遼河坳陷中基性火成巖相分類及儲集意義

黃玉龍，單俊峰，邊偉華，顧國忠，馮玉輝，張斌，王璞珺

（1.吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院；2.中國石油遼河油田公司勘探開發(fā)研究院）

遼河坳陷中基性火成巖相分類及儲集意義

黃玉龍1，單俊峰2，邊偉華1，顧國忠2，馮玉輝1，張斌2，王璞珺1

（1.吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院；2.中國石油遼河油田公司勘探開發(fā)研究院）

根據(jù)巖心、巖屑觀察和薄片鑒定，結(jié)合測井相和地震相分析，建立渤海灣盆地遼河坳陷中基性火成巖相分類體系和識別標準。遼河坳陷新生界中基性火成巖相包括6相16類亞相：火山通道相（隱爆角礫巖、次火山巖、火山頸亞相），爆發(fā)相（火山碎屑流、熱基浪、空落亞相），溢流相（復(fù)合熔巖流、板狀熔巖流、玻質(zhì)碎屑巖亞相），侵出相（外帶、中帶、內(nèi)帶亞相），火山沉積相（再搬運火山碎屑沉積、含外碎屑火山沉積亞相），侵入相（邊緣、中心亞相）。從火成巖結(jié)構(gòu)構(gòu)造、巖石組合、成因和物源、產(chǎn)狀與分布等4方面刻畫亞相特征和識別標志。火成巖亞相決定原生儲集空間類型及其組合，并影響后期構(gòu)造和溶蝕改造作用的方式和強度，從而控制儲集層的物性和有效性。溢流相復(fù)合熔巖流、侵出相外帶和侵入相邊緣亞相是東部凹陷新生界中基性火成巖儲集層發(fā)育的有利相帶，可作為重點勘探目標。圖10表1參14

遼河坳陷；東部凹陷；中基性火成巖；巖相；火成巖儲集層；裂谷盆地

0 引言

火成巖相是指火山作用后的某一特定產(chǎn)物及其組合形式，綜合反映噴出物的噴發(fā)方式、就位環(huán)境、成巖過程及其在火山機構(gòu)中所處空間位置等[1-4]?；鸪蓭r相分析和解譯對于厘清火成巖時空分布、刻畫火成巖體內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及闡明火山-沉積地層成礦機理[5-6]等具有重要意義。

火成巖油氣藏是一種以火成巖為儲集層的特殊類型油氣藏，其儲集性能主要受巖相控制、與巖性無直接關(guān)聯(lián)[7]。由于不同噴發(fā)方式和成巖過程對火成巖的原生儲集空間形成具有決定性作用，因此火成巖相的合理劃分對于后續(xù)儲集層研究十分關(guān)鍵。在中國準噶爾、松遼和渤海灣等盆地為代表的古生界—新生界地層中發(fā)現(xiàn)了不同規(guī)模的中基性火成巖油氣藏[8-9]，尤其在渤海灣盆地遼河坳陷新生界各地層中均發(fā)育規(guī)模不等的中基性火成巖，其發(fā)育層系、巖石類型、就位環(huán)境和產(chǎn)狀分布等都具有復(fù)雜性和代表性[10]。

本次研究以鉆井巖心巖屑、測井、錄井和地震資料為依據(jù)，結(jié)合遼河坳陷新生界火成巖地質(zhì)特征，綜合考慮火成巖成因機制、就位環(huán)境和空間分布以及儲集性能等因素，建立中基性火成巖相分類體系及其識別標準，并指出有利儲集層發(fā)育的優(yōu)勢亞相。

1 研究區(qū)地質(zhì)背景

遼河坳陷是中新生代發(fā)育的大陸裂谷盆地，呈北東—南西向展布，面積約為12 400 km2。其陸上部分由4個凹陷、3個凸起共7個二級構(gòu)造單元組成（見圖1a），各二級構(gòu)造單元均為狹長的條帶狀、呈北東向展布。受郯廬斷裂帶長期活動的影響，坳陷內(nèi)發(fā)育一系列北東或北北東向的斷裂系統(tǒng)（見圖1b）。

