程日輝，任延廣，沈艷杰，許中杰

1.吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，長春 130061

2.大慶油田有限責(zé)任公司勘探開發(fā)研究院，黑龍江 大慶 163712

松遼盆地營城組火山巖冷卻單元及地層結(jié)構(gòu)分析

程日輝1，任延廣2，沈艷杰1，許中杰1

1.吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，長春 130061

2.大慶油田有限責(zé)任公司勘探開發(fā)研究院，黑龍江 大慶 163712

火山巖冷卻單元的識別是火山巖地層和巖相研究的重要環(huán)節(jié)。松遼盆地東南緣露頭區(qū)和徐家圍子斷陷營城組火山巖剖面的剖析顯示，冷卻單元主要存在4種主要的單元類型：碎屑巖型、熔巖型、碎屑巖＋熔巖型和熔巖＋碎屑巖型。碎屑巖型和熔巖型是端元類型，分別反映蒸汽噴發(fā)和巖漿噴發(fā)的作用過程；碎屑巖＋熔巖型是基本組合單元類型，反映蒸汽－巖漿噴發(fā)的連續(xù)作用過程；熔巖＋碎屑巖型屬于改造的或特殊機(jī)制的類型。冷卻單元本身及其堆疊具有相的意義，是火山巖地層的基本成因地層單元，因此成為解釋火山巖地層結(jié)構(gòu)、了解形成與保存過程的重要基礎(chǔ)。通過火山巖冷卻單元識別與疊置分析，構(gòu)建了松遼盆地徐家圍子斷陷營城組一段的地層結(jié)構(gòu)。

火山巖地層；冷卻單元；地層結(jié)構(gòu)；營城組；松遼盆地；火山巖

0 引言

盆地火山巖是松遼盆地?cái)嘞萜谂璧爻涮畹闹匾M成部分，且已成為深層油氣勘探目標(biāo)。由于被埋藏于地下，應(yīng)用地震資料解釋火山巖地層是必要的。營城組是火山巖地層和深部油氣勘探的目標(biāo)之一［1－3］，但同碎屑巖地層沙河子組有相似的或相近的地震反射結(jié)構(gòu)和幾何外形，顯示火山巖地層同樣受到斷裂作用和構(gòu)造沉降的控制。然而火山巖地層實(shí)質(zhì)上是火山作用與密切相連的沉積作用形成的［4－6］，與單一沉積作用在機(jī)理和物質(zhì)上均有明顯區(qū)別。因此，在運(yùn)用地震地層學(xué)研究火山巖地層時不僅需要分析其特殊的形成與堆積機(jī)理，而且要分析構(gòu)造控制和保存機(jī)理。運(yùn)用地震方法研究火山巖地層是正在形成和發(fā)展的新興學(xué)科——地震火山地層學(xué)，是基于地震層序分析和地震相分析［7－8］，關(guān)注的焦點(diǎn)是火山成因堆積單元、過程和對比?；鹕綆r巖性、巖相與地層研究對于重塑作用過程與環(huán)境變化，了解其在盆地中的賦存規(guī)律是重要的。鑒于火山巖地層的特殊形成與保存機(jī)理，火山巖冷卻單元是連接地層和巖性巖相研究的重要環(huán)節(jié)。筆者以松遼盆地東南緣露頭區(qū)和徐家圍子斷陷營城組火山巖為例，分析火山巖冷卻單元及地層結(jié)構(gòu)。

1 火山巖冷卻單元及其類型

火山巖冷卻單元是具有頂?shù)捉缑妗⒍覂?nèi)部具有規(guī)律相帶的火山巖地質(zhì)體?；鹕絿姲l(fā)的產(chǎn)物是熔巖和火山碎屑巖。對于熔巖而言，一次噴溢形成的沿火山斜坡流動侵位的熔巖流就是一個流動單元，冷卻固結(jié)成巖則為一個冷卻單元。對于火山碎屑巖而言，一次爆發(fā)可以形成多個具有一定巖性序列的堆積單元，普林尼型的爆發(fā)可形成涌流、火山碎屑流、灰云等3個連續(xù)堆積單元，但由于是整體冷卻則為一個冷卻單元［9］?；鹕綆r冷卻單元的概念廣泛用于火山巖野外地質(zhì)調(diào)查和研究中［10－11］，尤其是在火山巖相和火山旋回方面，為火山地層學(xué)意義的深入研討提供了基礎(chǔ)。

