准噶尔盆地盆1井西凹陷石炭系火山岩凝析气藏的发现与勘探启示

准噶尔盆地石炭系火山岩油气藏是油气勘探的重点领域之一。根据录测井资料、地球化学分析数据及岩石薄片鉴定资料,结合地球物理方法,厘清了准噶尔盆地盆1井西凹陷石炭系火山岩油气成藏的主控因素,总结出深层火山岩气藏富集规律,明确了有利勘探方向。研究结果表明:(1)准噶尔盆地盆1井西凹陷风城组烃源岩厚度为100~300 m,面积约为5 400 km2,整体进入生凝析油—干气阶段,生气强度大于20×108m3/km2,为凹陷提供了丰富的天然气源。(2)研究区石炭系火山岩岩性复杂,爆发作用形成的安山质火山角砾岩受到风化淋滤作用,可形成物性较好的风化壳型储层。石炭系—二叠系大型不整合面和广泛发育的深大断裂是重要的输导体系,二叠系上乌尔禾组泥岩作为区域盖层,为凝析气成藏提供了保存条件,油藏主要分布在高部位,气藏分布于低部位。(3)通过“两宽一高”(宽方位、宽频带、高密度)技术,提高地震成像精度,联合时-频电磁技术(TFEM),实现了石炭系火山岩的精细刻画,为深层油气藏的勘探提供了有力支撑。石西16井的重大突破,证实了盆1井西凹陷石炭系火山岩具有巨大的勘探潜力。

中基性火山作用喷出物类型、特征与成因

基于松辽盆地中生代和准噶尔盆地古生代火山岩研究资料与长白山、五大连池等现代火山考察,结合国外典型实例,将火山作用喷出物分为熔岩、碎屑熔岩、火山碎屑岩和沉火山碎屑岩4类;前两类岩石冷凝固结,后两类压实固结。按成分-组构-岩相分类方案划分出34种岩相。详细论述了各岩相的成岩方式、成分、组构、成因和产状,并给出各岩相类型的实例和典型照片。建造-改造和继承-变异分析对比显示,现代火山与古火山都常见的岩相包括厚层熔岩、熔结结构碎屑熔岩、柱状节理熔岩、枕状熔岩和玻璃质熔岩。现代火山常见而古火山少见或未见的有浮岩、渣状熔岩、绳状和块状熔岩。火山穹窿垮塌是常见的同生改造作用。裂隙式与中心式喷发往往相伴而生,常表现为沿着深大断裂的一系列中心式喷发。

内蒙古西部额济纳旗及邻区上石炭统-下二叠统阿木山组火山岩的地球化学特征

分析了上石炭统小独山阶—下二叠统紫松阶阿木山组玄武岩地球化学特征,对玄武岩类型、岩石特征、构造环境等进行了探讨,结合前人的研究成果,阐述了石炭纪—二叠纪盆地的基本性质。Zr/TiO2-Nb/Y、SiO2-TFeO/MgO和Zr-Y-Nb图解显示,玄武岩类型主要为亚碱性的拉斑玄武岩;稀土元素球粒陨石配分模式为右倾曲线,(La/Yb)N值较高,轻重稀土元素分馏较强,(Gd/Lu)N值相对较低,重稀土元素分馏较弱,δEu在0.87～1.11之间,无明显Eu异常;N-MORB标准化的微量元素蛛网图显示,K2O、Rb、Ba、Th等不相容元素富集,Hf、Nb、Y等亏损。Zr-Zr/Y和Ta/Hf-Th/Hf构造环境图解表明,该玄武岩产于陆内裂谷,指示晚石炭世—早二叠世额济纳旗及其邻区已进入了陆内演化阶段,为拉张作用下的陆内裂谷(裂陷)盆地。

中酸性火山岩中造岩矿物含量的定量计算方法

主要造岩矿物的含量是火山岩分类定名的主要依据。对于基质为微晶质、隐晶质的火山岩,采用常规的薄片显微镜统计矿物含量几乎是不可行的。目前已有的利用岩石化学成分计算矿物含量的方法均不适用于中酸性火山岩。因此,本文基于岩石与矿物之间的化学成分质量平衡原理,提出了计算火山岩实际矿物含量的方法。该方法是利用实际矿物成分,采用最优化方法计算岩石中实际矿物的含量,在很大程度上避免了计算中的人为性。对中酸性火山岩实际样品计算表明,该方法使用简单方便,精度较高。