在郯廬斷裂多期活動以及印度和太平洋板塊斜向俯沖的疊加作用下，遼河坳陷自中生代以來發(fā)生了多期巖漿活動，尤其新生代火山活動極為頻繁。古近系房身泡組—新近系館陶組共發(fā)育15期火成巖，以玄武巖、粗面巖和輝綠巖為主，兼具噴出和侵入、陸上與水下堆積特征的多層系、多類型火成巖組合[11]。遼河坳陷東部凹陷新生界火成巖分布最為廣泛，自下而上在房身泡組、沙河街組、東營組和館陶組中均有發(fā)育（見圖1c、1d）。

圖1 研究區(qū)平面位置及火成巖發(fā)育特征

遼河坳陷新生界先后經(jīng)歷了初始斷陷、強烈斷陷、持續(xù)斷陷和萎縮期4個演化階段[10]：初始斷陷階段（房身泡組沉積期），火山活動以基性巖漿陸上裂隙式噴發(fā)為主；強烈斷陷期（沙三段沉積期），表現(xiàn)為大規(guī)模拉張裂陷背景下的快速沉降和多沉降-沉積中心，火山活動以水下噴發(fā)為主，發(fā)育大套玄武巖和粗面巖，多與烴源巖互層構(gòu)成有利的油氣成藏組合；斷陷擴展期（沙一段—東營組沉積期），火山活動中心向東部凹陷南北兩端遷移，以基性巖漿陸上間歇式噴發(fā)為主，東營組沉積末期，未噴出地表的基性巖漿侵入沙一段和沙三段中，以輝綠巖侵入體形式產(chǎn)出；自館陶組沉積開始進入盆地萎縮期，火山活動減弱，局部形成陸上溢流玄武巖。

2 中基性火成巖相分類體系

總結(jié)和對比國內(nèi)外火成巖相分類原則與分類方案，結(jié)合坳陷東部凹陷新生界火成巖發(fā)育的地質(zhì)特征，通過鉆井巖心巖屑資料的精細描述，以及與國內(nèi)外典型實例的對比分析，歸納建立了遼河坳陷新生界以中基性火成巖為主、兼具噴出和侵入、陸相與水下噴發(fā)等特征的火成巖巖相分類體系和識別標準（見表1）。

表1 遼河坳陷新生界中基性火成巖相分類及亞相特征

依據(jù)巖漿作用方式（爆發(fā)、溢流、侵出或侵入）和就位環(huán)境（封閉、半開放、開放和水域環(huán)境）的不同，同時考慮火山機構(gòu)不同部位物質(zhì)組成的差異，將中基性火成巖相劃分為火山通道相、爆發(fā)相、溢流相、侵出相、火山沉積相和侵入相6種類型。進一步結(jié)合巖石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、巖性組合及其縱向序列等基本地質(zhì)屬性所揭示的火成巖形成機制、產(chǎn)狀和空間分布等特征，總結(jié)歸納出16種亞相及其識別標志。

參照分類中的鑒定標志可在剖面、巖心、巖屑和薄片尺度上識別出各種火成巖相及亞相，通過地質(zhì)屬性與地震、測井響應(yīng)分析，可解決火成巖測井和地震識別等問題。此外，分析巖相與儲集空間和儲集層物性的關(guān)系，可在巖相和亞相識別基礎(chǔ)上初步評價火成巖儲集性能，明確儲集層控制因素和分布規(guī)律。

