楊凱凱, 邊偉華, 王璞珺, 馮玉輝, 李 昭, 張?jiān)鰧? 劉曉康

(1.吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,吉林長春 130061; 2.沈陽師范大學(xué)古生物學(xué)院,遼寧沈陽 110034;3.中國地質(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心,北京 100083; 4.中國石化勝利油田分公司油氣勘探管理中心,山東東營 257017)

火山巖氣孔的充填作用主要表現(xiàn)為原生氣孔被次生礦物所充填而形成杏仁體。國內(nèi)外針對(duì)氣孔充填作用的研究主要包括杏仁體類型描述、杏仁體的成因研究以及氣孔充填的儲(chǔ)層意義3個(gè)方面。杏仁體類型的研究以國內(nèi)學(xué)者的研究較為典型[1-2],根據(jù)充填礦物成分的差異將杏仁體分為單成分杏仁體和復(fù)成分杏仁體兩種,進(jìn)一步根據(jù)充填礦物成分的差異將其分為若干種類型。杏仁體成因的研究相對(duì)較多,也是目前爭(zhēng)議最大的一個(gè)方面。國內(nèi)外學(xué)者針對(duì)不同地區(qū)火山巖中的杏仁體進(jìn)行研究,提出了不同的成因理論,可歸納為3種類型:第一種為準(zhǔn)同生期成因[3-4];第二種為后生成因[1-2,5-7];第三種為原生火山玻璃固態(tài)下水合或蝕變[1]。相對(duì)于前兩方面而言,氣孔充填的儲(chǔ)層意義是研究最多的,尤其是隨著中國2000年以來火山巖油氣勘探取得重大突破以來,充填作用作為影響火山巖儲(chǔ)層物性的影響因素而得到了廣泛的研究[4,8-13],學(xué)者一致認(rèn)為充填作用對(duì)火山巖儲(chǔ)層孔隙度和滲透率的破壞性明顯,但是這些研究多為定性說明,并沒有對(duì)充填作用的影響進(jìn)行量化表征。準(zhǔn)噶爾盆地火山巖儲(chǔ)層勘探開展較早,可追溯至1957年。1994年以來在石炭系巴塔瑪依內(nèi)山組火山巖中先后發(fā)現(xiàn)了石西油田、五彩灣氣田、克拉美麗氣田等大型油氣田。隨著勘探的深入,充填作用也得到了較多的研究[12]。這些研究大多集中于氣孔充填儲(chǔ)層意義的定性分析,針對(duì)氣孔充填類型、成因的研究相對(duì)較少。筆者以準(zhǔn)噶爾盆地東部石炭系巴塔瑪依內(nèi)山組火山巖為研究對(duì)象,通過薄片鑒定、電子探針、地質(zhì)溫度計(jì)以及面孔率分析等手段,對(duì)巴塔瑪依內(nèi)山組火山巖氣孔的充填礦物類型、杏仁體成因以及充填作用的儲(chǔ)層意義進(jìn)行研究,為杏仁體成因理論的建立和巴塔瑪依內(nèi)山組火山巖儲(chǔ)層勘探提供依據(jù)。

1 取樣位置及研究方法

研究的火山巖樣品取材于準(zhǔn)噶爾盆地東部隆起區(qū)鉆遇巴塔瑪依內(nèi)山組火山巖的典型鉆井和雙井子巴塔瑪依內(nèi)山組建組剖面,研究區(qū)、鉆井和剖面位置如圖1所示。

第二，作業(yè)假做。作業(yè)假做分兩種情況。一部分學(xué)生直接照抄別的同學(xué)的作業(yè)，從來不自己思考。沒有知識(shí)在自己頭腦的加工過程，這樣自己只是做了一次沒有含金量的搬運(yùn)工。另一部分學(xué)生很認(rèn)真，作業(yè)自己完成，卻不懂學(xué)習(xí)方法。在做作業(yè)的過程中，參考教材，查閱課堂筆記。這樣完成的作業(yè)，沒有脫離筆記教材的幫助，其實(shí)不算自己完成，最后導(dǎo)致的結(jié)果是，平時(shí)做題都會(huì)，考試脫離了筆記的幫忙，什么都不會(huì)。長此以往，對(duì)孩子積極性打擊極大。

