凝灰巖型含油層系特征與成因分析
——以準噶爾盆地火燒山油田二疊系平地泉組為例

張麗霞，柳益群，向輝，李紅，周鼎武，焦鑫，李哲萱，南云

1.新疆油田公司準東采油廠勘探開發研究所，新疆阜康 831511 2.西北大學大陸動力學國家重點實驗室/地質學系，西安 710069

1 構造背景

新疆北部地區晚泥盆—早石炭世處于洋盆俯沖消減、陸—陸弱碰撞(軟碰撞)階段，在晚期疊加了后造山的伸展作用，形成區域殘余海盆發育、海相陸相盆地共存的古地理面貌[1-2]。晚石炭世—二疊紀(300～250 Ma)是新疆北部地區的早海西期洋盆閉合、陸陸碰撞造山形成統一地塊之后的強烈活化時期，突出表現在準噶爾區塊形成若干個陸內裂谷或斷陷盆地，有廣泛的火山噴發和深成巖漿侵入，包括堿性花崗質巖漿和基性巖漿(巖墻)等，控制了區域成盆作用和成巖、成礦作用。就現有資料分析，石炭—二疊紀的陸內伸展作用在整個新疆地區都有表現。這個階段的重要構造事件包括博格達地區在晚石炭世中晚期—二疊紀裂谷盆地的形成、覺羅塔格裂谷盆地、伊寧裂谷盆地的形成以及準噶爾盆地及鄰區的隆—坳(斷)相間的構造格局，均為這個階段地殼擴張作用的結果與產物。晚石炭世到中二疊世區域范圍不僅發生板內伸展作用的顯著深成巖漿活動和火山活動，而且在北疆地區保存殘留海的背景下，形成近源快速的粗碎屑沉積和地幔熱液噴流沉積交替的沉積組合，成為準噶爾盆地及相鄰地區資源、能源形成發育的重要時期。

火燒山油田位于準噶爾盆地東部隆起的二級構造單元沙帳斷褶帶。該區塊北抵克拉美麗山，南接沙奇凸起，西臨五彩灣凹陷，東靠石樹溝凹陷，其周邊均以斷裂為界。區塊內部可進一步劃分為沙丘河背斜、火燒山背斜、火東向斜和帳篷溝背斜帶不同次級構造單元。由控制區內主要地層系統和構造格架的北西向和北東向地震剖面可知，火燒山地區是在下石炭統褶皺基底上形成的一套自上石炭統至第四系較為齊全的沉積地層系統，地層均已顯著構造變形，發育一系列褶皺和沖斷構造。區內發育近東西向(北西西向)和近南北向(北北東向)的兩組構造線，前者形成于海西運動，主要表現為邊界斷裂和古隆起，對晚古生界沉積和構造起控制作用；后者形成于印支一燕山運動，表現為北北東向的二級構造帶疊合在海西期近東西向構造背景上，它們奠定了準東地區現今凹、隆相間的構造格局(圖1)。

圖1 準噶爾盆地東部地質略圖(據王淑芳，2013)Fig.1 A brief geological map of eastern Junggar Basin (after Wang, 2013)

2 平地泉組油層的巖性特征

研究區平地泉組呈紋層狀，縱向上整體含油，含油飽和度總體均較高(介于31.5%～88%)，但含油性差異較大。含油性明顯受凝灰巖和凝灰質巖類(特別是凝灰質白云巖)的控制，無明顯儲、蓋層界限。在好的含油層段，凝灰質含量異常高，同時具有以下特征：1)平地泉組全井段全巖黏土礦物分析出現異常的垂直曲線*柳益群, 李紅, 周鼎武, 等. 準東北部平地泉組致密油儲層綜合評價與潛力分析. 中國石油新疆油田分公司準東油田報告, 2015.，未見黏土含量和黏土礦物混層比發生變化，表明黏土礦物在早期成巖階段曾遭受較高溫度的影響，此后地層再未經歷過更高溫度的影響，因而混層比未隨成巖階段的加強而發生變化；2)鏡質體反射率(Ro，%)變化異常。一般情況下，Ro隨地層深度增加而增大，而在本區其Ro自地層淺部即高于正常值，且隨深度變化Ro整體變化不大*柳益群, 李紅, 周鼎武, 等. 吉木薩爾凹陷二疊系蘆草溝組致密油儲層成因及成巖相研究.中國石油新疆油田分公司實驗檢測研究院研究報告, 2014.,柳益群, 李紅, 南云, 等. 吉木薩爾凹陷二疊系蘆草溝組致密油優勢儲層成因及分布探討.中國石油新疆油田分公司實驗檢測研究院研究報告, 2015.，與正常沉積巖的成巖變化趨勢完全不同，喻示著成巖溫度的起點較高。

