摘要：準(zhǔn)西北緣哈山地區(qū)火山巖勘探效果顯著，是區(qū)內(nèi)重要的勘探目標(biāo)?；趲r心觀察、薄片鑒定等資料，認(rèn)為哈山地區(qū)火山巖儲(chǔ)集空間以溶蝕孔隙為主，儲(chǔ)層存在多期成縫、充填、溶蝕的疊加與改造，開(kāi)展哈山地區(qū)火山巖溶蝕孔隙特征及成因機(jī)制的研究對(duì)有利區(qū)的預(yù)測(cè)至關(guān)重要。研究表明，造巖礦物長(zhǎng)石、成巖礦物碳酸鹽巖及沸石類(lèi)礦物在斷縫等通道的溝通下與酸性介質(zhì)發(fā)生部分或全部溶蝕是區(qū)內(nèi)孔隙形成的要因，本研究對(duì)于哈山地區(qū)火山巖儲(chǔ)層預(yù)測(cè)提供了新的思路，對(duì)區(qū)內(nèi)火山巖油氣勘探具有重要的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：火山巖；溶蝕孔隙；溶蝕成因；哈山地區(qū)

引言

近年來(lái)，在準(zhǔn)北緣哈山地區(qū)外來(lái)推覆系統(tǒng)及沖斷帶哈深2、哈深斜1等多口探井火山巖油氣勘探獲得突破，于推覆體上報(bào)預(yù)測(cè)地質(zhì)儲(chǔ)量6000多萬(wàn)噸，顯示了該區(qū)火山巖廣闊的勘探前景。隨著火山巖勘探不斷取得突破的同時(shí)，火山巖儲(chǔ)層的相關(guān)研究工作也在逐步推進(jìn)[1，2]，但由于火山巖儲(chǔ)層雙重介質(zhì)的特殊性以及控制因素的多樣性增加了研究難度[3，4]，目前對(duì)火山巖儲(chǔ)層的研究描述性的成果多，而形成機(jī)理的研究則較少。哈山地區(qū)火山巖經(jīng)歷了多期構(gòu)造疊加改造，溶蝕孔、縫發(fā)育，但成儲(chǔ)過(guò)程復(fù)雜，儲(chǔ)層溶蝕機(jī)理不明，難以建立精確的儲(chǔ)層模型，制約了勘探評(píng)價(jià)。因此，開(kāi)展“火山巖儲(chǔ)層溶蝕孔隙特征及成因機(jī)制分析”，通過(guò)露頭觀察、巖心分析、薄片鑒定等資料深入剖析火山巖儲(chǔ)層溶蝕孔隙特征，基于此開(kāi)展儲(chǔ)層溶蝕成因分析，進(jìn)而為有利儲(chǔ)層的預(yù)測(cè)奠定基礎(chǔ)，對(duì)該區(qū)勘探部署具有重要的指導(dǎo)意義。

1. 區(qū)域地質(zhì)概況

哈山山前帶位于準(zhǔn)噶爾盆地西北緣，構(gòu)造上隸屬于準(zhǔn)噶爾盆地哈-德（哈山-德倫山）構(gòu)造帶的西端，南鄰瑪湖生烴凹陷，北以達(dá)爾布特?cái)嗔褳榻缗c和什托洛蓋盆地相接，整體上呈北東-南西向展布[3]，有利勘探面積逾1000 km2）。

哈山地區(qū)火山巖主要發(fā)育于上石炭統(tǒng)哈拉阿拉特山組及下二疊統(tǒng)佳木河組，晚石炭世準(zhǔn)噶爾盆地處于多島洋與陸殼俯沖碰撞階段，整體為與陸緣島弧或與殘留洋盆有關(guān)的島弧背景，火山活動(dòng)以基性巖漿噴出為主，呈安山巖-火山角礫巖-凝灰?guī)r組合；早二疊世，西準(zhǔn)噶爾褶皺帶碰撞造山后進(jìn)入伸展活動(dòng)期，為板內(nèi)裂谷背景，形成富堿的酸性巖漿和富堿的玄武巖漿，發(fā)育亞堿性雙峰式火山巖，呈火山角礫巖-玄武巖-流紋巖組合。