桂西南早三叠世中酸性火山岩及其构造环境

桂西南广泛发育一套与微粒型金矿密切相关的早三叠世中酸性火山岩。主要见于下三叠统北泗组第四段，具潮坪特点，层序上处于下伏的 HST和上覆的 TST之间。岩石类型为流纹岩、英安岩和沉火山碎屑岩，其中的熔结角砾凝灰岩是本次 1∶ 5万区调中的新发现。三种火山岩均属钾质钙碱性系列，岩石化学成分显示为同源岩浆产物。运用多种岩石地球化学数据判别：其产出的大地构造环境为活动陆缘。岩浆来源深度较大，与太平洋库拉板块向亚洲板块俯冲，高能热流导致上地幔部分熔融上涌，穿透巨厚壳层时吸收了部分壳源重熔物质有关，其上涌通道主要沿被激活的凭祥─东门深断裂。

准噶尔盆地腹部早二叠纪—晚石炭纪火山岩的构造背景分析

从中生代到新生代,准噶尔盆地腹部地区连续沉积,缺少腹部地区的样品,因此准噶尔地区晚古生代构造演化的研究常集中于盆地周围的褶皱造山带。本文通过对早二叠纪—晚石炭纪钻井岩心样品的地球化学、岩石学特征进行研究。结果表明:1)许多钻井的不同层位中,都发育着表明水上喷发环境的褐色凝灰岩;2)准噶尔盆地腹部早二叠纪—晚石炭纪火山岩主要是碱性玄武岩、安山岩及少量的流纹岩,样品的大部分以高碱为特征,反映了喷发于陆上增厚地壳的构造背景;3)岩心观察、薄片鉴定及主量和微量元素的分析结果表明,晚古生代准噶尔盆地腹部属于大陆构造背景。石炭系火山岩的底部也许存在许多的古老陆块基底。

北山北带园包山地区中酸性火山岩地球化学特征及锆石U-Pb年龄

北山北带园包山地区晚古生代中酸性火山岩以英安岩类为主,夹少量安山质火山岩。测得英安质凝灰岩锆石U-Pb年龄为315.9±3.4Ma,形成时代为晚石炭世,认为该套火山岩为上石炭统干泉组。该套岩石属于过铝质低钾-中钾钙碱性火山岩,轻稀土元素和大离子亲石元素相对富集,具有较弱的负Eu异常,高场强元素(Nb、Ti)及P元素明显亏损,表明其形成于大洋岛弧向大陆边缘弧过渡的构造环境。结合区域构造,认为北山北带地区晚石炭世古亚洲洋仍在俯冲,尚未闭合。

内蒙古赤峰北部晚侏罗世中酸性火山岩地球化学特征

内蒙古赤峰北部晚侏罗世中酸性火山位于华北克拉通北缘内蒙古隆起上,熔岩主要有流纹岩、安山岩、辉石安山岩。岩石地球化学研究表明,中性火山岩SiO2含量50.74%～58.82%,Al2O3含量15.32%～17.17%,Mg#值0.45～0.52,全碱(K2O+Na2O)含量4.89～7.05,属于钠质,钙碱性系列;流纹岩SiO2含量74.68%～74.86%,Al2O3含量12.09%～13.13%,Mg#值0.13～0.39,全碱(K2O+Na2O)含量7.83%～7.99%,属于钙碱性—钾玄岩系列。中性火山岩轻重稀土分馏明显,(La/Yb)N值为9.6～16.09,Eu异常不明显,Eu*/Eu值为0.94～1.12,富集Pb等LILE,亏损Ni、Ta等HFSE;流纹岩与中性火山岩具有相似的微量元素分布特征,(La/Yb)N值为7.86～10.05,Eu负异常明显。结合前人研究资料,初步认为研究区中性火山岩形成于板内伸展减薄环境下;安山质岩浆可能是在岩石圈伸展导致软流圈上涌和地温梯度增高背景下富集岩石圈地幔部分熔融的产物。

