆地徐家围子断陷营城组火山岩相和火山机构分析

徐家围子断陷营城组火山岩极为发育。文章通过对火山岩的岩芯观察、薄片鉴定、岩芯测试及测井资料、二维、三维地震资料的综合分析 ,将营城组火山岩盆地分为 3大相区 ,即火山喷发区、过渡区和沉积区。火山喷发区岩性由各种熔岩、火山碎屑岩和少量砂砾岩组成 ;过渡区岩性以火山碎屑岩与沉积岩互层为特征 ,夹少量火山熔岩 ;沉积区岩性包括砂砾岩、砂岩、粉砂岩和泥岩。火山喷发区内可识别出 8种类型的火山岩相 (空落相、溢流相、基底涌流相、火山碎屑流相、火山泥石流相、火山沉积相、次火山相、隐爆角砾岩相 )和 3种类型的火山机构 (层火山、微型盾火山和渣锥火山 )。不同类型的火山机构具有不同火山作用、岩相分布特征和含油气性。因此火山岩相及火山机构分析对火山作用研究和油气勘探均有重要意义。     

松辽盆地南部地区营城组典型火山机构地质特征

在松辽盆地地质背景研究的基础上,根据盆地南部地区营城组火山岩地质特征对火山机构进行分类,描述其地质特征,并讨论其储层特征。将研究区火山机构分成3类9种,即熔岩类火山机构、碎屑岩类火山机构和复合火山机构3类;熔岩类火山机构包括粗面质熔岩火山机构、玄武质熔岩火山机构、安山质熔岩火山机构、英安质熔岩火山机构和流纹质熔岩火山机构,碎屑岩类火山机构包括玄武质碎屑岩火山机构、安山质碎屑岩火山机构和流纹质碎屑岩火山机构,以及复合火山机构共计9种。并统计了不同类型流纹质火山机构储层的储集空间类型及孔隙度,结果表明：流纹质复合火山机构储集空间类型复杂,储层溶蚀孔缝十分发育,储层物性最好;流纹质碎屑岩火山机构储层溶蚀孔缝较为发育,储层物性中等;流纹质熔岩火山机构储集空间类型单一,储层物性最差。将长岭断陷火山机构内部储层分为高孔-高渗型、中孔-中渗型和低孔-低渗型3类,且有利储层受岩性影响较小,受岩相影响较大。     

徐家围子断陷白垩系营城组四段层序地层及沉积相

松辽盆地徐家围子断陷白垩系营城组砂砾岩是深层天然气勘探的主要目标层位.营城组四段可以划分出2个三级层序,即营四下层序和营四上层序.营四下层序沉积期断陷深度大、分布范围小、分割性强,形成了相互独立的火山断陷湖,边界发育多个物源,主要发育冲积扇、扇三角洲以及泛滥平原3种沉积相;营四上层序沉积期为一个统一的大断陷,主物源为北东物源,沉积相的发育具有较强的分带性.利用层序地层学方法建立了等时地层层序格架,认为营四段沉积前的构造格局控制了湖盆不同层序沉积相的展布,徐家围子断陷周缘发育一系列沟谷,并沿轴向凸起东侧相继发育了辫状河-辫状三角洲、扇三角洲以及河流三角洲沉积体系.     

