松辽盆地营城组火山岩相发育特征——以吉林省九台地区野外露头为例

为了解松辽盆地营城组火山岩类型、火山岩相类型及成因模式的复杂性、相关性之间的关系,明确其对于油气勘探的意义,利用野外露头、钻井资料、岩石薄片等多种地质资料,识别火山岩类型,划分火山岩相,分析了火山岩相成因特征。结果表明:①营城组发育4大类火山岩类型,即熔岩、火山碎屑熔岩、火山碎屑岩及碎屑沉积岩;②营城组野外露头划分了5种岩相类型,即火山口—火山通道型、火山口—破火山口型,近火山口—火山斜坡型、火山斜坡型和火山穹窿型;③建立了2类火山岩相成因模式,火山口堆积成因模式和火山斜坡成因模式。

福建陆相火山岩区填图新进展——以管阳地区早白垩世小溪组火山机构为例

20世纪90年代以来,中国火山岩区普遍采用“火山构造-火山岩相-火山岩性”三位一体的研究思想与工作方法开展工作。该文结合福建早白垩世小溪组1∶5万区域地质调查工作,对管阳地区小溪组火山岩进行了初步的研究。在此基础上,通过野外地质观测和镜下岩石学分析,确定研究区火山活动的相带,重建火山活动的基本框架,反演火山活动的演化过程。

湖盆水下喷发火山岩相类型、特征与储集意义——以松辽盆地南部查干花地区白垩系为例

为解决传统的陆上和海域火山碎屑岩岩相及相模式难以反映湖盆水下火山机构特征的问题,以松辽盆地长岭断陷查干花地区白垩系火石岭组凝灰岩丘为研究对象,探讨水下喷发火山碎屑岩岩相并建立相模式。研究表明,水下喷发火山碎屑岩可分为2种相4种亚相,其中2种相为水下爆发相和喷发间歇期形成的火山沉积相。水下爆发相可进一步分为气携水下热碎屑流、水携火山密度流和水下降落3种亚相;火山沉积相由含外碎屑火山碎屑沉积岩1种亚相构成。松辽盆地水下喷发形成典型的凝灰岩丘相模式,凝灰岩丘通常由多个水下喷发堆积单元叠加构成,可分为近源和远源两个相组。近源相组完整的堆积单元从下到上依次由含外碎屑火山碎屑沉积岩亚相-气携水下热碎屑流亚相-水携火山高密度流亚相和水下降落亚相构成;远源相组的堆积单元以发育水下降落亚相为主,夹有多个薄层水携高密度流亚相沉积。气携水下热碎屑流亚相和火山沉积相含外碎屑火山碎屑沉积岩亚相是陆相湖盆水下喷发有利储集层发育的优势岩相。

盆地火山岩相分类和模式

盆地火山岩相模式是储层分布规律和识别的重要基础,目前遇到了地层单位不一致、钻井揭示不系统和盆地间存在差异大的问题。基于此,需要建立一套系统的基本地层单位的相模式。本文总结了相、岩相、火山岩相的相关定义,梳理了针对地质填图、矿产普查、现代火山和盆地火山岩研究的火山岩相分类方案的特点。本文认为利用出露好的现代火山研究成果指导盆地火山岩相研究是首选的研究方式。针地火山地层堆积单元,突出岩石组构和几何外形要素,厘定了5相15亚相44微相的火山岩相划分方案。相和亚相分别是爆发相的热碎屑流、(热)基浪、火山碎屑裙和火山碎屑筒亚相,喷溢相的水上熔岩流、水下熔岩流和水上喷发水下就位熔岩流亚相,侵出相的水上熔岩穹丘、水下熔岩穹丘和早期水下晚期水上熔岩穹丘亚相,火山-沉积相的火山泥石流和崩塌堆积亚相,次火山岩相的岩脉、岩盖和岩盆/岩席亚相,进一步指出了各微相的特征岩石结构构造。不同化学成分的熔岩可以形成相同的亚相或微相,如流纹岩和玄武岩均可以形成喷溢相水上熔岩流亚相复合熔岩流微相,流纹岩、英安岩、安山岩和玄武岩均可形成侵出相水上熔岩穹丘亚相。从储层来看,复合熔岩流微相好于水上熔岩穹丘亚相的各类微相,所以本文的分类方案可以建立起亚相或微相与储层的细划对应性关系。相关认识可用于盆地火山岩相对比和储层预测。