3 中基性火成巖相及亞相地質(zhì)特征和識別標志

基于遼河坳陷東部凹陷105口井總長47 700 m火山巖井段、1 110 m巖心和2 800余件薄片（巖心薄片850件、巖屑薄片1 800件、鑄體薄片150件）巖礦鑒定的巖相、亞相特征，總結(jié)出中基性火成巖6相16亞相的巖石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造類型及其特征。結(jié)合鉆井巖性序列分析、測井相分析和地震相解譯等，分析了火成巖相和亞相的巖石組合及其縱向序列、產(chǎn)狀和空間分布（見表1）。

3.1 火山通道相

火山通道相包括火山頸、次火山巖和隱爆角礫巖3類亞相，三者在空間上相互連接或呈穿切關(guān)系。鉆井揭示火山通道相在東部凹陷新生界火成巖井段中約占4.4%?；鹕酵ǖ老辔挥诨鹕綑C構(gòu)主體下部和近中心部位，是巖漿向上運移到達地表過程中，滯流和回填在巖漿主通道及其分支管道中形成的各種火成巖類組合。

火山頸亞相指巖漿房之上、火山口之下，原位存留和回填在火山通道內(nèi)的火山噴出物共生組合體，產(chǎn)狀近于直立或呈傾斜狀，截面顯示為“上寬下窄”，呈漏斗狀、管狀和墻狀，多穿切圍巖。鑒別特征是不同巖性、不同結(jié)構(gòu)、不同顏色的熔巖與火山碎屑（熔）巖混雜，最明顯的標志是在剖面、巖心和薄片尺度上呈現(xiàn)類似混凝土的“堆砌結(jié)構(gòu)”（見圖2a、2b）。

圖2 火山通道相3類亞相典型巖心及薄片顯微特征

次火山巖亞相指與其他巖相和圍巖呈指狀交切或呈巖脈形式嵌入，未噴出地表的巖漿于地下侵位形成的同期小型超淺成侵入體。次火山巖與噴出巖是同源、同期巖漿活動的產(chǎn)物，兩者巖石外觀相似（見圖2c、2d），但次火山巖結(jié)晶程度相對較好，基質(zhì)多為全晶質(zhì)結(jié)構(gòu)（見圖2d），且內(nèi)部分異、同化不強，呈塊狀構(gòu)造，成分比較均一，結(jié)構(gòu)、構(gòu)造分帶性不明顯，自巖體邊緣至中心呈均一過渡。平面上多形成于火山口附近，縱向上自火山口向下幾百米至1 500余米。

隱爆角礫巖亞相是由高壓流體地下隱伏爆炸、造縫/破碎、運移、灌入/膠結(jié)等一系列作用對圍巖疊加改造的產(chǎn)物，形成于巖漿旋回的同期或準同期，位于火山口附近或次火山巖體頂部，穿切其他巖相或圍巖。鑒別特征是在手標本和薄片尺度上可識別出隱爆角礫結(jié)構(gòu)，即巖石被枝杈狀、網(wǎng)脈狀裂縫分割成角礫狀，角礫顏色和成分一致，位移不大、視域范圍內(nèi)茬口可拼接復(fù)原（見圖2e、2f）。

3.2 爆發(fā)相

爆發(fā)相指爆炸式火山噴發(fā)作用產(chǎn)物的堆積組合體。研究區(qū)爆發(fā)相發(fā)育厚度約占9.8%，發(fā)育于周期性火山活動的早期。根據(jù)火山碎屑的成因和搬運機制不同，可細分為空落、熱基浪和火山碎屑流3類亞相，可依據(jù)碎屑物粒度、分選以及層理等特征加以辨識。

空落亞相亦稱墜落亞相，指爆炸飛濺到空中又因重力墜落到地表或水底的火山噴出物堆積體。主要巖性為含塑性（火山彈）和剛性巖塊（集塊）的粗面質(zhì)/玄武質(zhì)凝灰?guī)r，發(fā)育塊狀層理和粒序?qū)永?，分選較好（見圖3a、3b）。局部可見火山彈或浮巖塊墜落其中擾動形成的“墜石構(gòu)造”。