汪家屯、安达—宋站地区火山岩储层“四性”特征及储层流体性质识别研究

徐深气田汪家屯、安达一宋站地区火山岩储层岩性复杂，不仅发育有酸性火山岩，还发育了大面积的中基性火山岩，在对研究区内不同火山岩储层岩性、物性、电性、含气性特征进行系统分析后发现．不同岩性储层“四性”关系特征有很大差异，由于测井响应是岩石成份、孔缝发育程度和流体性质等的综合反映，因此将测井响应与“四性”关系特征相结合，同时应用岩心、测试、录井等资料对研究区内营城组火山岩储层流体性质进行了识别。

北羌塘地区北缘上三叠统若拉岗日岩群地层特征及沉积环境

北羌塘地区北缘上三叠统若拉岗日岩群分布于北羌塘陆块与拉竹龙-金沙江缝合带之间的若拉岗日冲断带,以砂泥质复理石、中基性-超基性火山岩及大理岩组合为特征,夹晚二叠世灰岩岩片及蛇绿岩残块。岩石低-中级变质,构造变形强烈,顶底均被断层切割断失,为总体无序、局部有序的构造-地层体。若拉岗日岩群中基性火山岩具有洋岛和岛弧型成因,它是金沙江洋盆在晚三叠世向南俯冲,而在其南缘形成的岛弧带沉积。在若拉岗日岩群采获大量上三叠统常见的孢粉、腕足、双壳类生物化石,其玄武岩年龄值为201±4Ma(Ar-Ar法),时代属诺利期。

中-基性火山岩孔缝储集体形成控制因素——以准噶尔盆地金龙区块石炭系为例

以金龙区块石炭系中基性火山岩为例,综合岩心、薄片、测井、地震及分析化验资料,分析火山岩储集空间特征及形成过程:(1)火山喷发间隙期,火山旋回上部斜长石等矿物向方沸石、绿泥石蚀变,形成不稳定层;(2)石炭纪晚期构造运动造成断裂-裂缝发育及不整合面的形成,大气水沿着断裂-裂缝及旋回顶部不稳定层发生纵向及横向溶蚀,形成孔缝储集体雏形;(3)侏罗纪末期构造挤压再次形成断裂-裂缝,孔缝储集体被分割,储集空间基本定型。在断裂裂缝、古地貌及火山旋回界面控制下,孔缝储集体纵向上表现出分带性,横向上表现为古地貌高地储层厚、古斜坡储层薄的透镜状特征,整体表现出由裂缝、溶蚀孔及溶蚀缝构成的"多层楼式"复杂储集体。形成的孔缝型火山岩储层地质模型对火山岩储层预测及油气勘探提供有价值的参考。

桂西上二叠统合山组富锂黏土岩的发现及意义

本文首次报道了桂西平果地区上二叠统合山组含铝土矿层上部黏土岩呈现锂矿化现象。Li2O品位可达0.20%~0.53%,局部达到碳酸盐黏土型锂矿矿床工业指标,具有良好的勘查开发潜力。XRD分析结果表明锂绿泥石和蒙脱石是合山组Li超富集黏土岩中最重要的锂赋存矿物。本文推测Li主要以锂的独立矿物——锂绿泥石形式存在,部分Li可能以离子吸附形式赋存于蒙脱石中。地球化学分析结果表明合山组黏土岩主要来源于下伏基底碳酸盐岩以及晚二叠世中酸性火山岩。本次工作为探讨桂西平果地区上二叠统合山组黏土岩Li赋存状态和物质来源提供了初步约束,对下一步查明富锂黏土岩的时空分布和明确锂矿找矿方向具有十分重要的意义。

河北涿鹿县口前燕山期中酸性和酸性岩浆岩的岩石学特征及其成因

涿鹿县口前一带燕山期中酸性、酸性岩浆侵入作用和喷出作用发育.在1:5万区域地质调查的基础上,对口前一带的侵入岩、喷出岩进行了较为详细的岩相学、岩石化学、地球化学和矿物化学研究,认为口前酸性侵入岩、喷出岩与中酸性侵入岩具有不同的岩石学特征.据协变图谱法判别岩石成因,中粒二长花岗岩、似斑状二长花岗岩和火山岩分别由源岩经过约73%、31%、9%的批式熔融作用形成,而中酸性侵入岩岩浆由分离结晶作用形成,该作用受控于岩浆中斜长石、角闪石的结晶分离.

