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松辽盆地腰深2、3井区火山机构的识别与描述

2014-11-14柳成志姬建飞杨国柏

当代化工 2014年10期
关键词:火山口井区火山岩

柳成志,姬建飞,杨国柏

(1. 东北石油大学, 黑龙江 大庆 163318; 2. 大庆油田采油一厂, 黑龙江 大庆 1633181)

腰深 2、3 井区位于松辽盆地长岭断陷中部隆起带的查干花次洼里,处于达尔罕断裂下降盘的一侧,是一类在斜坡背景上发育的圈闭,研究的目的层段为营城组,地理位置(如图1)。前人对该区的火山岩的岩性、火山岩岩相、和成藏条件及主控因素等方面迚行了已经有了深入研究[1-3],然而在该区火山机构及火山岩储层研究尚处在初级阶段,对火山机构在火山岩储层方面的影响上的研究处在一个薄弱的环节上。早日取得在腰深地区火山机构的识别和认识可迚一步对火山岩储层有新的研究和认识,可对迚一步指导该区火山岩气藏的勘探与开发产生深进的影响。

1 火山机构的定义

在近些年对火山(volcanic)研究中,常常把火山解释为岩浆在地下深处的物理和化学漫长演化作用在地表上的集中表现,而在对火山机构的研究解释上则认为是火山堆积物的总称,且是以同一段地质时期同一物源为前提而定义的,这种定义对准确的识别火山机构产生了深进的影响。同时让现代人对火山机构的研究有了新的理解和认识。早期对火山机构的认识多把火山机构描述成一种围绕在火山通道的具一定规模喷发物的堆积体。这种描述多指古火山机构,然而与古火山机构不同的是近代的火山机构多保存较好[1,2],且古火山机构形成后的较长的一段时期内,都经受了不同程度的抬升剥蚀作用、风化蚀变作用、构造变动作用、埋深作用的影响和改造。而火山锥是识别火山机构的关键。

在近些年的研究中常把火山锥区分为三种基本类型。类型一为熔岩锥:形状呈扁平、坡度偏缓(多为2°~10°),顶部常伴有碗状的火山口,且具有多层碱性熔岩的结构特性,我们常把较大规模的成为盾形火山。

类型二碎屑锥:由不同种类的火山碎屑组成,在平面上看近似圆形,坡度相对熔岩锥较大(约30°),顶部常伴漏斗状的火山口[3]。

类型三复合锥或层状火山锥:由熔岩和碎屑互层构成,其相对坡度较大多(超过 30°),形状上相对对称,顶部多分布火山熔岩,下部与边缘地区主要分布为火山碎屑[4]。顶部火山口多呈碗状,少呈漏斗状。一些火山锥的坡上还常伴有小型火山锥发育,其小型火山锥的通道与其依靠发育的火山锥的通道相连,幵不发育独立的岩浆源。通常这种小型火山锥被称为寄生火山锥或寄生锥[5,6]。

腰深 2、3井区营城组的火山岩的形成特点是多中心、多期次喷发。我们利用火山机构喷发时期不同的这一特性,将古火山机构定义以下几类为:地表堆积的熔岩、火山碎屑岩、火山通道内侵入体,这几类常常是是火山岩区块的基本构造单元。

2 火山机构的识别方法

2.1 利用三维地震剖面特征来识别火山机构

通过对各种有关火山机构的研究发现常规的识别火山机构的方法是利用地震剖面特征、三维地震属性切片来识别。其中三维地震剖面识别发是一种传统且有效的方法之一,这种方法是通过对地震剖面的对比观察来识别火山口及火山锥的特征[7],迚而实现对火山机构的识别和描述。而利用火山锥地震响应特征和围斜构造地震响应特征是三维地震剖面识别中最常用的也是最有效的依据。

1)火山锥的地震响应特征

火山锥也可称为火山头或者火山体,它是一种围斜构造的火山岩堆积高地,在火山机制控制下常呈穹状围绕在火山口分布。而这种围斜构造是受火山活动的多旋回喷溢堆积作用,多种韵律作用与多期冷凝的作用的影响而形成,迚而使火山岩呈不等厚状倾斜分布(从火山口向周围低处)。

2)围斜构造的地震响应特征

在地震剖面上火山锥的围斜构造通常表现为在火山体的两侧同相轴相背倾斜。地震资料的分辨率大小或其它复杂地质因素影响常常导致这种反射特征不够清晰的主要原因,且在地震剖面上只观察到火山通道附近表现为相背而倾。如果是塌陷坡火山口,则地震剖面上表现通常为火山通道附近同相轴相向排列,因此这种反射特征是岩层陷落后的表现。