2.1 巖石類型

研究區內中二疊統平地泉組為準噶爾盆地東部重要的含油層系。前人認為其主要巖性以黃綠及灰綠色砂巖、泥質砂巖、砂質泥巖、暗色泥巖、泥灰巖為主，本文通過對23口鉆井巖芯共計800多個巖石薄片的綜合研究，識別出該組巖石主要是一套超基性凝灰巖—中酸性凝灰巖、巖漿噴爆—噴溢巖及熱液噴流巖等具有特征構造—沉積意義的巖石組合。本文僅探討凝灰巖類特征及其與油的關系。

根據凝灰物質的含量分為凝灰巖、沉凝灰巖和凝灰質巖。根據其礦物成分、結構構造和地球化學特征又可分為超基性凝灰巖和中酸性凝灰巖。鉆井巖芯柱顯示含油層段集中在剖面下段，在該段具有豐富的滑塌構造、變形層理和紋層狀凝灰巖，同時還有反映濱淺湖沉積特征的蘆木化石和魚鱗化石(圖2)。

2.1.1 超基性(碳酸巖型)凝灰巖類

超基性巖是一種SiO2含量小于45%、富K2O和Na2O的富鎂鐵巖漿巖，包括金伯利巖、霓霞巖，根據巖石的堿度指數分別歸為堿性系列和過堿性系列；碳酸巖雖然不屬于硅酸鹽類，但含較多堿性暗色礦物和似長石，也歸入過堿性的超基性巖漿系列[3]。

碳酸巖是指巖漿成因的以碳酸鹽類礦物為主要礦物成分的巖石，它與沉積成因的碳酸鹽類在礦物形態、巖石結構構造和產狀方面均有明顯差異[4-6]。碳酸巖一般為結晶粒狀巖石，多為白色至淡棕色，少數為黃色或棕色，其產狀多為巖脈、巖株、條帶及小型巖體。碳酸巖中碳酸鹽類礦物應占80%以上，主要礦物有方解石、白云石、鐵白云石、堿性長石、霓石、霓輝石、鈉閃石、橄欖石、金云母、霞石等。其次有菱鐵礦、菱鍶礦、菱錳礦等，還有硫化物、氧化物、鹵化物、硫酸鹽、磷酸鹽、硅酸鹽等礦物。副礦物常見磷灰石、磁鐵礦、獨居石、螢石、燒綠石、重晶石等。最明顯的鑒別特征是其通過的圍巖中發生霓長巖化作用[7]。該類巖石多發生在陸內裂谷環境中[8]。按照國際地科聯火成巖分類委員會(1989)及Kresten[9]的分類，將巖漿成因的碳酸巖按礦物成分劃分為：黑云碳酸巖和白云碳酸巖，為粗粒相；方解石碳酸巖和鎂云碳酸鹽，為細粒相。粗粒相位于雜巖體中心，呈巖株、巖墻、巖脈狀環形分布，并呈晶粥狀塑形侵位；細粒相呈切線和放射狀侵入巖體和圍巖，與非碳酸巖巖墻伴生。也有極少直接噴出地表的碳酸熔巖，如坦桑尼亞東部的火山口噴出的碳酸熔巖規模巨大[10]。

圖2 火燒山油田平地泉組鉆井巖芯照片a.b.碳酸巖噴爆、變形，1 521.25～1 521.75 m，c.白色(碳酸巖)與黑色(含油泥巖)呈波狀層理，上部見泄水構造，1 583.5 m；d.碳酸巖型凝灰巖，白色顆粒為碳酸巖噴爆巖屑，1 522.50 m；e. 蘆木化石，1 437.75 m；f. 吐魯番鱈魚化石，只保留了部分魚鱗，1 419.2 m；g.順層分布的不同級別的旋渦構造，1 510.1 m；h.變形構造，1 534.7 m；下段為紋層巖，上段顯示泄水構造，1 583.5 m；i.垂直裂縫發育，巖石變形、破碎強烈，1 594.1 mFig.2 Core images of Pingdiquan Formation, Huoshaoshan oilfield

