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。     

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。     

松辽盆地北部营城组火山岩地球化学特征及地质意义

松辽盆地北部早白垩世营城组发育一套以流纹岩为主的中酸性火山岩,其具有高硅、铝,富碱和低镁、铁的特征,不同类型火山岩均具有轻稀土富集、重稀土亏损、轻重分异严重的特征。其中：酸性流纹岩表现为富集Pb、U、Th、Ta、Hf和Zr等元素,亏损Sr、Ba、Eu等元素;中性安山岩、粗安岩和基性玄武岩则亏损不明显;中酸性英安岩介于两者之间。地化特征分析表明,营城组岩浆来源于亏损地幔,是地幔底侵导致地壳部分熔融,并受到地幔物质的混染,酸性岩喷出前经历了较强的岩浆分异作用。构造判别图解指示营城组火山岩形成于板内伸展环境,具有与板块俯冲作用有关的、发育于活动陆缘或岛弧的火山岩类似的演化特征。结合中国东部构造环境演化特征,认为松辽盆地北部早白垩世火山活动可能是古太平洋板块北北西方向高速俯冲导致地壳岩石圈减薄、地幔物质上涌的产物。     

松辽盆地东南隆起区营城组珍珠岩斑晶矿物研究

松辽盆地早白垩世营城组火山岩系含有丰富的珍珠岩,为松辽盆地重要的油气勘探目的层位。在松辽盆地边缘东南隆起九台地区出露有比较新鲜的珍珠岩,内部斑晶保存完好,裂隙发育;斑晶矿物主要有斜长石、黑云母、角闪石,还有镁铁质的单斜辉石和斜方辉石。对含斑晶珍珠岩和剔除斑晶后的珍珠岩玻璃质分别进行地球化学分析,斑晶矿物进行单矿物电子探针成分研究。其结果表明：该珍珠岩属于酸性高钾钙-碱性系列,微量和稀土元素特征显示与上部地壳相似;斑晶矿物单斜辉石为斜紫苏辉石和次透辉石,斜方辉石为紫苏辉石,均显示变质成因,属于捕虏晶;与珍珠岩相邻层位玄武岩的斑晶斜长石为拉长石,单斜辉石为铁次透辉石,属于岩浆成因。这些特征表明,珍珠岩原岩可能来自于上部地壳,其辉石等捕虏晶为岩浆上侵运移过程与围岩发生混染作用的结果。     

松辽盆地营城组两类酸性火山岩地球化学特征与成因

松辽盆地断陷期营城组发育一套厚层火山岩,钻井岩心及薄片观察发现,火山岩以流纹岩、英安岩、流纹质凝灰岩及熔结凝灰岩等酸性火山岩为主,中基性岩相对较少。在对样品精细挑选基础上,开展了岩石主量元素、微量元素及Sr-Nd同位素测试分析。结果显示,该套酸性火山岩依据TiO2含量可明显分为两类,其中高Ti酸性火山岩(TiO2>0.45%),规模较小,SiO2含量介于64.87%～68.79%之间,其主量元素、微量元素与亚碱性中基性岩呈连续变化趋势且具有相似的Sr-Nd同位素组成;低Ti酸性火山岩(TiO2<0.4%)SiO2含量为68.93%～76.69%,该类岩石为营城组酸性火山岩主体,与碱性基性岩呈双峰式组合,元素含量及同位素比值变化范围较大。研究表明,两类酸性火山岩的形成都与晚中生代东北地区受古太平洋板块俯冲引起的岩石圈拆沉减薄软流圈上涌有关。在板块俯冲影响下,被富集的亏损地幔源区发生部分熔融,在岩浆演化过程中经历了一定分离结晶作用形成了少量高Ti酸性火山岩岩浆。与此同时,在底侵作用下新生地壳与下地壳物质发生混合熔融,受上地壳不同程度混染后形成了大规模的低Ti酸性火山岩岩浆。     

