長嶺斷陷達爾罕斷凸帶營城組火山巖巖相特征

【摘 要】火山巖相是在一定地質構造條件下，由火山作用形成的一種或多種巖石所組成的地質體，一個火山機構內可以包括多種巖相類型。火山巖相對于揭示火山巖時空展布規律和不同巖性組合之間的成因聯系具有重要意義。不同巖相帶具有不同種類的孔隙和裂縫，所以，巖相研究是火山巖儲層研究的主要內容之一。長嶺斷陷達爾罕斷凸帶的火山巖主要分布在營城組。本文在前人研究的基礎上，結合實際勘探情況，將該區營城組火山巖相分為四種相、九種亞相。

【關鍵詞】長嶺斷陷;營城組;火山巖相

1、前言

長嶺斷陷位于松遼盆地南部中央凹陷帶，是松遼盆地南部規模較大的斷陷之一。達爾罕斷凸帶自下而上發育的地層主要有：火石嶺組（K1h）、營城組（K1yc）、登婁庫組（K1d）、泉頭組（K1q）、青山口組（K2qn）、姚家組（K2y）、嫩江組（K2n）和四方臺組（K2s）。自2006年以來，針對長嶺斷陷火山巖氣藏勘探獲得重大突破，位于達爾罕凸起帶北部的YS1井區營城組火山巖已探明天然氣儲量433.6×108m3，而中部的DB11、南部的LS1井也不同程度地獲得低產氣流，展示了該區良好的勘探潛力。

2、火山巖相類型及相標志

2.1爆發相

熱碎屑流亞相：熱碎屑流亞相多見于爆發相上部，是富含揮發分的灼熱巖屑和漿屑形成的高密度氣體和固體混合物，在后續噴出物推動和自身重力的共同作用下沿地表流動，受熔漿冷凝膠結與壓實共同作用的產物。識別標志：巖心上表現為長石、石英斑晶、晶屑含量極高，達20-30%，高于正常噴溢相流紋巖，可見含量不等的漿屑順層發育，巖心中還可見流紋巖巖屑和外碎屑角礫。鏡下假流紋構造發育，漿屑含量越高熔結程度越高，晶屑多數具有溶蝕現象。測井曲線上表現為自然伽馬曲線呈低振幅鋸齒狀，具指狀尖峰。深淺側向曲線呈低幅度鋸齒狀，具反向齒化箱形，正幅度差明顯。聲波時差曲線呈高振幅鋸齒狀。

空落亞相：空落亞相是固態火山碎屑和塑性噴出物在火山氣射作用下，在空中作自由落體運動降落到地表，經壓實作用而形成的。多形成于爆發相下部，向上粒度變細，有時也呈夾層出現。主要巖性為含火山彈和浮巖塊的集塊巖、火山角礫巖、晶屑凝灰巖，具有集塊結構、角礫結構和凝灰結構，常表現為正粒序，顆粒支撐。識別標志：近火山口的空落亞相在巖心中可見集塊和角礫，凝灰質膠結或熔漿膠結。巖石具層理。遠火山口的空落亞相為晶屑凝灰巖沉積，成層性較好。由于該區營城組取心段未鉆遇空落亞相，現以YN1井空落亞相說明其測井響應特征，自然伽馬曲線呈微弱幅度鋸齒狀，曲線平直。深淺側向曲線呈高或極高幅度鋸齒狀，深淺側向曲線較吻合。聲波時差曲線呈微弱幅度鋸齒狀，曲線形態平直。

2.2噴溢相

下部亞相：下部亞相位于流動單元或冷凝單元下部。噴溢相下部亞相在全區均有鉆遇，代表巖性為細晶流紋巖，部分含少量同生角礫，細晶結構、斑狀結構、同生角礫結構，具塊狀或斷續的流紋構造。下部亞相巖石的原生孔隙不發育，但巖石脆性強，裂隙容易形成和保存，所以是各種火山巖亞相中構造裂縫最發育的。識別標志：巖心中見塊狀構造，巖性較致密，各種角度構造裂縫發育，裂縫較平直，延伸較遠，部分取心段成碎塊狀;鏡下噴溢相下部亞相為斑狀結構，基質結晶程度較好，為顯微嵌晶結構、長英質纖維狀球粒結構、細晶結構，鈉鐵閃石等堿性礦物結晶程度較好。測井表現為，自然伽馬曲線呈中幅度鋸齒狀。深淺側向曲線跳動劇烈呈中高幅度鋸齒狀，為裂隙發育的反映。聲波時差曲線呈微弱幅度鋸齒狀。密度曲線平均值較中上部亞相高。