北大巴山志留系滔河口组火山碎屑岩相序、组构特征及古火山作用环境分析

志留系滔河口组是一套发育于北大巴山地区的火山岩-火山碎屑岩-沉积岩组合。在1:10000地质填图和大比例地质剖面实测基础上,通过详细的火山碎屑岩相序和组构分析,本文在滔河口组火山-地层中共识别和划分出22个岩相,5个相组合类型。区域岩相测量与对比揭示,滔河口组火山-沉积宏观序列自下而上由玄武岩相(一般下部为块状粗粒/细粒玄武岩相、上部为枕状玄武岩相)、凝灰角砾岩相、再沉积富辉石火山碎屑砾岩相、无结构或叠瓦状凝灰质粗砾岩相、凝灰质砂岩相、生物灰岩相或泥岩相构成。岩相组合横向变化显示滔河口组古火山活动西强东弱,火山活动类型为斯托柏林型(Strombolian-type eruption)喷发。相对地,研究区西部火山-沉积序列发育较为完整。滔河口组的地层序列与岩石组合与板内火山活动产物相似,本文认为北大巴山地区志留系滔河口组火山岩-火山碎屑岩-沉积岩组合形成于洋岛或海山构造环境,是板内拉伸作用的产物。

塔河地区火山岩地震相及勘探潜力

利用地震、测井解释技术,结合岩心资料,阐明了塔河地区火山岩岩性类型、地震相特征,并对火山岩成藏条件进行了分析。塔河地区二叠系火山岩发育英安岩与玄武岩两种类型。根据地震反射几何形态特征,划分为层状、丘状、透镜状和楔形4种地震相。层状地震相分布广泛,主要对应于溢流相火山岩;透镜状地震相仅分布在盐边凹陷,其几何形态主要受盐体活动的控制;丘状地震相主要对应侵出相火山岩;楔形地震相的形成受基底裂隙的控制,侧向上与围岩接触,对应于近火山口相。丘状地震相和楔形地震相构造圈闭落实、储集层条件较好,为有利的油气勘探区域。

松辽盆地火山岩相:类型、特征和储层意义

松辽盆地火山岩相可分为5相、15亚相。5相为火山通道相、爆发相、喷溢相、侵出相和火山沉积岩相。火山岩孔、缝及其组合关系受亚相控制。喷溢相上部亚相原生气孔和构造裂缝发育,储集物性优良;爆发相各个亚相之间常发育松散层构造,是有利的储集空间;侵出相内带亚相原生裂缝和粒间空隙发育,是优质的大型储集体。不同亚相的成岩方式不同,有熔浆冷凝胶结、压实成岩和二者复合3种方式。火山沉积岩相、爆发相的空落亚相和热基浪亚相均以压实成岩为主,其物性随埋深增加变差;火山通道相、喷溢相和侵出相均以熔浆冷凝固结成岩为主,其孔、渗与埋深无关。爆发相的热碎屑流亚相是复合成岩,其储层物性与埋深的关系视两种成岩方式相对弱而变化。