三塘湖盆地上石炭统火山岩风化壳油气藏成藏模式

三塘湖盆地石炭系火山岩风化壳储层是吐哈油田近年来油气勘探的重要目标。根据该区钻测井、分析化验资料揭示的火山岩风化壳剖面以及其岩石学特征、物性特点,在纵向上划分为风化粘土层(沉积盖层)及致密火山岩盖层、强风化碎石层(风化壳上带)、弱风化块石层(风化壳下带)及未风化岩石层(致密火山岩带)。有效的储集空间发育在强风化碎石层及弱风化块石层。根据火山岩储集层的孔隙成因及火山岩与烃源岩、盖层的匹配关系,将该区火山岩风化壳储层划分为两种模式:其一是下部为上石炭系哈尔加乌组内部炭质泥岩、泥岩作为烃源岩,上部卡拉岗组火山岩风化壳以淡水溶蚀孔隙与洞缝作为储层,上部的碎屑岩为盖层;构成了良好的生储盖组合;其二是哈尔加乌组内部存在的风化壳组合,风化壳中淡水溶孔和有机酸溶孔作为储层,上部致密火山岩为盖层。该模式的建立对下一步三塘湖盆地寻找火山岩风化壳储层具有重要意义。

酸性－中酸性火山－侵入杂岩中岩石包体研究的新进展

概括了近几年来酸性－中酸性火山－侵入杂岩中岩石包体研究的新进展，介绍了岩石包体的成因分类，综述了利用岩石包体研究岩浆作用机制及其动力学、研究有关矿床成矿物质来源和成矿机制，以及研究中下地壳物质组成和力学状态等方面的内容。

火山岩陆上与水下喷发环境的氧化系数判别方法

火山喷发沉积期的古地理环境是控制火山岩油气储层发育的关键因素之一。目前对陆上喷发沉积火山岩与水下喷发沉积火山岩的判别研究主要集中在岩性组合特征、结构与构造特征、蚀变特征、产状、孔隙及裂缝发育特点等方面,而利用火山岩地球化学特征来反映和记录火山喷发环境的研究尚未引起注意。研究使用Fe_(2)O_(3)/FeO和Fe_(2)O_(3)/(Fe_(2)O_(3)+FeO)作为火山岩氧化系数,充分考虑岩石酸度、风化淋滤作用、溶蚀蚀变作用、构造背景等因素的影响,改进了传统意义上基于火山岩氧化系数的火山喷发环境判别标准。在新疆三塘湖盆地马朗凹陷上石炭统实际应用结果表明,卡拉岗组火山岩喷发沉积环境复杂,以陆上氧化环境为主,频繁水陆交替的复杂环境也存在,哈尔加乌组火山岩喷发沉积环境相对单一,主要沉积保存于水下还原环境;与前人基于本区上石炭统火山岩共生岩石与化石组合、风化壳以及火山岩夹持的部分泥岩微量元素比值特征等有效判别依据得到的喷发环境结果是相符的,且该地球化学方法具有普适性,可应用于不同盆地、不同地质时代火山岩喷发沉积古地理环境的判别研究中。

内蒙古东部阿荣旗地区晚白垩世孤山镇组的建立

通过1∶25万阿荣旗幅地质调查,在阿荣旗孤山镇—东亚东镇一带发现一套酸—中酸碱性火山岩石组合,时代为晚白垩世,将其新建岩石地层单位——孤山镇组。孤山镇组主要分布于大杨树盆地南部,由流纹岩、流纹质火山碎屑岩、粗面岩和英安岩组成,上覆地层为嫩江组,下伏地层为甘河组。岩石高碱(Na2O+K2O=7.83%～10.28%),属酸碱性系列。轻稀元素土富集,δEu=0.39～1.07;Nb、Ta基本无亏损,P、Ti强烈亏损,可能形成于陆内断陷盆地活动结束时期。

