周靜毅，段文豪，劉明陽，全心怡

（中國石油化工股份有限公司上海海洋油氣分公司勘探開發(fā)研究院，上海 200120）

天臺西地區(qū)位于東海西湖凹陷保俶斜坡中南部，橫跨保俶斜坡和三潭深凹，總面積1 170 km2。北部緊鄰天外天、殘雪等油氣田及孤山含油氣構(gòu)造，具有優(yōu)越的含油氣條件。

天臺西工區(qū)緊鄰平湖構(gòu)造帶南端，東部緊貼蘇堤構(gòu)造帶，南部銜接初陽構(gòu)造帶，其成生、發(fā)育必定和相鄰構(gòu)造帶上的其它區(qū)塊有一定的相似性，同時(shí)由于所處的地理位置不同，與其它區(qū)塊的地質(zhì)特征必然也不相同。天臺西地區(qū)的沉積特征與其它地區(qū)類似，即發(fā)育有良好的生儲蓋層，尋找油氣藏的關(guān)鍵依然是尋找圈閉。工區(qū)內(nèi)部構(gòu)造不發(fā)育，主要有平南南端的御筆亭和凈心亭局部等構(gòu)造，斷塊型構(gòu)造及其它型式的構(gòu)造在天臺西地區(qū)不發(fā)育，尋找純構(gòu)造型的油氣藏從目前勘探狀況來看不太現(xiàn)實(shí)，因此，研究的重點(diǎn)為尋找與巖漿巖有關(guān)的復(fù)合型油氣藏。通過對該區(qū)的地質(zhì)認(rèn)識[1-2]及前期的二維地震資料解釋發(fā)現(xiàn)，工區(qū)內(nèi)存在較強(qiáng)烈的后期巖漿巖侵入，構(gòu)造巖漿活動(dòng)較為劇烈，火成巖規(guī)模較大，時(shí)代較新，巖體為中新世末期龍井運(yùn)動(dòng)或沖繩海槽運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物，可能對儲層的儲集性產(chǎn)生一定影響以及對早期形成的油氣藏具有改造作用。鑒于海上鉆探的高成本，對于與巖漿巖有關(guān)的圈閉評價(jià)，就顯得尤為重要。通過利用地震屬性對巖漿巖進(jìn)行準(zhǔn)確識別和刻畫，并開展與巖漿巖有關(guān)的圈閉研究，從而增加圈閉儲備。

1 巖漿巖的識別

1.1 巖漿巖反射特征

火成巖從類型上可以分為侵入巖和噴發(fā)巖，噴發(fā)巖直接噴出地表，故所含的熱量和上部揮發(fā)組分大量散失，僅對其下伏地層產(chǎn)生輕微的接觸變質(zhì)作用；而侵入巖由于沒有噴發(fā)出地表，對周圍的圍巖產(chǎn)生高溫影響較重。

天臺西三維工區(qū)火成巖十分發(fā)育，且噴發(fā)型和侵入型均較多，由于工區(qū)內(nèi)沒有鉆井，故在鉆井上沒有證實(shí)，但是在GSH-1井龍井組鉆遇一套17 m厚的玄武巖，在地震剖面上可以看到其地震特征為一套強(qiáng)振幅反射同相軸，其下無明顯的火山通道反射特征，測井效應(yīng)上表現(xiàn)為伽馬的低值異常和高電阻率的異常特征（圖1）。

天臺西三維工區(qū)噴發(fā)巖由于其速度、密度比圍巖大，故其與上下層沉積巖有較大的波阻抗差，一般表現(xiàn)為一套振幅較強(qiáng)的反射波同相軸，由于對其下部地層有一定的屏蔽作用，所以噴發(fā)巖的火山通道一般不易識別。而侵入巖有明顯的火山通道，通道內(nèi)部反射雜亂，振幅較弱，連續(xù)性差，外部形態(tài)為一煙囪的刺穿形態(tài)，火山通道頂部為一套振幅較強(qiáng)的蘑菇狀或板狀的反射軸。