熱基浪亞相指火山碎屑涌浪沉積過程中由載屑蒸氣流極快速搬運-沉積的火山碎屑堆積物，分選中等，層理極為發(fā)育。熱基浪亞相的堆積物順古地形呈幔狀覆蓋，低洼處堆積物厚度明顯大于高部位。巖屑和晶屑含量較高（見圖3c、3d），宏觀尺度上可見各種層理構(gòu)造，局部可見砂丘或逆行砂丘。

火山碎屑流亞相指爆炸式火山噴發(fā)產(chǎn)生的各種火山碎屑物快速搬運-沉積后形成的堆積物復(fù)合體，主要由噴發(fā)柱崩塌形成的高密度氣體-固體混合物擴散，進而沿地表快速搬運形成重力流堆積，也包括由熔巖穹丘或熔巖流外/表層在重力或爆發(fā)作用下崩塌破碎后形成的碎屑流堆積。巖石分選差，以粗粒火山碎屑為主（見圖3e、3f），含塑性玻屑、漿屑，具“焊接”特征。單層內(nèi)部通常不發(fā)育層理，可見正粒序，多個冷卻單元疊加時顯示出粗—細韻律層理。

圖3 爆發(fā)相3類亞相典型巖心及薄片顯微特征

3.3 溢流相

溢流相是洪泛式熔巖流經(jīng)過流動、冷凝、堆積、疊加的復(fù)合體。溢流相在本區(qū)最為發(fā)育（占62.6%），新生界各個層系中均有分布，發(fā)育于各期火山活動的主噴發(fā)期。根據(jù)噴發(fā)機制和就位環(huán)境不同，分為玻質(zhì)碎屑巖、板狀熔巖流和復(fù)合熔巖流3類亞相，可據(jù)致密、氣孔和角礫化熔巖的組合及其相對比例予以辨別。

玻質(zhì)碎屑巖亞相是巖漿于水下就位的典型代表，廣泛發(fā)育于沙三段（強烈斷陷、湖盆最大擴張期）。特征巖性是具淬碎角礫結(jié)構(gòu)、玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)和角礫狀構(gòu)造的角礫化玄武巖（見圖4a、4b），鉆井顯示其上下多發(fā)育厚層暗色泥巖。其巖性單一，測井特征為呈低幅微齒化的平滑曲線（見圖5a）。玻質(zhì)碎屑巖亞相既可由巖漿于水下噴出、就位形成，亦可由陸上噴出的巖漿沿地表流入湖盆之中形成。

板狀熔巖流亞相是指厚層平板狀橫向擴展熔巖流，單層厚度數(shù)米至幾十米，橫向連續(xù)性好，延伸可達數(shù)千米。單層熔巖內(nèi)部具有典型的氣孔垂向分帶性，表現(xiàn)為上部和下部氣孔發(fā)育，而中間氣孔少或呈致密塊狀（見圖4c、4d）。相鄰兩層板狀熔巖流之間常發(fā)育數(shù)米厚的沉積巖夾層。氣孔發(fā)育段呈高聲波時差、低密度和低電阻率特征，而致密段呈低聲波時差、高密度、高電阻率特征（見圖5b）。

復(fù)合熔巖流亞相指多期薄層交織狀熔巖流疊加形成的堆積復(fù)合體。單層橫向延伸范圍小、連續(xù)性差，常見于小規(guī)模、低黏度的玄武質(zhì)熔巖中，主要由單次噴發(fā)量相對較少的高頻火山噴發(fā)形成，由多個單層厚度介于數(shù)十厘米至數(shù)米的小型辮狀流動單元組成，單層內(nèi)部由含管狀氣孔-杏仁體的底殼、塊狀構(gòu)造核部和氣孔-杏仁構(gòu)造上部外殼組成（見圖4e、4f）。由于連續(xù)噴發(fā)而形成的多個流動單元之間往往難以確定明顯的界線，因此其內(nèi)部氣孔-杏仁構(gòu)造玄武巖和致密玄武巖互層，或多孔與少孔玄武巖互層，二者累計厚度比約為4∶5～10∶7，表明氣孔帶與少孔/致密帶厚度相當或略厚。測井特征為聲波時差、密度、補償中子和電阻率等曲線呈指狀疊加（見圖5c），每個指狀單元對應(yīng)于一個熔巖流動單元。

