峨眉山大火成岩省成都-简阳地区火山碎屑岩格架的新类别划分、成因及其油气储集效应

二叠纪峨眉山大火成岩省岩浆喷发是我国显生宙最大的岩浆喷溢事件。四川盆地中二叠世最新油气勘探成果显示,在峨眉山大火成岩省北缘成都简阳地区,发育大量以火山碎屑岩为主的全新岩性格架。本文首次对该区域岩性格架展开了详细的火山学解译。在优势储集层段中识别出熔结凝灰岩、自碎裂角砾岩和溅积集块岩三类关键岩性,分别形成于溢气爆发陆上火山碎屑流机制、溢流喷发自碎裂角砾化机制以及斯通博利夏威夷涌溅式喷发机制。这是首次对峨眉山大火成岩省中上述岩性的成因机制进行正式确认。在这些岩性中,储集空间以溶蚀孔和交代孔为主。上述岩性的喷发机制,对其储集空间的发育提供了全方位的关键制约因素:(1)有利于产生大量浆源碎屑;(2)堆积方式有利于维持大量相互连通的原生孔隙,使热液流体得以广泛接触碎屑堆积骨架;(3)堆积于火口近源区域,受异常热流值作用强,有助于维持流体的高效活性。上述三方面最终导致流体对岩石骨架进行深刻的溶蚀交代改造,为规模性储集体发育奠定前提。

内蒙古红岭铅锌-多金属矿床二叠系火山碎屑岩中硫化物压力影的发现及成矿意义

内蒙古东部的黄岗-甘珠尔庙锡、铜多金属成矿带中发育多个与燕山期岩浆活动有关的富铜的锡多金属矿床,如大井子、安乐、毛登和敖脑达坝等,矿床的主要围岩为二叠系的页岩和板岩,但对二叠系地层与成矿的关系目前仍存在不同认识。本文以红岭铅锌-多金属矿床为研究对象,通过详细的野外地质调研、显微岩矿相、SEM/EDS、硫化物的原位微区元素和同位素分析等,对矿区二叠系黑色板岩及其中的硫化物压力影进行了详细工作。结果表明,红岭矿床主要赋矿围岩为二叠系黑色板岩和大理岩,其中黑色板岩的原岩为晶屑凝灰岩,碎屑以石英、钾长石晶屑为主,并可见少量浆屑和锆石、磷灰石、铬铁尖晶石等晶屑,胶结物主要由黑云母、石英和钾长石组成。岩石经历了明显的轴向为NE向的褶皱变形,其中构造片理发育,走向与区域构造线方向一致。黑色板岩中顺岩石层理可见压力影构造,其核部由磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿组成,影子矿物主要为石英和绿泥石。压力影中影子矿物的延伸方向与岩石片理方向一致,为NE向,可被成矿期的热液脉体穿切,表明其核部矿物形成与地层同期,为同生成因,并经历了成岩后的挤压变形。压力影中硫化物的原位硫同位素组成(-0.33‰~+1.75‰)与前人获得的矿石中硫化物的S同位素组成一致,表明其可能为成矿提供了部分S和Cu等成矿物质。这一认识不仅对理解区内富铜多金属矿床的成矿物质来源提供了重要依据,同时对指导区域找矿具有指导意义。

碎屑岩与火山岩混积岩系层序地层学研究初探--以准噶尔盆地西北缘佳木河组为例

准噶尔盆地西北缘前陆冲断带是剖析西准噶尔地区盆山耦合关系、沉积体系发育的关键地段。该区二叠系佳木河组为火山岩、火山碎屑岩、碎屑岩组成的混积地层。火山岩与碎屑岩组成的地层单元有广义上的成因联系,因为它们都属于史密斯地层,并均具有旋回特征。针对不同的岩性区:碎屑岩岩性区、火山岩与碎屑岩共存区、纯火山岩区,找出由于构造火山活动、相对湖平面变化等因素形成的可作为层序界面的不整合面。碎屑岩岩性区不整合面在地震剖面上主要表现为削蚀、底超、双向下超、顶超、下切谷等;共存区为同时发育火山岩与碎屑岩的削蚀带,不整合面类型较复杂;纯火山岩区表现为相对湖平面下降形成的削蚀不整合面。故可以通过地震、钻测井资料识别各类不整合面,并依据火山喷发方式、火山旋回、沉积旋回,按照不同对比原则进行经典层序地层学划分。

