火山岩风化壳研究 穆罕默德·霍加阿布都 中国的火山岩油气勘探近年来进展非常快，并不断在许多盆地发现了优质火山岩储层，其中风化壳型储层作为非常重要的火山岩储集体类型而倍受重视。火山岩风化壳主要分布于古地貌高部位、斜坡带及断裂发育的低洼部位。完整火山岩风化壳具有6层结构，即土壤层、水解带、淋蚀带、崩解Ⅰ带、崩解Ⅱ带和母岩，不同结构层具有不同特征和识别标志，有利储集层主要发育于淋蚀带和崩解Ⅰ带内。火山岩风化壳储层在垂向上自上而下划分为五个带：①最终分解产物带；②水解带；③淋滤带；④崩解带；⑤未风化带（母岩）。 标签：火山岩；风化壳；结构；特征；发育 进人20世纪90年代，随着油气勘探的不断深人，国内外相继发现了许多风化壳型油气藏，风化壳岩石类型也从碳酸盐岩发展到基岩、碎屑岩和火山岩，因此关于风化壳及其与形成环境关系的模式、概念成了地学研究的热点（李德文等，2002）。风化壳具有垂向分带的结构，其成分和厚度因地而异，主要与岩性、气候、地形和风化作用的时间等因素有关。国内外已发现169个火山岩油气藏（田），多分布于中新生界原状火山岩中，储集层主要受岩性、岩相控制，对其研究多集中于年代学和岩石学。原状火山岩中酸性岩储集层较发育，中基性岩物性较差，一般不能形成有利储集层。这些认识指导松辽盆地深层等火山岩油气勘探获得突破，但同时也限制了勘探领域的拓展。 1 火山岩风化壳的结构特征 火山岩风化壳是指抬升背景下，火山岩在表生环境中经风化淋蚀等物理、化学风化后形成的似层状地质体。 1.1 火山岩风化壳结构 新疆北部有30口取心井钻遇完整石炭系火山岩风化壳，根据对取心分析化验资料的研究，提出具有6层结构的完整火山岩风化壳模型，即土壤层、水解带、淋蚀带、崩解Ⅰ带、崩解Ⅱ带和母岩。 1.2 火山岩风化壳特征 火山岩风化壳不同结构层矿物组成及储集物性差别很大。受蚀变作用控制，从母岩到土壤层，Fe2O3、Al2O3等次生矿物含量增加，Na2O、K2O、CaO等易溶矿物含量降低，火山岩骨架矿物SiO2含量降低。受沉积间断时间、风化程度和裂缝发育程度等差异控制，火山岩风化壳不同结构层物性差异较大，火山岩风化壳不同结构层为非储集层—Ⅰ类储集层，其中淋蚀带和崩解Ⅰ带分别为主要、次要油气储产层。土壤层主要分布于古地貌的低部位和斜坡带，高部位一般缺失，为非储集层，且由于局部分布，也不能形成区域封盖。水解带为非有效储集层或差储集层，此结构层中一般可见油气显示，但不能形成工业产能。淋蚀带 一般为Ⅰ—Ⅲ类储集层，是主要油气储产层。崩解Ⅰ带一般为Ⅱ—Ⅲ类储集层，是次要油气储产层。崩解Ⅱ带一般为Ⅲ—Ⅳ类储集层，对油气产出贡献小。母岩保持原状火山岩特征，以原生孔为主，溶蚀孔隙与裂缝不发育，一般为Ⅳ类储集层或非储集层。 2 火山岩风化壳储层发育模式 通过火山岩油气勘探中的野外露头观察、钻井取心、镜下薄片鉴定，及主量元素、微量元素等分析化验资料，并结合火山岩岩石学特征和物性特点，初步建立了风化壳储层的发育模式，将火山岩风化壳储层在垂向上自上而下划分为五个带：①最终分解产物带；②水解带；③淋滤带；④崩解带；⑤未风化带（母岩）。 2.1 风化壳储层发育的有利条件 风化壳储层发育主要有以下几个有利条件：①三叠系至侏罗系沉积时期，马朗凹陷东部处于长期稳定的低幅度隆起区；②在开启断层引导下，地表水很容易顺断层渗透到地下，使地下水产生压力差而发生流动，对较易风化岩石产生淋滤作用，地震剖面解释马朗凹陷东部风华壳地区发育多条逆冲断层，在应力作用下火山岩体容易形成纵向的裂缝；③火山岩体中气孔及杏仁构造发育在横向、纵向上都加速风化淋滤。扩大了风化壳的分布范围；④玄武熔岩在地表喷发快速冷凝过程中形成了大量柱状解理或裂理，有利于风化淋滤母岩。 2.2 风化壳储层形成过程 马朗凹陷卡拉冈组火山岩经历了两期风化淋滤。第一期风华淋滤：各套火山喷发休眠期每套火山岩顶部和底部沉积了薄层沉积岩（细砂岩和泥质粉砂岩、泥岩等），这位溶蚀提供了更好的空间，伴随沉积岩而来的淡水对顶部和底部火山岩产生淋滤，形成次生溶蚀，且因火山岩顶部发育较多的气孔和杏仁体，淋滤溶蚀最为强烈；第二期是晚古生界地层沉积后，区域性抬升致使古生界火山岩长期暴露地表，蚀变矿物如沸石类填充强烈，多数沸石已经完全消融，这些火山岩最终遭受风华淋滤并形成了古生界与中生界地层之间区域性不整合。经过这两期的淋滤溶蚀作用，最终形成火山岩风化壳储层。 3 结论 完整火山岩风化壳具有6层结构，即土壤层、水解带、淋蚀带、崩解Ⅰ带、崩解Ⅱ带和母岩，不同结构层具有不同特征和识别标志，有利储集层主要发育于淋蚀带和崩解Ⅰ帶内。火山岩风化壳储层在垂向上自上而下划分为五个带：①最终分解产物带；②水解带；③淋滤带；④崩解带；⑤未风化带（母岩）。 参考文献： [1]张学娟.松辽盆地北部徐家围子断陷营城组火山岩天然气成藏规律研究[D].大庆：东北石油大学，2013. [2]迟唤昭.松辽盆地徐家围子断陷营城组火山岩风化壳及其储层预测[D].长春：吉林大学，2016. [3]刘雯.克拉美丽气田石炭系火山岩风化壳特征及其控藏作用[D].青岛：中国石油大学（华东），2014. 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/8fa235d2fe4ffe4733687e21af45b307e971f9c6.html