松遼盆地腰深2、3井區(qū)火山機(jī)構(gòu)的識(shí)別與描述

柳成志，姬建飛，楊國柏

（1. 東北石油大學(xué)， 黑龍江 大慶 163318； 2. 大慶油田采油一廠， 黑龍江 大慶 1633181）

腰深 2、3 井區(qū)位于松遼盆地長嶺斷陷中部隆起帶的查干花次洼里，處于達(dá)爾罕斷裂下降盤的一側(cè)，是一類在斜坡背景上發(fā)育的圈閉，研究的目的層段為營城組，地理位置（如圖1）。前人對(duì)該區(qū)的火山巖的巖性、火山巖巖相、和成藏條件及主控因素等方面迚行了已經(jīng)有了深入研究［1-3］，然而在該區(qū)火山機(jī)構(gòu)及火山巖儲(chǔ)層研究尚處在初級(jí)階段，對(duì)火山機(jī)構(gòu)在火山巖儲(chǔ)層方面的影響上的研究處在一個(gè)薄弱的環(huán)節(jié)上。早日取得在腰深地區(qū)火山機(jī)構(gòu)的識(shí)別和認(rèn)識(shí)可迚一步對(duì)火山巖儲(chǔ)層有新的研究和認(rèn)識(shí)，可對(duì)迚一步指導(dǎo)該區(qū)火山巖氣藏的勘探與開發(fā)產(chǎn)生深進(jìn)的影響。

1 火山機(jī)構(gòu)的定義

在近些年對(duì)火山（volcanic）研究中，常常把火山解釋為巖漿在地下深處的物理和化學(xué)漫長演化作用在地表上的集中表現(xiàn)，而在對(duì)火山機(jī)構(gòu)的研究解釋上則認(rèn)為是火山堆積物的總稱，且是以同一段地質(zhì)時(shí)期同一物源為前提而定義的，這種定義對(duì)準(zhǔn)確的識(shí)別火山機(jī)構(gòu)產(chǎn)生了深進(jìn)的影響。同時(shí)讓現(xiàn)代人對(duì)火山機(jī)構(gòu)的研究有了新的理解和認(rèn)識(shí)。早期對(duì)火山機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)多把火山機(jī)構(gòu)描述成一種圍繞在火山通道的具一定規(guī)模噴發(fā)物的堆積體。這種描述多指古火山機(jī)構(gòu)，然而與古火山機(jī)構(gòu)不同的是近代的火山機(jī)構(gòu)多保存較好[1,2]，且古火山機(jī)構(gòu)形成后的較長的一段時(shí)期內(nèi)，都經(jīng)受了不同程度的抬升剝蝕作用、風(fēng)化蝕變作用、構(gòu)造變動(dòng)作用、埋深作用的影響和改造。而火山錐是識(shí)別火山機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵。

在近些年的研究中常把火山錐區(qū)分為三種基本類型。類型一為熔巖錐：形狀呈扁平、坡度偏緩(多為2°～10°），頂部常伴有碗狀的火山口，且具有多層堿性熔巖的結(jié)構(gòu)特性，我們常把較大規(guī)模的成為盾形火山。

類型二碎屑錐：由不同種類的火山碎屑組成，在平面上看近似圓形，坡度相對(duì)熔巖錐較大（約30°），頂部常伴漏斗狀的火山口[3]。

類型三復(fù)合錐或?qū)訝罨鹕藉F：由熔巖和碎屑互層構(gòu)成，其相對(duì)坡度較大多（超過 30°），形狀上相對(duì)對(duì)稱，頂部多分布火山熔巖，下部與邊緣地區(qū)主要分布為火山碎屑[4]。頂部火山口多呈碗狀，少呈漏斗狀。一些火山錐的坡上還常伴有小型火山錐發(fā)育，其小型火山錐的通道與其依靠發(fā)育的火山錐的通道相連，幵不發(fā)育獨(dú)立的巖漿源。通常這種小型火山錐被稱為寄生火山錐或寄生錐[5,6]。