松辽盆地白垩系营城组古火山机构特征

在系统总结Hawaiian等7种喷发方式、互层状火山等3种火山机构的岩性岩相和垂向序列特征与识别标志基础上,通过剖面火山机构剖析及其与盆内埋藏火山机构对比,总结出营城组2类古火山机构特征。营城组玄武岩火山机构自下而上为枕状、渣状集块熔岩（占总厚度30%）,气孔杏仁和致密块状熔岩（70%）,喷溢相为主,火山口附近隐爆角砾岩发育,为夏威夷式喷发。火山机构厚度以200~500 m居多,顶面盾状,相对高差100~250 m,以坡角小于10°为特征,属于盾状火山。营城组流纹岩火山机构的纵向序列300~700 m,内部结构呈现上中下三段式：下部火山碎屑（熔）岩为主（30%）,爆发相为主,以基浪（base surge）沉积为标志,喷发方式主要表现为高粘度岩浆强烈气射作用的培雷式喷发;中部主要为气孔、石泡和流纹构造流纹岩（60%）,构成火山机构的主体,喷溢相为主,火山口附近常见侵出相珍珠岩穹隆,喷发类型接近于斯通博利式;上部主要为细粒（层）凝灰岩（火山灰湖相沉积,10%）,爆发相为主,以普林尼式喷发为主。流纹岩火山机构顶面呈丘状,相对高差200~300 m,以坡角多大于15°为特征,属于互层状火山。     

松辽盆地北部安达断陷营城组火山岩岩相的地震识别

安达断陷营城组的火山岩岩相分为火山通道相、爆发相、溢流相、次火山岩相和火山-沉积相,每种火山岩岩相的地震特征各不相同.根据各种岩相的地震反射特征,逐条测线解释出火山岩相,结合相干体技术和振幅属性预测了安达断陷内研究区的火山岩岩相分布,圈出3个爆发相发育区.据此讨论了地震识别方法在识别火山岩岩相和火山岩储层物性中的应用.     

徐家围子断陷营城组火山岩裂缝与天然气成藏

徐家围子断陷营城组火山岩储层虽然发育大量气孔和原生裂缝,但是其连通性差,构造裂缝的发育程度决定了储层的优劣和成藏概率。为了阐明裂缝与天然气成藏之间的关系,首先,利用岩心、成像测井以及实验分析等资料对徐家围子断陷营城组火山岩储层裂缝的成因类型与特征、控制因素、分布规律及形成期次进行了研究,然后结合研究区烃源岩演化、气源断裂活动期次以及盖层封闭能力演化,讨论了构造裂缝与天然气成藏的关系。研究结果显示,徐家围子断陷营城组火山岩发育原生裂缝和次生裂缝,以次生构造裂缝为主。在平面上构造裂缝受断裂、岩性和岩相控制,在纵向上受不整合面控制,具有旋回性分布的特点。构造裂缝主要分三期形成,其中第二期形成时期(泉头组沉积末期-青山口组沉积时期)与烃源岩生烃高峰期相吻合,并且气源断裂处于活动期,盖层也具有很好的封气能力,为研究区主要成藏期。     

吉林省金珠镇营城组火山机构特征及时代探讨

对吉中地区金珠镇营城组火山机构进行了描述和分析,展示了该套地层的岩石组合及地层序列,确定了研究区出露的营城组地层为一套陆相酸性火山岩,同时进行了区域地层对比.通过同位素年代学分析,采用LA-ICP-MS测试方法获得206 pb/238U加权平均年龄(104.5±1.5) Ma,揭示了取样点处的该套地层火山岩形成年龄,确...     

松辽盆地德惠断陷营城组凝灰岩储层地质特征

为了探讨储层微观孔隙特征及产能规律,给火山岩油气开发提供有利依据,通过对松辽盆地德惠断陷营城组凝灰岩进行岩心描述,结合测井、地震资料,X 衍射、扫描电镜、物性、含气性等数据进行构造背景分析,开展了凝灰岩储层地质特征综合研究.结果表明:研究区营城组凝灰岩矿物成分主要为石英、长石和黏土矿物,凝灰岩发生了风化蚀变作用,火山灰偏中性;区内凝灰岩在横向上分布广泛,在纵向上由多个叠合单元构成,测井曲线具“三高两低”的特征.按照凝灰岩的发育规模和含气性特征将火山机构分成小规模、中规模和大规模凝灰岩火山机构３类.凝灰岩储层为中孔低渗型储层,为低产储层,其低产因素有两个:一是黏土矿物(尤其是伊蒙混层)质量分数较高,二是受深部压实作用影响.凝灰岩储层次生孔隙所占比例大于８０％,主要储集空间类型为溶蚀孔和溶蚀缝,溶蚀孔主要以长石溶蚀孔和基质溶蚀孔为主,裂缝发育是形成凝灰岩优质储层的关键因素,在中浅部(尤其是构造高部位)地区易形成高产气层,利用测井曲线(补偿中子＋密度)可有效预测凝灰岩储层.     