四川盆地二叠系火山碎屑岩气藏勘探重大发现及其启示

近期,中国石油天然气股份有限公司风险探井——永探1井测试获得22.5×10~4 m^3/d的高产气流,首次在四川盆地发现了喷溢相火山碎屑岩气藏,实现了火山岩气藏勘探的重大突破。为了评价该盆地二叠系火山岩气藏的勘探前景,系统总结了该区火山岩气藏的勘探历程、永探1井区气藏的特征、天然气成藏的控制因素与模式。研究结果表明:①在经历了长达50余年的火山岩持续探索后,得益于勘探思路的转变和地震预测技术的进步,得出了简阳地区二叠系发育爆发相火山岩异常体、天然气成藏条件好,是该盆地又一个重要的天然气勘探新领域和新对象的认识,指导了风险探井——永探1井的部署及重大勘探发现;②永探1井二叠系发育厚逾100 m的优质火山岩孔隙性储层,其储集岩石类型以喷溢相角砾熔岩、含凝灰角砾熔岩为主,储集空间主要为溶蚀微孔、角砾间溶孔及气孔,孔隙度介于6.68%～13.22%、平均为10.26%,渗透率介于0.01～4.43 mD、平均为2.35 mD;③该气藏埋深介于4 500～6 000 m,产层中部地层压力为125.625 MPa,压力系数达2.22,为异常高压气藏,天然气组成中甲烷含量为99.03%,微含硫化氢;④简阳—三台地区发育爆发相火山岩且紧邻德阳—安岳裂陷寒武系优质烃源岩,早期张性深断裂沟通源储,上部发育上二叠统龙潭组泥岩、下三叠统厚层膏岩等多套盖层,具备形成大型构造—岩性复合圈闭气藏的有利条件,有利勘探面积达6 000 km^2。结论认为,永探1井火山岩气藏的发现,证明了该盆地二叠系火山岩具有较大的油气勘探潜力,坚定了转变勘探思路、加快进军新区新领域、寻找更多更大勘探发现的信心。

海南岛北西部邦溪地区奥陶纪火山-碎屑沉积岩岩石学、矿物学和地球化学:源区及构造环境暗示

海南岛奥陶纪火山-碎屑沉积岩矿物、地球化学成分与源区岩性质和沉积构造环境密切相关。岩相学观察和矿物化学分析表明,所研究的岩石主要碎屑矿物由石英、绿泥石(Si:5.8～6.2a.p.f.u.、Mg/(Mg+Fe):～0.45)和白色云母(Si:6.2～6.8a.p.f.u.、Al:4.5～5.7a.p.f.u.)组成,含少量的长石(主要为钾长石)、黑云母(Mg/(Mg+Fe)=0.43、TiO_2=0.01%)和磷灰石等矿物。地球化学特征上,这些岩石普遍具有高SiO_2含量(Al_2O_3/SiO_2=0.07～0.19)、相对高的K_2O/Na_2O比值(1.25～14.71)和高的FeO_(total)+MgO含量(普遍大于5%,最高达11.5%),但微量元素(含REE)含量普遍低于PAAS(NASC),且REE分布模式显示LREE富集((La/Yb)N=6.1～12.5)、Eu负异常或弱负异常(δEu=0.57～0.86)。高的前交代CIA(～84)和PIA(～85)指数、A-CN-K分布模式以及可变的Th/U(2.9～25)比值还说明源区已经历强烈的化学和机械风化作用。低的Ce/Pb比值(2.1～2.8)则反映海南岛早古生代地壳已经历过Pb的富集事件。结合矿物化学成分和区域地质对比,研究区奥陶纪火山-碎屑沉积岩源区主要由变质的岩浆弧花岗闪长岩和弧长英质火山岩组成,少量的铁镁质成分不能排除,因而暗示一个从活动大陆边缘到被动大陆边缘的过渡性沉积构造环境。同时,推测海南岛在早古生代和晚古生代—早中生代可能分别存在一次俯冲增生-碰撞造山事件;海南岛(可能包括华夏地块)应于晚奥陶世后才脱离东冈瓦纳大陆的澳大利亚边缘。

