蘇立萍，王振升，史卜慶，孫福利，米興奪

(1.中油大港油田分公司，天津 300280;2.中油天然氣勘探開(kāi)發(fā)公司，北京 100034;3.中科院地質(zhì)與地球物理研究所，北京 100029)

歧口凹陷輝綠巖成藏條件分析

蘇立萍1，王振升1，史卜慶2，孫福利3，米興奪1

(1.中油大港油田分公司，天津 300280;2.中油天然氣勘探開(kāi)發(fā)公司，北京 100034;3.中科院地質(zhì)與地球物理研究所，北京 100029)

從鉆井標(biāo)定、地震預(yù)測(cè)的侵入體宏觀分布及勘探現(xiàn)狀入手，依據(jù)鉆井實(shí)驗(yàn)分析數(shù)據(jù)及對(duì)歧口凹陷輝綠巖體的巖心觀察、鑄體薄片鑒定、巖性及蝕變特征等研究，認(rèn)為該類(lèi)巖體主要侵入沙一段至東營(yíng)組地層，其儲(chǔ)層以各種成因裂縫、接觸變質(zhì)及圍巖蝕變形成的儲(chǔ)集空間為主。通過(guò)綜合分析歧口凹陷的油氣成藏要素及時(shí)空配置關(guān)系，得出其輝綠巖油氣藏的成藏模式，進(jìn)一步指明歧口凹陷輝綠巖體的油氣勘探潛力。

油氣成藏;儲(chǔ)層特征;輝綠巖;成藏潛力;歧口凹陷

引 言

歧口凹陷位于大港探區(qū)的中北部，是渤海灣盆地富油氣凹陷之一。該凹陷新生代發(fā)育有大量侵入巖相輝綠巖體，平面上主要沿蘭聊基底走滑斷裂、張家口—蓬萊斷裂分布，縱向上沙一、東三、東二、東一段均有分布。

通過(guò)鉆遇輝綠巖的巖心分析可知，K3、K22、K39井侵入到沙一段的輝綠巖巖樣年齡為20.08～31.20 Ma，侵入時(shí)間為東營(yíng)期—館陶早期，與區(qū)域上東營(yíng)末期—館陶早期的大規(guī)?；鹕交顒?dòng)幕相對(duì)應(yīng)?？碧綄?shí)踐證明，在油氣輸導(dǎo)暢通的情況下，該類(lèi)火成巖體可以成藏，但認(rèn)識(shí)該類(lèi)侵入巖體儲(chǔ)層與成藏主控因素是預(yù)測(cè)油氣成藏的前提［1－5］。

1 火成巖體巖性與儲(chǔ)層特征

1.1 火成巖巖性特征

通過(guò)對(duì)研究區(qū)內(nèi) Z16、T28－1、GS7、K51等 7口井進(jìn)行巖心觀察可知，火成巖為灰綠色或灰黑色，巖性致密，無(wú)分層現(xiàn)象;主要由斜長(zhǎng)石、輝石、橄欖石、黑云母和磷灰石組成，斜長(zhǎng)石約占45%，晶體多為半自形粒狀，少量晶體呈自形板條狀，粒徑大小多為1～2 mm，具有聚片雙晶和卡鈉復(fù)合雙晶，晶體表面具有輕微的高嶺土化和碳酸鹽化現(xiàn)象(圖1a、b);大部分輝石和斜長(zhǎng)石的自形程度相近，大小也相近，呈輝長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，或者是輝石與板條狀斜長(zhǎng)石構(gòu)成的三角形格架，在格架中充填有較粗大的輝石或者橄欖石晶體(圖1c)，呈輝綠結(jié)構(gòu);部分輝石綠泥石化及橄欖石伊丁石化，少量的磁鐵礦呈自形充填在三角格架中(圖1c、d)。因此，該類(lèi)巖體為基性淺成侵入輝綠(輝長(zhǎng))巖。