松辽盆地火山岩相与火山岩储层的关系

根据钻井岩芯 /岩屑和剖面地质研究结果 ,火山岩相可分为 4类 12型。松辽盆地徐家围子断陷火山岩储层具有孔隙和缝隙相互组合的所谓“双孔介质”。火山岩储层的储集空间类型受岩相控制 ,不同岩相带发育的火山岩储层其孔 -缝及其组合关系差异很大。喷溢相主要发育气孔、流纹理层间缝隙和节理缝 ;爆发相的主要空隙类型为粒间孔隙 ;侵出相以角砾间孔和原生裂缝为主 ;火山通道相主要发育节理缝和各种原生裂隙。爆发相中每个冷却单元的底部经常发育有“松散层” ,它们是未熔结的碎屑砂流层或原基岩的风化壳被快速披盖保存而形成的。侵出相内带亚相经常会出现大规模的“岩穹内松散体” ,它们是大的珍珠岩球体的堆积体。在中酸性火山岩储层发育区应特别注意寻找这两类储集体。松辽盆地主要的构造裂隙是一组共轭的、高角度的 (断层面倾角 5 0°～ 90°)、走向NNE和NNW向的、剪性或压剪性的断层缝。

松辽盆地火山岩相:相序、相模式与储层物性的定量关系

松辽盆地火山岩相序主要受岩性控制。酸性岩喷发旋回多以爆发相开始、侵出相结束;中基性岩多以喷溢相开始、火山沉积相结束;酸性岩夹中基性岩的相序复杂,常见喷溢相±爆发相→火山沉积相。风化壳层之上和沉积夹层之上的火山岩是新的喷发旋回的开始,而火山沉积相和侵出相的出现往往标志着一个火山喷发旋回的结束。相模式能够直观反映火山岩相和亚相之间的叠置关系,是地震-岩相解释和储层预测的地质基础。火山岩15亚相中能够成为Ⅰ类储层的通常仅4种:火山颈,热碎屑流,喷溢相上部和侵出相内带亚相。岩相研究使得勘探的目标集中为:火山岩气藏勘探→找有效储层→识别可以作为Ⅰ类储层的4种火山岩亚相发育带。

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。

波形分类方法在松辽盆地火山岩相识别中的应用

本文以松辽盆地SP地区营城组上部旋回火山岩为例,利用自组织神经网络方法进行波形分类计算,采用时窗、振幅、频率和相位参数进行训练,经过30次迭代计算,划分了15种模型道。由计算得到的地震相图可观察到地震波形呈块状或沿断裂呈条带状分布,与地质背景相吻合。然后遵循岩相命名原则,根据钻井岩相标定单井火山岩相并进行岩相平面预测。预测的火山岩相分布规律与钻井岩相统计规律一致。此岩相预测结果应用于SP地区火山岩气藏开发井网部署,取得了较好效果,表明该方法预测火山岩相是可行的。

松辽盆地北部火山岩岩相与测井相关系研究

松辽盆地北部火山岩是最主要的天然气储集岩,可分5相15亚相,钻井均有揭示。主要储集岩岩相测井特征为:爆发相热碎屑流亚相高伽玛、低振幅齿形,中-高阻、低频低振幅齿形且下部振幅增大;喷溢相上部亚相高伽玛、高振幅齿形,中中高阻值、指状或峰状;侵出相内带亚相高伽玛、中振幅齿形,中高-高阻,中振幅齿形。此外,隐爆角砾岩亚相和外带亚相是较好的储层。气层使电阻率明显增大,气水同层一般也使电阻率增大,水层使电阻率减小。不含流体的火山岩电阻率变化规律为:火山沉积相<侵出相<爆发相<火山通道相<喷溢相;凝灰岩<熔岩。

松辽盆地火山岩相地震特征及其与控陷断裂的关系

在松辽盆地营城组火山岩中识别出5相15亚相。控陷断裂控制火山岩相分布，火山喷发中心沿大断裂呈串珠状分布。靠近深断裂一侧从下到上相序为喷溢相-侵出相／火山通道相，远离深断裂一侧相序为喷溢相-爆发相-喷溢相或火山沉积相；横向上相序为火山通道／侵出相-喷溢相-爆发相-火山沉积相。喷溢相呈席状披盖或丘状，中弱振幅，中频，连续性中-差，见断续渡状反射，横向宽约6～10km，纵向厚约200-400m。爆发相呈楔状或透镜状、中强振幅、中低频、连续性差-中，横向宽约6～8km，纵向厚约100～200m。而火山通道相和侵出相呈（陡）丘状、中强振幅、低频、杂乱反射，仅分布在火山口附近，横向宽多小于2km，纵向厚约100-200m。火山沉积相呈上超充填，中强振幅，中频，连续性好，分布在低洼地区，横向宽约4～7km，纵向厚约50～150m。