(1) 粗粒碳酸巖相：黑云碳酸巖

與上述巖漿碳酸巖相比，火燒山油田平地泉組的碳酸巖具有兩種產狀，一種呈厚度介于3～5 cm的脈狀夾于含油的泥晶碳酸鹽巖中，主要礦物為方解石、霓石、鋰云母，具有典型的巖漿巖鑲嵌粒狀結構(圖3a，b)，屬于粗粒碳酸巖相(黑云碳酸巖)。粗粒相黑云碳酸巖在研究區分布最為廣泛，在顯微鏡下它們呈晶粥狀塑性侵位呈細脈狀，大多數細脈狀碳酸巖礦物呈半自形粒狀結構，其中方解石呈異常鮮艷的玫瑰紅干涉色，電子探針定為富鍶方解石，表明它們噴出后經歷了在熱液中的生長過程(圖3c)；其共生礦物多為堿性的超基性巖礦物霓石、硅鋇鈦石和鋰云母，在透射光顯微鏡下觀察，霓石為藍綠色，長柱狀或毛發狀，正高突起，兩組近于正交解理，具有黃色、淺褐色、綠色、藍綠色多色性且多色性明顯，干涉色二級—三級，但被自身較濃的綠色所掩蓋(圖3d)，在電子探針背散射圖像下呈灰黑色。硅鋇鈦石在單偏光鏡下為淺灰色—灰白色，高突起，無色，晶型多呈長柱狀，橫切面呈正方形，具有正交的兩組解理，正交偏光下干涉色鮮艷，可達二級藍(圖3e)，常與鈉長石伴生。鋰云母呈葉片狀集合體，干涉色可達鮮艷的二級紅，C∧Ng約為6°，光軸角較大(圖3b，f)。

圖3 火燒山油田平地泉組碳酸巖質熔結凝灰巖a.碳酸巖質熔結凝灰巖中的碳酸巖巖屑(局部放大)，主要礦物為方解石(高級白干涉色)和霓石(二級藍干涉色)，H2井，1 835.11 m(-)；b.碳酸巖脈(局部放大)中的方解石(高級白干涉色)、鋰云母(片狀，玫瑰紅色、紫色，最高干涉色二級綠)和少量霓石，呈半自形粒狀鑲嵌式結構，H2井，1 835.11 m (+)；c. 噴爆的碳酸巖巖屑，由于富含鍶而顯示鮮艷的干涉色，H263井，1 544.79 m(-)；d.巖漿碳酸巖脈，由粒狀方解石和霓石(柱狀，毛發狀，二級藍干涉色) 組成，半自形粒狀結構，HB1井，2 549.09 m (+)；e. 巖漿碳酸巖脈以及粗大的硅鋇鈦石斑晶，硅鋇鈦石具有正交解理，二級藍和一級黃干涉色，基質為含油的泥晶碳酸鹽，HB1井，2 549.20 m(+)；f.兩期碳酸巖脈穿插，主要礦物為方解石，少量霓石，HB1井，2 548.30 m(+)；g.噴爆的碳酸巖巖屑散布在含油的碳酸質基質中，HB1井，2 550.16 m(-)；h.碳酸巖侵入地層中捕獲的含油泥巖捕擄體，HB1井，2 549.2 m(-)Fig.3 Carbonatitic ignimbrite in Pingdiquan Formation, Huoshaoshan oilfield

(2) 細粒碳酸巖相：方解石碳酸巖

方解石碳酸巖的礦物組成以粒度小于0.2 mm的方解石為主，表現為星散狀方解石碎屑或團塊呈不連續的透鏡狀、蝶狀、團塊狀和星散狀大致呈層分布在含油的泥晶紋層中(圖3g，h)，層厚介于0.3～0.7 mm，屬于細粒碳酸巖相。該類碳酸巖具有斑狀結構，斑晶中的礦物主要為方解石和鐵方解石，呈半自形粒狀，有些顆粒彼此鑲嵌組成集合體(巖屑)，基質為細小的方解石、堿性長石和黑云母等凝灰物質，同時伴生少量黃鐵礦，顯示凝灰結構和變形構造。根據上述巖石、礦物學特征和結構構造特征，認為該類巖石應來自碳酸巖的噴爆—噴發，屬于較少見的碳酸巖型凝灰巖類。

