歧口凹陷辉绿岩成藏条件分析

苏立萍，王振升，史卜庆，孙福利，米兴夺

(1.中油大港油田分公司，天津 300280;2.中油天然气勘探开发公司，北京 100034;3.中科院地质与地球物理研究所，北京 100029)

歧口凹陷辉绿岩成藏条件分析

苏立萍1，王振升1，史卜庆2，孙福利3，米兴夺1

(1.中油大港油田分公司，天津 300280;2.中油天然气勘探开发公司，北京 100034;3.中科院地质与地球物理研究所，北京 100029)

从钻井标定、地震预测的侵入体宏观分布及勘探现状入手，依据钻井实验分析数据及对歧口凹陷辉绿岩体的岩心观察、铸体薄片鉴定、岩性及蚀变特征等研究，认为该类岩体主要侵入沙一段至东营组地层，其储层以各种成因裂缝、接触变质及围岩蚀变形成的储集空间为主。通过综合分析歧口凹陷的油气成藏要素及时空配置关系，得出其辉绿岩油气藏的成藏模式，进一步指明歧口凹陷辉绿岩体的油气勘探潜力。

油气成藏;储层特征;辉绿岩;成藏潜力;歧口凹陷

引 言

歧口凹陷位于大港探区的中北部，是渤海湾盆地富油气凹陷之一。该凹陷新生代发育有大量侵入岩相辉绿岩体，平面上主要沿兰聊基底走滑断裂、张家口—蓬莱断裂分布，纵向上沙一、东三、东二、东一段均有分布。

通过钻遇辉绿岩的岩心分析可知，K3、K22、K39井侵入到沙一段的辉绿岩岩样年龄为20.08～31.20 Ma，侵入时间为东营期—馆陶早期，与区域上东营末期—馆陶早期的大规模火山活动幕相对应。勘探实践证明，在油气输导畅通的情况下，该类火成岩体可以成藏，但认识该类侵入岩体储层与成藏主控因素是预测油气成藏的前提［1－5］。

1 火成岩体岩性与储层特征

1.1 火成岩岩性特征

通过对研究区内 Z16、T28－1、GS7、K51等 7口井进行岩心观察可知，火成岩为灰绿色或灰黑色，岩性致密，无分层现象;主要由斜长石、辉石、橄榄石、黑云母和磷灰石组成，斜长石约占45%，晶体多为半自形粒状，少量晶体呈自形板条状，粒径大小多为1～2 mm，具有聚片双晶和卡钠复合双晶，晶体表面具有轻微的高岭土化和碳酸盐化现象(图1a、b);大部分辉石和斜长石的自形程度相近，大小也相近，呈辉长结构，或者是辉石与板条状斜长石构成的三角形格架，在格架中充填有较粗大的辉石或者橄榄石晶体(图1c)，呈辉绿结构;部分辉石绿泥石化及橄榄石伊丁石化，少量的磁铁矿呈自形充填在三角格架中(图1c、d)。因此，该类岩体为基性浅成侵入辉绿(辉长)岩。

图1 歧口凹陷侵入岩体辉绿(辉长)显微照片

1.2 辉绿岩及围岩储层特征

辉绿岩的侵入改变了围岩的热力场、压力场等，使得岩体自身发育有成岩缝、构造缝以及接触变质形成的各种孔缝，同时也导致围岩发生蚀变或变质，在辉绿岩及其周边围岩形成成因和性质截然不同的环带状储集体［6－8］。但是，侵入体厚度小于15 m时，外变质带厚度趋于零［9］，因此侵入体体积规模也是判断能否形成工业性油流的条件之一。

根据对歧口凹陷钻遇辉绿岩的岩心及显微镜观察，该岩体与围岩接触的边缘相带蚀变程度较大，主要有橄榄石、伊丁石化或蛇纹石化、辉石绿泥石化和斜长石绢云母化等蚀变，使岩石较松散，形成一些变质成岩缝等;侵入体的中心相带一般呈致密块状，但处于断层边缘时，由于构造作用易形成大规模的高角度构造裂缝，如GS7构造裂缝发育在中心带，且岩心可见高角度构造缝，油迹充填。

