孫耀庭, 徐守余, 買買提吐爾遜·庫吐魯， 郭玉新, 趙約翰, 劉 靜

(1.中國石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,山東青島 266580; 2.中國石化勝利油田分公司勘探開發(fā)研究院,山東東營 257015； 3.中國石油西部鉆探工程有限公司克拉瑪依錄井工程公司，新疆克拉瑪依 834000)

進(jìn)入21世紀(jì)以來,能源接替的壓力越來越大,尋找非常規(guī)油氣藏已成為油氣勘探和開發(fā)的一個(gè)新領(lǐng)域,火山巖油氣藏逐漸受到國內(nèi)外地質(zhì)學(xué)家的普遍關(guān)注[1-3]。中國相繼在松遼盆地、準(zhǔn)噶爾盆地、三塘湖盆地和渤海灣盆地火山巖中獲得重大油氣發(fā)現(xiàn)[4-7],展現(xiàn)了良好的勘探前景?；鹕綆r儲層研究的難點(diǎn)表現(xiàn)在火山巖及火山碎屑巖儲層研究(包括儲層巖石學(xué)、巖相學(xué)特征,儲集空間類型及孔隙結(jié)構(gòu)特征,儲層成巖作用研究)[8-9]?；鹕綆r儲層物性影響因素復(fù)雜、地震反射特征復(fù)雜,只有進(jìn)行精細(xì)的旋回和期次劃分才能明確有利儲層分布規(guī)律[10-12]。傳統(tǒng)火山噴發(fā)旋回與期次的劃分方法主要是在野外露頭觀察的基礎(chǔ)上,用于劃分火山巖地層層序,更強(qiáng)調(diào)對巖石成分及其分布規(guī)律[13-14],但難以滿足火山機(jī)構(gòu)詳細(xì)解剖和儲層精細(xì)描述的需求[15-16]。因此，筆者綜合利用巖心、鉆井、測井和地震資料,采用“旋回-期次-熔巖層系-熔巖層”四級地層劃分方案，對濰北凹陷孔三段火山溢流相地層進(jìn)行期次和旋回劃分對比研究。

1 地質(zhì)背景

濰北凹陷位于山東省濰坊市北部,是郯廬斷裂帶中段沂沭斷裂帶內(nèi)部典型的新生代走滑拉分盆地[17],東以昌邑-大店斷裂與魯東隆起為界,西以鄌郚-葛溝斷裂與濰北凸起、侯鎮(zhèn)凹陷分界,北以古城-濰河口斷層與濰北凸起分隔,南與濰縣凸起超覆接觸,平面大體呈平行四邊形(圖1),在其底部孔三段為較厚的火山巖地層,火山口主要是沿北東向和北西向的斷層呈串珠狀分布,為裂隙式噴發(fā)的產(chǎn)物,火山巖噴發(fā)時(shí)期應(yīng)為古新世中期和晚期,火山巖巖性主要為中基性玄武巖?？兹涡鋷r縱向分布穩(wěn)定,呈熔巖“巖被”的形式展布于凹陷全區(qū)[18],后期的斷陷作用促使控凹一級斷層和控帶二級斷層繼續(xù)活動,斷塊活動的差異造成北部湖盆斷陷和南部斜坡抬升,同時(shí)三、四級等次級斷層的發(fā)育使得火山巖分布復(fù)雜化,形成了濰北凹陷孔三段火山巖呈北低南高的分布特點(diǎn),這種分布是多期次巖漿活動產(chǎn)物經(jīng)冷凝作用后的疊置結(jié)果。

圖1 濰北凹陷構(gòu)造格局及孔三段火山巖巖相分布Fig.1 Tectonic framework and Ek3volcanic lithofacies distribution of Weibei Sag

2 火山巖相特征

董冬[19]在解剖濱南地區(qū)火山巖時(shí)提出了“復(fù)合火山相”的概念,并根據(jù)研究區(qū)實(shí)際,結(jié)合國外火山學(xué)研究最新進(jìn)展,將火山錐的“復(fù)合火山相”劃分3個(gè)相帶,指出中距離火山斜坡相以富氣孔熔巖和非熔結(jié)火山角礫巖為主,是儲集物性最好的火山相帶,這一認(rèn)識與實(shí)際生產(chǎn)情況吻合較好,目前這一劃分方案被廣泛用于東部火山巖油氣藏的研究[20-23]。