圖1 歧口凹陷侵入巖體輝綠(輝長(zhǎng))顯微照片

1.2 輝綠巖及圍巖儲(chǔ)層特征

輝綠巖的侵入改變了圍巖的熱力場(chǎng)、壓力場(chǎng)等，使得巖體自身發(fā)育有成巖縫、構(gòu)造縫以及接觸變質(zhì)形成的各種孔縫，同時(shí)也導(dǎo)致圍巖發(fā)生蝕變或變質(zhì)，在輝綠巖及其周邊圍巖形成成因和性質(zhì)截然不同的環(huán)帶狀儲(chǔ)集體［6－8］。但是，侵入體厚度小于15 m時(shí)，外變質(zhì)帶厚度趨于零［9］，因此侵入體體積規(guī)模也是判斷能否形成工業(yè)性油流的條件之一。

根據(jù)對(duì)歧口凹陷鉆遇輝綠巖的巖心及顯微鏡觀察，該巖體與圍巖接觸的邊緣相帶蝕變程度較大，主要有橄欖石、伊丁石化或蛇紋石化、輝石綠泥石化和斜長(zhǎng)石絹云母化等蝕變，使巖石較松散，形成一些變質(zhì)成巖縫等;侵入體的中心相帶一般呈致密塊狀，但處于斷層邊緣時(shí)，由于構(gòu)造作用易形成大規(guī)模的高角度構(gòu)造裂縫，如GS7構(gòu)造裂縫發(fā)育在中心帶，且?guī)r心可見(jiàn)高角度構(gòu)造縫，油跡充填。

輝綠巖圍巖變質(zhì)帶存在2種類(lèi)型的儲(chǔ)層。一是變質(zhì)泥巖儲(chǔ)層，由相對(duì)疏松的泥巖變?yōu)橹旅?、?jiān)硬的變質(zhì)巖，視其變質(zhì)程度分為角巖、板巖及變余泥巖，變質(zhì)泥巖環(huán)繞侵入體分布，儲(chǔ)層段主要發(fā)育在靠近侵入體角巖帶或板巖帶。而變余泥巖的儲(chǔ)層物性相對(duì)較差，儲(chǔ)集空間主要是裂縫，具有平直、延伸遠(yuǎn)等特征，成巖裂縫或構(gòu)造裂縫均有發(fā)育。二是變質(zhì)砂巖儲(chǔ)層，熱接觸變質(zhì)主要發(fā)育在膠結(jié)物中，容易變質(zhì)結(jié)晶生成相應(yīng)的變質(zhì)礦物組合。如K34井，位于輝綠巖體外接觸帶5 m左右的石英長(zhǎng)石砂巖，除個(gè)別石英顆粒略有重結(jié)晶外，石英、長(zhǎng)石等砂級(jí)碎屑物幾乎沒(méi)有任何變化，即使緊靠巖體，也沒(méi)有出現(xiàn)類(lèi)似重熔的現(xiàn)象，而碎屑間的黏土膠結(jié)物已變質(zhì)重結(jié)晶，生成鱗片狀絹云母、綠泥石，一些泥質(zhì)粉砂巖中的黏土礦物轉(zhuǎn)變成黑云母、白云母和綠泥石，定向分布。

2 輝綠巖油氣成藏條件

輝綠巖及相關(guān)接觸變質(zhì)帶油氣藏具有特殊的儲(chǔ)層發(fā)育機(jī)理及成藏條件，勘探程度偏低，隨著隱蔽油氣藏勘探的深化，近年來(lái)該類(lèi)火成巖再度成為勘探熱點(diǎn)之一。

2.1 有利的油氣配置關(guān)系

歧口凹陷主要烴源巖發(fā)育于歧北次凹、歧南次凹及歧口主凹內(nèi)，厚層優(yōu)質(zhì)烴源巖發(fā)育，發(fā)育有沙三、沙二、沙一段及東營(yíng)組4套生油層系，其中沙三與沙一段為主要生油層段，凹陷內(nèi)烴源巖具有產(chǎn)烴量高、有機(jī)質(zhì)豐度高、有機(jī)質(zhì)類(lèi)型好及熱演化系列完整等特點(diǎn)。

