Question

长岭断陷火山岩油气成藏系统的主要控制因素

Answer 1

（一）发育于具有形成深层大规模原生油气藏的区带

在长岭断陷的深部断陷层系，其烃源主要来自于沙河子组、火石岭组 段及营城组下部。在火石岭组、沙河子组等主力烃源岩油气优势聚集区，具有深部发育原生油气藏，通过断裂式火山岩体、不整合面等油气运移通道，把原生油气导向上部不具有生烃能力的火山岩之中。在火山岩体成油气单元封堵性极强的情况下，进入火山岩体中的油气只能在一个比较小的范围内发生横向运移，是否在火山岩体附近有原生油气藏，是火山岩体能否含油气的关键。

火山岩体的烃源供给条件如此苛刻，使每个火山岩体的成油气条件存在巨大差异，决定其含油气性存在显著差别。是否发育深层大规模原生油气藏的主要决定因素包括：

1.火山岩体的构造带条件

大型火山岩气田发育于断陷间隆起带的继承性隆起背景上。长岭断陷目前已发现的大型火山岩气田群，主要是松南气田、东英台、查干花，达尔罕等气田群，目前已探明储量近600×10⁸m³，已控制及预测储量约600×10⁸m³。这个大型气田群发育于乾安、长岭 牧场、伏龙泉、查干花四个断陷间近EW 向的老英台继承性隆起带上。继承性隆起带四面均为洼陷，可捕获多个次凹的烃源。四个断陷之间的中央低幅隆起带远离边缘大型隆起带，发育小型碎屑岩沉积体系，陆源充注规模小，处于陆源碎屑补偿适中，烃源岩较发育的有利区带。

深、浅叠合的构造背景为形成大型火山岩气田奠定了基础。在继承性隆起背景上，反向断层与轴向流砂体对形成继承性隆起带圈闭起重要作用。发育一系列由反向断层与轴向流砂体复合的深层圈闭，具有深层捕获油气，形成大型原生油气藏的条件。深层原生油气藏为浅部次生油气成藏提供物质基础。在断裂活动的条件下，深层原生油气藏的油气通过断裂发生垂向运移。在油气大规模运移期，通过与烃源岩系互层的砂体，油气排入锥柱状火山岩体，也发生大规模垂向运移。深、浅叠合的构造背景，使得营城组火山岩及登娄库组碎屑岩可捕获深层运移上来的油气。

2.火山岩体构造带的深层油气汇聚条件

深层油气汇聚条件存在差异。其一，火山岩体所处的构造带是否处于靠近生烃中心、油气源十分充裕的区带；其二，继承性发育的碎屑岩储集体与火山岩体所处构造高带的配合，为油气由深洼陷向构造高带高效运移奠定了基础。火山岩体所处构造带与火石岭组、沙河子组等主力烃源岩中的碎屑岩储集体垂直或大角度相交，火山岩体与区域地层产状的关系配置良好，为碎屑岩储集体将油气充分导向火山岩体所处的构造带奠定了基础；其三，火石岭组、沙河子组等主力烃源岩发育层段向构造高带是否存在明显超覆尖灭，对构造高带能否有效捕获深凹带的油气至关重要，如构造高带缺少火石岭组、沙河子组，则深凹带的油气难以抵达构造高带；其四，火山岩体与侧向接触的碎屑岩体的相互配套关系，如营城组上部火山岩体与营城组下部烃源岩的接触关系，对营城组上部火山岩体的含油气性有重要影响。

（二）发育于大规模油气垂向运移的区带

油气是否有良好垂向运移通道进入到火山岩体内，火山岩体与烃源岩的垂向、侧向接触关系，是直接式的体、面接触，还是间接通过火山岩、砂岩储层、断层的远距离烃源供给，影响着火山岩体的油气聚集。

1.锥柱：状火山岩体是油气垂向富集式运移的主通要道类型

锥柱状岩体可捕获各烃源岩层生成的油气，在裂缝系统作用下，油气高效富集在部分构造区带，形成统一含油气系统。

火山岩体向地表或近地表喷发运动的冷却过程中，产生收缩缝、破裂构造及流动构造，且火山岩体顺深大断裂喷发，受后期断裂构造作用而产生大量构造缝。无机成矿流体中富含CO₂等介质，形成酸性流体，对火山岩体中产生溶蚀裂缝、保持裂缝的良好通畅性起十分重要的作用。根据钻井取心及成像测井证实，在锥柱状火山岩体中，广泛发育水平、纵向、大角度等各种方向的裂缝，构成裂缝网络。裂缝的密度达到3～10条/m，尤其在局部构造高点与火山岩体叠合部位，是构造裂缝极为发育的部位。地下裂缝宽度达到50µm，远远大于甲烷分子的直径，使得这些裂缝成为良好的天然气渗流通道，其中的大角度缝和直立缝成为天然气垂向运移的主要通道。