地震反射特征和火山巖巖性分析表明濰北凹陷孔三段火山巖以熔巖為主,且火山巖面積覆蓋全區(qū),厚度巨大;火山巖的反射界面為連續(xù)性較好的中強(qiáng)反射特征。采用“復(fù)合火山相”方法分析濰北凹陷火山口—火山通道相、火山溢流相和火山沉積相的平面分布規(guī)律。由于孔三期昌邑大店斷裂活動劇烈,鄌郚-葛溝斷裂與古城-濰河口斷裂活動較弱,火山口—火山通道相主要分布于昌邑-大店斷裂和柳疃斷裂東部附近,灶戶斷鼻帶多條二級斷裂發(fā)育的交匯處尤為發(fā)育(圖1),火山巖沉積相分布在凹陷西部地區(qū),火山口被大規(guī)模的中基性玄武質(zhì)火山溢流相包圍,廣泛分布于濰北凹陷中東部地區(qū),從目前鉆遇火山巖的57口井油氣顯示及測試情況看,優(yōu)質(zhì)儲層主要分布在火山溢流相,將火山溢流相儲層列為主要研究對象?；鹕揭缌飨嗑哂休^強(qiáng)的成層性,只有對火山巖溢流期次與旋回進(jìn)行準(zhǔn)確劃分和描述才能得到有利儲層的分布。

3 火山溢流相旋回與期次特征

濰北凹陷孔三期發(fā)生過多次火山溢流作用,每次溢流產(chǎn)生的巖漿冷凝固結(jié)后形成一個(gè)溢流單元(熔巖層),一個(gè)至若干個(gè)成因相同的熔巖層構(gòu)成一個(gè)火山期次(相當(dāng)于傳統(tǒng)地層單位一個(gè)組)。期次劃分需要明確期次內(nèi)部熔巖層特征及組合樣式。

3.1 熔巖層內(nèi)部特征

熔巖層頂部一般具有鉆時(shí)小、井徑擴(kuò)大、微電極表現(xiàn)為正幅度差、密度小、聲波時(shí)差高值、補(bǔ)償中子高值等特點(diǎn)。濰北凹陷孔店組火山巖溢流單元厚度普遍較小,薄者約1 m,厚者約20 m,多數(shù)不足10 m。

前人對熔巖層巖性的垂向變化時(shí)提出了不同的劃分方案[17],并在研究濰北凹陷溢流熔巖單元垂向結(jié)構(gòu)劃分方案時(shí)提出“五帶結(jié)構(gòu)模式”(表1),其中A巖相帶對應(yīng)于氣孔含量曲線底部高值段,是高溫巖漿接觸下伏潮濕地表后快速冷卻而成,通常形成有效的“氣孔-裂縫型儲層”,富含油氣;B巖相帶分別與科、烏氏的中部帶或致密熔巖帶相當(dāng),以氣孔發(fā)育極少的細(xì)晶—粗晶塊狀致密熔巖為特征;C巖相帶對應(yīng)于氣孔發(fā)育曲線的中上部,對應(yīng)氣孔漸變過渡帶;D巖相帶與科、烏氏的多孔熔巖帶中下部及過渡帶大致相當(dāng),該巖相帶氣孔發(fā)育,具備良好的氣孔-裂縫型儲層潛力;E巖相帶位于單元最頂部,相當(dāng)于科、烏氏的表部帶,以細(xì)小氣孔發(fā)育造成的蜂窩或海綿狀巖石為特征。