松遼盆地東南邊緣隆起區(qū)出露大面積營城組火山巖，其中吉林省九臺市城子街鎮(zhèn)石場村剖面（N44°23′28.9″，E126°9′32.3″—N44°23′3.9″，E126°6′17.6″）露頭出露良好，層序連續(xù)（圖1）。營城組一段為研究火山巖地層、巖性、巖相和火山冷卻單元的目的層段。筆者及課題組已對該剖面進(jìn)行過系統(tǒng)測量［12］，本次研究針對分析冷卻單元進(jìn)行了補(bǔ)充。九臺市石場村營一段地層序列如下：

根據(jù)形成作用、巖性與巖相以及序列樣式，冷卻單元可以分為4個類型（圖1，表1），以下以實(shí)例闡述：

熔巖型 層2為灰白色流紋質(zhì)角礫熔巖，層3為灰白色石泡流紋巖，層4為灰白色流紋構(gòu)造流紋巖。此3層構(gòu)成了由流紋質(zhì)角礫熔巖－石泡流紋巖－流紋構(gòu)造流紋巖組成的一個流動單元，同時或準(zhǔn)同時形成。由于冷卻分異而出現(xiàn)分層，底部有凝灰角礫混入，中—上部發(fā)育石泡構(gòu)造和流紋構(gòu)造。此單元是一個冷卻單元，為單元2（圖1a）。

完整的熔巖型序列應(yīng)為含一定碎屑的熔巖－發(fā)育石泡、氣孔、球粒和流紋構(gòu)造熔巖－流紋構(gòu)造流紋巖－塊狀流紋巖－流紋構(gòu)造流紋巖－發(fā)育球粒、流紋構(gòu)造和氣孔熔巖。此序列是巖漿型（溢流作用為主）火山作用形成的一個獨(dú)立流動的熔巖流，在運(yùn)移至侵位的逐漸冷卻過程中因不同部位的冷卻條件差異，形成具不同構(gòu)造而有規(guī)律疊置的特有巖性序列。單元3、單元9、單元10、單元11和單元13、單元14都屬于此類。營一段此類冷卻單元最發(fā)育。

碎屑巖型 層9為灰白色流紋質(zhì)含角礫凝灰?guī)r和橘紅色流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r。下部是熱碎屑流沉積，上部為熱碎屑流沉積＋空落沉積，整體向上變細(xì)，粒序和塊狀層理發(fā)育。層9反映了火山碎屑流沿著火山斜坡的流動－堆積過程，是一個流動－堆積單元和冷卻單元，為單元5（圖1b）。

完整的碎屑巖型序列應(yīng)由基浪沉積－熱碎屑流沉積－空落沉積構(gòu)成?？紤]到空落沉積的降（墜）落特點(diǎn)，基浪和熱碎屑流沉積搬運(yùn)和堆積過程中均有空落碎屑加入，靠近火山口且可以成為主要沉積。一般而言：基浪沉積由凝灰質(zhì)砂礫巖、火山角礫巖、凝灰?guī)r或沉凝灰?guī)r組成，發(fā)育規(guī)模不等的平行層理、波狀－丘狀層理和交錯層理；熱碎屑流沉積主要由熔結(jié)凝灰?guī)r或角礫巖構(gòu)成，而且熔結(jié)強(qiáng)度在堆積體內(nèi)部強(qiáng)，向上、下邊界均減弱，發(fā)育塊狀層理、粒序?qū)永?，整體向上、向前變細(xì)，其是冷卻單元的主體?？章涑练e可以單獨(dú)形成巖層，主要為角礫巖、凝灰?guī)r，部分發(fā)育熔結(jié)凝灰?guī)r，發(fā)育水平層理和波狀層理。這個序列反映蒸汽型火山作用（爆發(fā)作用為主）形成的基浪、熱碎屑流和空落碎屑的流動、堆積過程。熱碎屑流是主體，其前鋒是熱基浪，而空落成分隨風(fēng)向重力分異進(jìn)入熱碎屑流和熱基浪沉積中，或單獨(dú)成層。

圖1 九臺市石場村剖面營一段的冷卻單元及其類型Fig.1 Cooling unit and types of the First Member of Yingcheng Formation in Shichangcun outcrop profile，Jiutai