基于火山岩氧化系数分布特征的火山喷发环境判识——以三塘湖盆地马朗凹陷牛圈湖-牛东构造带上石炭统为例

受火山喷发沉积环境(陆上或水下)及岩浆酸度等因素的影响,火山喷发物的地球化学特征有很大差异,准确判识火山喷发环境是火山岩油气储层性质评价的重要地质依据。本文基于三塘湖盆地马朗凹陷牛圈湖-牛东构造带上石炭统58件火山岩样品主量元素地球化学数据,采用Fe;O;与FeO比值作为氧化系数,利用数理统计方法投点,根据上石炭统哈尔加乌组和卡拉岗组火山岩氧化系数分布特征判识其喷发沉积环境。统计结果表明,卡拉岗组34件样品氧化系数介于0.55~5.00,数值主要分布于1.0~3.0,说明火山喷发沉积环境复杂,非单纯的氧化环境;从部分单井垂向分布来看,氧化系数具有随埋深由深至浅呈明显增大的趋势,表示由弱还原环境逐渐向强氧化环境过渡。哈尔加乌组24件岩芯样品氧化系数介于0.25~0.94,数值主要集中于0.2~0.4,表明火山喷发沉积于贫氧的还原环境;从单井垂向分布来看,氧化系数受埋深影响极小,表示火山喷发沉积受水动力条件境影响小,沉积环境具有一定的水体深度。研究调研筛选了国内10个不同盆地108件火山岩样品数据资料,并充分考虑酸度对火山岩氧化系数的影响,建立了经岩浆酸度校正的基于氧化系数分布特征的火山喷发环境判识图版,以此标准判识研究采集的58件火山岩样品的喷发沉积环境;结果显示卡拉岗组火山喷发沉积环境比较复杂,以陆上喷发沉积成因为主,存在频繁水、陆过渡相环境;而哈尔加乌组火山岩则为典型的水下喷发成因,沉积于具一定水体深度的强还原环境;与前人基于微量元素富集特征、淬碎渣状构造、不整合及风化壳、海相化石、充填胶结物等有效判识标志识别的结果对比检验,二者是极为符合的;且在合理校正和规避各项影响因素下,基于氧化系数分布特征的火山喷发沉积环境判识方法具有普遍适用性,可应用于不同地质时代、不同盆地不同地质背景火山岩的喷发沉积古地理环境判别中。

三塘湖盆地马朗凹陷上石炭统卡拉岗组中基性火山岩储层地质特征及主控因素

利用岩心观察、元素地球化学、岩石薄片与铸体薄片鉴定、成像测井等方法,结合储层物性、含油性及地震资料等,研究马朗凹陷上石炭统卡拉岗组中基性火山岩储层地质特征与主控因素。结果表明:卡拉岗组火山岩储层岩石成岩古地理环境为陆上喷发陆上地表强氧化环境和频繁水(湖)陆过渡弱氧化环境,岩石整体蚀变较强,尤其是蚀变形成的沸石(浊沸石、钠沸石)、方解石类矿物发育层段,是较好的储集层;线状裂隙群控制的脉动式或缓慢溢流喷发机理形成火山机构内部多相带与复杂岩性组合,限制火山岩储层发育的有效性。火山岩储层物性受埋深影响不大,有利储层分布于距离风化顶面18~63 m;风化淋滤及蚀变作用对火山岩储层改善明显,遭受较强风化淋滤及蚀变作用改造的熔岩相和爆发相岩石平均孔隙度高于油层有效孔隙度下限6.00%,为有效储层;受断层、裂缝和喷发间断不整合或构造不整合面控制,有利储集层分布在主断层影响的1.5 km半径范围内,以及卡拉岗组顶界不整合面以下270 m范围内。该结果为研究区石炭系火山岩储层地质研究及火山岩储层综合评价与勘探提供参考。

新疆科古琴山晚石炭世火山岩及其地质意义

分布于新疆中天山西段科古琴山一带的中酸性火山岩,是晚石炭世构造-岩浆喷发活动的产物,反映该区一次重要的构造-火山地质事件。对其岩石及地球化学特征研究表明,该火山喷发活动形成于活动陆缘构造环境,具有大陆裂谷火山岩系和岛弧火山岩双重特征,属较为典型"滞后型"弧火山岩。