腰深 2、3井區(qū)營城組的火山巖的形成特點(diǎn)是多中心、多期次噴發(fā)。我們利用火山機(jī)構(gòu)噴發(fā)時(shí)期不同的這一特性，將古火山機(jī)構(gòu)定義以下幾類為：地表堆積的熔巖、火山碎屑巖、火山通道內(nèi)侵入體，這幾類常常是是火山巖區(qū)塊的基本構(gòu)造單元。

2 火山機(jī)構(gòu)的識(shí)別方法

2.1 利用三維地震剖面特征來識(shí)別火山機(jī)構(gòu)

通過對(duì)各種有關(guān)火山機(jī)構(gòu)的研究發(fā)現(xiàn)常規(guī)的識(shí)別火山機(jī)構(gòu)的方法是利用地震剖面特征、三維地震屬性切片來識(shí)別。其中三維地震剖面識(shí)別發(fā)是一種傳統(tǒng)且有效的方法之一，這種方法是通過對(duì)地震剖面的對(duì)比觀察來識(shí)別火山口及火山錐的特征[7]，迚而實(shí)現(xiàn)對(duì)火山機(jī)構(gòu)的識(shí)別和描述。而利用火山錐地震響應(yīng)特征和圍斜構(gòu)造地震響應(yīng)特征是三維地震剖面識(shí)別中最常用的也是最有效的依據(jù)。

1)火山錐的地震響應(yīng)特征

火山錐也可稱為火山頭或者火山體，它是一種圍斜構(gòu)造的火山巖堆積高地，在火山機(jī)制控制下常呈穹狀圍繞在火山口分布。而這種圍斜構(gòu)造是受火山活動(dòng)的多旋回噴溢堆積作用，多種韻律作用與多期冷凝的作用的影響而形成，迚而使火山巖呈不等厚狀傾斜分布（從火山口向周圍低處）。

2)圍斜構(gòu)造的地震響應(yīng)特征

在地震剖面上火山錐的圍斜構(gòu)造通常表現(xiàn)為在火山體的兩側(cè)同相軸相背傾斜。地震資料的分辨率大小或其它復(fù)雜地質(zhì)因素影響常常導(dǎo)致這種反射特征不夠清晰的主要原因，且在地震剖面上只觀察到火山通道附近表現(xiàn)為相背而傾。如果是塌陷坡火山口，則地震剖面上表現(xiàn)通常為火山通道附近同相軸相向排列，因此這種反射特征是巖層陷落后的表現(xiàn)。

2.2 利用三維體地震切片分析識(shí)別火山機(jī)構(gòu)

通過在平面上觀察火山體發(fā)現(xiàn)，火山體的外部輪廓特征多為圓形或橢圓型，火山體的長短軸之比多為l～2。營城組火山機(jī)構(gòu)地層特征表現(xiàn)為出凸起，且上部的沉積巖常分布在火山巖凸起上方，所以利用層切片和時(shí)間切片來分析，得出火山口反映出火山巖內(nèi)部的地震反射特征，而非火山口處則可反映上部礫巖內(nèi)部的地震反射特征。隨和巖性的變化地震波形也發(fā)生變化，振幅值和相干數(shù)據(jù)也會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的變化。通過對(duì)切片的研究發(fā)現(xiàn)，火山錐處振幅值的特點(diǎn)是強(qiáng)弱相問、橫向突變、連續(xù)性差幵且雜亂分布；而外圍特點(diǎn)為環(huán)繞著連續(xù)反射的同相軸，而這種連續(xù)反射特征正反映出是低洼處沉積巖特征。幵且這兩種反射的界線明顯。利用這種三維體地震切片方法可有效的識(shí)別火山機(jī)構(gòu)中心部位同時(shí)可圈定火山口的分布范圍。

腰深2、3井區(qū)營城組的地層展布特征為東高西低，所以在切片下部（東側(cè)）會(huì)最先識(shí)別出營城組的火山機(jī)構(gòu)，當(dāng)切片由淺至深，所識(shí)別出的營城組的火山機(jī)構(gòu)也會(huì)自下向上（自東向西）的出現(xiàn),圖1為5張時(shí)間切片，時(shí)間從2 320 ms到2 400 ms,同歸對(duì)切片的研究可以發(fā)現(xiàn)營城組的火山機(jī)構(gòu)是具有一定的延續(xù)性,幵且恰好在這個(gè)深度段最早識(shí)別出屬于腰深2、3井區(qū)的火山機(jī)構(gòu),且伴隨著深度的不斷增加,通過切片而識(shí)別出的機(jī)構(gòu)也不斷的向上部(西側(cè))移動(dòng)。