九台营城煤矿区珍珠岩特征、成因及储层地质意义

九台营城煤矿区珍珠岩类型多样、种类繁多：按珍珠岩成分和组构可分为强蚀变珍珠岩、流纹构造珍珠岩、流纹构造与珍珠构造互层珍珠岩、含斑晶珍珠岩和硅化珍珠岩;根据珍珠岩蚀变阶段和蚀变产物又可分为未蚀变（正常）珍珠岩、弱蒙脱石化珍珠岩、强蒙脱石化珍珠岩和硅化-蒙脱石化珍珠岩。本区珍珠岩为熔岩喷出地表后,直接进入水中,发生塑状玻璃的水化作用冷凝固结形成。其蚀变过程是在碱性水介质参与下完成的。本区珍珠岩具有随蚀变程度加强而储集性能大大降低的特征。     

松辽盆地营城组火山岩储层裂缝特征

松辽盆地营城组火山岩储层裂缝普遍发育, 但不同相带内裂缝的发育规模存在较大差异。通过对外围露头火山岩储层裂缝的实测数据及微观特征观察并结合钻井岩芯研究, 认为松辽盆地营城组火山岩储层裂缝可分为原生裂缝、次生裂缝和人为诱导裂缝3种成因类型。其中次生裂缝中的构造裂缝对油气运移及聚集起决定性作用; 喷溢相、侵出相和火山通道相是构造裂缝最发育的相带, 线密度分别为22条/m、18条/m和14条/m; 爆发相不发育, 线密度为4条/m。构造裂缝的形成期分为早白垩世营城组早期、营城组末期和晚白垩世嫩江组早期等3期, 裂缝主要形成于前两个时期; 裂缝走向以北东向最为发育, 占总量的50%以上, 其次为北西向、南北向和近东西向; 裂缝的整体充填程度低, 开启情况及有效性较好。研究成果与徐家围子断陷内裂缝的发育规律具有一定的可对比性。     

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。     

松辽盆地北部上二叠统林西组地球化学特征及地质意义

为探讨松辽盆地北部林西组地球化学特征、沉积环境及构造背景,对该区黑富地1井所钻遇的上二叠统林西组暗色泥质板岩进行主量元素、微量元素和稀土元素测试分析,结果表明：样品主量元素平均质量分数SiO₂为65.05%、Al₂O₃为17.23%、CaO为2.58%、Na₂O为2.84%、K₂O为3.29%,K₂O/Na₂O值为0.20~3.48,A1₂O₃/（CaO+Na₂O）值为0.41~8.01;稀土元素w（∑REE）值介于80.68×10^-6~215.59×10^-6之间,平均值为173.41×10^-6,δEu值介于0.61~0.88之间,平均值为0.70,表现为Eu的负异常,δCe值介于0.91×10^-6~1.01×10^-6之间,为微弱的Ce负异常,LREE富集,HREE亏损;微量元素以亏损Nb、Ta、Sr,相对富集Rb、Ba、La、Ce、Pb、Nd、Sm为特征。样品元素分析和物源w（TiO₂）-w（Ni）、La/Th-w（Hf）等判别图解表明,林西组沉积物源具有多样性,主要来源于上地壳长英质物源,还有少量来自中、基性岩火成岩物源区。样品微量元素标准化蛛网图,稀土元素球粒陨石标准化配分模式图,K₂O/Na₂O-w（SiO₂）、Th-Co-Zr/10、F₂-F₁构造背景判别图及地球化学参数对比结果表明,松辽盆地北部林西组物源构造背景主要为活动大陆边缘和大陆岛弧,可能形成于靠近大陆岛弧的活动大陆边缘构造背景。林西组应形成于海陆过渡相到陆相环境,水体由半咸水逐渐转变为淡水。     