表1 松遼盆地東南緣營城組火山巖冷卻單元特征Table 1 Characteristics of volcanic cooling units in Yingcheng Formation of the southeast margin of Songliao basin

碎屑巖＋熔巖型 層11為灰白色流紋質(zhì)含角礫晶屑凝灰?guī)r和橘紅色流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r，角礫成分有黑色泥板巖。層12為灰白色含氣孔流紋構(gòu)造流紋巖。層11是熱碎屑流和熱基浪沉積，所含的泥板巖角礫是熱基浪－熱碎屑流沖蝕裹挾而至，為一個火山碎屑巖流動－堆積單元，反映爆發(fā)式火山噴發(fā)。層12為含氣孔流紋構(gòu)造流紋巖，是一個熔巖流動單元，反映溢流式火山噴發(fā)?？紤]到這2個單元是連續(xù)的，準(zhǔn)同時冷卻形成的，是一個碎屑巖和熔巖組成的冷卻單元，為單元7。

應(yīng)該說，上述的層11和層12是可以作為獨(dú)立冷卻單元的（單元7－1為碎屑巖型，單元7－2為熔巖型），因?yàn)樾纬捎邢群?，冷卻也不同步。考慮到蒸汽－巖漿型噴發(fā)作用形成堆積體的特點(diǎn)，在其間無明顯間斷的條件下，可將碎屑巖和熔巖歸為一個冷卻單元。因此碎屑巖＋熔巖型是基本組合類型冷卻單元，反映一個完整的爆發(fā)－溢流火山事件（圖1b）。單元4屬于此類。

熔巖＋碎屑巖型 層28為淺灰紫色含氣孔球粒流紋巖，代表一個熔巖流動單元。層29為灰白色膨潤土，是空落沉積，亦有風(fēng)化作用的改造。此2層組成熔巖＋碎屑巖型冷卻－堆積單元，為單元15。這是一個特殊的冷卻單元，表現(xiàn)在膨潤土層的發(fā)育上?？赡艿某梢蛴?種：一是火山爆發(fā)形成的火山碎屑粒度偏小，呈灰云形式，在火山溢流作用的熔巖流形成后才以空落沉積的形式堆積下來，巖石鑒定為蝕變流紋質(zhì)巖屑晶屑凝灰?guī)r；二是熔巖層頂部的層位發(fā)生水解或風(fēng)化等作用，形成膨潤土層。由此形成熔巖＋碎屑巖型冷卻－堆積單元，其界面意義明顯（圖1c、d），其與上覆營二段復(fù)成分礫巖以角度不整合接觸。

單元12屬于此類。層19淺灰色含石泡氣孔流紋巖與層20灰色氣孔流紋巖構(gòu)成了一個熔巖流動單元，類似地，層21淺灰色石泡流紋巖與層22灰白色氣孔流紋巖構(gòu)成了另一個熔巖流動單元。層20底部為流紋構(gòu)造流紋巖，流紋理弧形前端指示流動方向，是流動單元的核心層（圖2），其上下層因?yàn)槔鋮s而發(fā)育氣孔構(gòu)造和石泡構(gòu)造。實(shí)質(zhì)上，上述2個流動單元組成一個冷卻單元12，考慮到層23為膨潤土，有風(fēng)化成因，具界面性質(zhì)，因而歸入冷卻單元12。

需要指出，單元1（層1）是膨潤土層，有初期火山噴發(fā)的空落成因，也有風(fēng)化成因，與層2存在明顯界面，且與下伏地層角度不整合接觸，為特殊的堆積單元。單元6（層10）為熔漿膠結(jié)復(fù)成分礫巖，河流成因，有一定的熔巖流和熱碎屑流加入［13］，是一個流動－堆積單元。此2個單元應(yīng)屬于碎屑型。