表1 火山溢流相期次垂向結(jié)構(gòu)劃分方案對比

通過對孔三段上百米的玄武巖巖心觀察,發(fā)現(xiàn)熔巖層頂部巖石中發(fā)育較大氣孔和杏仁構(gòu)造,并不存在“20～40 cm”厚的“E巖相帶”;絕大多數(shù)溢流單元的底部(即A巖相帶),氣孔、杏仁并不很發(fā)育,氣孔、杏仁較集中出現(xiàn)的厚度也有限,其下部風(fēng)化殘積泥質(zhì)較豐富單元的底部也是如此,不宜過分強(qiáng)調(diào)該帶的石油地質(zhì)意義;部分溢流單元頂部的氣孔被沸石等礦物大量充填稱為杏仁,D巖相帶并非只有大量“氣孔”,其石油地質(zhì)意義被次生成巖作用降低。研究表明一個(gè)完整的原生熔巖流單元垂向結(jié)構(gòu)實(shí)際是由上、中、下3個(gè)特征不同巖相帶按次序組合而成(圖2)。

上部亞相(U亞相)氣孔和杏仁構(gòu)造非常發(fā)育(圖2),是由巖漿中揮發(fā)分向上逃逸過程中形成的,氣孔含量最高為50 %,孔徑最高為50 mm;杏仁孔隙充填礦物主要為方解石、沸石、綠泥石、葡萄石,具有完全充填或部分充填,充填物與原生玄武巖存在一定的孔隙空間,為火山巖有利儲層集中段。電性特征主要表現(xiàn)為低電阻、低速度(高聲波時(shí)差)、低密度和高中子,說明火山溢流相上部亞相的儲層孔隙比較發(fā)育(圖3)。

中部亞相(M亞相)為細(xì)晶—粗晶塊狀致密熔巖,氣孔含量通常小于5 %,且互相不連通(圖3),是由熔巖流動過程中局部氣竄、減壓而成。局部存在薄層小氣孔韻律帶,厚度為幾至十幾厘米,是熔巖流動過程中局部氣竄、減壓形成。該亞相火山巖巖石厚度不均,這與火山巖溢流旋回有很大的關(guān)系,沿熔巖錐側(cè)向,垂向儲集相模式具有明顯的變化規(guī)律,火山口—近火山口區(qū)以M亞相發(fā)育的單元為主,中距離的火山斜坡區(qū)以M亞相不發(fā)育的單元為特征,遠(yuǎn)火山區(qū)M亞相發(fā)育且表層發(fā)育自碎角礫。中部亞相玄武巖巖性致密,缺少孔隙,如無構(gòu)造裂縫發(fā)育,難以形成儲層(圖3)。

下部亞相(L亞相)是巖漿接觸下伏潮濕地表快速冷卻而成,氣孔含量在10%～30 %,厚度一般為幾十厘米至幾十米,有的缺失這一套巖相,這主要受溢流相旋回控制。由于火山巖常與下伏巖石或沉積物呈凸凹不平的突變接觸,同時(shí)下伏巖石遭受烘烤,導(dǎo)致近火山巖底部常有軸向平行于突變面的拉長狀氣孔富集,有時(shí)底部會出現(xiàn)熔巖角礫巖,是地表角礫或巖漿流動時(shí)形成的自碎角礫被巖漿膠結(jié)而成(圖3)。

圖2 火山溢流亞相巖石結(jié)構(gòu)與巖石構(gòu)造對比特征Fig.2 Rock texture and structure comparison of volcanic overflow subphase

圖3 火山溢流亞相物性特征及測井曲線響應(yīng)Fig.3 Physical properties and log response of volcanic overflow subphase

部分地區(qū)亞相發(fā)育并不完整(圖3),經(jīng)常缺失L亞相,少量缺失M亞相,這與熔巖厚度有關(guān),也與距離火山口距離有關(guān),統(tǒng)計(jì)認(rèn)為熔巖厚度大于8 m,亞相發(fā)育較全,熔巖厚度小于2 m則通常只發(fā)育U亞相,熔巖厚度在2～8 m則發(fā)育U亞相和M亞相。距離火山口越遠(yuǎn),氣孔有充足時(shí)間逃逸,M亞相越發(fā)育,物性相應(yīng)變差。