圖4 溢流相3類亞相典型巖心及薄片顯微特征

圖5 溢流相3類亞相測井響應(yīng)特征

溢流相3類亞相就位環(huán)境和空間分布存在差異：①就位環(huán)境不同，玻質(zhì)碎屑巖亞相為水下就位產(chǎn)物，板狀和復(fù)合熔巖流亞相為陸上就位產(chǎn)物；②平面分布位置不同，三者在橫向上距離火山口由近及遠依次為復(fù)合熔巖流、板狀熔巖流和玻質(zhì)碎屑巖。

3.4 侵出相

侵出相指較黏稠的巖漿（溫度較低、硅質(zhì)含量較高、揮發(fā)分含量較少），自火山通道中被“擠牙膏”式推舉出地表而形成的熔巖穹丘，形成于火山噴發(fā)中后期，堆積在火山機構(gòu)上部。在新生界火成巖中約占13.1%，主要分布在沙三段中亞段，巖性為粗面巖類。

侵出相屬于非層狀噴出相，中心式噴發(fā)形成熔巖丘，裂隙式噴發(fā)形成熔巖脊。高度為幾十米至數(shù)百米，一般為100～300 m；直徑幾百米到千余米，以2 000～4 000 m為主；縱橫比高，多大于1/8，以1/3～1/2為主。富含斑晶，具有聚斑、碎斑結(jié)構(gòu)，斑晶含量可達30%以上?；|(zhì)結(jié)晶程度具分帶性，即外部/邊緣為玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)，中部/過渡帶為霏細質(zhì)結(jié)構(gòu)，內(nèi)部為顯微粒狀結(jié)構(gòu)（見圖6）。根據(jù)侵出相結(jié)構(gòu)構(gòu)造的差別，由內(nèi)而外劃分為內(nèi)帶、中帶和外帶3類亞相。

內(nèi)帶亞相位于侵出巖穹的核部，代表巖性為塊狀構(gòu)造粗面巖，巖石富含斑晶（含量可達30%以上），具粗面、多斑、聚斑、碎斑結(jié)構(gòu)（見圖6a、6b），塊狀構(gòu)造，發(fā)育柱狀和板狀節(jié)理。

中帶亞相位于侵出巖穹的中部，距火山口相對較遠，有一定流動距離，流動構(gòu)造是其與內(nèi)帶亞相的重要區(qū)別之處。中帶亞相代表巖性為玻璃質(zhì)粗面巖和微晶粗面巖，巖石特征介于內(nèi)帶和外帶之間，以基質(zhì)微晶結(jié)構(gòu)和霏細結(jié)構(gòu)為標志（見圖6c、6d）。

外帶亞相位于侵出巖穹的外部，且多與溢流相呈過渡關(guān)系，常見強烈塑變的流動構(gòu)造。代表巖性為具淬碎角礫結(jié)構(gòu)或自碎角礫結(jié)構(gòu)的粗面質(zhì)角礫熔巖和角礫化粗面巖。熔巖在內(nèi)部膨脹、自身重力和淬火等作用下形成原位角礫，具有暗化或淺化邊緣，基質(zhì)多為隱晶質(zhì)—玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)（見圖6e、6f）。