4種類型冷卻單元中：熔巖型和碎屑巖型是端元類型，反映巖漿噴發(fā)和蒸汽爆發(fā)的作用過程；碎屑巖＋熔巖型與熔巖＋碎屑巖型是基本組合單元類型，反映蒸汽－巖漿噴發(fā)的作用過程，代表普遍意義的火山作用過程。在劃分和鑒定冷卻單元（流動單元或堆積單元）時，界面的間斷特征及其延展范圍是很重要的地層因素?；鹕綆r地層中的冷卻單元反映了火山物質(zhì)流（熔巖流和火山碎屑流）在火山環(huán)境（尤其是火山斜坡）內(nèi)的流動、堆積與成巖過程，因此冷卻單元是一種成因地層單元?；鹕轿镔|(zhì)流流出、運(yùn)移和堆積可以在很短的時間內(nèi)完成，另一些火山物質(zhì)流也可以很快疊置其上，但疊置在一起的各個流動單元或堆積單元卻是一起冷卻成巖，需要相對較漫長的時間。冷卻過程中，在冷卻體的不同部位會形成不同的巖性巖相和構(gòu)造，并具有規(guī)律性的組合（鑒定特征），尤其是形成了具有一定延展范圍的界面。不同冷卻單元之間的界面代表一定的時間間斷，是具有地層意義的間斷面。在冷卻單元的內(nèi)部也同樣形成一些界面，可以區(qū)分不同的巖性或巖層，不完全具有地層意義。

圖2 九臺市石場村剖面營一段的冷卻單元12部分序列Fig.2 Part of sequence of cooling unit 12，the First Member of Yingcheng Formation in Shichangcun outcrop profile，Jiutai

當(dāng)然，火山巖地層的形成作用并非僅是熔巖流和火山碎屑流的堆積作用，如侵出、部分空落、水流等均是火山巖地層的其他形成作用。尤其在火山口的侵出、空落和塌陷使得巖性和地層穿插混亂，因此，火山地層分析時要區(qū)分破火山口環(huán)境和斜坡環(huán)境，或者層狀火山地層和非層狀火山地層。但除了熔巖流和火山碎屑流沉積以外，冷凝固結(jié)作用可以包含侵出和空落產(chǎn)物的成巖作用，如單元13的珍珠巖就是一個冷卻單元。冷卻單元是火山巖地層的主要成因單元，利用4種類型冷卻單元可以進(jìn)行火山巖地層的劃分與對比。

2 盆地中的火山巖冷卻單元

2.1 連井剖面

徐家圍子斷陷營城組火山巖地層發(fā)育，組段特征與松遼盆地東南緣露頭區(qū)近似。肇深9—徐深28地震剖面展示了營城組一段的構(gòu)造與地層發(fā)育特征（圖3）。營一段劃分出3個層序，其界面為不整合面或間斷面。由于地震分辨率的局限，組成層序的準(zhǔn)層序和火山巖冷卻單元基本不能進(jìn)一步識別。連井剖面（圖4）實(shí)現(xiàn)了營城組一段火山巖冷卻單元的劃分、對比和地層結(jié)構(gòu)。營一段共劃分出19個火山巖冷卻單元，具體分述如下：

單元1 徐深13井單元1以不整合接觸發(fā)育在沙河子組砂礫巖之上，為黑色沉凝灰?guī)r。其是混入一定量陸源碎屑的火山碎屑沉積，是一個堆積單元，屬于碎屑巖型。

單元2和單元3 徐深13井單元2和單元3分別由灰白色玄武安山巖和綠色玄武安山巖組成。此兩單元界線明顯，是熔巖型冷卻單元。單元2也在肇深9井發(fā)育，以不整合與沙河子組泥巖接觸。

圖3 徐家圍子斷陷肇深9—徐深28地震剖面和構(gòu)造地層解釋Fig.3 Seismic profile and interpretation of structure and stritagraphy in line ZS9－XS28of Xujiaweizi fault depression

圖4 徐家圍子斷陷肇深9—徐深28營城組一段火山巖冷卻單元及地層格架圖Fig.4 Volcanic cooling units and stratigraphic framework of the First Member of Yingcheng Formation in line ZS9－XS28of Xujiaweizi fault depression

單元4 徐深13井單元4由綠色流紋質(zhì)凝灰?guī)r和灰色玄武巖構(gòu)成，屬于碎屑巖＋熔巖型。此單元的流紋質(zhì)凝灰?guī)r與玄武質(zhì)熔巖堆疊在一起，是一種特殊的冷卻－堆積單元。此單元由深灰色－黑色玄武巖構(gòu)成，是熔巖型冷卻單元。此層玄武巖與徐深13井單元4上部玄武巖對應(yīng)。徐深7井單元4（未穿）也是由玄武巖構(gòu)成，與上述對應(yīng)。