吉林省中部大口钦地区营城组流纹岩地球化学特征

本文对吉林省中部大口钦地区营城组流纹岩进行了岩石学和地球化学研究,结果表明:流纹岩以富硅、贫钙、贫镁、贫铁为特征,在地球化学上具有典型A型流纹岩特征。在痕量元素组成上,富集LREE和LILE元素(如K、Rb、Th、U),亏损HREE和HFSE元素(如P、Ti),具强烈的负Eu异常。其原始岩浆来源于下地壳的部分熔融,形成于滨太平洋板块俯冲引起的加厚岩石圈拆沉后的伸展环境。     

High-precision geochronology of the Early Cretaceous Yingcheng Formation and its stratigraphic implications for Songliao Basin,China

The Songliao Basin in Northeast Asia is the largest and longest-lived rift basin and preserves a near-continuous continental succession of the most of the Cretaceous period, providing great material to investigate the adaption of the terrestrial systems to the Cretaceous greenhouse climate and tectonic events. However, the paucity of precise and accurate radioisotopic ages from the Early Cretaceous strata of the Songliao Basin has greatly held back the temporal and causal correlation of the continental records to the global Early Cretaceous records. Three tuff layers intercalated in the Yingcheng Formation have been intercepted by the SK-2 borehole, which offer excellent materials for radioisotopic dating and calibration of the chronostratigraphy of the Lower Cretaceous sequence of Songliao Basin. Moreover, the Yingcheng Formation recorded the largest and the last of the two major volcanic events in Songliao Basin, which also represents a turning point in the basin evolution history of Songliao from syn-rift stage to post-rift stage. Here we report high-precision U–Pb zircon geochronology by the CA-ID-TIMS technique on three tuff samples from the Yingcheng Formation of the SK-2 borehole in the Songliao Basin to construct a greatly improved, absolute age framework for the Yingcheng Formation and provide crucial age constraints for the Songliao Lower Cretaceous Strata. The new CA-ID-TIMS geochronology constrained the Yingcheng Formation at 102.571 + 0.320/?2.346 Ma to ca. 113 Ma, correlating to the Albian Stage. Combined with the previous published Songliao geochronology, the Quantou Formation is constrained to between 96.442 + 0.475/?0.086 Ma and 91.923 + 0.475/?0.086 Ma; the Denglouku Formation is constrained to between 102.571 + 0.320/?2.346 Ma and 96.442 + 0.475/?0.086 Ma; the age of the Shahezi Formation is estimated at ca. 113 Ma to ca. 118 Ma, which could extend to ca. 125 Ma in some locations in Songliao Basin. The major unconformity between the Yingcheng Formation and the Denglouku Formation, which represents the transition of the basin from syn-rift to post-rift is thus confined to between 102.571 + 0.320/?2.346 Ma and 96.442 + 0.475/?0.086 Ma. This is roughly contemporaneous with the change in the direction of the paleo-Pacific plate motion from west-southwest to north or northwest in mid-Cretaceous, suggesting their possible connections.     

松辽盆地营城组古火山机构的剖析——以东南隆起区三台珍珠岩山为例

三台地区下白垩统营城组一段岩石类型有隐爆角砾岩、角砾熔岩、熔结角砾岩、珍珠岩、流纹岩和凝灰岩,所属岩相为火山通道相、侵出相、喷溢相、爆发相。厘定古火山口位置的依据主要是通过分析隐爆角砾岩和珍珠岩的岩性岩相及其分布。整个火山机构划分为中心相组、近源相组和远源相组。中心相组即火山口相,主要包括火山通道相和侵出相,近源相组主要包括喷溢相,远源相组主要包括爆发相。相序（以火山口为基点）为火山通道相隐爆角砾岩亚相-侵出相中带亚相-侵出相内带亚相-喷溢相下部亚相-喷溢相中部亚相-爆发相热碎屑流亚相。近源相组较中心相组储层物性优越。其中喷溢相上部亚相是储层物性最好的岩相带。     