2. 火山巖溶蝕孔隙特征

統(tǒng)計(jì)分析表明，哈山地區(qū)火山巖儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間以溶蝕孔、縫為主，占總儲(chǔ)集空間的72%，溶蝕成分多為造巖礦物長(zhǎng)石、成巖礦物碳酸鹽巖及沸石。

2.1 長(zhǎng)石溶蝕孔隙

長(zhǎng)石穩(wěn)定性較差，在酸性流體的作用下易發(fā)生溶蝕，哈山地區(qū)火山巖儲(chǔ)層中長(zhǎng)石溶蝕孔隙含量達(dá)67%，是區(qū)內(nèi)主要的儲(chǔ)集空間。隨長(zhǎng)石溶蝕程度的差異，可劃分為不規(guī)則狀、或呈港灣狀的粒緣溶孔、棋盤(pán)狀粒內(nèi)溶孔等，孔徑大小不一，一般在0.01～0.2 mm之間，與裂縫相互連通，形成良好的滲流通道。

2.2 碳酸鹽巖溶蝕孔隙

區(qū)內(nèi)常見(jiàn)充填于裂縫中的方解石以及鐵方解石后期被部分溶蝕形成的孔縫，該類(lèi)孔隙含量達(dá)26%，多沿碳酸鹽巖礦物邊緣呈不規(guī)則條帶狀展布，孔徑一般在0.02～0.3 mm之間，最大可達(dá)0.4mm，伴隨構(gòu)造活動(dòng)的多期性，方解石亦存在多期的充填、溶蝕。

2.3 沸石溶蝕孔隙

哈山地區(qū)主要為濁沸石、方沸石杏仁體，呈放射狀、蠕蟲(chóng)狀、橢球狀，沸石邊緣可見(jiàn)方解石化，在酸性孔隙水的作用下形成“豆粒狀”溶蝕孔隙，由于杏仁孔多孤立于基質(zhì)中，后期溶蝕改造能力相對(duì)差，難以形成有效儲(chǔ)集空間。

從不同礦物溶蝕所形成的溶蝕孔縫及對(duì)火山巖儲(chǔ)層的改造程度來(lái)看，區(qū)內(nèi)以長(zhǎng)石溶蝕孔縫為主，其次為碳酸鹽巖礦物的溶蝕，溶蝕孔縫的形成大大改善了火山巖儲(chǔ)集性能。

3. 火山巖溶蝕孔隙成因

長(zhǎng)石斑晶、長(zhǎng)石巖屑和成巖早期礦物碳酸鹽巖及巖漿作用末期自生成因?yàn)橹鞯姆惺?lèi)礦物是溶蝕孔隙形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，酸性溶液和流體介質(zhì)通道的存在是溶蝕孔隙形成的外因[5，6]。

3.1溶蝕物質(zhì)

長(zhǎng)石作為重要的造巖礦物，常以斑晶、晶屑等形式廣泛分布于各類(lèi)火山巖中[7]。據(jù)其組成，可分為兩大類(lèi)：由鉀長(zhǎng)石和鈉長(zhǎng)石組成的不連續(xù)固溶體系列堿性長(zhǎng)石，鈣長(zhǎng)石和鈉長(zhǎng)石的連續(xù)固溶體系列斜長(zhǎng)石[7]。結(jié)合熱力學(xué)模擬，在哈山地區(qū)碳酸氫鈉型地層水環(huán)境中，鉀長(zhǎng)石最不穩(wěn)定，鈉長(zhǎng)石次之，鈣長(zhǎng)石最穩(wěn)定，從而堿性長(zhǎng)石相較于斜長(zhǎng)石更易溶蝕，且造孔率堿性長(zhǎng)石高于斜長(zhǎng)石。佳木河組裂谷背景下中酸性火山角礫巖和流紋巖富含堿性長(zhǎng)石，易于溶蝕成孔，更易發(fā)育有利儲(chǔ)層。