川西地区二叠系火山碎屑岩规模储层发育主控因素与天然气勘探潜力

自2018年YT1井首次在四川盆地西部发现孔隙型火山碎屑岩储层以来,2019年TF2井又在川西地区钻揭79 m厚的孔隙型火山碎屑岩储层,取得了该盆地火山岩碎屑岩气藏勘探的重大突破和勘探新进展。为了进一步明确川西地区二叠系火山岩气藏的勘探前景,综合运用地质、地球物理和地球化学等技术方法,基于二叠系火山碎屑岩岩石学和岩相学分析成果,根据最新的物性等资料,对该区火山碎屑岩储层特征及其主控因素等进行了系统研究;进而结合油气成藏要素的匹配关系,探讨了该区天然气勘探的潜力。研究结果表明:①四川盆地二叠系火山岩形成于板块内部地幔柱活动,川西地区主要发育爆发相火山碎屑岩储层,储集空间以弥散状脱玻化溶蚀微孔为主,孔喉分选较好;②火山机构和喷发旋回是控制规模储层发育的主要因素——火山活动早期能量强,形成厚层爆发相储层,是最有利于储层发育的相带,距离火山作用中心越近,爆发相厚度越大、旋回越完整;③二叠系火山碎屑岩气藏下伏发育裂陷槽控下寒武统筇竹寺组优质烃源岩,油气沿高角度断裂运移至优质爆发相储层中,上覆上二叠统龙潭组提供了优质盖层,为天然气大规模运聚提供了有利的成藏组合。结论认为,川西地区二叠系火山碎屑岩具备发育大规模优质储层的地质条件,并且该区油气成藏组合条件良好,天然气资源丰度大,展现出巨大的天然气勘探开发潜力,是四川盆地天然气增储上产的重要领域之一。

中国东部中新生代火山-碎屑-凝灰岩储层研究综述

主要论述了中国东部中新生代火山岩储层的发育状况及赋存方式，对这些储层进行了区域对比，讨论了火山岩储层的发育规律，并在此基础上详细讨论了火山岩储层的研究状况，包括火山岩储层的孔隙研究。

冀东晚古生代煤系中火山碎屑岩研究

通过对冀东蓟玉、车轴山,开平三煤田地层剖面观测、岩矿鉴定、粒度分析、岩石化学、氧同位素组成及K-Ar绝对年龄测定,发现在晚古生代煤系中含3—7层火山碎屑岩,主要为含角砾熔结凝灰岩、含角砾岩屑凝灰岩、晶屑岩屑凝灰岩、晶屑凝灰岩、沉凝灰岩、凝灰质砂岩及凝灰质石灰岩;经纵横向对比,可划分为三期七次喷发,物质搬运方向自西北而东南。这一研究成果,对该区地层和煤层对比及地质灾变事件的研究拓开新的局面。

火山碎屑密度流沉积机制研究——以松辽盆地东南隆起区九台地区白垩系营城组火山碎屑岩为例

火山碎屑密度流是一种危险的火山活动现象,也是一种重要的盆地物源供给方式,对其沉积机制的研究具有灾害预防和油气勘探的双重意义。松辽盆地东南隆起区九台营城煤矿地区白垩系营城组古火山机构保存良好,发育有典型的火山碎屑密度流沉积物。本文在精细刻画火山碎屑岩的岩石结构、沉积构造的基础上,运用薄片观察和沉积物粒度统计的方法,从物质来源、搬运机制和就位方式角度系统地分析了火山碎屑密度流的整个沉积过程,并结合国内外火山学、沉积学的研究进展探讨了不同浓度火山碎屑密度流的沉积机制。研究区内的火山碎屑密度流沉积物可以划分为五种微相:①块状熔结角砾凝灰岩微相;②无序含集块凝灰角砾岩微相;③逆粒序或双粒序角砾凝灰岩微相;④正粒序角砾凝灰岩微相;⑤韵律层理凝灰岩微相。第一种微相具有熔结结构,可能形成于高挥发分岩浆喷发柱的垮塌,火山碎屑密度流的就位温度较高;后四种微相具有正常火山碎屑岩结构,可能形成于火山口的侧向爆炸,火山碎屑密度流的就位温度中等。沉积块状熔结角砾凝灰岩微相的火山碎屑密度流具有黏性碎屑流的流体特征,沉积物整体冻结就位;沉积无序含集块凝灰角砾岩微相和逆粒序或双粒序角砾凝灰岩微相的火山碎屑密度流具有颗粒流的流体特征,沉积物整体冻结就位;沉积正粒序角砾凝灰岩微相和韵律层理凝灰岩微相的火山碎屑密度流具有湍流的流体特征,沉积物连续加积就位。火山碎屑密度流的颗粒浓度是一个连续变量,但流体性质可能会发生突变,稀释的火山碎屑密度流的沉积机制符合下部流动边界模型,稠密的火山碎屑密度流的沉积机制符合层流(碎屑流或颗粒流)模型。