3.2 熔巖層系疊置樣式

火山巖熔巖溢流的液體成分主要為硅酸鹽巖、水、CO2和CH4等氣體,其中水占整個(gè)組分的40%～50%,液體在流動過程中的能量大小決定了火山溢流相旋回性特點(diǎn)。通過對昌1、昌36等7口井(井位見圖1)32個(gè)溢流單元的組合分析,依據(jù)火山巖熔巖流垂向規(guī)模變化可將其劃分為2種類型。

3.2.1 Ⅰ型熔巖層系(擴(kuò)張型)

Ⅰ型熔巖層系表現(xiàn)為火山巖熔巖流不斷向前推進(jìn)。早期火山活動噴發(fā)能量較強(qiáng),在熔巖流的溢流過程中,早期熔巖的地溫和壓力驟降,熔巖流液體的水蒸氣、CO2和CH4等大量向上逸散,在熔巖流上部形成大量的氣孔構(gòu)造。熔巖流下部存在地溫和壓力的變化,形成部分氣孔構(gòu)造和杏仁構(gòu)造,熔巖流底部亞相厚度變化較大,橫向連續(xù)性較差,難以識別。熔巖流中部液體的溫度和壓力變化小,氣體主要富集在熔巖流的上部,熔巖流中部的氣孔不發(fā)育,主要呈致密的塊狀構(gòu)造和間隱結(jié)構(gòu)。

Ⅰ型熔巖層系是由多期次熔巖流在橫向上不斷向前推進(jìn)形成的熔巖流單元的疊加,在測井資料上表現(xiàn)為由底部的高電阻至上部的低電阻的變化過程,聲波時(shí)差、中子測井、密度值為有規(guī)律的變化。Ⅰ型熔巖層系上部主要發(fā)育火山巖氣孔構(gòu)造,電阻值較低,一般介于5～30 Ω·m;火山巖中部或下部氣孔構(gòu)造不發(fā)育,電阻值相對較高,一般為15～50 Ω·m,最高為100 Ω·m;火山溢流相的上部亞相是主要儲層,中、下部亞相火山巖儲層相對較差,很難儲集油氣。該旋回類型在深側(cè)向和淺側(cè)向測井上表現(xiàn)為由下至上呈高電阻值到低電阻值的變化過程(圖4),火山巖儲層物性由下至上呈低孔隙值到高孔隙值的變化過程。

圖4 火山溢流相熔巖層系疊置樣式Fig.4 Superimposed style of lava strata of volcanic effusive phase

3.2.2 Ⅱ型熔巖層系(收縮型)

Ⅱ型熔巖層系形成于火山活動的中后期,表現(xiàn)為隨著火山噴發(fā)時(shí)間的增加,火山噴發(fā)能量逐漸減弱,火山熔巖流不斷向火山口方向收縮。Ⅱ型熔巖層系表現(xiàn)為由下至上呈低電阻值到高電阻值的變化過程,火山巖儲層由下至上呈高孔隙度到低孔隙度的變化過程(圖4)。這種現(xiàn)象的根本原因在于火山溢流亞相在平面上的變化,火山噴發(fā)規(guī)模收縮造成溢流相和火山沉積相向后不斷收縮,其巖相范圍與Ⅰ型層系相比發(fā)生了很大的變化,導(dǎo)致Ⅱ型熔巖層系的有利儲層分布于層系下部,上部火山巖儲層物性相對較差,中部火山巖屬于致密的儲層。

地下高溫高壓的巖漿溶解了大量氣體,在巖漿噴出地表向四周溢流的過程中,隨著溫度和壓力急劇降低,巖漿中溶解的氣體快速向外逃逸并留下大量氣孔。不同旋回類型氣孔含量變化較大,Ⅰ型熔巖層系溫度和壓力下降較為緩慢,氣體有充足時(shí)間向上逸散,在旋回上部形成大量氣孔-杏仁構(gòu)造,玄武巖存在蝕變現(xiàn)象,在旋回上部形成斑晶溶蝕孔等構(gòu)造,其上部火山巖儲層物性相對較好;Ⅱ型熔巖層系溫度和壓力下降較快,內(nèi)部氣體往往來不及向上逸散,在旋回下部遭受冷凝封存形成氣孔,玄武巖冷凝形成柱狀節(jié)理,均勻冷凝作用在剛固結(jié)的巖石中產(chǎn)生垂直收縮方向的張性裂隙,可以有效連接氣孔,其下部火山巖儲層物性相對較好。