辉绿岩围岩变质带存在2种类型的储层。一是变质泥岩储层，由相对疏松的泥岩变为致密、坚硬的变质岩，视其变质程度分为角岩、板岩及变余泥岩，变质泥岩环绕侵入体分布，储层段主要发育在靠近侵入体角岩带或板岩带。而变余泥岩的储层物性相对较差，储集空间主要是裂缝，具有平直、延伸远等特征，成岩裂缝或构造裂缝均有发育。二是变质砂岩储层，热接触变质主要发育在胶结物中，容易变质结晶生成相应的变质矿物组合。如K34井，位于辉绿岩体外接触带5 m左右的石英长石砂岩，除个别石英颗粒略有重结晶外，石英、长石等砂级碎屑物几乎没有任何变化，即使紧靠岩体，也没有出现类似重熔的现象，而碎屑间的黏土胶结物已变质重结晶，生成鳞片状绢云母、绿泥石，一些泥质粉砂岩中的黏土矿物转变成黑云母、白云母和绿泥石，定向分布。

2 辉绿岩油气成藏条件

辉绿岩及相关接触变质带油气藏具有特殊的储层发育机理及成藏条件，勘探程度偏低，随着隐蔽油气藏勘探的深化，近年来该类火成岩再度成为勘探热点之一。

2.1 有利的油气配置关系

歧口凹陷主要烃源岩发育于歧北次凹、歧南次凹及歧口主凹内，厚层优质烃源岩发育，发育有沙三、沙二、沙一段及东营组4套生油层系，其中沙三与沙一段为主要生油层段，凹陷内烃源岩具有产烃量高、有机质丰度高、有机质类型好及热演化系列完整等特点。

断裂的强烈活动期形成大断距，从沙三期单断式半地堑到沙一晚期边界断层由伸展转向走滑，沉降中心与沉积中心靠近深大断裂一侧，导致生油岩系的发育、生油中心的形成。沙一段烃源岩成熟且大规模运移是在馆陶中晚期，东三段烃源岩目前已进入大量生油阶段。同时，深大断裂也是岩浆活动的通道，控制了火成岩的空间展布，歧口凹陷内侵入岩体的发育期是在东营晚期—馆陶早期(31.20～20.08 Ma)，形成于油源大规模运移之前，为油气成藏创造有利的储集空间。无论是沿断层界面或不整合面的顺层侵入体，还是侵入到未固结或半固结塑性砂泥岩中的穿层、盆状侵入体，均处在较好的油源输导体系内，尤其被生油岩包围的侵入体，油源条件极为有利，加之侵入体的热补偿与催化对烃源岩成熟与油源排驱的促进作用，对凹陷内低洼处辉绿岩透镜体成藏十分有利。由于渤海湾盆地在中新世以后构造活动明显减弱，以稳定沉降为主，因此该类侵入体成藏后受晚期构造活动的改造与破坏几率较小。

2.2 有利的储集空间

侵入体辉绿岩及其接触变质带储集体的形成和分布主要受到岩浆侵入期的围岩环境和有效储集空间成因类型控制(表1)。

表1 辉绿岩及其接触变质带储集空间特征

原生储集空间是岩浆冷凝、固结、成岩过程中形成的各种裂缝，主要包括冷凝收缩缝、隐爆缝及节理缝，发育在侵入体的外环及拱高部位;次生储集空间为构造应力、热接触蚀变引起的岩石脆性发生改变而形成的各种成因孔缝，发育在一定厚度的侵入体的外边缘及断层附近，其中，围岩蚀变的变质砂岩是较为特殊的储集空间，孔隙间胶结物的重结晶可致使储层物性品质有较大的改善，形成优质储层。

2.3 圈闭与成藏类型

歧口凹陷辉绿岩侵入体多以同生断层作为岩浆上涌通道，在地层中的产状多种多样，大体可归纳为2类。一是侵入到下降盘塑性地层中或沿不整合面侵入，形成顺层、穿层或盆状岩床(图2A);二是岩浆上涌在浅层脱离断层侵入到塑性地层中，但未达到地表喷发形成岩株(图2B)。根据火成岩在油气成藏中的作用，该类侵入体辉绿岩及接触变质带油藏分为以下3种类型:火成岩为储集体的油气藏、接触变质带为储集体的油气藏及火成岩为盖层或遮挡层的伴生油气藏。

