准噶尔盆地陆东-五彩湾地区石炭系火山岩电性与地震响应特征

勘探实践证实,准噶尔盆地石炭系已成为一套现实勘探层系;陆东-五彩湾地区石炭系火山岩体规模大、分布广,是重要的天然气储集体;火山岩储层有效性主要受不整合、岩性、岩相控制,识别火山结构、火山岩岩性、岩相成为判别储层有效性的关键.由于主要目的层巴塔玛依内山组特殊的三段式火山岩组合层序结构,为通过测井、地震物探手段识别火山岩岩...     

准噶尔盆地陆东-五彩湾地区晚石炭世原型盆地分析

笔者从原型盆地分析出发,根据物源区特征与盆地类型的关系以及地层结构特征,对陆东-五彩湾地区晚石炭世盆地的发育背景、展布范围进行了系统论证。研究表明,陆东-五彩湾地区晚石炭世是在碰撞造山后拉伸形成的裂谷盆地群,盆内沉积的碎屑岩来源于早石炭世晚期残留洋闭合产生的岛弧以及多旋回造山带,具有石英含量低,火山碎屑含量高的特征; 从盆地边界形态来看,晚石炭世原型盆地与现今残留盆地的格局基本相似,构造碰撞带附近地层剥蚀严重甚至缺失,盆地沉积中心区域的地层保存相对完整。同时,在针对陆东-五彩湾地区1 000余条二维地震测线精细解释的基础上,综合岩心统计、地震相以及反演等信息,认为研究区在晚石炭世发育两种类型断陷,其中,五彩湾、东道海子地区发育单断断陷,三南-滴水泉地区发育双断断陷,两种断陷均有大量的火山岩充填,火山岩的发育及展布主要受到缓坡区一系列断裂的控制。     

准噶尔盆地陆东—五彩湾地区石炭系中、基性火山岩地球化学及其形成环境

准噶尔盆地是发育在前寒武纪结晶基底与古生代褶皱基底双重基底之上的中、新生代沉积盆地。盆地东北缘陆东—五彩湾地区发育大量的石炭系中、基性火山岩,主要由玄武岩、熔结玄武岩、气孔-杏仁玄武岩与辉绿岩组成。其中、基性火山岩具有低钾高钛、高∑REE的特征,球粒陨石标准化的REE配分曲线表现轻稀土富集,轻、重稀土分异的谱线特征,微量元素具有大离子亲石元素富集,Ta、Nb亏损的现象,可能与板内拉张环境下地壳混染或地幔源区有富Ta、Nb的残留体有关,微量元素环境判别图解中大部分样品点落入板内玄武岩区域,少量漂向岛弧火山岩区,表现出主体为板内构造环境;高场强元素Th/Nb、Nb/Zr比值进一步表现出火山岩具有板内火山岩的特征。综合区域地质特征及前人的研究结果,认为准噶尔盆地陆东—五彩湾地区中、基性火山岩应属造山期后伸展背景下的火山作用产物,但岩浆源区可能受到古洋壳板片俯冲作用的影响。     

准噶尔盆地陆东—五彩湾地区石炭系火山岩地球化学特征及其构造背景

准噶尔盆地陆东—五彩湾地区石炭系火山岩位于上石炭统巴塔玛依内山组地层中,主要为玄武岩、玄武质安山岩和安山岩,基本属于钙碱性系列。火山岩的Mg^#介于38~57之间,全碱含量较高K₂O＋Na₂O为4.75%~6.16％）,TiO₂的含量（0.96%~2.04％）和Na₂O/K₂O比值（均大于2）较高,轻稀土元素（LREE）相对重稀土元素（HREE）富集（(La/Yb)_N=2.4~4.7）,同时显示有轻微的重稀土分馏（(Gd/Yb)_N=1.5~1.8）,无明显的Ce异常,大部分样品具有轻微的Eu负异常（δEu＝0.89~1.05）,大离子亲石元素（LILE）相对高场强元素（HFSE）富集,Nb、Ta相对于LREE和LILE明显亏损,La/Nb比值为2.0~2.8,Th/La比值（≈0.1）较低,Zr/Y比值（3.95~7.03）较高。火山岩(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr) _i＝0.70278~0.70365,ε_Nd(t)＝＋5.69 ~ ＋8.24,t_DM为0.47~0.67Ga。这些特征连同相关判别图解一起表明,这套火山岩不是形成于典型的板内或岛弧环境,而是形成于后碰撞期伸展背景下,是软流圈物质上涌发生部分熔融、产生的岩浆在上升和侵位的过程中受到了晚石炭世之前弧组分混染的产物。其所携带的弧岩浆特征继承自混染的碰撞前的弧组分。     

准噶尔盆地陆东-五彩湾地区火山岩中天然气富集的主控因素

近年来准噶尔盆地陆东-五彩湾地区石炭系火山岩中发现了丰富的天然气资源,包括克拉美丽和五彩湾两个气田,
因此石炭系成为北疆油气勘探的主要目的层之一,陆东-五彩湾地区天然气主要位于石炭系顶部的火山岩风化壳内,主要
为煤成气,来自石炭系腐殖型烃源岩。本文在对陆东-五彩湾地区典型气藏剖面进行分析的基础上,探讨了石炭系火山岩
中天然气富集的主控因素。结果表明,邻近烃源岩和生烃凹陷有利于形成气藏;风化淋滤和构造作用的改造是火山岩物性
得到改善而发育有效储集空间的关键因素;断裂和不整合构成了油气垂向和侧向运移的有利通道;海西期以来的各个构造期,
陆东-五彩湾地区石炭系圈闭和油气藏受到了不同程度的影响,其中火山岩气藏良好的生储盖配置定型于海西期,而燕山
中期则是该区天然气成藏的关键时期。