(中石化西北油田分公司勘探开发研究院，新疆 乌鲁木齐 830011)

顺北地区自2013年在SHB1井奥陶系7000m以下发现油气以来[1]，该区多口井获得高产工业油气流，证实为油气富集区(见图1)。近期，在中-下奥陶统鹰山组底部发现有英安岩，该井段硅质含量异常，掉块频繁，严重影响钻井工程进度，而先前文献[2]仅有塔里木盆地东河12井相当层位有玄武岩发现的报道。

图1 研究区构造区划及位置图

早期的研究表明，火山岩在油气成藏早期，火山活动热源有利于有机物转化为烃类，并为油气运移提供动力[3]。在油气运移过程中，火成岩可以作为储集层，在有利盖层-圈闭配合下，形成大油气田[4]。英安岩是一种中酸性喷出岩，SiO2质量分数一般大于53%，在碳酸盐岩储集层中与英安岩有关的研究仅限于构造环境解析[5，6]和岩石学特征[7，8]，而对于油气勘探的意义研究较少。Bayliss等[9]对火成岩热液等富硅流体与围岩的相互作用进行了研究，获得了蒙脱石形成的化学条件；洪才均等[10]研究认为，硅质热液与碳酸盐岩相互作用能够形成硅质岩；李映涛等[11]报道了在钻井岩心碳酸盐岩裂缝壁形成了显晶质石英矿物；金之钧等[12]研究认为，热液与碳酸盐岩发生溶蚀作用形成溶蚀孔洞，生成黏土矿物，并形成晶间孔隙，改善碳酸盐岩储集性能；王小林等[13]用富硅流体与白云岩反应，获得了滑石矿物。笔者对英安岩在油气勘探中的意义及其对碳酸盐岩储集层的改造作用原理进行了探讨。

1 区域地质概况

顺北地区构造上位于顺托果勒低隆起北部顺北缓坡，西邻阿瓦提凹陷，东望满加尔坳陷(见图1)。受加里东、海西、印支-燕山、喜山等多期构造运动影响[14]，该区发育北北东向和北北西向走滑断裂，尤以加里东中期及海西晚期断裂活动较强。区内整体缺失侏罗系、志留系、泥盆系，白垩系也有不同程度的缺失。二叠系钻遇厚层英安岩或厚层英安岩与顶底为薄层玄武岩的组合，厚度多为200～500m，志留系、上奥陶统钻遇薄层辉绿岩侵入体，而在SHBY1井中-下奥陶统内幕目前认为是整合接触关系，但在其8450m位置钻遇了英安岩(见图2)，在区内尚属首次。

2 英安岩薄片特征及地震剖面特征

SHBY1井二叠系火成岩段厚度为350m，自下而上依次为灰黑色玄武岩29m，灰色凝灰质泥岩52m，深灰色英安岩245m和棕褐色英安岩24m，而在志留系和上奥陶统均未钻遇辉绿岩。

表1 SHBY1井中-下奥陶统英安岩样品岩石薄片特征

SHBY1井中-下奥陶统火成岩样品具有典型的英安岩特征：斑状结构，基质由长英质组成，体积分数在80%以上，斑晶由长石、辉石、石英等组成，斑晶体积分数5%～15%，副矿物为磁铁矿，体积分数<1%。围岩有灰岩和中-细晶白云岩，其中白云岩中白云石体积分数为65%～95%，方解石体积分数为5%～35%，白云石多呈半自形，部分白云石边缘发生去白云石化作用，而灰岩为白云石化泥晶灰岩，方解石体积分数为65%，白云石体积分数为35%，白云石半自形、他形细晶粒状。

在SHBY1井地震剖面(见图4)上，英安岩出现8450m附近，该段元素录井硅质质量分数突然增加。过井“十字”地震剖面显示同相轴为断续强轴，局部有同相轴明显错断，有别于连续同相轴地震反射特征，同时AFE(自动断层提取)属性平面图显示在井口与井底之间靠近井底位置有断裂(见图4右下角小图，红虚线所示)，图2中测井曲线显示在8420m处有明显井径扩径，地震解释和测井曲线特征结合，说明在该位置附近有断裂发育，还异常地震反射体与断裂有关，但由于掉块频繁，没有取心。异常地震反射体纵向上厚约300m，振幅变化率属性平面图显示其长宽分别为1020m和810m。

3 地质意义初步探讨

3.1 火成岩与盆地热事件有关

陈汉林等[2]通过对40Ar/39Ar研究发现，塔里木盆地在震旦纪-寒武纪、奥陶纪、早二叠世、白垩纪发生过4期重要地质热事件，其中位于东河12井的一套伊丁石化橄榄玄武岩的K-Ar年龄测定为(488.5±9.3)Ma，相当于中-下奥陶统，被下奥陶统白云岩所覆盖。此外，钻井资料也证实发生于海西晚期的二叠纪火山活动在整个塔里木盆地广泛存在。

图3 SHBY1井奥陶系8415～8456m岩屑薄片照片

图4 SHBY1井英安岩地震剖面特征

图5 过SHBY1、SHBP1井地震剖面(剖面位置见图1)

3.2 热液对碳酸盐岩储集层的影响

富硅质岩浆热液沿断裂及裂缝进入碳酸盐岩，与围岩发生水岩反应，交代碳酸盐岩，形成残余原岩结构组分的硅质岩[10]或硅质脉[15]。据李映涛等[11]研究，在塔里木盆地顺南地区顺南4井发现有2～4cm显晶质石英矿物和大量分布在断裂面上石英颗粒。岩浆作用过程中分异大量热液流体，将接触面附近的地层炉体加热改造成热液流体，奥陶系碳酸盐岩在热液溶蚀作用下会产生大量微小溶蚀孔洞，改善储层物性，同时岩浆与碳酸盐岩会发生复杂化学反应，生成黏土矿物，可以形成一些晶间孔隙，改善储集层物性[12]。据王小林等[13]对白云石与富硅流体的研究发现，白云石与富硅流体反应会生成富镁硅酸盐矿物滑石，而据Bayliss等[9]在1971年的研究，Al3+、K+的存在或富集会促使碳酸盐岩与含硅热液反应形成蒙脱石及其他黏土矿物。

SHBP1井8450.75m采集有样品，在扫描电镜下，可见白云石、石英、伊利石、伊-蒙混层等矿物共生(见图6)，蒙脱石可能是白云石与硅质热液发生化学反应形成，反应过程中，伴随着白云石局部去白云石化。蒙脱石随着埋深的增加、温度升高，在富集K+、Al3+的环境下脱水，并且K+进入晶层形成伊-蒙混层，最后形成伊利石[16，17]以及其他黏土矿物，如绿泥石。扫描电镜图中可见晶体间存在一些孔隙空间，在深埋藏下，这些晶间孔隙富集到一定程度，对于油气勘探也是具有意义的。

4 结论

1)SHBY1井中-下奥陶统英安岩出现位置位于断裂附近，地震响应特征为“短板状”强振幅，并且与其上100m左右的“串珠状”地震反射特征截止面有一定的关联，推测该地震截止面为不整合面，地质历史上可能存在短期暴露。

2)与英安岩有关的富硅流体与白云石发生化学反应，可形成蒙脱石，而蒙脱石在富含Al3+、K+等情况下，可形成伊-蒙混层，进而形成伊利石，矿物体积由片状缩小为纤维状，形成晶间孔隙，可以作为油气赋存的储集体。