圖6 侵出相3類亞相典型巖心及薄片顯微特征

3.5 火山沉積相

火山沉積相為原生火山碎屑物（或熔漿）初始就位后，經(jīng)再次或多次搬運-沉積而成的、以火山碎屑為主的沉積復(fù)合體，在研究區(qū)新生界火成巖地層中約占9.4%。火山沉積相與火成巖共生，與其他巖相呈側(cè)向相變或夾層形式產(chǎn)出，巖性主要為火山碎屑含量占10%～90%的火山碎屑沉積巖和沉火山碎屑巖。碎屑成分包括火山碎屑和外來碎屑，根據(jù)兩者相對比例、磨圓度、分選性以及層理特征等劃分為含外碎屑火山沉積亞相和再搬運火山碎屑沉積亞相。

含外碎屑火山沉積亞相是原始噴發(fā)火山碎屑物（或熔漿）初次就位或冷凝固結(jié)，后經(jīng)風化剝蝕形成的碎屑物，與外來碎屑相混堆積而成的巖體。代表巖性為見有層理的、火山碎屑含量在10%～50%的火山碎屑沉積巖，包括凝灰質(zhì)泥巖、凝灰質(zhì)砂巖和凝灰質(zhì)礫巖（見圖7a、7b）。碎屑磨圓度和分選好、非火山碎屑含量大于50%是其主要鑒定標志。

再搬運火山碎屑沉積亞相是在火山作用同期或準同期內(nèi)，由熔巖穹丘或熔巖流外緣的崩塌物以及未固結(jié)成巖的火山碎屑物經(jīng)水流及風力作用再次或多次搬運，于火山機構(gòu)的低部位堆積和壓實而形成的巖體。搬運過程中可有少量外碎屑加入（含量少于10%）。其主要由角礫級和凝灰級火山碎屑組成，常見層理構(gòu)造，如水平層理沉凝灰?guī)r層等（見圖7c、7d）；具有一定的磨圓度，分選中等或差，具水平層理、外碎屑含量少是其主要鑒定標志。

圖7 火山沉積相兩類亞相典型巖心及薄片顯微特征

3.6 侵入相

遼河油田近年在小型層狀侵入體與圍巖界面附近發(fā)現(xiàn)多個工業(yè)油藏，表明后期巖席/巖脈也是重要的儲集巖類。東部凹陷沙三段和沙一段發(fā)育具一定規(guī)模的東營組沉積期輝綠巖，形成時間晚于所就位的地層時代，且部分具明顯的穿層性，據(jù)此可確定為侵入成因。依據(jù)圍巖接觸關(guān)系，可分為整合侵入體和不整合侵入體兩類（見圖8）。侵入巖與圍巖相比密度較大，地震反射特征為強振幅（地震剖面上顯示為“強軸”），沿斷層兩側(cè)分布，遠離斷層方向逐漸尖滅（見圖8），自斷層向兩側(cè)延伸幾百米至幾千米。

從火成巖儲集層研究角度，按侵入巖體與圍巖接觸面距離由近到遠，將侵入相劃分為邊緣亞相和中心亞相。二者在結(jié)晶程度、蝕變情況與裂縫發(fā)育特點等方面有明顯差別（原生與次生孔縫組合及其發(fā)育程度不同）。

圖8 基性侵入體的地震相特征

中心亞相分布于侵入巖體內(nèi)部，在外層的保溫下冷卻速度相對緩慢，巖石粒度較粗，多呈等粒結(jié)構(gòu)或似斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。厚層巖體（大于50 m）內(nèi)部的巖石呈全晶質(zhì)中—粗粒結(jié)構(gòu)，輝石和長石晶體直徑普遍大于1 mm，呈自形—半自形，具輝長結(jié)構(gòu)、輝綠—輝長結(jié)構(gòu)（見圖9a、9b）。