首先通過手標(biāo)本鑒定,選定孔隙發(fā)育部位,磨制光學(xué)薄片,使用奧林巴斯BX51偏光顯微鏡,進(jìn)行充填物巖礦鑒定,并使用奧林巴斯DP71相機(jī)拍攝顯微圖像;在此基礎(chǔ)上,選取杏仁體發(fā)育、充填礦物類型多且多期充填的樣品,磨制電子探針薄片,噴碳,使用JXA-8230電子探針儀器進(jìn)行不同充填物的礦物成分分析,最終確定氣孔充填物的礦物類型。測(cè)試過程加速電壓為20 kV,電子束束流為2×10-8A。

此外選取典型火山巖樣品進(jìn)行鑄體薄片制作,對(duì)巴塔瑪依內(nèi)山組火山巖儲(chǔ)層的氣孔充填率進(jìn)行研究。面積的計(jì)算采用CorelDraw X4軟件進(jìn)行,首先在單偏光照片下圈定氣孔未被充填部分(鑄體部分)面積,其次在正交偏光下圈定氣孔的總面積,然后使用面積插件GetArea X4.gms對(duì)兩部分面積進(jìn)行分別計(jì)算,最后計(jì)算充填率,公式為

式中,φ為充填率;S1為未充填部分(鑄體部分)面積,μm2;S為氣孔總面積,μm2。

2 巴塔瑪依內(nèi)山組火山巖氣孔充填類型

在拍攝《秋菊打官司》時(shí)，電影里有個(gè)雪景，追求極致的張藝謀，堅(jiān)持要用自然雪景，也就是說，在零下二三十度的氣溫下，鞏俐要在雪里完成一切動(dòng)作。鞏俐尊重導(dǎo)演的安排，結(jié)果戲拍完了，她也直接在雪地里暈倒了。在《西游記之孫悟空三打白骨精》中，為了更好地詮釋角色，她提前看了許多國內(nèi)外關(guān)于妖精、吸血鬼的書，還自創(chuàng)了“無呼吸表演”。“觀眾看不到白骨精的呼吸，因?yàn)檠恍枰@些。”

如所周知，馬克思恩、格斯在19世紀(jì)40、50年代創(chuàng)立和鞏固唯物史觀時(shí)期，面臨的是批判神創(chuàng)造歷史、絕對(duì)精神創(chuàng)造歷史、抽象的人創(chuàng)造歷史之類觀點(diǎn)的艱巨任務(wù)，他們?cè)陉U述唯物史觀時(shí)，強(qiáng)調(diào)的側(cè)面只能是生產(chǎn)力對(duì)生產(chǎn)關(guān)系、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)對(duì)上層建筑的決定作用。只有這樣，才能為為理解整部人類歷史建立一個(gè)認(rèn)識(shí)框架，才能有根據(jù)地把人類歷史看作自然歷史過程，從而從根本上駁倒唯心史觀的種種論說。

圖2 巴塔瑪依內(nèi)山組火山巖杏仁體Fig.2 Amygdales in volcanic rocks of Batamayineishan Formation