4 火山溢流相期次劃分方法

4.1 地質(zhì)方法

由于孔三段火山巖噴發(fā)期次間隔時(shí)間較短,風(fēng)化剝蝕作用較強(qiáng)烈,缺乏可以全區(qū)對比的泥巖隔層,火山巖內(nèi)部只發(fā)育少量薄的泥巖夾層,泥巖厚度一般為0.5～3 m,泥巖夾層通常發(fā)育在距離火山口一定距離之處。泥巖夾層的存在表明火山噴發(fā)期次的間斷,據(jù)此可將火山噴發(fā)期次區(qū)分開來。

鉆井揭示靠近深洼區(qū)火山巖顏色以灰色、灰綠色為主,未經(jīng)歷明顯風(fēng)化,但由于遠(yuǎn)離火山口,泥巖夾層比較發(fā)育,可以依據(jù)泥巖夾層的數(shù)量來確定火山巖噴發(fā)次數(shù);南部大部分井距離火山口較近,泥巖夾層不發(fā)育,但由于噴發(fā)間歇期經(jīng)歷了風(fēng)化淋濾,巖心觀察中常見在大套的火山巖中間發(fā)育有風(fēng)化殘積層(紅色風(fēng)化面),這也是火山巖噴發(fā)過程中存在多期間斷的證據(jù)(圖5),可以根據(jù)風(fēng)化層的數(shù)量來判斷火山噴發(fā)次數(shù);位于兩者之間的過渡地帶風(fēng)化層和泥巖夾層均不太明顯或不好識別,但由于火山溢流相連續(xù)性較好,可以利用連井對比剖面識別。

圖5 火山溢流相熔巖層巖心特征及測井識別(昌39井)Fig.5 Characteristic of core samples and logging identification of lava strata of volcanic effusive phase(Well Chang39)

4.2 地震資料分析

孔三段火山巖之上為孔二段大套暗色泥巖,火山巖之下為中生界碎屑巖,兩者相比火山巖速度要低得多,形成T9(火山巖頂面)和Tr(火山巖底面)2個(gè)低頻、強(qiáng)振幅反射界面(圖6)。2個(gè)界面之間主要發(fā)育火山口—火山通道相和火山溢流相,火山通道主要呈串珠狀分布在北西、北東向主要斷裂帶上,地震剖面上表現(xiàn)為頂部T9界面強(qiáng)反射中斷,底部Tr界面強(qiáng)反射消失,火山通道內(nèi)地震反射雜亂,兩側(cè)反射缺失;溢流相火山巖之間夾有多套薄泥巖隔層(泥巖厚度小于2 m),在地震剖面上難以形成連續(xù)性較強(qiáng)的反射層,用其對火山溢流相旋回進(jìn)行劃分比較困難[24],旋回劃分需要結(jié)合測井資料進(jìn)行。

4.3 測井資料分析

自然伽馬曲線是火山巖測井響應(yīng)分析的常用指標(biāo),伽馬值主要受火山巖中K、U、Th等放射性元素含量影響,這些元素在酸性火山巖和堿性火山巖中含量變化較大,自然伽馬曲線在區(qū)分火山巖與其他巖性或基性火山巖與酸性火山巖時(shí)效果比較理想。研究區(qū)火山巖SiO2含量集中在48 %～52 %,均為基性火山巖,放射性元素含量變化不大,導(dǎo)致自然伽馬曲線幅度變化不大(圖5),對熔巖層系難以區(qū)分,需要結(jié)合其他測井曲線綜合分析。

圖6 孔三段火山巖地震反射特征(剖面位置見圖1)Fig.6 Seismic reflection characteristic of Ek3 volcanic rocks(section position shown in fig.1)