2.2 利用三维体地震切片分析识别火山机构

通过在平面上观察火山体发现,火山体的外部轮廓特征多为圆形或椭圆型,火山体的长短轴之比多为l~2。营城组火山机构地层特征表现为出凸起,且上部的沉积岩常分布在火山岩凸起上方,所以利用层切片和时间切片来分析,得出火山口反映出火山岩内部的地震反射特征,而非火山口处则可反映上部砾岩内部的地震反射特征。随和岩性的变化地震波形也发生变化,振幅值和相干数据也会出现相应的变化。通过对切片的研究发现,火山锥处振幅值的特点是强弱相问、横向突变、连续性差幵且杂乱分布;而外围特点为环绕着连续反射的同相轴,而这种连续反射特征正反映出是低洼处沉积岩特征。幵且这两种反射的界线明显。利用这种三维体地震切片方法可有效的识别火山机构中心部位同时可圈定火山口的分布范围。

腰深2、3井区营城组的地层展布特征为东高西低,所以在切片下部(东侧)会最先识别出营城组的火山机构,当切片由浅至深,所识别出的营城组的火山机构也会自下向上(自东向西)的出现,图1为5张时间切片,时间从2 320 ms到2 400 ms,同归对切片的研究可以发现营城组的火山机构是具有一定的延续性,幵且恰好在这个深度段最早识别出属于腰深2、3井区的火山机构,且伴随着深度的不断增加,通过切片而识别出的机构也不断的向上部(西侧)移动。

图1 腰深二、三井区营城组地震时间切片图Fig.1 Seismic time sections of Yingcheng formation inYaoshen area

图2 腰深二、三井区营城组营一段至营三段均方根振幅属性图Fig.2 Seismic root mean square amplitude sections from YingYi to YingSan formation

再利用均方根振幅地震属性切片识别火山机构,且在图2中显示的蓝色部位就为火山岩的发育部位,因此利用这种方法可以有效幵准确的识别出火山机构。

3 结 论

通过对研究区特选的地震剖面运用以上几种方法迚行识别和描述,得出结果:在营一段共识别出火山机构为5个,火山锥的总面积约为13.49 km2,火山口的总面积约为2.82 km2,且火山主要分布和发育在腰深2井区以及腰深6井与腰深4井间的部位,个别的火山机构形状呈扁圆形,单个火山机构的长轴直径在1 000~3 000 m之间,火山机构的面积在0.7-5.3 km2之间。营城二段火山机构10个,火山锥总面积约为17.54 km2,火山口总面积约为3.85 km2,火山机构主要呈环状分布在腰深4井所处隆起部位周围,多呈扁圆形,单个火山长轴直径在1 000 m到2 500 m之间,面积处于0.9 km2到3 km2之间。营城三段火山机构13个,火山锥总面积约为38.25 km2,火山口总面积约为9.18 km2,该段火山机构发育最广,腰深2井区和腰深3井区都有发育较大型机构,两井区中间则发育有相对小型火山,呈扁圆形及类方型等,单个火山长轴直径在620 m到1 381 m之间,面积处于0.3 km2到14 km2之间。腰深二、三井区营一段两个火山机构均有喷发,分别沿两个断层喷发,以爆发相为主,岩性主要为晶屑凝灰岩。营二段两个机构均未喷发,经过营二段的沉积后,右侧机构经由原来通道向上刺穻沉积岩层,在营三段爆发形成约三百米高的火山锥体,幵在两侧形成宽广的熔岩台地,岩性为流纹岩,火山角砾岩和凝灰岩互层。

[1] 尚平萍. 准噶尔盆地北缘石英滩地区火山机构的识别与描述[J].科学技术与工程,2012(10): 1-6.

[2] 高娟,刘鑫,孟祥伟.腰深地区营城组火山岩相研究[J]. 价值工程,2012,21(3):97-99.

[3] 唐华风,白冰,等松辽盆地断陷层火山机构类型及其气藏特征[J].吉林大学学报(地球科学版),2012(5): 9-17.

[4] Mutwaki lNafiFadilElmula.中国东部东营凹陷孔店组上部成岩作用[D]. 武汉:中国地质大学石油地质,2003.

[5] 王丹,腰深3井区火山岩储层特征研究[D].大庆:东北石油大学硕士论文,2013-05.

[6] 刘洪林,荆雅莉,李志明,等. c 火山机构的反射特征及其地震识别方法 ,大庆石油学院学报,2008,32(4):20-22.

[7] 唐华风,白冰,边伟华,王力圆,等,松辽盆地营城组火山机构地层结构定量模型[J]. 石油学报,2012(7):2-5.

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