火山碎屑岩的储层物性——以松辽盆地营城组为例

对松辽盆地营城组35口盆内深层钻井和2口剖面浅钻全取心井的对比研究揭示：在浅层（埋深<500 m）,火山碎屑岩储层物性（平均孔隙度18.7%、渗透率0.32×10^-3μm²）好于熔岩（14.0%,0.18×10^-3μm²）;在深层（埋深>2 800 m）,火山碎屑岩物性（2.6%,0.05×10^-3μm²）明显差于熔岩（7.3%,0.07×10^-3μm²）。熔岩和火山碎屑岩的储层物性总体上都随埋深增加而变差,但火山碎屑岩的变化率显著大于熔岩;所以当大于一定埋深（2 500~3 000 m）时,熔岩的物性优于火山碎屑岩而成为主力储层。熔岩与火山碎屑岩物性随埋深变化的差异主要源于它们成岩方式的不同：前者冷凝固结,骨架体积受压实影响很小;后者压实固结成岩,其特点同沉积岩。在中浅层勘探中（埋深小于2 500 m）火山碎屑岩可作为重点目标。     

松辽盆地北部断陷区营城组火山岩锆石SHRIMP年代学、地球化学及其意义

松辽盆地北部徐家围子断陷区营城组广泛发育有一套以酸性喷发岩为主的中酸性火山岩,包括玄武粗安岩、安山岩、英安岩、流纹岩及流纹质火山碎屑岩等,属钙碱性岩类,亚碱性系列。锆石SHRIMPU-Pb年代学研究揭示研究区营城组火山岩形成于113Ma至111Ma之间,属早白垩世的Aptian期至Albian早期。岩石地球化学表明,流纹岩类均表现为富集Rb、Th、Zr等元素,亏损Sr、Ba、P、Ti、Eu等元素,安山岩类则亏损不明显,英安岩类介于两者之间,结合Nd同位素测试结果,认为营城组中-酸性火山岩是同源岩浆演化的结果。通过构造环境图解判别表明营城组火山岩形成于板内拉张构造背景,是中国东部早白垩世大规模岩石圈减薄和岩浆作用的产物。     

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。     

松辽盆地白垩系营城组火山岩孔缝单元类型和特征

目前火山岩储层评价的主要依据是储集空间类型和孔渗参数,但储集空间类型与物性参数之间的关系尚不明确。为此,依据松辽盆地全取心井(营一D1井和营三D1井)开展营城组火山岩孔缝单元类型研究及其与孔渗参数关系的分析,取得如下主要认识。首先,研究区火山岩主要发育5种原生孔隙、3种次生孔隙、3种原生裂缝和3种次生裂缝;根据发育过程、分布排列特征的相似性,把储集空间归并为7种孔隙类和2种裂缝类;将上述孔隙类与裂缝类划分为7种组合类型,即7型孔缝单元,分别为①型离散气孔类-次生裂缝类组合型、②型定向气孔类-脱玻化类-次生裂缝类组合型、③型离散粒间孔类-溶蚀孔类组合型、④型离散粒间孔类-溶蚀孔类-原生裂缝类组合型、⑤型离散粒间孔类-溶蚀孔类-次生裂缝类组合型、⑥型定向粒间孔类-溶蚀孔类-次生裂缝类组合型和⑦型裂缝类组合型。其次,对比按孔隙单元拟合孔渗关系与按整体拟合孔渗关系的函数斜率,7型孔缝单元可划分为3组,即,略低于总体拟合函数(A组)的①型和②型孔缝单元,略高于总体拟合函数(B组)的③型、④型、⑤型和⑥型孔缝单元,远远高于总体拟合函数(C组)的⑦型孔缝单元。第三,除②型单元和⑦型单元之外的其他5型单元的储层物性较好;各型孔缝单元的孔喉分选系数随孔喉半径均值增大而增大,储层非均质性变强;多数孔缝单元具有复杂的岩性-岩相组合;孔缝单元分布与火山机构类型和相带关系密切。第四,依据孔缝单元的孔渗条件和孔渗相关拟合函数可知,应该依据孔缝单元进行储层评价分析,即使赋存于相同岩性的①型、②型单元也需要分别对待。