圖1 GSH-1井玄武巖地震特征及測井解釋特征圖（曲線從左到右分別是DT曲線、GR曲線、DEN曲線）

從圖2地震剖面圖上可以看出巖漿沿?cái)嗔严蛏弦試姲l(fā)及侵入的形式進(jìn)入地層，規(guī)模大，單個(gè)巖體以不規(guī)則多邊形狀出現(xiàn)。在地震剖面上一般以丘狀、柱狀、蘑菇狀、似層狀等特殊反射結(jié)構(gòu)形態(tài)出現(xiàn)。從時(shí)頻分析結(jié)果可以看出地震剖面上紅色同相軸在時(shí)頻分析圖上對應(yīng)著強(qiáng)能量，火成巖表現(xiàn)為強(qiáng)振幅（圖3）。

1.2 利用地震幾何屬性識別巖漿巖

目前所提取的地震屬性大致可以分為物理屬性和幾何屬性兩種[5-6]。物理屬性是指能反映與地震波的傳播特征、巖性及油氣等各種物理參數(shù)相關(guān)的屬性，如三瞬屬性、波形屬性等，這些屬性的計(jì)算通常由單道時(shí)間序列的計(jì)算來完成；幾何屬性是指能反映地質(zhì)體空間幾何特征的屬性，通過計(jì)算道與道之間各種性質(zhì)的變化，從而達(dá)到判識地層或反射界面的空間連續(xù)性和傾向傾角等幾何特征。

1.2.1 相干屬性識別火成巖

火成巖在相干體切片上也有較清晰的反映，一般以黑麻餅形式表現(xiàn)（圖4）。

圖2 侵入型和噴發(fā)型巖漿巖

圖3 巖漿巖的時(shí)頻分析結(jié)果

圖4 相干切片

1.2.2 最大相似度傾角屬性識別巖漿巖

相似度的計(jì)算是由計(jì)算2個(gè)相鄰道之間的相關(guān)系數(shù)發(fā)展而來的可以計(jì)算多個(gè)相鄰道的相似程度，其定義為：

式中：S ( t )為t時(shí)刻的相似度值，是t時(shí)刻不同時(shí)間延遲的瞬時(shí)相似度值S ( t, τ )之和；N為計(jì)算相似度的時(shí)窗，其大小根據(jù)地震頻帶而定，一般選取40~80 ms，頻帶越寬，時(shí)窗越短；M為計(jì)算相似度所采用的相鄰地震道數(shù)目，選取時(shí)要考慮地震信噪比、反射界面彎曲程度和橫向連續(xù)性等，對于信噪比高、界面曲率小、連續(xù)性好的地震數(shù)據(jù)體，M值可取小一些，實(shí)際應(yīng)用中，一般分別在主測線方向和聯(lián)絡(luò)測線方向選取3~5個(gè)地震道即可達(dá)到較好的效果，選擇地震道太多會影響輸出結(jié)果的橫向連續(xù)性。fm為第m個(gè)地震道集數(shù)據(jù)；τ為時(shí)間延遲；相似度值反映了所計(jì)算的地震道與相鄰各道的相關(guān)程度，相似度越大說明地層橫向連續(xù)性越好。

在式（1）中，計(jì)算不同時(shí)間延遲τ下的瞬時(shí)相似度值可以獲取最大的一個(gè)S ( t, τ )，稱之為t時(shí)刻的最大相似度。設(shè)與最大相似度對應(yīng)的τ為τ0，τ0則反映所計(jì)算的地震道上下滑動(dòng)τ0個(gè)時(shí)間間隔后才能與相鄰地震道達(dá)到最好的相關(guān)，計(jì)算τ0與地震道間距的比值，該比值反映了地層傾角的相對大小，稱之為最大相似度傾角，用d ( t )表示。