圖1 腰深二、三井區(qū)營城組地震時(shí)間切片圖Fig.1 Seismic time sections of Yingcheng formation inYaoshen area

圖2 腰深二、三井區(qū)營城組營一段至營三段均方根振幅屬性圖Fig.2 Seismic root mean square amplitude sections from YingYi to YingSan formation

再利用均方根振幅地震屬性切片識(shí)別火山機(jī)構(gòu)，且在圖2中顯示的藍(lán)色部位就為火山巖的發(fā)育部位，因此利用這種方法可以有效幵準(zhǔn)確的識(shí)別出火山機(jī)構(gòu)。

3 結(jié) 論

通過對(duì)研究區(qū)特選的地震剖面運(yùn)用以上幾種方法迚行識(shí)別和描述,得出結(jié)果：在營一段共識(shí)別出火山機(jī)構(gòu)為5個(gè)，火山錐的總面積約為13.49 km2,火山口的總面積約為2.82 km2，且火山主要分布和發(fā)育在腰深2井區(qū)以及腰深6井與腰深4井間的部位，個(gè)別的火山機(jī)構(gòu)形狀呈扁圓形，單個(gè)火山機(jī)構(gòu)的長軸直徑在1 000～3 000 m之間，火山機(jī)構(gòu)的面積在0.7-5.3 km2之間。營城二段火山機(jī)構(gòu)10個(gè)，火山錐總面積約為17.54 km2，火山口總面積約為3.85 km2，火山機(jī)構(gòu)主要呈環(huán)狀分布在腰深4井所處隆起部位周圍，多呈扁圓形，單個(gè)火山長軸直徑在1 000 m到2 500 m之間，面積處于0.9 km2到3 km2之間。營城三段火山機(jī)構(gòu)13個(gè)，火山錐總面積約為38.25 km2,火山口總面積約為9.18 km2，該段火山機(jī)構(gòu)發(fā)育最廣，腰深2井區(qū)和腰深3井區(qū)都有發(fā)育較大型機(jī)構(gòu)，兩井區(qū)中間則發(fā)育有相對(duì)小型火山，呈扁圓形及類方型等，單個(gè)火山長軸直徑在620 m到1 381 m之間，面積處于0.3 km2到14 km2之間。腰深二、三井區(qū)營一段兩個(gè)火山機(jī)構(gòu)均有噴發(fā)，分別沿兩個(gè)斷層噴發(fā)，以爆發(fā)相為主，巖性主要為晶屑凝灰?guī)r。營二段兩個(gè)機(jī)構(gòu)均未噴發(fā)，經(jīng)過營二段的沉積后，右側(cè)機(jī)構(gòu)經(jīng)由原來通道向上刺穻沉積巖層，在營三段爆發(fā)形成約三百米高的火山錐體，幵在兩側(cè)形成寬廣的熔巖臺(tái)地，巖性為流紋巖，火山角礫巖和凝灰?guī)r互層。

［1］ 尚平萍. 準(zhǔn)噶爾盆地北緣石英灘地區(qū)火山機(jī)構(gòu)的識(shí)別與描述[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2012(10)： 1-6．

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［3］ 唐華風(fēng)，白冰，等松遼盆地?cái)嘞輰踊鹕綑C(jī)構(gòu)類型及其氣藏特征［J］．吉林大學(xué)學(xué)報(bào)（地球科學(xué)版），2012(5): 9-17．

［4］ Mutwaki lNafiFadilElmula．中國東部東營凹陷孔店組上部成巖作用［D］． 武漢：中國地質(zhì)大學(xué)石油地質(zhì)，2003.

［5］ 王丹，腰深3井區(qū)火山巖儲(chǔ)層特征研究［D］.大慶：東北石油大學(xué)碩士論文，2013-05．

［6］ 劉洪林，荊雅莉，李志明，等. c 火山機(jī)構(gòu)的反射特征及其地震識(shí)別方法 ，大慶石油學(xué)院學(xué)報(bào)，2008,32（4）:20-22．

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