安達(dá)斷陷火山巖相地震識別方法及應(yīng)用

李紀(jì)鵬

（大慶油田有限責(zé)任公司勘探開發(fā)研究院,黑龍江大慶163712）

隨著松遼盆地油氣資源開發(fā)的不斷深入，特別是近年來在松遼盆地北部深部地層中發(fā)現(xiàn)大量天然氣并已投入工業(yè)生產(chǎn)，深部地層及其火山巖相的含油氣性越來越受到重視。安達(dá)斷陷處于徐家圍子斷陷帶北部，深部白堊系沙河子組至營城組廣泛發(fā)育火山巖，分布廣、厚度大，火山巖巖性、巖相復(fù)雜，基性火山巖、中性火山巖和酸性火山巖均有發(fā)育，針對該地區(qū)特殊的巖性和特殊的地質(zhì)條件，對火山巖儲層展開“縱向分期次、橫向分相帶”的精細(xì)研究，針對不同噴發(fā)期次的火山巖進(jìn)行巖相預(yù)測。

1 火山巖期次劃分

在盆地火山巖的相關(guān)研究中,期次是指一個噴發(fā)中心一次相對集中的(準(zhǔn)連續(xù))火山活動,在物質(zhì)成分、噴發(fā)方式及噴發(fā)強(qiáng)度的規(guī)律性變化過程中,所形成的一套相序上具有成因聯(lián)系的火山巖組合。火山巖期次劃分是本次火山巖相研究的基礎(chǔ)，根據(jù)安達(dá)斷陷火山巖地層研究的實(shí)際情況，火山巖期次劃分的地質(zhì)依據(jù)主要包括以下方法：①不同源性質(zhì)火山巖的分界面；②沉積巖層或火山沉積相的出現(xiàn)；③風(fēng)化殼。

根據(jù)上述原則和方法，將安達(dá)斷陷的火山巖劃分為以下三個噴發(fā)期次：期次一主要為酸性火山碎屑巖夾熔巖，沿徐西斷裂一側(cè)，火山巖分布較局限邊部主要為繼承性沉積相帶；期次二主要為中基性巖，沿徐西、徐東斷裂，在本區(qū)大面積分布；期次三主要為酸性巖夾少量中基性巖，發(fā)育在安達(dá)的南部。

2 火山巖地震反射特征

安達(dá)地區(qū)具有“多源、多期、錯疊”的火山巖噴發(fā)特征，火山巖巖性復(fù)雜，不同的巖性組合在地震剖面上應(yīng)具有不同的反射特征，根據(jù)鉆井揭示的各期次分布情況，總結(jié)出本區(qū)三個期次的地震反射特征如表1所示。

表1 三個期次的地震反射特征

3 火山巖相地震識別

3.1 火山巖相的分類

火山巖相是火山物質(zhì)的噴發(fā)類型、搬運(yùn)方式和定位環(huán)境與狀態(tài)，即其形成方式的總和。目前國內(nèi)外對于火山巖相劃分意見很不統(tǒng)一。有的以火山巖噴出時所處的環(huán)境劃分為陸相和海相、水上相和水下相；有的以火山噴發(fā)物距火山口遠(yuǎn)近劃分為近火山口相和遠(yuǎn)火山口相；有的根據(jù)火山噴發(fā)機(jī)制劃分為溢流相、爆發(fā)相、侵出相及火山沉積相等。根據(jù)實(shí)際工作需要，本文以噴發(fā)物距火山口遠(yuǎn)近和噴發(fā)物的產(chǎn)狀來劃分火山巖相，可分為：①火口相：巖性主要以爆發(fā)相的火山角礫巖為主；②近火口相：巖性主要以溢流相的安山巖和爆發(fā)相的火山角礫巖為主；③遠(yuǎn)火口相：巖性主要為爆發(fā)相的凝灰?guī)r及火山沉積相的沉凝灰?guī)r為主。

3.2 火山巖相的地震識別方法

3.2.1 相干體技術(shù)

相干體技術(shù)是指通過特殊算法對地震數(shù)據(jù)進(jìn)行求同存異，以突出那些不相干的數(shù)據(jù)，通過計(jì)算縱向和橫向上局部的波形相似性，可以得到三維地震相關(guān)性的估計(jì)值。在出現(xiàn)斷層、地層巖性突變、特殊地質(zhì)體的小范圍內(nèi)，地震道之間的波形特征發(fā)生變化，進(jìn)而導(dǎo)致局部的道與道之間相關(guān)性的突變。通過相干體切片，可以預(yù)測火山口區(qū)的分布范圍。

3.2.2 構(gòu)造趨勢面分析和三維可視化技術(shù)

地層界面的趨勢變化是區(qū)域構(gòu)造背景的反映，而在此背景上由于構(gòu)造運(yùn)動、沉積作用、壓實(shí)作用以及火山活動等原因?qū)е碌貙咏缑娴木植孔兓蛊鸹蛳掳肌Ｒ虼送ㄟ^對構(gòu)造趨勢面的分析，研究局部構(gòu)造起伏可以識別火山錐發(fā)育情況。三維可視化技術(shù)可以用來強(qiáng)化突出火山巖相帶的界線，通過各個參數(shù)的調(diào)整可以在縱向剖面上結(jié)合構(gòu)造趨勢面分析成果更加直觀地區(qū)分火山巖相（圖1）。

圖1 構(gòu)造趨勢面三維立體顯示

通過相干體和構(gòu)造趨勢面的分析結(jié)果，結(jié)合各期次的平面分布特征，預(yù)測了三個期次的火山巖相帶的平面分布特征。其中期次三主要分布在安達(dá)斷陷南部，構(gòu)造形態(tài)比較平緩，西厚東薄，火口相、近火口相、遠(yuǎn)火口相均有發(fā)育；期次二全區(qū)大面積分布，構(gòu)造形態(tài)表現(xiàn)為西低東高，火口相、近火口相、遠(yuǎn)火口相均有發(fā)育，西部以火口相和近火口相為主，東部主要為遠(yuǎn)火口相；期次一發(fā)育范圍較小，火山巖零星分布，規(guī)模小，主要為早期火山噴發(fā)間歇的沉積。

結(jié)合已鉆井資料分析，該區(qū)火口相和近火口相區(qū)儲集性能總體較好，按火山巖巖性、巖相，將安達(dá)斷陷分為三類勘探區(qū)帶：I類區(qū)主要是以火口相和近火口相為主的三期火山巖疊置區(qū)；Ⅱ類區(qū)主要是以遠(yuǎn)火口相和近火口相為主的期次二中基性巖，小火口且分散；Ⅲ類區(qū)主要是以遠(yuǎn)火口相為主的期次二中基性巖，無火口相。

4 結(jié)論

（1）根據(jù)井震標(biāo)定，安達(dá)斷陷可以分為三個噴發(fā)期次，期次一主要為酸性火山碎屑巖夾熔巖；期次二主要為中基性巖；期次三主要為酸性巖夾少量中基性巖；

（2）通過相干體切片可以較好地預(yù)測火山口區(qū)的分布范圍，安達(dá)斷陷的火山口區(qū)主要集中在安達(dá)斷陷西部；

（3）構(gòu)造趨勢面分析和三維可視化技術(shù)的同時應(yīng)用可以比較直觀地區(qū)分火山巖相帶的大體分布范圍；

（4）按火山巖巖性、巖相，安達(dá)斷陷可以分為三類勘探區(qū)帶，其中I類和Ⅱ類勘探區(qū)帶為下一步勘探有利區(qū)帶。