邊緣亞相分布在侵入巖體邊部，厚度數(shù)米，與圍巖直接接觸，因此處巖漿冷卻速度快，故巖石多呈細粒結(jié)構(gòu)，常見沿侵入方向的流動構(gòu)造和串珠狀氣孔群，可見圍巖捕虜體（見圖9c、9d），其發(fā)育與巖體和圍巖接觸面平行的原生層節(jié)理。邊緣亞相厚度雖小于中心亞相，但儲集意義重大，已發(fā)現(xiàn)的與侵入巖相關(guān)的油氣藏主要賦存在邊緣亞相及其與圍巖接觸帶中，與界面附近次生溶蝕改造作用密切相關(guān)。

圖9 侵入相兩類亞相典型巖心及薄片顯微特征

4 火成巖相的儲集意義

火成巖儲集空間由原生和次生兩部分構(gòu)成，不同火成巖亞相的成巖方式?jīng)Q定原生孔隙和裂縫的類型、組合及空間分布[12]，并影響火成巖次生改造作用的方式和強度，最終導(dǎo)致不同亞相儲集空間的構(gòu)成存在差異，從而間接控制火成巖儲集層的有效性和空間分布。

火成巖相與儲集層物性密切相關(guān)[13]，而儲集層物性的差異直觀體現(xiàn)為有效儲集空間的發(fā)育程度。除了受火成巖礦物次生蝕變影響外，儲集層主要由不同火成巖亞相原生儲集空間的發(fā)育特征和后期界面改造兩因素決定。不同巖相和亞相的原生儲集空間類型、組合方式和發(fā)育程度具有顯著差異，原生孔隙和裂縫不僅直接構(gòu)成油氣的儲集空間，而且還可為火成巖的次生改造提供流體運移的通道。巖心觀察和鑄體薄片分析可直觀確定孔隙和裂縫的發(fā)育情況，結(jié)合取心段巖樣常規(guī)物性測試的孔隙度和滲透率及孔隙度測井曲線特征，發(fā)現(xiàn)研究區(qū)16種火成巖亞相中，溢流相復(fù)合熔巖流亞相、侵出相外帶亞相和侵入相邊緣亞相的儲集空間最為發(fā)育（見圖10）。一方面，這3類亞相的原生孔隙和裂縫發(fā)育，為后期溶蝕改造提供了先期條件，其中，復(fù)合熔巖流亞相玄武巖發(fā)育原生氣孔和收縮縫，外帶亞相粗面巖發(fā)育礫間縫和收縮縫，邊緣亞相輝綠巖發(fā)育收縮縫和少量原生氣孔（見表1）；另一方面，火成巖地層內(nèi)部各級界面附近的火成巖受到的溶蝕改造最為強烈，如復(fù)合熔巖流亞相內(nèi)部發(fā)育多個流動單元界面，外帶亞相和邊緣亞相分別處于侵出相和侵入相巖體與其他火成巖相或者沉積地層界面處，這3類亞相普遍發(fā)育大量溶蝕孔（見圖10）。

圖10 東部凹陷新生界火成巖有效儲集層的儲集空間（深藍色和淺藍色部分均為有效孔隙中注入的鑄膠）

相比較而言，次火山巖亞相、板狀熔巖流亞相、內(nèi)帶亞相和中心亞相在相序上位于所屬巖相的下部或內(nèi)部，主體上由厚層均一的致密塊狀火成巖構(gòu)成，原生儲集空間相對不發(fā)育，以冷凝收縮縫為主，巖石后期溶蝕改造程度弱。盡管在相同構(gòu)造應(yīng)力下，裂縫易于形成和保存，但總面孔率較低，因此這幾類亞相巖石儲集能力相對較差，對儲集層貢獻不大。

5 結(jié)論

遼河坳陷東部凹陷新生界發(fā)育粗面巖、玄武巖和輝綠巖3大類火成巖，具有噴出與侵入、水下與陸上并存的特點，其火成巖相包括火山通道相、爆發(fā)相、溢流相、侵出相、火山沉積相和侵入相6種，進一步細分為16類亞相。根據(jù)巖心和薄片反映的火成巖巖石成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造等內(nèi)在地質(zhì)屬性，結(jié)合測井相分析和地震相解譯，總結(jié)出遼河坳陷新生界中基性火成巖6相16亞相的發(fā)育特征和識別標志。