2.1.2 中酸性(安山巖型)凝灰巖類

中酸性凝灰巖比較常見，主要指長英質火山碎屑物質大于90%，且具有凝灰結構的火山碎屑巖。該類巖石的碎屑基本不具磨圓度，分選很差，成分和結構構造變化很大，缺乏穩定的層理，多呈斷續的紋層、透鏡狀、蝶狀等構造，局部見濁積構造和變形層理，不論在陸上還是在水下均有分布。按照凝灰物質的含量及結構可分為：

(1) 熔結凝灰巖

熔結凝灰巖的分布自火燒山背斜的北部到南部均有發現，在H201井、XQ104、H262井、H263井和火2井區最為發育。該類巖石具有明顯的熔結結構和似流動構造(圖4)。

該類凝灰巖中碎屑組成主要為晶屑和玻屑，少量巖屑，粒度介于0.1～0.01 mm。晶屑以鈉長石、正長石和少量透長石等堿性長石和石英為主，多呈尖棱狀、次棱角狀、長條狀、鐮刀狀等特殊形態，部分見港灣狀及破碎粒狀；偶見黑云母、角閃石、輝石單晶和巖漿巖巖屑，具有典型的凝灰結構(圖4a～f)。多數碎屑顆粒新鮮干凈，幾乎無次生變化。長石多(熔)溶蝕成港灣狀、殘留狀，石英也見到(熔)溶蝕現象。鑄體薄片顯示該類巖石原生粒間孔隙發育，其孔隙中僅星散狀分布著自形的鈉長石板條(圖4g)，缺乏陸源雜基，有大量的剩余原生粒間孔(圖4h)，原生粒間孔均被油充填，喻示研究區可能是一種間歇性水動力較強的安靜的環境，且有間歇性的硅、鈉、鉀等離子來源。由此推測，該區凝灰巖可能為濱淺湖—沼澤—熱泉背景下巖漿和地幔熱液間歇性噴發—溢流作用的結果。

圖4 火燒山油田平地泉組安山質晶屑巖屑熔結凝灰巖a.晶屑熔結凝灰巖，XQ104井，2 055.40 m(-)；b.杏仁狀巖屑晶屑熔結凝灰巖，XQ104井，2 055.90 m(-)；c. 火山角礫巖，XQ104，2 053.62 m(-)；d.晶屑玻屑熔結凝灰巖，XQ104井，2 083.37 m(-)；e.晶屑凝灰巖，以晶屑為主，少量玻屑和巖屑，H262井，1 439.38 m(+)；f.晶屑巖屑凝灰巖，可見較粗大的安山巖巖屑，XQ104井，2 050.50 m(-)；g.原生粒間孔中充填的自生板條狀鈉長石雜亂分布，較新鮮，H262井，1 617.93 m(+)；h.巖屑凝灰巖，巖屑以凝灰巖為主，原生孔隙發育，雜基極少，H2井，1 593.7 m(-)，鑄體薄片，紅色為孔隙Fig.4 Andesitic crystal fragments, cuttings, ignimbrite of Pingdiquan Formation, Huoshaoshan oilfield

除新鮮的晶屑凝灰巖外，研究區還含有大量玻屑凝灰巖(圖5)，玻屑和晶屑呈撕裂狀、火焰狀，雞骨狀、不規則狀等(圖5a～f)，在部分巖石中呈“基底式”膠結(圖5g，h)，均勻分布。它們呈紋層狀與泥晶白云巖互層或呈透鏡狀分布在泥晶白云巖中。依據上述礦物學特征和結構構造特征確定上述礦物應來自堿性的中酸性巖漿巖。是一種由近源火山噴發、溢流作用形成的火山碎屑巖。當這類凝灰巖含玻璃質時，它們常常發生脫玻化而形成方沸石，方沸石溶蝕后則形成較好的溶蝕粒內孔，成為本區重要的儲油巖。

(2) 沉凝灰巖

研究區此類巖石整體具有較好的紋層狀構造，有些層段呈透鏡狀、不規則蛇曲狀或生物潛穴等構造，變形強烈，表明它們沉積時受到較強烈的沉積擾動和生物活動的影響；局部可見濁流沉積，主要發育A段，具有粒序層理。