松辽盆地深层火山岩储层岩相特征和天然气的来源

松辽盆地发育上下两个盆地充填序列:下部充填序列指埋深>3 000 m的上侏罗统—下白垩统断陷期火山成因地层,自下而上划分为火石岭组、沙河子组和营城组;上部充填序列由下白垩统上部—上白垩统坳陷期正常的沉积地层组成。下部充填序列的营城组火山岩是松辽盆地北部深层天然气的主要储集层(占储层的87%)。火山岩储层物性受控于火山岩岩相,喷溢相上部亚相(Ⅲ3)和侵出相。内带亚相(Ⅳ1)是最有利的火山岩储层,火山通道相火山颈亚相(Ⅰ1)、隐爆角砾岩亚相(Ⅰ3)和爆发相热碎屑流亚相(Ⅱ3))也是较好的储层。在松辽盆地北部徐家围子断陷火山岩储层中发现的工业气藏天然气有烃类、CO2、N2、H2S和少量稀有气体。通过天然气组成,烃类和CO2碳同位素组成分析,认识到徐家围子断陷火山岩气藏天然气主要为煤型气、油型气和无机气构成的混合气,无机成因CO2气可能源于地幔或是岩浆成因。

松辽盆地营城组火山岩相量化表征与应用

盆地火山岩及其储层的地震解释需要量化的岩相模型提供地质约束。三维揭露的盆缘剖面是实现岩相量化表征的最佳区。在松辽盆地东南隆起营城组建组剖面区开展了爆发相、喷溢相和侵出相的三维量化研究。爆发相出现在火山旋回早期,延伸千米量级、厚度百米量级,外形呈楔形尖灭状,坡度上陡下缓、呈平均15°左右的上凹形轮廓;始于热基浪亚相、向上为热基浪与空落亚相互层,终于热碎屑流亚相。喷溢相多出现在火山旋回中后期,覆于爆发相之上,延伸千米量级、厚度百米量级,外形呈凸透镜向外尖灭状,坡度上缓下陡、呈平均20°左右的上凸形轮廓;自下而上依次为下部、中部和上部亚相。侵出相出现在火山旋回后期,可见对其它相带呈切割-披覆关系的内、中、外三个亚相,侧向延伸和垂向厚度多为百米量级、通常最大不超过1km,呈顶缓缘陡的蘑菇状。用火山岩相模型约束井旁地震解释、建立岩相-地震相响应关系,可为无井区的火山岩地震识别提供模板。火山机构的后期改造只改变相序的完整性、不改变原始喷发相带间的相邻与相依性,不影响用岩相模式预测相变关系。非同源喷出物之间的叠置会干扰盆地火山岩相的解译,且使岩相模型的约束作用失效。

松辽盆地深层断裂体系对火山岩成因和火山岩相带的控制:以徐深地区为例

松辽盆地深层包括古中央隆起带、东部断陷带和西部断陷带3个一级构造单元,每个构造单元又可划分为断阶带、洼槽带、斜坡带和单元间的隆起带,每个构造带由受断裂控制的多个断背斜、断块组成;深层断裂体系由基底断裂、同沉积断层及局部小断裂构成。指出各构造单元具有火山活动与构造运动双重成因机制,断裂与火山活动共同控制了深层的构造格局及地层发育,也控制了火山岩相的类型与分布;断裂活动引起的或与断裂活动伴生的火山活动导致火山物质对盆地的充填、改造或塑造盆地次级单元构造样式和盆地构造格局,使得不同构造部位地层发育具有明显的差异性;火山岩的特征表现为高位喷发,低位填充的特征,沿火山口一带厚度较大。

