松辽盆地长岭断陷火山岩相与天然气成藏关系

松辽盆地长岭断陷火山岩相与天然气成藏关系

秦伟军;刘超英;谈风其;高中哲;毛根塔

【摘要】松辽盆地盖层由上部坳陷层和下部断陷层组成.长岭断陷是断陷层的一部分,是受盆地早期发育的孙吴-双辽、松花江-四平2条岩石圈深断裂带控制的深大断陷.断陷内部及周边断裂深切岩石圈,造成多期火山活动,形成火山岩与巨厚湖相沉积岩共生.火山岩以酸性火山岩类为主,分爆发相和溢流相2种类型,两者在剖面上交替出现构成多个火山活动旋回.研究认为,喷溢相的上部亚相原生气孔发育,爆发相的空落亚相和热基浪亚相孔洞发育.火山岩相与天然气成藏关系主要表现为,喷溢相上部亚相、爆发相空落亚相和热基浪亚相控制了好储层发育,好储层又控制了气藏形成.

【期刊名称】《石油实验地质》

【年(卷),期】2008(030)004

【总页数】6页(P328-332,339)

【关键词】火山岩相;天然气成藏;长岭断陷;松辽盆地

【作者】秦伟军;刘超英;谈风其;高中哲;毛根塔

【作者单位】中国石油化工股份有限公司,石油勘探开发研究院,北京,100083;中国石油化工股份有限公司,石油勘探开发研究院,北京,100083;吉林大学,地球探测科学与技术学院,长春,130026;中国石油天然气集团公司,东方地球物理勘探有限责任公司,研究院,河北,涿州,072750;中国石油天然气集团公司,东方地球物理勘探有限责任公司,研究院,河北,涿州,072750

【正文语种】中文

【中图分类】TE122.2

1 构造、沉积特征与火成岩成因

1.1 区域构造背景

松辽盆地沉积地层格架由上部坳陷层和下部断陷层组成，断陷层发育30余个大小不等的断陷。断陷沉积时期发育北东—北北东、北西—北北西向2组断裂带。北东—北北东向深大断裂带形成早，北西—北北西向形成晚，在平面上呈“×”网状交错。

受北北东—北东向岩石圈及壳深断裂系控制，断陷层发育3个断陷带，由西向东分别为西部断陷带、中央断陷带和东部断陷带，整体呈北北东向展布。其中，长岭断陷位于中央断陷带南部，是孙吴—双辽及松花江—四平2条岩石圈深断裂沿周边发生强烈深陷而形成的深大断陷(图1)[1～5]。

1.2 控陷断裂与沉积格局

与长岭断陷直接有关的控陷断裂有北西向一级深大断裂第二松花江断裂、北北东向一级深大断裂松原长岭断裂和二级断裂大安—乾安—苏公坨断裂、正北镇—龙凤山断裂；与大断裂伴生，在断陷内部及周边发育9条派生断裂(图2)。控陷断裂表现为走滑剪切性质，深切岩石圈，地幔热流沿剪切带上涌使上地幔发生隆起，造成多期火山活动，形成大量岩浆侵入和火山喷发，从而发育大套火山岩地层[6，7]。长岭断陷受控于一级深大断裂，其沉积实体远远大于其他由二、三级断裂控制的断陷盆地，是松辽盆地断陷层中规模较大的断陷之一。该断陷地层发育全，厚度大，最大厚度达5 000 m，面积达7 000 km2。

图1 松辽盆地断陷层构造面貌Fig.1 Structural map of fault-depressions in the

Songliao Basin

图2 松辽盆地长岭断陷控陷断裂分布①查干花西断裂；②查干花断裂；③大情字

井断裂；④乾安断裂；⑤伏龙泉断裂；⑥孤店断裂；⑦新立断裂；⑧大安西断裂；

⑨大布苏断裂Fig.2 Faults controlling fault-depressions in the Changling Fault-Depression, the Songliao Basin

1.3 地层层序

长岭断陷在火山岩、变质岩基底上沉积了巨厚的白垩纪地层。基底为二叠系、三叠系中酸性侵入岩和浅变质岩。盖层层序自下而上为：1)下白垩统火石岭组。断陷早期控陷断裂强烈活动，岩浆上涌形成大规模的火山岩，火山间歇期发育粗碎屑冲积扇沉积；2)下白垩统沙河子组。断陷进一步伸展，范围有所扩大，形成一套以碎屑充填沉积为主、夹火山岩的地层；3)下白垩统营城组。下部、上部地层沉积时期伴随着强烈的火山喷发作用，形成巨厚的火山岩和火山碎屑岩，与浅湖、深湖相地层交替发育；4)下白垩统登娄库组。断陷已不发育，以滨浅湖—泛滥平原相沉积为主。

断陷沉积结束后，进入坳陷沉积时期，下白垩统泉头组、上白垩统嫩江组覆盖在断陷层之上。

1.4 火山岩成因与展布

长岭断陷火石岭组和营城组沉积时期有2期大的火山活动，营城组沉积时期火山

活动更为强烈。

营城组沉积时期火山岩的形成有3方面原因：1)盆缘控盆深大断裂切穿基底，如

果切穿地壳，就能沟通深部岩浆源，为岩浆上涌提供通道；2)长岭断陷形成演化过程中，火石岭组和营城组沉积时期主要为拉张环境，正断层控制断陷形成，开启性的正断层容易诱发火山喷发；3)断裂的薄弱点应力最集中，是火山多发位置，多位于断裂相互交错处、断裂转折处和断裂两端[8，9]。

长岭断陷南带火山岩的形成与分布受陡坡带控陷深大断裂控制，沿断裂分布，火山多为爆发式喷发，多期火山岩在纵向上呈蘑菇状相互叠置。断陷中带没有深大断裂，火山喷发主要与那些和深大断裂有联系、距离近的次级断裂有关。北带断裂不发育，只有2个火山岩体，火山以溢流式喷发为主，多形成稳定的、大面积展布的熔岩

地层。

2 火山岩相

2.1 火山岩岩石类型

2.1.1 玄武岩

统计的7口探井中有4口井钻遇玄武岩，在全区揭示厚度最大，是基性喷出岩的

代表。岩石呈灰黑、黑及暗紫色。喷出时粘度小，结晶程度较其他类型的喷出岩高。结构为斑晶、基质和杏仁体。斑晶以基性斜长石为主，其次为辉石，呈板条状或柱状角形晶；基质主要为基性微晶斜长石，部分为辉石、磁铁矿等充填物(表1)；杏

仁体成分主要为方解石和绿泥石，形状不规则。气孔、杏仁构造普遍发育。

2.1.2 安山岩

有5口井钻遇安山岩，钻遇井数最多，累计钻遇厚度和玄武岩相近，是中性喷出

岩的代表。岩石呈灰紫、紫褐色，具斑晶结构，多具气孔、杏仁构造或块状构造。斑晶成分为中性斜长石，呈板条状、环带结构；基质由斜长石、磁铁矿、辉石、绿泥石、方解石和杏仁体组成(表1)，斜长石呈平行—半平行排列，基间隙充填有粒状辉石、磁铁矿及玻璃质等，少量矿物已绿泥石化。

2.1.3 流纹岩和英安岩

有4口井钻遇流纹岩，但厚度比玄武岩和安山岩明显减小；仅有1口井钻遇英安岩，厚度也较薄。

表1 松辽盆地长岭断陷玄武岩、安山岩矿物成分Table 1 Mineralogical composition of basalt and andesitein the Changling Fault-Depression of