從最大相似度傾角平面圖5可以看到火成巖的當(dāng)時(shí)噴發(fā)的火山口的位置，如紅圈內(nèi)箭頭所指的地方，指示著火成巖向上噴發(fā)所在的位置；同時(shí)在紅圈內(nèi)所看到的黑色邊界指示著火成巖橫向侵入的范圍。

從不同位置的地震剖面上（圖6）可以看出火成巖在縱向和橫向發(fā)育情況和最大相似度傾角能夠很好的對應(yīng)起來。L3 120地震剖面反映的是火成巖橫向侵入的邊界；L3 180地震剖面反映的是火山口位置和橫向侵入邊界；L3 220地震剖面反映的也是火成巖橫向侵入的邊界。

圖5 最大相似度傾角屬性

圖6 最大相似度傾角屬性及其對應(yīng)的地震剖面

2 巖體的形成時(shí)間

巖漿巖的活動(dòng)區(qū)域主要位于工區(qū)的中部和西部，在工區(qū)東部的凹陷部位幾乎沒有巖漿巖發(fā)育。以前的研究認(rèn)為[3]，在東海西湖凹陷喜山期是主要巖漿巖活動(dòng)期，根據(jù)巖體在地震剖面中出現(xiàn)的層段、形狀及侵蝕狀態(tài)，大部分為噴發(fā)巖或沿?cái)鄬訋С柿严稜罘植嫉那秩霂r。整個(gè)西湖凹陷巖漿巖的發(fā)育按形成時(shí)間的先后，分為喜山早、中、晚3個(gè)活動(dòng)期次[7-10]（表1）。

從地震資料解釋成果來看，斷裂活動(dòng)未對巖體造成任何破壞和影響，相反，巖體對斷層造成切割和破壞，這說明巖漿的侵入應(yīng)發(fā)生在斷裂系統(tǒng)形成之后。

喜山早期巖漿巖活動(dòng)于古新世—始新世，在剖面上未穿透始新統(tǒng)；喜山中期巖漿巖活動(dòng)于漸新世—中新世，在剖面上穿始新統(tǒng)、未穿中新統(tǒng)（圖7，未刺穿T2

0）；喜山晚期巖漿巖活動(dòng)于上新世—第四紀(jì)，在剖面上刺穿中新統(tǒng)（圖7，刺穿T20）。玉泉運(yùn)動(dòng)奠定了本工區(qū)的基本構(gòu)造格局，喜山晚期巖漿巖活動(dòng)對工區(qū)的構(gòu)造進(jìn)行了重塑，形成了斷裂和火成巖共同控制作用的斷塊構(gòu)造。由此，可推測巖漿活動(dòng)應(yīng)該發(fā)生在玉泉運(yùn)動(dòng)之后，而后來的龍井運(yùn)動(dòng)使得盆地發(fā)生整體區(qū)域的沉降，對構(gòu)造和巖漿的活動(dòng)影響非常小。喜山中期的巖體穿過T30反射層（地震反射界面與地層界面對應(yīng)關(guān)系見表1），以蘑菇狀、巖柱狀或?qū)訝畹炔灰?guī)則形態(tài)出現(xiàn)，分別以噴發(fā)和侵入的形式穿刺入各地層層序之中（圖7），活動(dòng)較為強(qiáng)烈，規(guī)模大；喜山晚期巖體穿刺T20波組進(jìn)入上新世地層之中或穿刺T20沿層面溢出，且T20以上斷裂系統(tǒng)不發(fā)育。因此，可以認(rèn)為巖體的形成時(shí)間為玉泉運(yùn)動(dòng)之后，龍井運(yùn)動(dòng)之前，即漸新世—中新世末時(shí)期。