徐家围子断陷气藏封盖保存条件及与储量丰度关系

对徐家同子断陷气藏的解剖研究发现：盖层厚度、排替压力和气藏压力是影响徐家围子断陷气藏封盖保存能力的3个主要因素.根据3个主控因素利用加权平均法对徐家围子断陷1个气藏封盖保存能力进行了综合评价,认为徐家围子断陷1个气藏以好封盖保存能力为最多,其次是中等封盖保存能力的气藏.基于徐家围子断陷1个气藏封盖保存能力综合评价结果与其天然气可采储量丰度之间关系的研究,提出徐家围子断陷具有好封盖保存能力的气藏可采储量丰度最高,这表明要形成高可采储量丰度的气藏需要好的封盖保存能力.     

松辽盆地徐家围子断陷安达次洼火山岩气藏的主要特征

徐家围子断陷是由徐西、徐中和徐东3条断裂控制的复式箕状断陷,安达次洼位于该断陷北部,火山岩岩性复杂,储层发育受控于多种因素.综合地震、地质、钻井、测井、岩心、测试及岩屑、气-水的物理化学资料,对该区营城组火山岩气藏的构造、储层和成藏特征进行了系统的研究.火山岩气藏的流体分布总体上遵循重力分异原则,以上气下水为主,说明构造位置对含气性具有一定的控制作用.火山岩相带展布、各井的试气成果及测井资料表明：本区营城组气藏没有统一的气-水界面,区内预测火山岩地层连续分布,储层错叠分布,横向连通性差,含气范围覆盖全区,气藏主要受岩性和岩相控制,为构造-岩性气藏.     

松辽盆地徐家围子营城组流纹岩地球化学特征及构造指示意义

松辽盆地徐家围子营城组发育一套以流纹岩为主的中酸性火山岩。岩石薄片观察和主量、微量元素研究发现,后期热液蚀变、区域埋深及低温水合作用对流纹岩的Si、K、Rb等元素含量产生一定影响; 流纹岩明显富集Rb、Th、U、Pb等强不相容元素,Ba、Sr、Ti、Eu、P 负异常,暗示其经历了斜长石、磷灰石和钛铁矿分离结晶作用。流纹岩的(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i(0.705265 ~ 0.711895)值变化范围较大,大多数ε_Nd(t)为正值(1.83 ~ 3.38),Pb同位素比值相对集中,(²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb)_i=18.09～18.32,(²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb)_i=15.50 ~ 15.54,(²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb)_i=37.80 ~ 38.10。研究表明,岩石的源区为大比例年轻成分与少量古老地壳的混合部分熔融,其演化过程中经历了不同程度的地壳混染。松辽盆地早白垩世火山岩为板内伸展环境喷发的产物,可能与太平洋板块俯冲导致的中国东部岩石圈减薄、软流圈上涌密切相关。     

松辽盆地徐家围子断陷火山岩天然气成藏主控因素及模式

徐家围子断陷火山岩天然气藏分布具有4个特征：纵向分布层位多,深度范围大;平面上分布在生气凹陷内或附近,且沿断裂带分布;自储自盖;气-水关系复杂.其成藏与分布主要受3个因素控制,即：源岩区控制着火山岩天然气藏的分布区域,断裂带和古隆起控制着火山岩天然气藏分布的具体部位,火山岩相控制着天然气的储集.源岩排气史、断裂活动史、火山岩罔闭形成史和天然气运聚史的综合研究认为：火山岩气藏形成的主要时期为泉头组沉积晚期-青山口组沉积时期、嫩汀组沉积末期和明水组沉积时期.成藏模式为断陷深部沙河子组源岩生成的天然气在主成藏期沿断裂向上运移至断裂带处的火山岩圈闭中或古隆起上的火山岩圈闭中聚集成火山岩气藏.     

