徐家围子火山岩及火山碎屑岩岩石学特征、.doc

徐家围子火山岩及火山碎屑岩岩石学特征、 成岩作用及其对储层物性的影响 王卓卓1，罗静兰1，刘银太2，施立志1 （1.西北大学 大陆动力学教育部重点实验室/地质学系，陕西 西安 710069；2.甘肃有色地质勘察局 天水总队， 甘肃 天水 743409） 摘要：为探讨火山岩岩石学及成岩作用对储集层物性的影响，通过野外观察、钻井岩心观察与描述、薄片观察与定量统计、扫描电镜分析等，对徐家围子地区中生界火山岩的岩性学与岩石化学、储层成岩作用进行了研究。结果表明：中生界火山熔岩、火山碎屑岩和火山碎屑沉积岩是构成储层的主要岩石类型；熔岩中以酸性熔岩为主，属于亚碱性系列；火山岩的成岩作用类型主要是压实作用和胶结作用，其次为溶蚀作用与交代蚀变作用；火山岩的成岩阶段为晚期成岩A、B期；压实作用和碳酸盐胶结作用是造成火山岩物性降低的主要成岩作用；溶解作用使储层物性得到改善的主要途径。认为火山岩的岩石学特征对储层物性有较大影响，对该区火山岩油气藏的勘探开发提供了理论依据。 关键词：火山岩储层；岩石学特征；成岩作用；储集物性；徐家围子 中国分类号：P588.1A 文章编号：1000-274X(2004)0065-09 徐家围子断陷是松辽盆地北部最大的断陷，深层构造单元西接安达-肇州背斜带（即古中央隆起带），东北与明水-兰西凸起接壤，东南为肇东-朝阳沟背斜，总体为一西断东超的箕状断陷①。该区深层中生界火山岩具有埋藏较深、地层产状变化大、空间分布复杂和钻井揭露少等特点。20世纪80年代以来，前人利用地球物理学、岩石学、生物地层学、同位素地质学、地球化学等研究方法，对该区深层层序地层学、地层时代归属、构造特征及其演化、储集类型及储集物性、深层含气性等地质问题进行了初步研究[1～]。但是，对深层地层中火山岩的岩石学与岩相学、火山岩储层物性与岩性的关系、火山岩的储集类型以及火山岩成岩作用对其物性演化的影响等问题缺乏较系统的研究，从而影响了该区火山岩中油气的勘探与远景评价。本文拟对该地区中生界火山岩的岩性学与岩石化学、储层成岩作用进行研究，探讨火山岩岩石学及成岩作用对储集层物性的影响，以便对该区火山岩油气藏的勘探开发实践提供理论依据。 1 火山岩储层的岩性特征 研究层位包括下白垩统登娄库组、营城组、沙河子组，上侏罗统火石岭组和中侏罗统蚀变火山岩组。根据13口井的岩心观察及393个薄片的镜下鉴定结果，认为徐家围子地区火山岩岩石类型可以分为六大类：火山熔岩、火山碎屑熔岩、火山碎屑岩、火山碎屑沉积岩、沉火山碎屑岩和次火山岩。其中火山熔岩、火山碎屑岩和火山碎屑沉积岩是构成储层的主要岩石类型。 1) 火山熔岩以流纹岩、英安岩、安山岩、玄武岩为主，含少量粗面岩。 流纹岩为斑状结构或无斑隐晶质结构，斑晶含量5％～20％，5％～10％10％～55％5％（3％）2)火山碎屑岩主要为火山角砾岩和凝灰岩。火山碎屑岩在该区各个火山岩地层中均出现，但主要分布在营城组地层中。火山角砾岩具火山角砾结构，角砾含量50％～80％50％～60％（15%）3）2 熔岩化学成分特点 由于本区未采集到安山岩和玄武岩标本，据采集到4口井的13个中酸性火山熔岩样品的化学全分析结果，火山熔岩中SiO2的质量分数为63.39%～83.33%3 主要成岩作用和成岩阶段划分 根据钻井岩心观察与描述、薄片观察与定量统计、扫描电镜分析等，本区火山岩的主要成岩作用包括：机械及化学压实作用、胶结作用、交代蚀变作用、溶解作用。 3.1 压实作用 火山岩中的机械压实作用主要表现为黑云母斑晶的变形、扭曲（见图3，a TAS图(Le Maitre等，1989) Fig.1 Classification diagram of totalalkalis 图2 ALK-SiO2图解（Irvine T N 1971） silica (TAS)for volcanic lava Fig.2 Diagra m of alkalis-SiO2 O2 安山岩 O3 英安岩；R 流纹岩 A碱性系列 S亚碱性系列 3.2 胶结作用 火山岩中常见的胶结物主要为碳酸盐、粘土矿物和少量硅质胶结物。碳酸盐胶结物以方解石为主，少量为白云石。根据方解石结晶程度、晶形以及与其伴生胶结物之间的相互关系，火山岩中的方解石胶结物有3期：①微晶方解石，占方解石胶结物的28％0.005～0.01mm；②亮晶方解石，占方解石胶结物的70％0.5～1.5mm3，b；③裂缝充填方解石，占方解石胶结物的2％3，c3，e3，f 图3电镜扫描和显微照片 Fig.3 Sca