火山熔巖氣孔含量剖面與測井曲線存在較好的對應(yīng)關(guān)系,聲波時(shí)差、補(bǔ)償中子值與氣孔含量呈正相關(guān)(圖7(a)、(b)),密度、深側(cè)向電阻率與氣孔含量呈負(fù)相關(guān)(圖7(c)、(d)),聲波時(shí)差和中子越小,深側(cè)向電阻率和密度值越大,孔隙度值就越小,說明火山巖巖石越致密(圖2);聲波時(shí)差和中子越大,密度值越小,深側(cè)向電阻率越小和密度越小,孔隙度值就越大,說明火山巖氣孔越發(fā)育,儲層儲集性就越好[25]。地層水分析表明,濰北凹陷孔三段地層水為GaCl2型,礦化度約為20 000 mg/l,對地層電性特征影響較小,可以利用電阻率、補(bǔ)償中子、聲波時(shí)差和密度等測井資料對火山熔巖層系進(jìn)行進(jìn)一步劃分并描述有利儲層分布。

4.4 界面的綜合識別

火山巖旋回與期次劃分的重點(diǎn)在于火山期次界面的識別,多種資料綜合分析可提高界面識別的準(zhǔn)確性。由于火山噴發(fā)后會遭受風(fēng)化剝蝕或在水下接受沉積,錄井剖面上可見泥巖夾層或紅色風(fēng)化層;界面上下氣孔發(fā)育,在測井曲線上存在比較明顯的響應(yīng),深淺側(cè)向電阻率、聲波時(shí)差和密度曲線在界面處存在突變現(xiàn)象,結(jié)合錄井資料和測井資料,可以比較準(zhǔn)確地識別期次界面,進(jìn)行旋回和期次劃分。

圖7 濰北凹陷火山巖氣孔含量與測井曲線相關(guān)性分析Fig.7 Relationship between volcanic pores content with logging curve in Weibei Sag

5 火山溢流相旋回與期次

5.1 單井期次劃分

火山巖旋回性表現(xiàn)在多期火山熔巖層的疊置,構(gòu)成多個(gè)Ⅰ型和Ⅱ型熔巖層系,多個(gè)成因相同或相近的熔巖層系組成一個(gè)火山噴發(fā)期次的組合形式,可較好地識別火山巖厚度、巖性和儲層物性的變化。

例如,昌14井3 240～3 350 m可劃分為4個(gè)期次21個(gè)熔巖層(圖8(a)),期次之間沒有沉積隔層,說明火山巖的巖漿作用繁盛。火山巖期次厚度自下而上逐漸減薄,Ⅰ型熔巖層系所占比例逐漸降低,而Ⅱ型熔巖層系所占比例逐漸增大,U亞相所占比例逐漸減少,表明火山活動規(guī)模逐漸降低。

昌15井2 700～2 824 m可劃分為4個(gè)期次18個(gè)熔巖層,每個(gè)期次由1個(gè)Ⅰ型熔巖層系和1個(gè)Ⅱ型熔巖層系構(gòu)成,由于昌15井位于洼陷帶,在旋回的地層中有火山碎屑巖,包括玄武質(zhì)泥巖和薄層的玄武巖,反映火山熔巖流的推進(jìn)和收縮的變化過程(圖8(b))。每期溢流相亞相存在變化,火山巖儲層物性也存在著變化,結(jié)合電性特征,可以刻畫上部亞相(U亞相)和中下部亞相(M和L亞相)的分布。通過劃分每個(gè)旋回的火山溢流相的亞相單元,為多井的火山巖的旋回對比以及評價(jià)火山巖有利儲層奠定基礎(chǔ)。