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.     

松辽盆地白垩系营城组流纹岩中石泡构造类型、特征及成因

通过大比例尺平面地质填图、剖面测量和显微组构分析,九台营城煤矿区流纹岩中石泡构造发育。根据成因、产状、宏观形态和显微特征,石泡构造可分为3类:膨润土中的独立石泡、层状流纹岩表面贴附的石泡和块状流纹岩内部的石泡。独立石泡大小不等,直径由几厘米至几十厘米,表面似葡萄状,平面上呈环带状分布于珍珠岩四周蚀变膨润土中,为富含挥发物质的岩浆遇水淬碎成球体,经结晶分异作用形成。层状流纹岩表面贴附的石泡,直径由几毫米至几厘米,表面形态与独立石泡相似,平面上呈环带状分布于独立石泡带外侧,形成机理与独立石泡相似,由于遇水量减少和岩浆喷发强度增大形成差别。块状流纹岩内部的石泡,直径由几毫米至几厘米,内部具多圈层结构,为含气液混合物的岩浆,气体逸出,液体中的矿物成分随温度下降,由外至内依次结晶形成。3类石泡赋存于喷溢相上部亚相,形成机理为等容降温、冷凝收缩。     

松辽盆地三台地区下白垩统营城组珍珠岩地质特征与成因

三台地区北山珍珠岩产于营城组一段,出露面积约0.62 km², 厚度超过30 m。野外掌子面可见珍珠岩与膨润土、隐爆角砾岩、流纹岩共生。研究区珍珠岩可分为枕状球状珍珠岩、具流纹构造（块状）珍珠岩、角砾状珍珠岩、珍珠质集块岩。珍珠岩中含角闪石和辉石斑晶,基质脱玻化明显,出现球粒结构和微晶(骸晶)结构。珍珠岩与其他岩石的序列关系为珍珠岩-膨润土-隐爆角砾岩-流纹岩。岩相序列关系为侵出相-火山通道相-喷溢相。研究区珍珠岩是水下快速冷却形成的,其形成可以分为3个阶段。第一阶段（塌陷火山湖-爆发阶段）,早白垩世在三台地区形成了陆相塌陷火山湖,并发生火山爆发,形成凝灰岩（水平层理发育）。第二阶段进一步分为3个亚阶段：水下侵出亚阶段,在断陷湖盆中发生火山喷发,由于盆地内水体的骤冷作用,形成大量的珍珠岩（火山玻璃质熔岩）和部分流纹质熔岩;隐爆亚阶段,形成流纹质隐爆角砾岩;喷溢亚阶段,形成流纹岩。第三阶段（部分膨润土化阶段）,在火山喷发间歇期由于大气降水补给的地下水,在碱性条件下对珍珠岩进行水化,但珍珠岩层处于相对封闭条件,没有充分的水介质活动,珍珠岩部分（表层、裂缝处）转化为膨润土。     

蚀变对中基性火山岩储层的控制作用:以松辽盆地徐家围子断陷下白垩统营城组为例

利用岩芯、薄片和扫描电镜等资料,综合分析松辽盆地徐家围子断陷下白垩统营城组火山岩储集空间类型和火山岩蚀变控制因素。依据化学蚀变指数(CIA)、黏土矿物测试和岩石矿物特征,将蚀变程度划分为弱蚀变(CIA50)、中蚀变(50CIA60)、强蚀变(CIA60)三种。与蚀变作用有关的成岩作用类型包括:脱玻化作用、溶蚀作用及充填作用。研究结果表明,随着蚀变程度提升,基质脱玻化作用和岩石黏土矿化作用越强,次生孔隙越发育;脱玻化作用和溶蚀作用具明显改善储层物性特征,充填作用虽然降低储层物性,但黏土矿物充填物中存在晶间微孔,仍具有一定储集性能。