黃麗梅，李建明 (長江大學地球科學學院，湖北 荊州 434023)

馬達德 (中石油青海油田分公司勘探開發(fā)研究院，甘肅 敦煌 736202)

柴西南昆北地區(qū)基底花崗巖巖石學特征

黃麗梅，李建明 (長江大學地球科學學院，湖北 荊州 434023)

馬達德 (中石油青海油田分公司勘探開發(fā)研究院，甘肅 敦煌 736202)

近幾年來鉆井揭示柴西南昆北地區(qū)基底廣泛分布花崗巖?；◢弾r的主要礦物成分為石英、鉀長石、斜長石和黑云母等，次要礦物包括角閃石、白云母等。依據礦物成分可命名為二長花崗巖、正長花崗巖。巖石化學成分分析表明，巖石屬于過鋁的鈣堿性系列，巖石成因類型為MPG型，巖漿源于地殼上部的重熔，鋯石U-Pb年齡測定分別為(450.4±1.7)Ma、(467.0±4.0)Ma,屬加里東期與印支期的巖漿巖?；◢弾r的構造為塊狀構造，結構為半自形細-中晶質等粒結構，主要發(fā)育溶蝕、充填、碎裂與風化作用等成巖后生變化。該類型花崗巖是研究區(qū)一種新類型的油氣儲集巖。

柴西南；花崗巖；化學成分；成巖后生作用

柴達木中、新生代盆地的形成演化受控于基底的構造變動以及基底與周邊造山帶的相互作用。柴達木盆地基底包括前震旦紀結晶基底和震旦紀-三疊紀未變質和淺變質基底兩部分，屬于雙層基底[1]。盆地周緣分別被祁連山、昆侖山和阿爾金山所限，具有特殊的盆山構造格局和巖石圈板塊地球動力學背景。柴達木盆地的北西邊界是阿爾金斷裂，東北邊界為祁連山-南山逆沖斷層帶，南界為祁漫塔格逆沖斷層帶。二疊紀末期，松潘-甘孜-可可西里洋底開始向東昆侖-柴達木地體之下俯沖，導致東昆侖-柴達木地體二疊紀末抬升，南部火山噴發(fā)和花崗巖的侵入。與古生代火山活動相伴，東昆侖-柴達木地體發(fā)育廣泛的花崗巖侵入，中酸性侵入巖往往形成規(guī)模較大的巖基，侵入活動加里東期、海西期、印支期、燕山期均有[2-4]。

圖1 柴西南昆北地區(qū)基底結構與花崗巖基巖分布圖

柴西南區(qū)是柴達木盆地石油地質條件最好的地區(qū)之一，也是目前青海油田油氣勘探開發(fā)的主要地區(qū)。昆北斷階帶位于柴西南昆北逆沖帶南側祁漫塔格山前，該區(qū)處在昆侖山前，昆北斷裂下盤地層俯沖在上盤基巖之下，具典型的前陸盆地模式。近幾年來，柴西南昆北地區(qū)的大量鉆井勘探，眾多鉆井在結晶基底鉆遇了巖漿巖、變質巖類，查明了研究區(qū)基底結構與花崗巖分布情況(見圖1)，發(fā)現(xiàn)了基巖油藏的發(fā)育[5]。基底巖漿巖主要巖性為酸性侵入巖，通過分布并結合區(qū)域的區(qū)調資料，研究區(qū)巖漿巖為深成侵入巖，產狀為巖基，與圍巖成侵入接觸。

1 花崗巖成分

1.1礦物成分

根據昆北斷階帶鉆井過程中切12井、切11井、切121井、切10井、切401井巖屑、巖心薄片顯微鏡下的鑒定分析可知：花崗巖的主要礦物成分為石英、鉀長石、斜長石和黑云母等，其中暗色礦物包括黑云母、角閃石等。石英含量25%～35%，鉀長石含量30%～35%、斜長石含量20%左右，黑云母含量5%～15%。次要礦物主要為角閃石、白云母，含量1%～3%，角閃石只在個別井段出現(xiàn)。花崗巖副礦物主要有榍石、鋯石、綠簾石、綠泥石、磁鐵礦等。根據以上礦物的組合與含量的多少，可以將研究區(qū)花崗巖命名為二長花崗巖或正長花崗巖。巖石中見多種蝕變現(xiàn)象，蝕變程度各有不同，主要包括黑云母的綠泥石化、鉀長石的高嶺石化、斜長石絹云母化、長石鈉黝簾石化等。通過對切603井、切6井和切7井花崗巖ICP-MS單顆粒鋯石微區(qū)U-Pb同位素年齡測定和研究，分別獲得(450.4±1.7)Ma、(467.0±4.0)Ma的鋯石U-Pb同位素年齡，證明區(qū)內花崗巖時代為晚奧陶世，為加里東期巖漿的侵入。對切401井和切11井花崗巖ICP-MS單顆粒鋯石微區(qū)U-Pb同位素年齡進行研究，獲得(244.5±2.1)Ma的鋯石U-Pb同位素年齡，證明切4和切11構造花崗巖時代為早三疊世，屬于印支期的侵入。

1.2化學成分

昆北地區(qū)花崗巖巖石化學成分分析結果如表1所示。由表1可以看出，昆北斷階帶基地花崗巖的SiO2的含量相對穩(wěn)定，一般在65%左右，屬于酸性巖。研究區(qū)花崗巖巖石Al2O3含量在12.64%～14.55%，K2O含量3.66%～4.77%，Na2O含量3.01%～3.75%；K2O含量大于Na2O。 Al2O3的含量大于CaO+ K2O +Na2O的含量，屬于過鋁質巖石，總體巖石屬于過鋁的鈣堿性系列。FeOt/(FeOt+MgO)含量大部分在0.968～0.98。上述特征表明巖石成因類型為MPG型[6]，巖漿源于地殼上部的重熔。