杏仁體編號(hào)測(cè)試點(diǎn)化學(xué)成分/%SiO2MgOAl2O3Na2OK2OCaOMnOFeOSrOCO2礦物類型ZS95-1(圖2(a))197.21—1.40——0.38————石英299.56————0.24————石英3100.00—————————石英ZS171-1(圖2(b))156.516.066.50—12.600.28—17.80——綠鱗石257.707.023.20—12.90——19.04——綠鱗石ZS174-4(圖2(c))195.66—1.75—0.710.63—1.23——石英277.59—15.472.350.424.16————方沸石ZS109-2(圖2(d))10.88————61.341.870.88—35.03方解石2100.00—————————石英3100.00—————————石英ZS174-1(圖2(e))193.95—1.80—1.390.46—2.41——石英234.0519.8915.31—0.341.070.8928.47——皂石398.29—1.11—0.290.32————石英ZB98-2(圖2(f))135.5512.2417.83—0.390.810.2331.97——皂石2100.00—————————石英3— ————69.161.972.30—26.57方解石4100.00—————————石英598.06—0.70——0.24—0.99——石英ZS144-4(圖2(g))198.47—1.00—0.220.31————石英247.5115.8112.32—4.441.520.7017.70——綠泥石3100.00—————————石英ZS144-2(圖2(h))196.68—1.41—0.680.37—0.86——石英257.186.405.94—12.920.50—17.07——綠鱗石341.2023.8913.95—0.501.250.9218.30——皂石ZS144-3(圖2(i))157.806.216.35—12.850.32—16.47——綠鱗石243.4818.7113.95—2.592.16—19.10——綠泥石3100.00—————————石英ZS141-2(圖2(j))140.6116.9815.37—0.671.64—24.74——皂石267.381.5618.13—0.727.68—1.533.01—菱沸石ZS144-1(圖2(k))155.859.849.51—9.540.80—14.46——綠鱗石240.0721.6514.24—1.062.30—20.68——綠泥石337.4923.8515.83—0.370.8181.0220.59——皂石ZS170-3(圖2(l))158.506.858.24—11.470.87—14.07——綠鱗石246.2324.4410.88—0.341.30—16.81——皂石

2.1 單成分杏仁體

單成分杏仁體組成礦物類型有石英(圖2(a))和綠鱗石(圖2(b))兩種。其中石英杏仁體可見多期次充填的現(xiàn)象。例如杏仁體ZS95-1,氣孔中充填物根據(jù)顏色不同可識(shí)別出3期充填,電子探針檢測(cè)發(fā)現(xiàn)各期成分一致,均為SiO2(圖2(a),表1)。

2.2 復(fù)成分杏仁體

相對(duì)于單成分杏仁體,復(fù)成分杏仁體在巴塔瑪依內(nèi)山組火山巖中更常見。根據(jù)組成礦物的不同將巴塔瑪依內(nèi)山組火山巖常見的復(fù)成分杏仁體分為以下10種(圖2、表1)。

(1)石英→沸石:由杏仁體壁至中心,充填礦物依次為石英和方沸石,石英呈微晶顆粒狀,緊貼孔壁生長,方沸石則呈放射狀(圖2(c))。

(2)方解石→石英:充填礦物為方解石和石英。方解石顏色較深,可能是含少量Mn和Fe的緣故,石英根據(jù)顏色不同可分為兩期,成分均為SiO2(圖2(d))。

(3)石英→皂石→石英:緊貼杏仁體壁生長的為無色微晶狀的石英,杏仁體中部為土灰色放射狀石英,兩者之間為黃色集合體狀皂石。電子探針分析結(jié)果顯示石英含少量的Al、Ca和Fe元素(圖2(e))。

(4)皂石→石英→方解石→石英:杏仁體壁至中心依次為皂石、石英、方解石和石英。方解石含少量Mn和Fe元素,中心部位的石英含Al、Ca和Fe(圖2(f))。

(5)綠泥石→石英:杏仁體邊部生長綠泥石,內(nèi)部生長石英。鏡下可見杏仁體被裂縫貫穿,裂縫和杏仁體內(nèi)部成分一致,均為SiO2,含少量Al、K和Ca等元素(圖2(g))。