中部亞相：中部亞相位于冷凝單元中部。中部亞相的代表巖性為流紋構造流紋巖，流紋層理發育。細晶結構，斑狀結構。基質多為球粒、霏細結構。中部亞相是原生孔隙、流紋紋理層間縫隙和構造裂縫都發育，但發育程度都比較低的亞相，且孔隙分布較均勻，但總體表現為致密的巖相帶。識別標志：巖心上可見流紋構造，少量氣孔沿流紋構造分布，流紋理層間裂隙發育，可見各種角度構造裂縫。測井表現為自然伽馬曲線形態呈低幅齒微齒形，深淺側向曲線形態呈中幅度反向齒化箱形。聲波時差曲線形態呈微齒化，曲線平直。

上部亞相：上部亞相位于流動單元上部，代表巖性為氣孔流紋巖或球粒流紋巖，氣孔呈條帶狀分布，沿流動方向定向拉長，球粒結構、細晶結構，氣孔構造、杏仁構造、石泡構造。識別標志：巖心上為噴溢相熔巖，原生氣孔杏仁發育，氣孔最多可占巖石體積單元的25～30%，薄片中為少斑結構，基質為霏細結構和球粒結構，少數細晶結構。原生氣孔杏仁發育，可見多晶石英小顆粒成簇狀環繞氣孔壁發育，杏仁體多為玉髓、方解石。測井曲線表現為自然伽馬曲線呈低幅度鋸齒狀，曲線形態平直。深淺側向曲線呈微弱幅度鋸齒狀，曲線形態近平直，深淺側向曲線吻合良好。聲波時差曲線呈微弱幅度鋸齒狀，曲線幾乎無擺動，形態平直。

2.3火山通道相

火山頸亞相：火山頸亞相是在大規模的巖漿噴發后期，巖漿內壓力下降導致巖漿不能噴出地面，在火山通道內冷凝，與此同時由于熱沉陷作用，火山口附近巖石崩塌陷落，破碎的坍塌物被熔漿冷凝膠結，形成火山頸亞相。火山頸亞相直徑可達數百米，產狀近于直立，通常穿切其它巖層。其代表巖性為熔巖、角礫熔巖和凝灰熔巖、熔結角礫巖和熔結凝灰巖。巖石具斑狀結構、熔結結構、角礫結構或凝灰結構，具環狀或放射狀節理。火山頸亞相是不同巖性、結構、顏色的火山巖與火山角礫巖相互混雜，其間的界限往往是比較清楚（圖1、圖2）。

次火山巖亞相：次火山巖亞相可形成于火山旋回的同期和后期，以后期為主。它是同期或后期的熔漿侵入到圍巖中、緩慢冷凝結晶形成的。與其它巖相和圍巖呈指狀交切或呈巖株、巖墻及巖脈形式嵌入。次火山巖亞相的代表巖性為次火山巖（玢巖、斑巖和輝綠巖等），具斑狀結構至全晶質不等粒結構，冷凝邊構造，流面、流線構造，柱狀、板狀節理。常見的柱狀節理火山巖即為次火山巖亞相的代表。次火山巖亞相中常見圍巖捕虜體。該亞相的代表性特征為巖石結晶程度高于所有其它火山巖亞相。

3、火山巖相模式

結合本區火山活動和火山巖分布的特點，歸納總結出本區主要發育有四種火山巖相類型：火山通道相、爆發相、噴溢相、火山沉積相。垂向上各相帶的接觸關系為：下部為爆發相，上部為噴溢相;亞相自下而上依次為爆發相的空落亞相、熱基浪亞相、熱碎屑流亞相、噴溢相的下部亞相、中部亞相、上部亞相。爆發相在火山口附近的堆積厚度最大，隨著離火山口距離的變遠而減薄;錐體的坡度也隨之減緩。

4、結語

長嶺斷陷達爾罕斷凸帶營城組火山巖主要發育四種火山巖相：爆發相、噴溢相、火山通道相和火山沉積相，九種亞相即空落亞相、熱基浪亞相、熱碎屑流亞相、上部亞相、中部亞相、下部亞相、次火山巖亞相、火山頸亞相和隱爆角礫巖亞相。

【參考文獻】

[1]王璞珺，馮志強等.松遼盆地火山巖 [M].科學出版社.2008.

[2]單玄龍，遲元林，萬傳彪等.火山巖與含油氣盆地[M].長春：吉林科學技術出版社，2002.

作者簡介：陳旭（1983—），男，工程師，從事油氣開發地質研究工作。