辽河东部凹陷火山岩相测井响应特征及储集意义

在郯庐断裂多期构造活动作用下,辽河坳陷东部凹陷发生了多期火山活动,致使中基性火山岩广泛发育,以玄武岩和粗面岩为主,可分为5相14亚相。以常规测井曲线特征为基础,结合电成像的分析,识别出了爆发相(火山碎屑流和热基浪亚相)、溢流相(玻质碎屑岩、板状熔岩流和复合熔岩流亚相)、侵出相(内带、中带和外带亚相)和火山沉积相(含外碎屑和再搬运火山碎屑沉积亚相)10种岩相/亚相:火山碎屑流亚相具"焊接"特征,热基浪亚相具层理特征;玻质碎屑岩亚相具高CNL的特征,板状熔岩流亚相DEN、CNL和AC测井曲线显示微齿平滑的特征,而复合熔岩流亚相测井曲线呈指状叠加的特征;侵出相内带→中带→外带电阻率逐渐减小;含外碎屑和再搬运火山碎屑沉积亚相GR值范围不同,并且再搬运火山碎屑沉积亚相具水平层理特征。火山岩相控制原生储集空间的类型,并作用于后期的次生改造,从而影响储层的物性、储集性和有效性。复合熔岩流亚相储层孔隙发育,物性好,但由于内部纵向上结构不一致,非均质性强,因而储层含油性差。火山碎屑流亚相内部在纵向上岩性及结构相对一致,因而储层物性相对均一、分布集中,为有利的火山岩储层,可以作为东部凹陷进一步勘探开发的有利相带。

准噶尔盆地西北缘火山岩相及储层特征

准噶尔盆地西北缘石炭系-二叠系发现了一批火山岩油藏,成为油田勘探开发中不可忽视的目的层之一。利用大量岩心分析、开发动态、钻井、测井、试油等资料,对火山岩相及储层特征进行了研究,结果表明准噶尔盆地西北缘火山活动严格受断裂控制,火山岩沿断裂两侧分布,火山岩岩性受火山喷发方式和火山岩相的控制。火山岩储层的形成经历了长期演化,是在构造、风化、蚀变作用等多种因素的影响下,形成的以多种成因孔隙和裂缝为储集空间的复杂储集层。

辽河盆地东部凹陷中基性火山岩相地震响应特征及其机理探讨

研究了辽河盆地东部凹陷21口典型钻井13 043m火山岩井段的岩性和岩相,观察描述了218m岩心和294个岩心薄片,据此划分出该区火山岩5相14亚相;通过地震资料井旁地震相分析,识别出了火山颈亚相、次火山岩亚相、侵出相、爆发相、玻质碎屑岩亚相、板状/复合熔岩流亚相和火山沉积相等7种岩相/亚相,分析了各种火山岩相的地质属性、地震反射特征和地震响应机理;根据7种岩相/亚相的反射特征模式建立了相应的地震识别模板。将该识别模板用于研究区火山岩相填图,结果为钻探所证实,表明所建立的火山岩相地震识别模板适用于研究区新生代中基性火山岩储层评价。

地震相和测井相联合预测火山岩相分布特征研究

以火山岩的基本地质特征、测井特征与测井相及其地震相特征与地震相分类为基础，依据测井相所建立的火山岩相模式，对地震相进行标定，形成由火山岩相、测井相和地震相组成的“三相”技术。该技术建立起“三相”之间的对应关系，以揭示火山岩相空间展布规律及变化特征。将“三相”技术应用于某盆地北部地区的营城组火山岩相研究，把营城组一段的地震相转换成火山岩相，得到火山岩相的平面分布，有效地预测出某盆地北部地区营城组一段火山岩的空间展布规律和火山岩储层有利相带。钻井证实：火山岩相之通道相岩石的物性最好，侵出相和爆发相次之，火山沉积相最差；火山岩相以火山颈岩物性最好，溢流相顶部次之。