斷裂的強(qiáng)烈活動(dòng)期形成大斷距，從沙三期單斷式半地塹到沙一晚期邊界斷層由伸展轉(zhuǎn)向走滑，沉降中心與沉積中心靠近深大斷裂一側(cè)，導(dǎo)致生油巖系的發(fā)育、生油中心的形成。沙一段烴源巖成熟且大規(guī)模運(yùn)移是在館陶中晚期，東三段烴源巖目前已進(jìn)入大量生油階段。同時(shí)，深大斷裂也是巖漿活動(dòng)的通道，控制了火成巖的空間展布，歧口凹陷內(nèi)侵入巖體的發(fā)育期是在東營(yíng)晚期—館陶早期(31.20～20.08 Ma)，形成于油源大規(guī)模運(yùn)移之前，為油氣成藏創(chuàng)造有利的儲(chǔ)集空間。無(wú)論是沿?cái)鄬咏缑婊虿徽厦娴捻槍忧秩塍w，還是侵入到未固結(jié)或半固結(jié)塑性砂泥巖中的穿層、盆狀侵入體，均處在較好的油源輸導(dǎo)體系內(nèi)，尤其被生油巖包圍的侵入體，油源條件極為有利，加之侵入體的熱補(bǔ)償與催化對(duì)烴源巖成熟與油源排驅(qū)的促進(jìn)作用，對(duì)凹陷內(nèi)低洼處輝綠巖透鏡體成藏十分有利。由于渤海灣盆地在中新世以后構(gòu)造活動(dòng)明顯減弱，以穩(wěn)定沉降為主，因此該類(lèi)侵入體成藏后受晚期構(gòu)造活動(dòng)的改造與破壞幾率較小。

2.2 有利的儲(chǔ)集空間

侵入體輝綠巖及其接觸變質(zhì)帶儲(chǔ)集體的形成和分布主要受到巖漿侵入期的圍巖環(huán)境和有效儲(chǔ)集空間成因類(lèi)型控制(表1)。

表1 輝綠巖及其接觸變質(zhì)帶儲(chǔ)集空間特征

原生儲(chǔ)集空間是巖漿冷凝、固結(jié)、成巖過(guò)程中形成的各種裂縫，主要包括冷凝收縮縫、隱爆縫及節(jié)理縫，發(fā)育在侵入體的外環(huán)及拱高部位;次生儲(chǔ)集空間為構(gòu)造應(yīng)力、熱接觸蝕變引起的巖石脆性發(fā)生改變而形成的各種成因孔縫，發(fā)育在一定厚度的侵入體的外邊緣及斷層附近，其中，圍巖蝕變的變質(zhì)砂巖是較為特殊的儲(chǔ)集空間，孔隙間膠結(jié)物的重結(jié)晶可致使儲(chǔ)層物性品質(zhì)有較大的改善，形成優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層。

2.3 圈閉與成藏類(lèi)型

歧口凹陷輝綠巖侵入體多以同生斷層作為巖漿上涌通道，在地層中的產(chǎn)狀多種多樣，大體可歸納為2類(lèi)。一是侵入到下降盤(pán)塑性地層中或沿不整合面侵入，形成順層、穿層或盆狀巖床(圖2A);二是巖漿上涌在淺層脫離斷層侵入到塑性地層中，但未達(dá)到地表噴發(fā)形成巖株(圖2B)。根據(jù)火成巖在油氣成藏中的作用，該類(lèi)侵入體輝綠巖及接觸變質(zhì)帶油藏分為以下3種類(lèi)型:火成巖為儲(chǔ)集體的油氣藏、接觸變質(zhì)帶為儲(chǔ)集體的油氣藏及火成巖為蓋層或遮擋層的伴生油氣藏。

(1)火成巖為儲(chǔ)集體的油氣藏。侵入體邊緣相帶蝕變孔縫以及揮發(fā)組分溢出形成的角礫巖帶均可做為儲(chǔ)集體，在侵入體中具有明顯的橫向不均勻性。該類(lèi)火成巖體侵入的塑性圍巖以泥巖為主，一般為原生油氣藏，巖體在侵位及冷凝過(guò)程中形成的局部構(gòu)造高點(diǎn)可成為油氣聚集的最有利部位。如Z7井位于局部高點(diǎn)且靠近斷層，鉆遇工業(yè)油流。