經巖石薄片鑒定及電子探針分析并結合全巖X衍射分析結果，發現研究區沉凝灰巖中長英質含量變化較大。例如在H2井1 751.5 m處一層沉凝灰巖，其長石、石英的含量高達82.8%；而在1 735 m處則為云質沉凝灰巖，其長英質的含量為54.9%；總體上看長石+石英平均含量為62.6%左右。由于此類巖石火山碎屑含量的變化較大，導致巖石孔隙度變化大，其含油性也有較大差異，但總體看含油性較差。

(3) 凝灰質泥晶白云巖

凝灰質巖中凝灰質含量介于25%～50%之間。研究區多見凝灰質泥晶白云巖，其長英質凝灰物質均勻散落在泥晶或粉晶白云石之中。該類巖石對應的測井響應特征為低自然伽馬(GR)，低自然電位(SP)，高電阻率(RT/RI)。顯微鏡下可見凝灰質泥晶白云巖中礦物組成以緊密鑲嵌的自形—半自形白云石為主，其次為斜長石(以鈉長石為主)、鉀長石(以正長石和透長石為主)和石英，它們較均勻混合(圖6)。凝灰質含量較多的部位同時含有較多的有機質碎片，測井解釋結果顯示含油性較好。

凝灰質泥晶白云巖類在研究區平地泉組分布廣泛，多呈薄層狀產出。該類白云巖較為致密，肉眼很難分辨出顆粒界限。正交偏光鏡下可見少量的泥晶級白云石，但在反射光下或電子探針背散射圖像中可以看到密集的自形—半自形白云石顆粒。在白云石顆粒之間常分布豐富的生物碎片，主要為藻類，常因含有豐富的油或瀝青(激光拉曼驗證)而呈黑色或灰黑色，極易被誤認為“泥巖”。從含油性來看，此類泥晶白云巖出現的井段對應的測井解釋含油性較好，如火2井、H2452井、H262井、H263井等位于背斜北部的鉆井。當此類巖石未被油浸染時，巖石呈黃白色，為較純的泥晶白云巖。

(4) 含凝灰質藻云巖

藻云巖在研究區平地泉組分布廣泛，多呈紋層狀或透鏡狀產出(圖6)。該類巖石粒度細小，由泥晶白云石、凝灰質與藻類混合而成，膠結致密，肉眼很難分辨出顆粒界限。該類巖石常因富含石油而呈黑色或深灰色，因而容易被誤認為泥巖。在白云石顆粒之間常見豐富的藻類(部分發生磷灰石化)，通常大于30%。部分藻間孔隙發育，藻間孔多含油，有時可被細小的霓石充填。在熒光顯微鏡下，這些藻類體在藍色光源激發下發黃色熒光，表明有機質的演化程度較低，僅進入低成熟到成熟階段。藻云巖多為好的烴源巖，主要分布在火燒山背斜上由北向南呈串珠狀分布的小型中心一帶，這些沉積中心可能由于富含巖漿活動和地幔熱液流體而具備適合藻類生活的環境，從而使藻類勃發并成為重要的油源。藻云巖出現的井段對應的測井解釋含油性較好，它們應該是盆地內主要的生烴母質之一。

圖5 火燒山油田平地泉組安山質玻屑凝灰巖a.玻屑巖屑(白色)凝灰巖，H021井，2 816.5 m(-)；b.為a.的正交偏光，巖屑主要為凝灰巖，玻屑含量較高(+)；c.安山質玻屑凝灰巖，玻屑大小不一，順層分布(+)；d.晶屑玻屑凝灰巖，H263井，1 572.42 m (-)；e.玻屑凝灰巖，玻屑呈不規則狀(白色)，H262井(-)，1 471.9.1 m；f.e的正交偏光；g.玻屑凝灰巖，玻屑(白色)呈基底式膠結，H262井，1 473.12 m(-)；h.為g的正交偏光Fig.5 Andesitic vitric tuff of Pingdiquan Formation, Huoshaoshan oilfield