新疆准噶尔地区泥盆系火山碎屑岩中放射虫的发现及其地质意义

泥盆系课题组,在准噶尔地区发现20余层含放射虫的火山碎屑岩,放射虫均产于被化石证明了的下、中、上泥盆统中.在火山碎屑岩中产放射虫,国外已有报导,国内尚无正式报导.从而对该区岩相古地理提出了新认识.

浅谈黑宝山煤田含煤岩系中的火山碎屑岩

介绍了火山碎屑岩的层位、岩性、分布规律、伴生矿产以及在地质勘探中的作用,可供相邻及类似地区勘探工作参考。

松辽盆地深层储层砂岩中火山碎屑物质在成岩阶段的变化与孔隙发育

松辽盆地深层储层砂岩中岩屑成分主要为火山岩岩屑,体积分数最高可达60%。填隙物主要为凝灰质杂基和成岩期后的钙质及硅质胶结物,体积分数在11%～19%。其形成环境主要为陆相断陷盆地的河流、三角洲和扇三角洲。岩石的成分成熟度和结构成熟度普遍低,而储层物性通常却很好。孔隙铸体、岩石薄片和电镜分析结果表明,富火山岩岩屑储层岩石的物性受碎屑成分、填隙物和成岩流体3个因素影响,其中火山岩碎屑在埋藏成岩作用中易于形成的次生孔隙是改善储层物性的主要原因。岩屑砂岩与储层物性相关的主要成岩后生变化有:(1)埋藏压实作用使碎屑岩原生孔隙大量减少;(2)溶蚀、脱玻化、次生矿物的生成和重结晶等成岩作用的总效应导致孔隙增加;(3)成岩流体改造和蚀变作用使火山碎屑物质形成大量次生孔隙,从而改善了砂岩储层的物性。

火山岩盖层类型及封气能力--以松辽盆地徐家围子断陷为例

利用钻井、测井和分析测试资料,对徐家围子断陷火山岩盖层类型、识别标志、分布、封闭能力和对天然气成藏与分布的控制作用进行了研究,认为徐家围子断陷火山岩盖层分为火山碎屑岩和火山熔岩盖层2种。火山碎屑岩盖层主要是凝灰岩和火山角砾岩,具有井径扩容、电阻率小和高声波时差特征;火山熔岩盖层主要为流纹岩、凝灰岩和安山岩,具有井径不扩容、电阻率中等和低声波时差特征。利用高声波时差和声波时差值小于56μs/ft①可以分别识别火山碎屑岩盖层和火山熔岩盖层。火山碎屑岩盖层区域分布在断陷南部下白垩统营城组一段火山岩体的顶部,火山熔岩盖层局部分布在营一段和营三段火山岩体内部。火山碎屑岩盖层较火山熔岩盖层具有更强的封气能力,火山碎屑岩盖层控制着徐家围子断陷火山岩中天然气的区域聚集与分布,火山熔岩盖层仅控制着天然气在火山岩体中的局部聚集与分布。

海拉尔盆地火山碎屑岩的测井响应与应用

海拉尔盆地中生界为熔岩-火山碎屑岩-沉积岩系列岩性组合,是测井解释层位.但是精细的岩心岩石类型描述与测井识别岩性的精度不匹配,岩心精细分层厚度往往小于测井分层的最小厚度0.6 m.研究显示,安山岩、熔结凝灰岩、凝灰岩、沉凝灰岩、凝灰质砾岩、凝灰质砂岩和沉积岩等主要岩性具有各自的测井响应,即有特定的岩-电关系模式.交会图可以区分岩性,TH-AC交会图至少可区分出砾岩;PE-RD交会图可把凝灰质砾岩和凝灰质砂岩区分开;K-U交会图可把凝灰质砾岩、粗砂岩和凝灰质粗砂岩区分开.根据岩心岩性特征及其测井响应建立的测井岩石分类可以满足测井解释的精度.按照测井岩石分类进行的岩心分层与测井分层吻合程度达80%以上.测井岩性分层是利用自然伽玛(GR)、补偿密度(DEN)、补偿中子(CNL)和微球形聚焦测井(MSFL)四条曲线进行的.本项研究提出的GDCM法是综合测井岩性分层的一种方法,适合于海拉尔盆地以火山碎屑岩为主岩性的测井解释.