單元5 徐深201井單元5由紫色流紋巖和綠色流紋巖構(gòu)成，是熔巖型冷卻單元（未穿）。

單元6 徐深7井單元6由巨厚的火山角礫巖與頂部薄層流紋巖構(gòu)成，是碎屑巖＋熔巖型冷卻單元，以碎屑巖為主。下部的厚層火山角礫巖是火山口堆積產(chǎn)物，中—上部中層火山角礫巖屬于火山斜坡頂部—上部的空落堆積和熱碎屑流沉積，頂部的薄層熔巖是熔漿溢流在火山口附近的堆積。徐深201井單元6由中—薄層流紋巖和凝灰?guī)r、火山角礫巖互層構(gòu)成，其下—中部為灰色、灰白色，上部為紫色，屬于熔巖＋碎屑巖或碎屑巖＋熔巖型的堆積單元。此單元主要發(fā)育在火山斜坡上，與徐深7井單元6中上部火山角礫巖和薄層熔巖對應(yīng)。由于徐深7井位于火山口或附近，可能遭受垮塌和剝蝕的改造，熔巖層被改造成火山角礫或被剝蝕成薄層。徐深13井單元6為灰色凝灰?guī)r，自下而上為流紋質(zhì)凝灰?guī)r、流紋質(zhì)凝灰熔巖和流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r，是碎屑型堆積－冷卻單元。下部的凝灰?guī)r是熱基浪沉積，中—上部為熱碎屑流沉積。

肇深9井單元6是由3個次級別的堆積單元疊置而成的復(fù)合堆積單元（6－1、6－2和6－3）。次級單元由紫色凝灰?guī)r、紫色凝灰質(zhì)礫巖、紫色凝灰?guī)r和灰色凝灰質(zhì)粉砂巖構(gòu)成，是熱基浪、火山泥石流和灰云空落沉積的產(chǎn)物。中、下部的厚度較小，上部的規(guī)模較大，是單元6的主體。

從徐深7井至肇深9井單元6，反映了從火山口至火山斜坡的環(huán)境變化，依次出現(xiàn)火山口堆積、熱碎屑流、熱碎屑流＋熱基浪和熱基浪沉積。

單元7、單元8和單元9 徐深201井此3個單元由中層凝灰?guī)r與薄層英安巖、流紋巖組成，凝灰?guī)r比例大，屬于碎屑型＋熔巖型冷卻單元。徐深7井3個單元也具有相似特征。

單元10和單元11 徐深201井和徐深7井此2個單元由凝灰?guī)r和流紋巖組成，凝灰?guī)r比例大，為碎屑巖型＋熔巖型。

單元12—14 徐深7井單元12—14均由凝灰?guī)r和流紋巖構(gòu)成，流紋巖比例較大，屬于碎屑巖型＋熔巖型。徐深201井單元12—14是一個單元，由一薄層灰白色凝灰?guī)r和巨厚的流紋巖構(gòu)成，也是碎屑巖＋熔巖型冷卻堆積單元。然而徐深13井單元12—14卻是由灰黑、灰、灰綠色玄武巖構(gòu)成，顯然與徐深201井不是一個火山機(jī)構(gòu)，或可存在疊置關(guān)系。肇深9井此單元也為一套黑色玄武巖，與徐深201井一致。需要指出的是，單元12—14本身是一個單元，如此命名是單元對比的結(jié)果。

單元15 徐深7井單元15由火山角礫巖和火山集塊巖構(gòu)成，是碎屑巖型堆積單元。徐深28井是由綠色、灰白色流紋質(zhì)凝灰?guī)r、熔結(jié)凝灰?guī)r構(gòu)成。由此顯示，徐深7井位于火山口，而徐深28井位于火山斜坡。火山口主要為噴發(fā)碎屑柱重力垮塌和空落形成的堆積，熱碎屑流和熱基浪碎屑則堆積在火山斜坡上。肇深9井也發(fā)育單元15，由深灰色凝灰?guī)r和玄武巖構(gòu)成，厚度較薄。該單元是碎屑巖＋熔巖型冷卻單元，但與徐深7井和徐深28井不是同一火山機(jī)構(gòu)。

單元16 徐深7井單元16由凝灰?guī)r和流紋巖薄互層構(gòu)成，為碎屑巖＋熔巖的次級單元疊置而成。徐深28井單元16由灰色、灰白色流紋質(zhì)凝灰?guī)r構(gòu)成，厚度較大，是碎屑巖型堆積單元。肇深9井單元16由紫色凝灰?guī)r構(gòu)成，頂界遭受剝蝕，是碎屑巖型堆積單元。

