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长岭断陷达尔罕断凸带营城组火山岩岩相特征

2019-11-27陈旭

智富时代 2019年9期

【摘 要】火山岩相是在一定地质构造条件下,由火山作用形成的一种或多种岩石所组成的地质体,一个火山机构内可以包括多种岩相类型。火山岩相对于揭示火山岩时空展布规律和不同岩性组合之间的成因联系具有重要意义。不同岩相带具有不同种类的孔隙和裂缝,所以,岩相研究是火山岩储层研究的主要内容之一。长岭断陷达尔罕断凸带的火山岩主要分布在营城组。本文在前人研究的基础上,结合实际勘探情况,将该区营城组火山岩相分为四种相、九种亚相。

【关键词】长岭断陷;营城组;火山岩相

1、前言

长岭断陷位于松辽盆地南部中央凹陷带,是松辽盆地南部规模较大的断陷之一。达尔罕断凸带自下而上发育的地层主要有:火石岭组(K1h)、营城组(K1yc)、登娄库组(K1d)、泉头组(K1q)、青山口组(K2qn)、姚家组(K2y)、嫩江组(K2n)和四方台组(K2s)。自2006年以来,针对长岭断陷火山岩气藏勘探获得重大突破,位于达尔罕凸起带北部的YS1井区营城组火山岩已探明天然气储量433.6×108m3,而中部的DB11、南部的LS1井也不同程度地获得低产气流,展示了该区良好的勘探潜力。

2、火山岩相类型及相标志

2.1爆发相

热碎屑流亚相:热碎屑流亚相多见于爆发相上部,是富含挥发分的灼热岩屑和浆屑形成的高密度气体和固体混合物,在后续喷出物推动和自身重力的共同作用下沿地表流動,受熔浆冷凝胶结与压实共同作用的产物。识别标志:岩心上表现为长石、石英斑晶、晶屑含量极高,达20-30%,高于正常喷溢相流纹岩,可见含量不等的浆屑顺层发育,岩心中还可见流纹岩岩屑和外碎屑角砾。镜下假流纹构造发育,浆屑含量越高熔结程度越高,晶屑多数具有溶蚀现象。测井曲线上表现为自然伽马曲线呈低振幅锯齿状,具指状尖峰。深浅侧向曲线呈低幅度锯齿状,具反向齿化箱形,正幅度差明显。声波时差曲线呈高振幅锯齿状。

空落亚相:空落亚相是固态火山碎屑和塑性喷出物在火山气射作用下,在空中作自由落体运动降落到地表,经压实作用而形成的。多形成于爆发相下部,向上粒度变细,有时也呈夹层出现。主要岩性为含火山弹和浮岩块的集块岩、火山角砾岩、晶屑凝灰岩,具有集块结构、角砾结构和凝灰结构,常表现为正粒序,颗粒支撑。识别标志:近火山口的空落亚相在岩心中可见集块和角砾,凝灰质胶结或熔浆胶结。岩石具层理。远火山口的空落亚相为晶屑凝灰岩沉积,成层性较好。由于该区营城组取心段未钻遇空落亚相,现以YN1井空落亚相说明其测井响应特征,自然伽马曲线呈微弱幅度锯齿状,曲线平直。深浅侧向曲线呈高或极高幅度锯齿状,深浅侧向曲线较吻合。声波时差曲线呈微弱幅度锯齿状,曲线形态平直。

2.2喷溢相

下部亚相:下部亚相位于流动单元或冷凝单元下部。喷溢相下部亚相在全区均有钻遇,代表岩性为细晶流纹岩,部分含少量同生角砾,细晶结构、斑状结构、同生角砾结构,具块状或断续的流纹构造。下部亚相岩石的原生孔隙不发育,但岩石脆性强,裂隙容易形成和保存,所以是各种火山岩亚相中构造裂缝最发育的。识别标志:岩心中见块状构造,岩性较致密,各种角度构造裂缝发育,裂缝较平直,延伸较远,部分取心段成碎块状;镜下喷溢相下部亚相为斑状结构,基质结晶程度较好,为显微嵌晶结构、长英质纤维状球粒结构、细晶结构,钠铁闪石等碱性矿物结晶程度较好。测井表现为,自然伽马曲线呈中幅度锯齿状。深浅侧向曲线跳动剧烈呈中高幅度锯齿状,为裂隙发育的反映。声波时差曲线呈微弱幅度锯齿状。密度曲线平均值较中上部亚相高。