大量钻井证实，长岭断陷锥柱状火山岩体的顶部发育块状气层，而下部火山岩体基本不含气，即使是上下两套火山岩体之间有数十米的泥质岩，碎屑岩下部的火山岩体也基本无法成藏。反映刚脆性火山岩体中发育大量贯通性的粗大裂缝，使其成为统一的裂缝网络体系。

2.坳陷期继承性活动的断裂也是油气垂向富集式运移的重要通道

松辽盆地自早白垩世营城组沉积以后，就不再发生大规模的拉张块断构造作用，但小规模的断裂构造作用仍然持续发生，一直到嫩末都有断裂发生，而在嫩江组沉积末反转走滑构造作用期，与大规模天然气运移期同步的断裂构造作用，则是天然气垂向运移的最重要通道。而只有在基底深大断裂与嫩末仍保持活动性的断裂带，才是天然气垂向运移最活跃的区带。

（三）发育于晚期反转隆升区带

明末中国东部地区反转隆升，长岭断陷东部地区较西部发生强烈隆升剥蚀，东西部地区的隆升抬升差异近1000m，断陷产生强烈翘倾掀斜构造作用，为油气向东部地区富集式运移创造了条件。

反转构造对油气成藏的重要作用表现为：①断陷整体向东翘倾掀斜增加2°～5°，在长岭断陷东西跨度150km的范围内，地层抬斜达到近1000m，大大增加了油气运移所需要的浮力；②东部区带整体剥蚀抬升600～1000m，使地层压力明显下降，致使天然气产生水溶脱气作用，一方面有利于体积较大的连续气相的运移，另一方面在有利圈闭区，有利于气水分异；③剥蚀抬升还有利于原来大量溶解在火山岩 孔隙中的CO₂解析，产生大量游离CO₂。

（四）发育于无机与有机气源相互作用成藏的有利区

在无机成因天然气与有机成因烃类供给均较充裕的总体背景下，有机与无机气藏在形成及分布上有许多相似之处，常形成有机与无机成藏共生组合，同时存在无机与有机成藏作用，两者相互促进，有利于形成高丰度油气藏。由于各区带无机、有机物供给量存在明显差异，从而形成了不同的有机与无机成藏混合类型，平面上呈规律性展布。

（五）发育大型的火山岩复合圈闭体

火山岩体与构造、砂体复合形成大型圈闭体的条件包括：其一，火山岩体复合圈闭一般要发育在大型继承性隆起构造背景之上，在这种背景上，形成大量构造—火山岩、构造—岩性 火山岩、构造—地层—火山岩等类型的复合圈闭，易捕获两侧洼陷区供给的油气；其二，火山岩复合圈闭要有良好的侧向界岩封堵条件，重点有以下几类侧向封堵模式：一是火山岩自身向上倾尖灭，造成上倾方向致密火山岩的封堵；二是发育在大型盆倾断层下降盘的大型火山岩体，整体以基底特别致密的变质火山岩体或其他变质基岩作为侧向封堵层，也有良好的侧向封堵性；第三类是发育在大型反向断层上升盘的块状火山岩体，其侧向封堵层是登娄库组、泉头组的泥岩发育段；第四类是发育在较小型盆倾断层下降盘的大型火山岩体，整体侧向封堵层为下伏致密的断陷沉积岩体，如火石岭组、沙河子组。

当火山岩体的侧向封堵层为碎屑岩时，火山岩体上倾方向的碎屑岩砂体与火山岩体的配置，控制着火山岩体圈闭的形成。当火山岩体上倾方向为致密火山岩相带，且上倾相接的砂体十分致密，或岩性尖灭较强，或砂体走向与火山岩体尖灭线走向基本一致时，最有利于形成有效圈闭。当火山岩体上倾方向的高渗透火山岩储集相带与上倾接触端的砂岩十分发育，且走向与火山岩体上倾尖灭线垂直时，对火山岩体的有效封闭最为不利。

（六）发育有效的火山岩储集体

火山岩体自身的岩相组合及横向变化类型，对是否发育有效的火山岩储集体有重要决定作用，包括：火山岩的厚度，垂向互层组合、横向岩相变化及火山岩体的横向叠加关系等，对火山岩复合圈闭的含油气性有重要决定作用。如果火山岩体周边都是特低渗透封闭性的地层，则油气通过侧向运移进入的条件很差。当具有多火山岩活动旋回时，发育复杂岩性组合，玄武岩，英安岩、安山岩、流纹岩、凝灰岩、碎屑岩等频繁互层，如D2、DB1l井类型，则油气通过侧向运移进入到高渗透火山岩储集体的条件也很差。

以流纹岩及流纹质凝灰岩为主的多套厚层块状火山岩体纵向叠加的简单岩性组合类型，是最好的有利储集相区，如松南气田的YS1井区等。