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^-3μm^2）好于熔岩（14.0%,0.18×10^-3μm^2）;在深层（埋深〉2 800 m）,火山碎屑岩物性（2.6%,0.05×10^-3μm^2）明显差于熔岩（7.3%,0.07×10^-3μm^2）。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。

松辽盆地东缘下白垩统营城组二段火山碎屑岩的发育特征

通过精细的野外剖面测量,发现松辽盆地东缘营城组二段中发育熔岩、凝灰岩和凝灰质砂岩。凝灰岩包括熔结凝灰岩、岩屑晶屑凝灰岩、灰球泥粒凝灰岩和角砾凝灰岩。这表明作为火山活动间歇期的营城组二段沉积期依然存在一定规模的火山活动,其沉积作用具有独特的火山和沉积双重控制的特点,区别于正常的沉积作用。营城组二段是一套介于火山岩和陆源碎屑岩之间的过渡岩性,物源既有来自同期火山喷发,也有来自营城组一段和营城组下段以及更老的地层的风化剥蚀。由于存在火山物质和陆源剥蚀物质的双重物源及存在火山物质堆积和沉积作用的双重机理,这套岩石在类型上具有特殊性。存在特殊的火山-沉积作用类型,主要为冲积平原上热碎屑流河道沉积、冲积平原泛滥盆地上热基浪沉积、冲积平原泛滥盆地上空落火山灰云沉积。

北三台凸起石炭系火山岩油气分布规律及勘探方向

北三台凸起石炭系油气资源丰富,本文以该区丰富的实钻探井资料和三维地震资料为基础,利用该区测井资料与火山岩岩性的相关关系,将该区石炭系内幕地层划分为四个层序。典型油气藏分析表明,油藏均分布在Ⅰ套层序和第Ⅲ套层序内,其分布规律与石炭系顶部风化壳淋滤带,古构造高点密切相关,构造的建设和破坏作用是油气分布的关键因素。

吉林省通化县迎门岔一带白垩系下统火山碎屑岩稀有稀土矿找矿前景浅析

通化县迎门岔一带1∶20万水系沉积物测量,圈定出“通通-84-HS-10”号异常,异常区内出露的岩性主要为白垩系下统林子头组灰绿色、紫色流纹质凝灰岩、角砾凝灰岩、流纹质晶屑岩屑凝灰岩、灰紫色流纹岩、安山岩等火山碎屑岩。在1∶20万异常区内开展了1∶5万水系沉积物测量工作,圈出重点找矿前景区,并在该区内开展1∶1万土壤测量、高精磁测等工作,通过槽探工程验证,发现含铌钽矿化蚀变带,显示出该地区具有较好的稀有稀土矿找矿前景。

查干凹陷火山岩发育特征及其对碎屑岩储层的影响

查干凹陷主要的储集层为火山岩,其特点为期次多,厚度十分大,凹陷内广泛分布。岩性以玄武岩为主,其次为安山岩、火山角砾岩和凝灰岩等。钻井揭示火山岩岩相以溢流相为主,深大断裂是这一时期查干凹陷火山岩发育的主要构造部位。碱性岩系火山岩水岩作用产生的碱性流体使本区火山岩下碎屑砂岩长期处于碱性成岩环境。常见石英颗粒的溶解和长石的次生加大现象,是碎屑岩储层异常致密的主要原因之一。

义敦岛弧带晚三叠世火山碎屑岩中的两类铅锌成矿作用分析

义敦岛弧带是'三江'构造-岩浆带中一个重要的构造单元,也是一个重要的多金属成矿带(侯增谦等,2003)。义敦岛弧带中部从北至南沿一条大断裂构造依次分布着四个火山岩盆地:赠科盆地、昌台盆地、乡城盆地、中甸盆地(徐明基等,1993),呷村矿床即位于昌台盆地中,而呷村矿床的北部的赠科盆地也发现了具火山成因块状硫化物(VMS)