杏仁體形成溫度的確定方法主要有2種:利用石英和方解石等充填礦物內(nèi)的流體包裹體來確定[3,5,16-17];利用電子探針測(cè)定充填礦物綠泥石的成分?jǐn)?shù)據(jù),然后使用綠泥石地質(zhì)溫度計(jì)來確定[2,18]。本次研究采用后者對(duì)巴塔瑪依內(nèi)山組杏仁體形成溫度進(jìn)行確定。

(7)綠鱗石→綠泥石→石英:杏仁體內(nèi)礦物均呈環(huán)帶狀生長,由杏仁體壁至內(nèi)部依次為綠鱗石、綠泥石和石英。綠鱗石呈綠色,厚度較小。中部的綠泥石呈黃色,呈微晶集合體狀;內(nèi)部的石英結(jié)晶較好,正交偏光下單個(gè)晶體內(nèi)光性均一(圖2(i))。

(8)皂石→沸石:可見皂石沿杏仁體壁生長,內(nèi)部為菱沸石。皂石顏色為棕褐色,菱沸石呈致密狀,正交偏光鏡下可見非均一消光的現(xiàn)象(圖2(j))。

(9)綠鱗石→綠泥石→皂石:杏仁體壁生長的為綠鱗石,呈綠色,厚度很小;杏仁體內(nèi)部為黃色花朵狀皂石,結(jié)晶好;兩者之間為黃色綠泥石(圖2(k))。

(10)綠鱗石→皂石:杏仁體壁為放射狀綠鱗石;內(nèi)部為皂石,皂石呈集合體狀(圖2(l))。

3 討 論

3.1 火山巖杏仁體成因探討

目前杏仁體形成的流體和物質(zhì)來源仍然是一個(gè)存在爭(zhēng)議的問題,存在3種截然不同的觀點(diǎn):第一種觀點(diǎn)認(rèn)為其形成于封閉體系下的巖漿期熱液沉淀結(jié)晶,所需離子來源于杏仁體宿主巖石高溫高壓下的元素遷移,杏仁體邊部通?？梢娢g變暈[3];第二種觀點(diǎn)認(rèn)為杏仁體與后生流體的沉淀結(jié)晶作用有關(guān),后生流體對(duì)宿主巖石的溶蝕或蝕變?yōu)樾尤鼠w的形成提供了所需的各種離子[1,5-6];第三種觀點(diǎn)將復(fù)成分杏仁體的成因歸結(jié)于原生火山玻璃固態(tài)下水合或蝕變,通常在杏仁體中部可見殘余的火山玻璃[1]。前兩種觀點(diǎn)的主要區(qū)別為杏仁體是否處于封閉體系下,即是否存在裂縫作為流體循環(huán)的通道,第三種觀點(diǎn)的典型特征為杏仁體保留火山玻璃的原始形態(tài)且杏仁體中部通?？梢姎埓娴幕鹕讲ＡУ任镔|(zhì)。

管理層能力。借鑒 Dermerjian等 （2012）［15］提出的DEA-Tobit模型度量管理層能力。首先運(yùn)用DEA方法計(jì)算企業(yè)運(yùn)營效率，其中產(chǎn)出指標(biāo)為主營業(yè)務(wù)收入 （Sales）；投入指標(biāo)為主營業(yè)務(wù)成本 （Cost）、管理與銷售費(fèi)用之和 （Sama）、固定資產(chǎn)凈值 （PPE）、無形資產(chǎn)凈值 （Instan）、研發(fā)費(fèi)用 （R＆D）、商譽(yù)GW），計(jì)算如下式：

(6)石英→綠鱗石→皂石:杏仁體由石英、綠鱗石和皂石組成。杏仁體壁生長石英,內(nèi)為綠鱗石,中部為花朵狀皂石,皂石被綠鱗石分割。石英含少量Al、K、Ca和Fe等元素(圖2(h))。