表1 昆北斷階帶基底花崗巖化學成分分析表

2 花崗巖結構構造與成巖后生變化

2.1結構構造

花崗巖的構造為塊狀構造，巖石中各種礦物晶體顆粒分布均勻、結合較緊密、無定向排列，無氣孔或流紋構造，呈塊狀，包體以圍巖包體多見。結構特征按照礦物晶粒大小為細-中晶結構，晶粒粒徑一般為0.5～2mm，相對大小為等粒結構，其中偶見有鉀長石似斑晶，結晶程度為全晶質結構，形態(tài)為半自形粒狀。巖石中斜長石呈半自形板狀或粒狀晶，發(fā)育環(huán)帶構造、聚片雙晶，主要為中長石；鉀長石以它形晶為主，主要為微斜長石、微斜條紋長石；石英呈它形粒狀，石英普遍具波狀消光；黑云母呈板狀、片狀。

2.2成巖后生變化

花崗巖主要發(fā)育溶蝕、充填、碎裂與風化作用等成巖后生變化。

1)溶蝕作用 花崗巖中不穩(wěn)定的暗色礦物以及鋁硅酸鹽的長石類礦物等受環(huán)境條件的變化，地層水溶液的溶解發(fā)生結構元素的改變而形成孔隙。一般來說，基巖的溶蝕作用總是沿裂縫或解理縫進行的，裂縫具有雙重作用：儲集空間和滲流通道，使得礦物質元素發(fā)生遷移產生溶蝕。因此溶蝕作用對基巖儲層具有積極的意義，擴大了儲集空間，增加儲層物性，是基巖最有利的成巖后生作用。研究區(qū)基巖花崗巖在局部層段溶蝕作用發(fā)育相對較強，如切606井基巖取心段2127.9～2129.42m。

2)充填作用 已經形成的儲集空間，經過地層水溶液的部分飽和元素的沉淀，填充部分孔隙，對儲層來說起到負面影響，昆北油田基巖風化殼儲層主要為半充填裂縫，膠結物多為方解石，少量的石英、白云石和泥質等，充填作用強度中-弱等。

3)碎裂作用 主要是指基巖受構造應力作用而形成的裂縫而破裂。裂縫分為解理縫、構造縫、溶蝕縫和風化裂隙等4種：①解理縫。主要是長石類晶體的解理發(fā)育，在基巖表面經受構造應力或風化過程中，沿著解理面形成的縫。切603井花崗巖中大量存在該類解理縫，半充填或充填方解石等礦物，從熒光分析看具有明顯的發(fā)光特征，表明其經歷過油氣注入。②構造縫。花崗巖受到應力的作用形成的剪切或拉張縫，往往產生晶體的錯動或位移，具有明顯的切割特征，走向主要為北北東-南南西方向。如切606井花崗巖主要發(fā)育2期構造裂縫，一期主要為張性裂縫，充填物多，巖心上最大裂縫寬度1.5cm，裂縫角度大小各異，以垂直裂理或高角度斜交縫為主；另一期為剪切縫，數量少，裂面擦痕明顯，未有充填物或很少量的方解石等充填物，裂縫角度較小，屬于低角度縫，縫面規(guī)則，切割力較弱、延伸較短。③溶蝕縫?；鶐r中的相對不穩(wěn)定礦物成分受各種地層溶液的溶解，發(fā)生晶體結構的改變而形成溶蝕縫。研究區(qū)溶蝕縫主要沿早期構造縫發(fā)生，其邊緣不規(guī)則，在切601井、切606井、切4井、切12井等井測井FMI成像成果圖上裂縫明顯。④風化裂隙?；鶐r受地表物理和化學風化的作用使得巖石風化破碎產生大量風化裂隙。研究區(qū)基巖風化殼普遍發(fā)育這類裂隙，常見有泥質或方解石等礦物充填。

研究區(qū)花崗巖沿裂縫蝕變發(fā)育，包括云母綠泥石化、菱鐵礦化、長石鈉黝簾石化等。

4)風化作用 在地表各種地質營力的作用下，基巖形成風化殼，產生各種儲集空間，包括物理風化作用和化學風化作用。受古氣候條件的影響，結合下干柴溝組下段底部礫巖的特征，推測該區(qū)在該儲層砂巖沉積前的時期形成的風化殼主要以物理風化作用為主。因此，表現(xiàn)為裂縫系統(tǒng)十分發(fā)育，化學充填作用相對較弱的基巖風化殼體。

3 結 語

研究區(qū)巖漿源于地殼上部的重熔是碰撞構造環(huán)境下形成的，基底花崗巖分布廣泛。近幾年來，在昆北斷階上鉆探的切1井的基巖風化殼上見到氣測異常顯示。在相同的構造區(qū)塊鉆探的切4井、切401井、切402、切161井、切163井也在基巖風化殼見到氣測異常和油斑花崗巖。對切6井、切603井等井通過基巖取心，發(fā)現(xiàn)雜色花崗巖中裂縫發(fā)育，裂縫面見油斑。因此，開展柴西南地區(qū)基巖花崗巖的研究具有重要意義，尤其值得進一步開展基巖風化殼油藏成藏模式研究。

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[編輯] 李啟棟

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.03.013

P588.121

A

1673-1409(2012)03-N036-03

2012-01-26

黃麗梅(1985-)，女，2009年大學畢業(yè)，碩士生，現(xiàn)主要從事沉積學與巖石學方面的研究工作。

李建明(1962-)，男，1982年大學畢業(yè)，教授，現(xiàn)主要從事沉積學方面的教學與研究工作。