中部亚相:中部亚相位于冷凝单元中部。中部亚相的代表岩性为流纹构造流纹岩,流纹层理发育。细晶结构,斑状结构。基质多为球粒、霏细结构。中部亚相是原生孔隙、流纹纹理层间缝隙和构造裂缝都发育,但发育程度都比较低的亚相,且孔隙分布较均匀,但总体表现为致密的岩相带。识别标志:岩心上可见流纹构造,少量气孔沿流纹构造分布,流纹理层间裂隙发育,可见各种角度构造裂缝。测井表现为自然伽马曲线形态呈低幅齿微齿形,深浅侧向曲线形态呈中幅度反向齿化箱形。声波时差曲线形态呈微齿化,曲线平直。

上部亚相:上部亚相位于流动单元上部,代表岩性为气孔流纹岩或球粒流纹岩,气孔呈条带状分布,沿流动方向定向拉长,球粒结构、细晶结构,气孔构造、杏仁构造、石泡构造。识别标志:岩心上为喷溢相熔岩,原生气孔杏仁发育,气孔最多可占岩石体积单元的25~30%,薄片中为少斑结构,基质为霏细结构和球粒结构,少数细晶结构。原生气孔杏仁发育,可见多晶石英小颗粒成簇状环绕气孔壁发育,杏仁体多为玉髓、方解石。测井曲线表现为自然伽马曲线呈低幅度锯齿状,曲线形态平直。深浅侧向曲线呈微弱幅度锯齿状,曲线形态近平直,深浅侧向曲线吻合良好。声波时差曲线呈微弱幅度锯齿状,曲线几乎无摆动,形态平直。

2.3火山通道相

火山颈亚相:火山颈亚相是在大规模的岩浆喷发后期,岩浆内压力下降导致岩浆不能喷出地面,在火山通道内冷凝,与此同时由于热沉陷作用,火山口附近岩石崩塌陷落,破碎的坍塌物被熔浆冷凝胶结,形成火山颈亚相。火山颈亚相直径可达数百米,产状近于直立,通常穿切其它岩层。其代表岩性为熔岩、角砾熔岩和凝灰熔岩、熔结角砾岩和熔结凝灰岩。岩石具斑状结构、熔结结构、角砾结构或凝灰结构,具环状或放射状节理。火山颈亚相是不同岩性、结构、颜色的火山岩与火山角砾岩相互混杂,其间的界限往往是比较清楚(图1、图2)。

次火山岩亚相:次火山岩亚相可形成于火山旋回的同期和后期,以后期为主。它是同期或后期的熔浆侵入到围岩中、缓慢冷凝结晶形成的。与其它岩相和围岩呈指状交切或呈岩株、岩墙及岩脉形式嵌入。次火山岩亚相的代表岩性为次火山岩(玢岩、斑岩和辉绿岩等),具斑状结构至全晶质不等粒结构,冷凝边构造,流面、流线构造,柱状、板状节理。常见的柱状节理火山岩即为次火山岩亚相的代表。次火山岩亚相中常见围岩捕虏体。该亚相的代表性特征为岩石结晶程度高于所有其它火山岩亚相。

3、火山岩相模式

结合本区火山活动和火山岩分布的特点,归纳总结出本区主要发育有四种火山岩相类型:火山通道相、爆发相、喷溢相、火山沉积相。垂向上各相带的接触关系为:下部为爆发相,上部为喷溢相;亚相自下而上依次为爆发相的空落亚相、热基浪亚相、热碎屑流亚相、喷溢相的下部亚相、中部亚相、上部亚相。爆发相在火山口附近的堆积厚度最大,随着离火山口距离的变远而减薄;锥体的坡度也随之减缓。

4、结语

长岭断陷达尔罕断凸带营城组火山岩主要发育四种火山岩相:爆发相、喷溢相、火山通道相和火山沉积相,九种亚相即空落亚相、热基浪亚相、热碎屑流亚相、上部亚相、中部亚相、下部亚相、次火山岩亚相、火山颈亚相和隐爆角砾岩亚相。

【参考文献】

[1]王璞珺,冯志强等.松辽盆地火山岩 [M].科学出版社.2008.

[2]单玄龙,迟元林,万传彪等.火山岩与含油气盆地[M].长春:吉林科学技术出版社,2002.

作者简介:陈旭(1983—),男,工程师,从事油气开发地质研究工作。