綜合手標(biāo)本鑒定、薄片觀察和電子探針分析,發(fā)現(xiàn)火山巖氣孔充填在巴塔瑪依內(nèi)山組火山巖中發(fā)育普遍,充填類型多樣,充填產(chǎn)物包括單成分杏仁體和復(fù)成分杏仁體兩種。單成分充填礦物主要為石英和綠鱗石等。復(fù)成分充填礦物包括石英、沸石、方解石、綠鱗石、綠泥石、皂石等(圖2、表1)。

Battaglia[19]在對(duì)埃塞俄比亞裂谷、加勒比海、意大利等地區(qū)地?zé)崽锏木G泥石進(jìn)行X射線衍射研究過程中發(fā)現(xiàn),綠泥石面網(wǎng)間距d001和結(jié)晶溫度之間存在很好的線性關(guān)系d001=14.379-0.001T。式中，d001為綠泥石面網(wǎng)間距,?;T為結(jié)晶溫度,℃。如果沒有進(jìn)行X射線衍射分析,利用Rausell-Colom 等[20]提出,后經(jīng)Nieto[21]修正的關(guān)系式d001=14.339-0.115 5x(A1Ⅳ)-0.020 1x(Fe2+)。式中,x(AlIV)代表綠泥石單位晶胞中4次配位的鋁Al的個(gè)數(shù);x(Fe2+)代表綠泥石中Fe2+的個(gè)數(shù)?？梢詫㈦娮犹结様?shù)據(jù)(表1)轉(zhuǎn)變?yōu)閐001。由于電子探針無法區(qū)分Fe2+和Fe3+,且綠泥石中Fe2+占比大于Fe總量的95%[22-23],因此本次研究忽略Fe3+的影響。研究區(qū)杏仁體中綠泥石結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算結(jié)果如表2所示(以單位晶胞中含14個(gè)氧原子數(shù)為基準(zhǔn))。

普陀區(qū)桃浦鎮(zhèn)北環(huán)水系長度約為3500m，寬度為8～18m，水域面積為 4.1×104m2，水域深度為 0.7～2.5m。在對(duì)水質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)由于受到多年工業(yè)廢水、生活污水以及雨污混流等因素的影響，導(dǎo)致水域內(nèi)的污染物嚴(yán)重積累，河水的流動(dòng)性相對(duì)較差，甚至出現(xiàn)季節(jié)性“黑臭”的問題，嚴(yán)重影響了城市美觀。雨季時(shí)，會(huì)有大量的雨水和污水流入，經(jīng)過2015年清淤處理后，雖然可以接納一定點(diǎn)源以及面源污染物，但仍有大量的污染物進(jìn)入河道內(nèi)，影響了河道排污口的排污效果。實(shí)地考察結(jié)果顯示，河道內(nèi)依然有少量魚群存活，河道兩側(cè)有少量挺水植物生長，整個(gè)河道內(nèi)并無任何沉水植物生長。

建好鄉(xiāng)級(jí)土地利用總體規(guī)劃圖工程模板后，需對(duì)裁切好的分鄉(xiāng)鎮(zhèn)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行批量數(shù)據(jù)鏈接修復(fù)，如果在每個(gè)相關(guān)的地圖文檔中手動(dòng)進(jìn)行更改，會(huì)異常麻煩且容易出錯(cuò)。

表2 綠泥石結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算結(jié)果

通過計(jì)算可得,研究區(qū)綠泥石形成溫度介于84.7～123.6 ℃。前人研究成果也表明,氣孔充填的石英和方解石是低溫環(huán)境下(50～200 ℃)形成的[5-6,16-17,24],大量沸石族礦物的穩(wěn)定溫度小于150 ℃[2,7]。前已述及,巴塔瑪依內(nèi)山組火山巖氣孔充填礦物包括石英、綠鱗石、綠泥石、皂石、沸石、方解石, 由于礦物結(jié)晶順序?yàn)閺目妆谥量變?nèi)依次進(jìn)行,且溫度逐漸降低的過程,因此硅質(zhì)、綠泥石和沸石的形成溫度一定程度上可以代表研究區(qū)杏仁體的形成溫度。綜合來看,研究區(qū)杏仁體形成于低溫?zé)嵋涵h(huán)境下。