圖6 火燒山油田平地泉組凝灰質泥晶白云巖和含凝灰質藻云巖a.凝灰質泥晶白云巖，長英質巖屑約占20%，H2340井，1 601.55 m(+)；b.晶屑巖屑凝灰質白云巖，長英質晶屑巖屑分布于軟變形的泥晶白云巖中，大7井，2 667.02 m (+)；c. 晶屑巖屑凝灰質白云巖，凝灰質不均勻分布，火2井，1 811.58 m(+)；d.含凝灰質泥晶白云巖，H263井，1 556.08 m(-)；e.凝灰質泥晶白云巖，新鮮的中酸性凝灰巖屑散落在泥晶碳酸巖中(+)，HB1井，2 577.10 m；f.干凈的長石板條被磷灰石化有機質？包裹，HB1井，2 452.48 m(-)；g.含凝灰質藻云巖圓形及半圓形的顆粒為中酸性凝灰巖巖屑，紅色為藻類，D7井，2 643.17 m(+)；h.巨大的玄武質凝灰巖屑分布在泥晶白云巖中，HB1井，2 577.14 m(+)Fig.6 Tuffaceous micritic dolomite and algal dolomite of Pingdiquan Formation, Huoshaoshan oilfield

3 凝灰巖對生烴的影響

蔣宜勤等曾對與火燒山油田相鄰的吉木薩爾凹陷的二疊系致密油做過研究[11]，提出凝灰物質對致密油的形成具有重要的影響，并認為致密油層段的深灰色、灰黑色的凝灰質泥晶白云巖是最好的油頁巖(生儲一體)。與吉木薩爾凹陷相比，準東火燒山油田的凝灰物質更多，油更豐富，凝灰物質與油的關系更清楚。

3.1 烴源巖中有機質類型及生烴潛量

已有研究資料[12-15]表明，火燒山背斜(中二疊統平地泉組)一帶的烴源巖厚度為50～200 m。火燒山油田的平地泉組烴源巖的有機質約占78%，有機質為腐泥型(Ⅰ型)和腐殖腐泥型(Ⅱ1型)，干酪根H/C原子比為0.9～1.4，氫指數大于200 mg/gTOC的占50%，大于400 mg/gTOC的占28%，有機質成熟度為低成熟—成熟階段。

42個凝灰質白云巖的有機碳分析顯示該套烴源巖中總有機碳含量介于0.72%～13.9%之間，平均值為4.5%。總有機碳大于1%的樣品占總樣品數的95%，并在1%～2%之間出現一個峰值。生烴潛量(S1+S2)介于0.1～77.41之間，差異極大；生烴潛量大于6.0的樣品占總樣品數的57%，平均值為21.23%，總體認為平地泉組烴源巖為較好—好烴源巖。TOC-S2圖解可以看出有機碳含量與其生烴潛量有良好的匹配關系(圖7)，但是有機質含量和分布極不均勻。

據周中毅等[16]對準噶爾盆地二疊系風城組烴源巖的研究，認為凝灰質巖本身就是一種生油巖，其有機碳含量為1%～3%，干酪根類型為Ⅰ型或Ⅱ型，具有很高的產烴能力。正烷烴的主峰在C17～C20，富含類異戊二烯烴、甾烷含量高于萜烷，這都是藻類有機質的特征。該類生油巖氯仿抽提瀝青“A”在0.1%以上。氫指數大多在300 mg/g以上。有效碳占總有機碳的比例很高，表明這類生油巖中的有機質有利于向烴類轉化；S1+S2所代表的產油率很高，多數在4 kg/t以上，有些層段已高于9 kg/t，達到優質生油巖的標準。

圖7 平地泉組烴源巖TOC與S2關系Fig.7 The relationship of TOC and S2 of source rocks in Pingdiquan Formation

3.2 凝灰巖對有機質富集的影響

熒光薄片觀察結果表明，在藍色光源激發下平地泉組紋層狀烴源巖顯示較強的黃色熒光(圖8a～d)，表明較強的生油能力和較低的有機質成熟度。同時顯示出油的較強的分布非均質性。從油的分布狀況與巖石類型來看，高有機質豐度的烴源巖與凝灰質白云巖和沉凝灰巖的分布深度一致，表明凝灰物質與油的形成具有密切成因聯系。透射光顯微鏡、反射光顯微鏡和熒光顯微鏡的觀察均發現與凝灰物質關系密切的藻類等微生物，如圖8e，f顯示出碳酸巖噴爆物與這些微生物的密切關系；而圖8g，h則展現了藻類與中酸性凝灰質的依存關系。火山作用停止后，火山口附近形成熱泉，使藻類勃發并成為研究區重要的油源[17]。