此分類適用于以中基性火成巖為主的盆地埋藏火成巖相的識別和劃分，可用于火成巖體內(nèi)部結(jié)構(gòu)刻畫、火成巖儲集層形成機理和分布規(guī)律的研究。相較而言，以四川、準噶爾和塔里木盆地為代表的古生界中基性火成巖受蝕變和風化作用改造的特征更為明顯[14]，因此其火成巖相分析需重點對經(jīng)歷蝕變、風化作用改造后的原生結(jié)構(gòu)和構(gòu)造加以辨識。

溢流相復(fù)合熔巖流亞相、侵出相外帶亞相和侵入相邊緣亞相是東部凹陷新生界中基性火成巖儲集層發(fā)育的有利相帶?；鸪蓭r相對儲集層的控制作用主要體現(xiàn)在原生儲集空間和次生改造兩方面：原生儲集空間是火成巖儲集層發(fā)育的必要基礎(chǔ)條件；后期與界面相關(guān)的次生改造作用是決定儲集層有效性的關(guān)鍵因素。

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（編輯 林敏捷 繪圖 劉方方）

Facies classification and reservoir significance of the Cenozoic intermediate and mafic igneous rocks in Liaohe Depression,East China

Huang Yulong1,Shan Junfeng2,Bian Weihua1,Gu Guozhong2,Feng Yuhui1,Zhang Bin2,Wang Pujun1
(1.College of Earth Sciences,Jilin University,Changchun 130061,China;2.Research Institute of Exploration and Development,PetroChina Liaohe Oilfield Company,Panjin 124010,China)

The facies classification and corresponding features of the Cenozoic intermediate and mafic igneous rocks are studied by analyzing drilling cores,cuttings and corresponding thin sections,as well as well-loggings and seismic profiles related to the boreholes in Liaohe Depression of Bohai Bay Basin.Six facies and sixteen sub-facies are classified:volcanic conduit facies (diatreme,crypto-explosive breccia and post-intrusive sub-facies),explosive facies (pyroclastic flow,surge,and fall deposits sub-facies),effusive lava flow facies (compound flow,tabular flow,hyaloclastite sub-facies),extrusive dome facies (outer zone,intermediate zone,and inner zone sub-facies),volcaniclastic facies (resedimented volcaniclastics,epiclast-bearing volcanogenic deposits sub-facies),and intrusive facies (margin,core sub-facies).The characteristics and recognition of these sixteen volcanic sub-facies are described and summarized in detail concerning their primary volcanic textures,structures,lithologic assemblages,genesis and material source,spatial occurrence and distribution.Volcanic sub-facies is the primary controlling factor on volcanic reservoir spaces and their configurations.They constrain the styles and degrees of subsequent tectonic fracture and secondary dissolution of the volcanics,thus determining the porosity,permeability,and efficiency of volcanic reservoirs.Three favorable reservoir facies belts in the Cenozoic intermediate and mafic igneous rocks in Eastern Sag of Liaohe Depression are compound lava flows,outer zone of extrusive dome,and margin of intrusive sub-facies.They should be taken as the major exploration targets of the volcanic reservoirs.

Liaohe Depression;Eastern Sag;intermediate and mafic igneous rock;lithofacies;volcanic reservoir;rift basin

國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃（973）項目（2012CB822002）

TE122

：A

1000-0747(2014)06-0671-10

10.11698/PED.2014.06.04

黃玉龍（1982-），男，江蘇六合人，博士，吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院講師，主要從事油氣儲集層地質(zhì)和大山地質(zhì)方面的研究與教學(xué)工作。地址：吉林省長春市建設(shè)街2199號，吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，郵政編碼：130061。E-mail：long@jlu.edu.cn

2013-12-16

2014-09-15