表1 天臺西三維工區(qū)地震波組和地質(zhì)屬性表

圖7 天臺西地區(qū)火成巖發(fā)育的地震反射特征

3 與巖漿巖有關(guān)的圈閉

天臺西工區(qū)發(fā)育的構(gòu)造圈閉，以斷鼻/斷塊圈閉為主，受始新世斷陷時(shí)期北東向反向正斷裂系統(tǒng)的控制，在始新世發(fā)育一些小型的斷鼻構(gòu)造，中新世末伴隨著較強(qiáng)烈的巖漿活動(dòng)，使得早期形成的斷鼻構(gòu)造受巖體的侵入影響，形成受巖體與反向正斷層聯(lián)合控制的斷塊圈閉，因此，區(qū)內(nèi)的圈閉主要是巖體和斷層聯(lián)合遮擋形成的圈閉?？v向上，古新統(tǒng)、始新統(tǒng)寶石組、平湖組及漸新統(tǒng)花港組均有圈閉發(fā)育。各圈閉變化面積較大，最大圈閉面積達(dá)到33.5 km2，最小圈閉面積僅1.39 km2，主要發(fā)育與巖體有關(guān)的構(gòu)造圈閉有6個(gè)（表2），例如，凈心亭南構(gòu)造在始新世時(shí)期為面積較小的圈閉，由于后期巖漿巖的活動(dòng)最終形成以斷裂和巖體聯(lián)合形成的較大面積的斷塊圈閉。

表2 T32巖體與斷層聯(lián)合遮擋圈閉面積及幅度

4 巖漿巖活動(dòng)對成藏的意義

由于巖漿巖本身的致密性，可以作為良好的蓋層，同時(shí)對于從底部直通上來的巖漿巖巖株，也可作為側(cè)向封堵，與斷層聯(lián)合遮擋形成圈閉，對油氣的保存產(chǎn)生正面的影響。

天臺西工區(qū)內(nèi)圈閉多以斷裂和巖漿巖聯(lián)合形成的斷塊/斷鼻型圈閉為主，斷鼻圈閉形成于始新世，斷塊圈閉最終定型于中新世末。斷塊圈閉最終定型時(shí)期略晚于平湖組大量排烴時(shí)期，推測充注條件可能會受到一定影響。早始新世末，古新統(tǒng)、始新統(tǒng)寶石組、平湖組斷鼻圈閉形成，但面積較小，三潭深凹平湖組和寶石組烴源巖于漸新世末進(jìn)入生油高峰期，排出的油氣沿平湖組連續(xù)砂體和斷層持續(xù)充注進(jìn)入早期形成的斷鼻圈閉當(dāng)中，形成早期油藏，在巖漿巖的活動(dòng)過程中，會對早期形成的油氣藏有破壞作用，對原有的斷鼻圈閉進(jìn)行改造，形成以斷裂和巖體聯(lián)合形成的斷塊圈閉。之后，隨埋深增大，三潭深凹平湖組和寶石組烴源巖開始排氣，并在早中新世末達(dá)到排氣高峰，圈閉進(jìn)行充注，與早期油藏混合形成凝析氣藏（圖8）。

5 結(jié)論

（1）火成巖的巖石物理特征通過自然伽瑪、聲波曲線和電阻率曲線可以較好的反映出來；利用地震幾何屬性、相干切片、最大相似度傾角屬性可以清楚地揭示出巖漿巖的分布并對其進(jìn)行精細(xì)刻畫。

（2）天臺西地區(qū)的巖漿巖發(fā)育，主要分布在工區(qū)的中西部，東部凹陷幾乎沒有發(fā)育，縱向上從基底到中新統(tǒng)均有發(fā)育，噴出巖多于中新世發(fā)育。

（3）天臺西地區(qū)主要的圈閉是由巖體和斷層聯(lián)合遮擋形成的圈閉；圈閉的形成略晚于烴源巖的排烴高峰期，由于巖漿巖的活動(dòng)，工區(qū)內(nèi)以近源側(cè)向+垂向運(yùn)移組合、多期充注、后期調(diào)整、晚期成藏模式為主。

圖8 天臺西工區(qū)成藏模式圖

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