(2)接觸變質(zhì)帶為儲(chǔ)集體的油氣藏。接觸變質(zhì)帶儲(chǔ)集體主要發(fā)育在靠近厚層侵入體的圍巖中，侵入體主要為變質(zhì)泥巖類(lèi)的各種角巖及變質(zhì)砂巖。該類(lèi)儲(chǔ)集體發(fā)育在侵入體的上覆、下伏地層，或是在巖株側(cè)向接觸的地層，油氣直接來(lái)自其周?chē)墒斓臒N源巖，以近源型原生油藏為主。如Z7井輝綠巖頂部夾層變質(zhì)砂巖，鉆遇工業(yè)油流。

(3)伴生油氣藏。侵入體具典型的穿層特征，在其巖體相鄰的碎屑巖地層中形成一些伴生油氣藏。一是巖漿侵入使原始沉積地層上拱或形成巖漿底辟成因的拱升背斜圈閉;二是侵入體側(cè)向或頂部遮擋形成地層巖性圈閉。

圖2 輝綠巖體及其接觸變質(zhì)帶成藏模式

3 成藏潛力分析

目前，歧口凹陷已追蹤出來(lái)的輝綠巖，主要侵入到沙一段至東營(yíng)組各段的地層，為漸新世后期各類(lèi)巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。沙一段成熟烴源巖供給侵入體及相關(guān)接觸變質(zhì)類(lèi)儲(chǔ)集體中，其成藏幾率最大，屬于近源型成藏機(jī)制，如K22、GS7井;東三段侵入體油源為上覆未成熟烴源巖和下伏沙一段成熟烴源巖;東二段、東一段暗色泥巖在歧北及歧南次凹、歧口主凹斜坡區(qū)帶已證實(shí)屬未成熟烴源巖，但從埋藏深度及熱補(bǔ)償角度推測(cè)，在侵入體周邊的烴源巖已成熟的幾率較大，因此該類(lèi)侵入體存在成藏的可能性。

4 結(jié)論

(1)歧口凹陷沙一段至東營(yíng)組地層中，侵入體輝綠巖廣泛發(fā)育，其儲(chǔ)層以各種成因孔縫、接觸變質(zhì)帶及圍巖蝕變形成的儲(chǔ)集空間為主。

(2)從整個(gè)凹陷勘探成果的分析，該類(lèi)巖體存在有利的油源配置關(guān)系，可形成火成巖為儲(chǔ)集體的油氣藏、接觸變質(zhì)帶為儲(chǔ)集體的油氣藏及火成巖為蓋層或遮擋層的伴生油氣藏3大類(lèi)。

(3)從該類(lèi)巖體的成藏潛力分析，進(jìn)一步勘探可以沙一段與東三段為主，歧口主凹東二段也可成為勘探目標(biāo)。

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Analysis of hydrocarbon reservoirs associated with diabase in the Qikou depression of Dagang oilfield，eastern China

SU Li－ping1，WANG Zhen－sheng1，SHI Bu－qing2，SUN Fu－li3，MI Xing－duo1
(1．Dagang Oilfield Company，PetroChina，Tianjin300280，China;2．China National Oil and Gas Exploration and Development Corporation，Beijing100034，China;3．Institute of Geology and Geophysics，Chinese Academy of Sciences，Beijing100029，China)

The diabase in the Qikou depression of Dagang oilfield，eastern China is analyzed for lithology and alteration characteristics through core observation and cast thin section identification based on analytical data of drilling demarcated and seismic predicted distribution of diabase intrusion．It is concluded that the diabase intrusion mainly occurs in formations from Es1 to Ed，with dominant reservoir space formed by fractures of various genesis，contact metamorphism and wall rock alteration．This paper analyzes the key elements of hydrocarbon accumulation and their spatial and temporal configuration，presents the accumulation model of diabase reservoir，and indicates exploration potential in the diabase rocks in Qikou depression．

hydrocarbon accumulation;reservoirs characteristics;diabase;reservoir potential;Qikou depression

TE122.1

A

1006－6535(2011)05－0029－04

20110301;改回日期20110318

中石油股份公司歧口專(zhuān)項(xiàng)之四“潛山、火成巖油氣藏條件及勘探突破口選擇”(2008E－0604)

蘇立萍(1968－)，女，高級(jí)工程師，2007年畢業(yè)于中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理所，獲博士學(xué)位，現(xiàn)從事油氣勘探工作。

編輯 黃華彪