火山巖中碳酸鹽巖多為大氣淡水、生物活動(dòng)和酸性流體流經(jīng)斷層、裂縫處沉淀而成的成巖礦物[8]，在酸性流體的作用下沿邊緣溶蝕成孔。

3.2酸性流體來(lái)源

結(jié)合溶孔及裂縫充填物元素分析，區(qū)內(nèi)存在2種成因的溶蝕孔：一是油源有機(jī)酸混合流體溶蝕、二是大氣降水淋濾蝕變。

大氣降水無(wú)機(jī)酸和油源有機(jī)酸對(duì)長(zhǎng)石的溶蝕機(jī)理不同，所產(chǎn)生的次生礦物也是多樣的：無(wú)機(jī)酸與長(zhǎng)石水巖反應(yīng)主要形成高嶺石或蒙脫石；有機(jī)酸對(duì)長(zhǎng)石的溶蝕主要是有機(jī)酸增加鋁的活度，與鋁結(jié)合形成水鋁石等絡(luò)合物，產(chǎn)生次生孔隙。

3.3溶蝕孔隙演化過(guò)程

晚石炭世-早二疊世，準(zhǔn)噶爾盆地經(jīng)歷了多島洋與陸殼俯沖碰撞階段、西準(zhǔn)噶爾褶皺帶碰撞造山之后伸展裂陷階段，火山巖建造形成，發(fā)育原生孔縫；中晚二疊世，哈山地區(qū)強(qiáng)烈推覆沖斷，裂縫發(fā)育，后被斷裂溝通的深層熱液流體硅質(zhì)、石英充填；三疊紀(jì)，地層持續(xù)推覆疊加，沿?cái)嗔蚜芽p廣布，被方解石部分充填，近烴源巖區(qū)后期局部被有機(jī)酸溶蝕，暴露地表火山巖表生風(fēng)化淋濾強(qiáng)，發(fā)育有利儲(chǔ)層；侏羅-白堊紀(jì)，構(gòu)造活動(dòng)稍弱，發(fā)育小斷裂及裂縫，該時(shí)期有機(jī)質(zhì)熱演化達(dá)到高峰，產(chǎn)生大量有機(jī)酸、干酪根不斷地放出CO2形成碳酸，從而溶蝕長(zhǎng)石、碳酸鹽巖等，靠近烴源巖區(qū)，有機(jī)酸溶蝕孔縫較發(fā)育，從而形成有利儲(chǔ)層。

4. 結(jié)論

（1）哈山地區(qū)火山巖儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間以溶蝕孔、縫為主，溶蝕成分多為造巖礦物長(zhǎng)石、成巖礦物碳酸鹽巖及沸石，長(zhǎng)石溶蝕孔隙與裂縫相互連通，形成良好的滲流通道，是區(qū)內(nèi)主要的儲(chǔ)集空間。

（2）熔巖中的長(zhǎng)石斑晶、火山碎屑巖中的長(zhǎng)石巖屑和成巖早期礦物碳酸鹽巖及巖漿作用末期自生成因?yàn)橹鞯姆惺?lèi)礦物溶蝕孔隙形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，大氣水無(wú)機(jī)酸及油源有機(jī)酸酸性流體和斷-縫流體介質(zhì)通道的存在是溶蝕孔隙形成的外因。

（3）哈山地區(qū)經(jīng)歷了多期推覆疊加，三疊紀(jì)時(shí)期暴露地表及侏羅-白堊紀(jì)時(shí)期靠近烴源巖區(qū)的中酸性火山巖易于形成溶蝕孔縫，從而發(fā)育有利儲(chǔ)層。

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作者簡(jiǎn)介：宋梅遠(yuǎn)（1985-），女，漢族，山東臨沂，碩士，助理研究員，主要從事油氣地質(zhì)綜合研究工作。

（作者單位：中國(guó)石化勝利油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院）