單元17—19 徐深7井單元17—19均由凝灰?guī)r與流紋巖構(gòu)成，其中單元17下部發(fā)育火山集塊巖，屬于碎屑巖＋熔巖型冷卻堆積單元。徐深28井單元17—19為一個冷卻單元，由灰白色流紋巖構(gòu)成，是熔巖型（命名為單元17—19是對比的結(jié)果）。徐深7井的位置是火山口或鄰近，火山集塊巖發(fā)育，互層的出現(xiàn)可能是火山口垮塌所致。在火山斜坡的徐深28井發(fā)育厚層熔巖流堆積。徐深13井（圖4）單元17由灰色火山角礫巖夾灰色凝灰?guī)r構(gòu)成，是碎屑巖型堆積單元，以不整合直接發(fā)育在單元12—14之上。單元18由綠色流紋巖構(gòu)成，是熔巖型冷卻單元。單元19由綠色流紋質(zhì)凝灰?guī)r構(gòu)成，頂部遭受剝蝕，是碎屑巖型堆積單元（圖5、圖6）。

2.2 地層結(jié)構(gòu)分析

徐家圍子斷陷營城組一段連井剖面的火山巖冷卻單元分析顯示，基于露頭區(qū)冷卻單元劃分和類型確定可以很好地用于盆地火山巖的地層結(jié)構(gòu)建立。其不僅能反映火山作用過程，而且可以實(shí)現(xiàn)有效的井間以致于較大范圍的對比，對火山巖地層的發(fā)育與賦存取得規(guī)律性認(rèn)識。

1）剖面域內(nèi)單元1至單元5（層序1）、單元6至單元19（層序2和層序3）分別代表火山作用的兩個階段：早期為中基性轉(zhuǎn)變?yōu)樗嵝缘幕鹕阶饔?，晚期主要為酸性的火山作用（僅肇深9一帶仍有一定規(guī)模的中基性火山活動）。早期火山口區(qū)位于肇深9以東盆緣斷層附近，晚期的火山口除了在肇深9處外還在徐深7斷裂處發(fā)育。

圖5 徐深13井營一段火山巖層序Fig.5 Volcanic sequences of the First Member，Yingcheng Formation of XS13

2）各冷卻單元均是以火山口為中心發(fā)育的，并沿著火山斜坡環(huán)境發(fā)生成分比例和類型變化，反映了控制其形成的火山作用特點(diǎn)以及火山環(huán)境的變化。在剖面域內(nèi)肇深9和徐深7代表兩個火山機(jī)構(gòu)，各冷卻單元圍繞此在一定的范圍內(nèi)分布。

3）冷卻單元在空間上堆積疊置，受到不整合界面的制約，并在界面上許多單元遭受不同強(qiáng)度的剝蝕。顯然因不整合限定的由冷卻單元疊置的地層（層序）分布范圍更廣，其受到盆地沉降的控制。

4）剖面域的兩個斷裂不僅是火山噴發(fā)的通道，而且控制著盆地沉降、火山巖地層（層序）的形成和保存，保存作用正是盆地火山巖地層的突出特點(diǎn)。自肇深9至徐深28沿著斷裂傾向營一段厚度明顯變大，是斷裂控制作用的反映。近火山口肇深9附近，多數(shù)冷卻單元均遭受嚴(yán)重剝蝕，而徐深7附近同樣是火山口冷卻單元，但被剝蝕的程度卻很低。這說明火山作用控制了火山巖冷卻單元和層序形成，但火山巖地層在盆地中的保存還要靠斷裂控制的沉降作用。

圖6 徐深13井營一段冷卻單元19Fig.6 Cooling unit 19of the First Member，Yingcheng Formation of XS13

3 討論

營城組火山巖冷卻單元識別與劃分是在巖性和巖相深入研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，同時為巖性－巖相（尤其是亞相和微相）的研究提供了框架。所謂的冷卻單元實(shí)質(zhì)上是巖相的有規(guī)律疊置或者本身就是巖相。然而有實(shí)際應(yīng)用價值的冷卻單元自身除了有一定的成因機(jī)制，還有一定的發(fā)育規(guī)模與范圍，也有一定的幾何學(xué)特征，由此具有“地層單元”價值。野外剖面可以進(jìn)行冷卻單元的規(guī)模、延展和幾何學(xué)的研究，其突出的優(yōu)勢是精細(xì)巖性－巖相研究，但依然受到限制。有井約束的地震剖面（尤其是三維地震）卻明顯地在分析冷卻單元的界面、規(guī)模、延展和幾何學(xué)方面具有優(yōu)勢。營城組的地震剖面聯(lián)合解釋，不僅可以通過冷卻單元的概念來充分了解火山巖地層形成過程、機(jī)理、賦存狀況以及巖性－巖相的類型與分布，而且可以成為油氣勘探的有效手段［14］。