3.3 油充注早，礦物被溶蝕擴大了儲集空間，并抵抗了機械壓實作用

統計結果表明，凝灰巖類普遍為含油巖類。在反射光顯微鏡和電子探針下，可見凝灰巖的原生粒間孔發育且其中并無充填物，大部分為顆粒支撐結構。一般情況下，凝灰巖分選好，碎屑顆粒多為點、線接觸，原生孔隙多。如果近源的熾熱的凝灰物質與濱湖—沼澤—熱泉相的有機質混合會瞬間生成液態烴，并就近充填到凝灰巖類原生孔隙中。油的早期充注不但使儲層抵抗了上覆地層的重力，減弱了機械壓實作用，而且使原生孔隙被很好的保存下來；同時使長石等碎屑被溶蝕，提高了巖石總孔隙度。另一方面，還可在鑄體薄片中清晰觀察到凝灰巖類中豐富的原生粒間孔、粒內孔以及強烈的方沸石溶蝕孔隙。該類巖石自淺到深其礦物組成和溶(熔)蝕作用具有相同強度，而且在相同深度上差異較大，也是正常埋藏成巖作用理論很難解釋的。

圖8 火燒山油田平地泉組烴源巖熒光特征a.紋層狀藻云巖在單偏光顯微鏡下顯示亮黃色的細紋層與淺褐色紋層,H263井，1 889.2 m(-)；b.為圖a的熒光片，顯示較強的熒光，成熟度較低，其中亮黃色細紋層的熒光更強；c.富含巖漿方解石的藻紋層在單偏光顯微鏡下顯示紅色,H263井，1 751.5m；d.為圖c的熒光片，在熒光顯微鏡下藻紋層顯示弱黃色熒光;e.巖漿碳酸巖層中夾淺褐黃色藻紋層(-)；f為e的熒光圖像，顯示藻紋層發黃色熒光，而碳酸巖層發綠色熒光,H262，1 644.1 m；g.淺褐色含凝灰質碎屑藻云巖，碳酸巖質碎屑呈紋層狀分布，層間被極薄的暗色層隔開, H263井，1 751 m；h.為g對應的熒光圖像，含油的泥質紋層發強烈黃色熒光，而碳酸巖質碎屑不發熒光。注：本文熒光均為藍光光源激發Fig.8 The fluorescence features of source rocks in Pingdiquan Formation, Huoshaoshan oilfield

3.4 干酪根碳同位素的意義

火燒山地區平地泉組38塊烴源巖樣品的干酪根的碳同位素分析結果為δ13C介于-19.84‰～-28.74‰，平均為-24.8‰，顯示出不同于常規的有機質生烴結果；另據陳建平等[15]的研究，準東地區平地泉組和博格達山南緣的蘆草溝組的碳同位素分別為-31.5‰和-19.5‰，多數小于-26‰，差異較大；原油碳同位素顯示五彩灣凹陷為-26‰，絕大多數大于-25‰。綜合上述并結合研究區沉積環境可以看出，研究區生烴母質可能主要來自高鹽度的湖泊。但是也出現了一些偏重的碳同位素，表明研究區的原油可能遭受了生烴母質(主要為微生物)的降解作用[18]，Lebedew實驗模擬微生物降解可使δ13C升高約2‰～5‰[18]。

4 結論

火燒山地區二疊紀時期發育與地球深部堿性—過堿性的超基性—中酸性巖漿—熱液活動相關的陸內裂谷盆地。該時期形成的兩類凝灰巖作為研究區重要的石油儲集層，不僅具有巖漿和熱液活動對烴源巖和儲集層的分布的控制作用特征，而且顯示出該類油藏具有獨特的生烴機理。深大斷裂和裂縫控制了巖漿和熱液流體的分布；碳酸巖漿及地幔流體提供的熱及豐富的營養物質促進了濱湖—沼澤—熱泉環境中藻類、微生物等生烴母質的繁盛；高豐度烴源巖快速形成但分布極不均勻；液態烴早期生成并進入凝灰巖中的原生粒間孔，抵抗了機械壓實作用；富含原生粒間孔的碳酸巖型凝灰巖和富含方沸石溶蝕孔的安山巖型凝灰巖控制了油的分布。