5.2 火山巖期次剖面對比

鑒于溢流相火山巖在研究區(qū)大面積分布,構(gòu)成該區(qū)火山巖的主體部分,為揭示火山巖儲層,有必要深入分析溢流單元的空間變化。孔三段沉積時(shí)期的古構(gòu)造背景呈南高北低的構(gòu)造格局,非常有利于火山溢流相向洼陷帶的展開。選擇鉆遇孔三段火山巖的15口重點(diǎn)探井進(jìn)行旋回性對比(圖9),在南部斜坡帶可以識別出7個(gè)火山噴發(fā)期次,由南部斜坡帶向北部洼陷帶,火山噴發(fā)期次逐漸減少到4個(gè),火山巖存在逐步尖滅的現(xiàn)象,說明南部斜坡帶火山巖向北部溢流,早期溢流規(guī)模較大,后期逐漸減弱。昌16塊受斷層切割,形成斷塊構(gòu)造,在構(gòu)造相對的低部位,火山巖厚度明顯加厚,而且存在下超現(xiàn)象,表明火山溢流相的溢流方向,火山口位于南部的斷裂交會處。在北部洼陷帶火山巖旋回性也表現(xiàn)出多期次旋回的特征,其下部多旋回為Ⅰ型熔巖層系,在火山巖頂部表現(xiàn)為Ⅱ型熔巖層系,也說明火山活動在逐步減弱,熔巖溢流范圍逐漸縮小。

5.3 火山巖期次平面分布特征

基于單井相分析和連井剖面對比,綜合利用錄井、測井和地震資料對火山溢流相的7個(gè)期次規(guī)模進(jìn)行精細(xì)刻畫(圖10),第一期火山巖主要分布于昌41塊,向南逐漸尖滅,該期火山巖展布范圍較小。第二期分布范圍較大,主要分布于昌41塊、昌17塊、昌34塊、昌64塊。第三期火山巖厚度中心分布于柳疃斷裂帶的昌36井附近,火山巖平面的展布是一個(gè)北西向與北東東向的疊合,這與第二期的火山巖分布有著密切的關(guān)系,將其歸為第1噴發(fā)旋回,屬于火山噴發(fā)晚期。4～7期火山巖自上而下范圍不斷擴(kuò)大,最早一期(第7期)基本上全區(qū)發(fā)育(圖10),成因具有連續(xù)性,將其歸為第2噴發(fā)旋回?；鹕揭缌飨嘀饕性诒辈亢蜄|南部地區(qū),北部古城-濰河口斷裂前緣是火山巖厚度最大的地區(qū),也是裂隙式噴發(fā)的火山口集中的地區(qū),主要控制了火山巖噴發(fā)的第1旋回。東北部發(fā)育中心為火山巖溢流至構(gòu)造低部位堆積而成;東南部發(fā)育中心為斷裂發(fā)育交織帶,為火山巖通道附近就近溢流形成,對2個(gè)噴發(fā)旋回均有貢獻(xiàn)。

圖10 濰北凹陷孔三段火山巖旋回分布特征Fig.10 Distribution of Ek3 volcanic cycles in Weibei Sag

6 結(jié) 論

(1)白堊紀(jì)末期—古新世在中國東部區(qū)域伸展裂陷作用下,濰北凹陷控凹深大斷裂溝通上地幔巖漿房引發(fā)巖漿噴發(fā),火山口主要是沿北東向和北西向的斷層呈串珠狀分布,為裂隙式噴發(fā)的產(chǎn)物,火山溢流相廣泛分布于凹陷的中東部地區(qū)。

(2)一期完整的火山溢流相由上、中、下3個(gè)特征不同的巖相帶按次序組合而成,上部亞相和下部亞相火山巖儲層氣孔比較發(fā)育,是有利的儲集相帶。依據(jù)火山巖熔巖流規(guī)模變化可將溢流相旋回劃分為Ⅰ型熔巖層系(擴(kuò)張型)和Ⅱ型熔巖層系(收縮型)兩種類型,Ⅰ型熔巖層系有利儲層分布在旋回上部,Ⅱ型熔巖層系有利儲層分布在旋回下部。

(3)孔三段火山巖自上而下可劃分為2個(gè)噴發(fā)旋回7個(gè)期次,其中1～3期規(guī)模較小,僅分布在凹陷南部地區(qū),4～7期自南到北發(fā)育比較完全,說明火山活動逐步減弱,熔巖溢流范圍逐漸縮小。

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