3.1.2 杏仁體的成因模式

4.4.1 預(yù)約時(shí)段和人數(shù) 因?yàn)榛颊咛厥庥盟幮枨蟆⒓本?、照顧老弱病殘患者、?jié)假日等情況，系統(tǒng)可以根據(jù)需要適時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整預(yù)約的時(shí)間段和預(yù)約人數(shù)。點(diǎn)擊系統(tǒng)菜單下的“預(yù)約設(shè)置”，再點(diǎn)擊“設(shè)置時(shí)段”，在該窗口，可以添加、修改、刪除時(shí)段，也可以對(duì)選中時(shí)段的最高人次限額做調(diào)整，點(diǎn)擊“確認(rèn)”即保存修改。另外有的患者因?yàn)槟承┚壒什荒馨凑疹A(yù)約的時(shí)間輸液，系統(tǒng)提供修改或者取消預(yù)約的功能。具體操作是:刷卡在預(yù)約列表中找到該患者，點(diǎn)擊“修改預(yù)約”，可以修改全部預(yù)約日期，也可以修改某一天的預(yù)約日期時(shí)段。這一措施減少了輸液患者的爽約，提升了輸液預(yù)約的資源空間。

因?yàn)镺A = OB = 1,所以△OAB為等腰三角形.取AB中點(diǎn)M,連結(jié)OM,則OM為∠AOB的平分線,因此OM是鏡面的垂線.又OI是水平面的垂線,所以,OI與OM所成的角∠IOM即為鏡面與水平面所成的角.取BH中點(diǎn)N,連結(jié)MN,可知∠OMN = ∠IOM.

火山巖杏仁體形成的過程可分為2個(gè)階段:首先是氣孔的形成;其次為流體在氣孔內(nèi)的沉淀結(jié)晶[5-6],即氣孔的充填過程。氣孔是熔漿在噴出地表時(shí)隨溫度與壓力降低其中的揮發(fā)份逸出而形成的[3,5],其往往分布于熔巖流的上部,伴生大量的微裂縫[14-15],氣孔為杏仁體的形成提供了空間,微裂縫則可以充當(dāng)杏仁體形成的物質(zhì)運(yùn)移通道。杏仁體的充填過程則是一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的問題,需要根據(jù)具體情況進(jìn)行分析。其中杏仁體形成溫度、物質(zhì)來源的確定是還原杏仁體成因的關(guān)鍵。

研究區(qū)巴塔瑪依內(nèi)山組火山巖形成于石炭紀(jì),在3億多年的地質(zhì)歷史中,發(fā)生了不同程度的蝕變[25],而蝕變的發(fā)生伴隨著溶蝕作用的進(jìn)行[9]。這與研究區(qū)杏仁體宿主巖石的特征相符,即蝕變和溶蝕作用大量發(fā)生。單偏光下可見大量的蝕變現(xiàn)象,如斜長石黏土化、輝石綠泥石化、橄欖石皂石化等蝕變類型(關(guān)于蝕變的具體成果另文發(fā)表);電子探針背散射照片則顯示斑晶和基質(zhì)表面存在大量溶蝕孔(圖3)。同時(shí),無論單偏光照片,還是電子探針背散射照片均顯示杏仁體周圍分布大量的微裂縫(圖2(c)、(d)、(e)、(g)、(h)、(j)和圖3)。