(1)火成岩为储集体的油气藏。侵入体边缘相带蚀变孔缝以及挥发组分溢出形成的角砾岩带均可做为储集体，在侵入体中具有明显的横向不均匀性。该类火成岩体侵入的塑性围岩以泥岩为主，一般为原生油气藏，岩体在侵位及冷凝过程中形成的局部构造高点可成为油气聚集的最有利部位。如Z7井位于局部高点且靠近断层，钻遇工业油流。

(2)接触变质带为储集体的油气藏。接触变质带储集体主要发育在靠近厚层侵入体的围岩中，侵入体主要为变质泥岩类的各种角岩及变质砂岩。该类储集体发育在侵入体的上覆、下伏地层，或是在岩株侧向接触的地层，油气直接来自其周围成熟的烃源岩，以近源型原生油藏为主。如Z7井辉绿岩顶部夹层变质砂岩，钻遇工业油流。

(3)伴生油气藏。侵入体具典型的穿层特征，在其岩体相邻的碎屑岩地层中形成一些伴生油气藏。一是岩浆侵入使原始沉积地层上拱或形成岩浆底辟成因的拱升背斜圈闭;二是侵入体侧向或顶部遮挡形成地层岩性圈闭。

图2 辉绿岩体及其接触变质带成藏模式

3 成藏潜力分析

目前，歧口凹陷已追踪出来的辉绿岩，主要侵入到沙一段至东营组各段的地层，为渐新世后期各类岩浆活动的产物。沙一段成熟烃源岩供给侵入体及相关接触变质类储集体中，其成藏几率最大，属于近源型成藏机制，如K22、GS7井;东三段侵入体油源为上覆未成熟烃源岩和下伏沙一段成熟烃源岩;东二段、东一段暗色泥岩在歧北及歧南次凹、歧口主凹斜坡区带已证实属未成熟烃源岩，但从埋藏深度及热补偿角度推测，在侵入体周边的烃源岩已成熟的几率较大，因此该类侵入体存在成藏的可能性。

4 结论

(1)歧口凹陷沙一段至东营组地层中，侵入体辉绿岩广泛发育，其储层以各种成因孔缝、接触变质带及围岩蚀变形成的储集空间为主。

(2)从整个凹陷勘探成果的分析，该类岩体存在有利的油源配置关系，可形成火成岩为储集体的油气藏、接触变质带为储集体的油气藏及火成岩为盖层或遮挡层的伴生油气藏3大类。

(3)从该类岩体的成藏潜力分析，进一步勘探可以沙一段与东三段为主，歧口主凹东二段也可成为勘探目标。

［1］邹才能，赵文智，贾承造，等.中国沉积盆地火山岩油气藏形成与分布［J］.石油勘探与开发，2008，35(3):257－271.

［2］周立宏，吴永平，肖敦清，等.黄骅坳陷第三系火成岩与油气关系探讨［J］.石油学报，2000，21(6):29－34.

［3］吴昌志，顾连兴，任作伟，等.中国东部中、新生代含油气盆地火成岩油气藏成藏机制［J］.地质学报，2005，79(4):522－529.

［4］操应长，邱隆伟.济阳坳陷下第三系火成岩储层的控制因素［J］.石油勘探与开发，2000，27(5):47－49.

［5］钱峥.济阳坳陷罗151块火成岩油藏储集层概念模型［J］. 石油勘探与开发，1999，26(6):72 －74，94.

［6］万从礼，金强，李继红，等.东营凹陷纯西辉长岩－变质岩组合油藏成藏机制［J］.西北大学学报:自然科学版，2006，36(1):115 －119.

［7］张映红，顾家裕.热液环流－侵入岩－外变质带储层发育的重要影响因素［J］.特种油气藏，2003，10(1):86－89.

［8］张映红，朱筱敏，吴小洲，等.侵入岩及其外变质带岩相与储集层模型［J］.石油勘探与开发，2000，27(2):22－26.

［9］牛嘉玉，张映红.渤海湾盆地侵入岩－外变质带油气藏类型及成藏条件［J］.特种油气藏，2003，10(1):22－26.

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专项之四“潜山、火成岩油气藏条件及勘探突破口选择”(2008E－0604)

苏立萍(1968－)，女，高级工程师，2007年毕业于中国科学院地质与地球物理所，获博士学位，现从事油气勘探工作。

编辑 黄华彪