火山巖地層研究中，不僅要考慮巖相更要結(jié)合火山構(gòu)造分析。火山機(jī)構(gòu)是火山巖區(qū)的基本構(gòu)造單元［11，15］?；鹕綆r地層的形成與分布受火山機(jī)構(gòu)制約或控制，因此火山產(chǎn)物與火山構(gòu)造形跡必須作為地質(zhì)整體進(jìn)行研究。目前在沉積巖地層中，層序地層學(xué)已經(jīng)成為油氣勘探的有效手段［16－20］，火山巖層序地層學(xué)也一直處于探索中［21－23］?；鹕綆r冷卻單元（包括流動單元和堆積單元）是火山巖地層的成因單元，是具有層序地層意義的。這些單元有規(guī)律地時空疊置便構(gòu)成了準(zhǔn)層序，多數(shù)由不整合界面或地層間斷面限定，反映火山噴發(fā)的一個期次。由分布廣泛的不整合界面限定的、由準(zhǔn)層序疊置的地層序列就是一個層序，反映一個火山噴發(fā)旋回。火山巖層序或火山噴發(fā)旋回的級別相當(dāng)于三級沉積層序，“冷卻單元”是火山巖層序的基本地層單位（火山巖層序地層另文討論）。

4 結(jié)論

1）松遼盆地東緣露頭區(qū)和徐家圍子斷陷營城組火山巖冷卻單元主要存在4種單元類型：碎屑巖型、熔巖型、碎屑巖＋熔巖型和熔巖＋碎屑巖型。

2）冷卻單元是火山巖地層的重要成因地層單元，其劃分和類型確定不僅能反映火山作用過程，而且可以實(shí)現(xiàn)有效的井間以致于較大范圍的火山巖地層對比。

3）冷卻單元是火山作用控制的，但其本身以及由此堆疊的火山巖地層（層序）是受盆地沉降和斷裂作用控制的。

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Volcanic Cooling Unit and Analysis of Stratigraphic Architecture of Yingcheng Formation in Songliao Basin

Cheng Ri－h(huán)ui1，Ren Yan－guang2，Shen Yan－jie1，Xu Zhong－jie1

1.CollegeofEarthSciences，JilinUniversity，Changchun130061，China
2.ResearchInstituteofExplorationandDevelopment，DaqingOilfieldLimitedCompany，Daqing163712，Heilongjiang，China

The reorganization of volcanic cooling unit is a key to analyze volcanic stratigraphy and litho－facies.The study of the sections of Yingcheng Formation in Songliao basin shows that there are four types of cooling unit including pyroclastic，lava，pyroclastic＋lava and lava＋pyroclastic in the outcrop of the southeast margin and Xujiaweizi fault depression.The type of pyroclastic is an end unit reflecting the processes of hydro explosion.The type of lava is another end unit reflecting the processes of magma effusion.The type of pyroclastic＋lava is a basic unit reflecting the consequent processes of hydro－magma eruption.The type of lava＋pyroclastic is a reformed or special unit.Cooling unit itself and its stacking contain meaning of litho－facies.The cooling unit is a genetic stratigraphic unit in volcanic stratigraphy，which is fundamental to learn architecture，forming and preservation of volcanic strata.The recognition of volcanic cooling units and analysis of superimposition give a stratigraphic architecture of the First Member，Yingcheng Formation in Xujiaweizi of Songliao basin.

volcanic stratigraphy；cooling unit；stratal aichitecture；Yingcheng Formation；Songliao basin；volcanic rocks

618.13

A

1671－5888（2012）05－1338－10

2012－04－05

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（40972074）；國家“973”計(jì)劃項(xiàng)目（2009CB219303）

程日輝（1963—），男，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事石油地質(zhì)科研與教學(xué)，E－mail：chengrh＠jlu.edu.cn。