老道看王祥一臉陰郁，隱約猜到了王祥的心思，接口說：“小伙子你也別灰心，賣古董，全憑一張嘴，只要你把這樁生意交給我，保管死的也給你說成活的?！?/p>

3.1.1 杏仁體的形成溫度

由于研究區(qū)杏仁體內(nèi)未見火山玻璃,且杏仁體形態(tài)多呈橢圓形,與火山玻璃的形態(tài)也不符,因此劉萬洙等[1]提出的杏仁體形成于原生火山玻璃固態(tài)下水合或蝕變的觀點(diǎn)可能并不適合研究區(qū)。此外杏仁體邊部發(fā)育溶蝕孔和微裂縫,且與外界存在溝通,這與巖漿期熱液沉淀結(jié)晶模式所需的封閉體系不符,在杏仁體邊部也未見蝕變暈等特征,結(jié)合杏仁體充填礦物全部為低溫礦物的事實(shí),可以排除杏仁體在巖漿溫度下形成的可能性[6]。因此杏仁體形成于巖漿期熱液沉淀結(jié)晶的觀點(diǎn)也一般可以排除。綜上所述,筆者更傾向于杏仁體形成于后生流體的沉淀結(jié)晶。研究區(qū)杏仁體形成的具體過程可以歸納為:①由于巖漿中揮發(fā)分氣體的逸出,在巖石頂部形成了大量的氣孔和微裂縫[14-15],這為杏仁體的形成提供了空間和物質(zhì)運(yùn)輸通道(圖4(a));②宿主巖石在后期低溫流體的作用下,礦物和基質(zhì)發(fā)生溶蝕、蝕變,使流體中富集了Fe2+、Ca2+、Mg2+、Si2+、K+等離子[5],從而為杏仁體中充填礦物的形成提供了物質(zhì)來源(圖4(b));③富含離子的流體隨溫度的降低逐漸由孔壁至孔內(nèi)沉淀結(jié)晶,從而形成了杏仁體(圖4(c))。

圖3 巴塔瑪依內(nèi)山組杏仁體邊部溶蝕孔和微裂縫發(fā)育特征Fig.3 Characteristics of dissolution pores and microfractures at edge of amygdales in Batamayineishan Formation

這一后生成因模式同樣具有礦物學(xué)的證據(jù)來支撐。前已述及,綠鱗石是巴塔瑪依內(nèi)山組火山巖杏仁體中一種常見充填礦物。綠鱗石成因主要包括2種:①海水作用下,中基性火山巖發(fā)生蝕變形成,海水為綠鱗石的形成提供所需離子[26-27];② 陸相環(huán)境下形成,所需離子來源于鐵鎂質(zhì)礦物的蝕變[2,28]?？紤]到巴塔瑪依內(nèi)山組火山巖形成于后碰撞伸展背景下[29],卡拉麥里洋盆早已閉合,海水不可能對(duì)其產(chǎn)生影響,因此可以確定綠鱗石形成于陸相環(huán)境下,火山玻璃、鐵鎂質(zhì)礦物的蝕變?yōu)槠湫纬商峁┝怂璧腒+、Mg2+、Fe2+、Al3+等離子,即氣孔中充填的綠鱗石形成于蝕變之后,是富含離子的后生流體在氣孔內(nèi)沉淀結(jié)晶的結(jié)果。此外電子探針分析結(jié)果顯示,部分杏仁體內(nèi)的方解石除含有Ca、C和O等元素外,含有少量Fe、Mn等元素(表1,ZS109-2,測(cè)試點(diǎn)1);部分杏仁體內(nèi)石英除含Si和O外,還略微富集Al和Ca等元素(表1,ZS95-1,測(cè)試點(diǎn)1和2),這些現(xiàn)象同樣可能與火山物質(zhì)的蝕變有關(guān)。

圖4 巴塔瑪依內(nèi)山組火山巖杏仁體成因模式Fig.4 Geological genesis model of amygdales in Batamayineishan Formation

3.2 氣孔充填的儲(chǔ)層意義

充填作用是影響火山巖儲(chǔ)層物性特征的一種重要的成巖作用。充填作用使得原生氣孔儲(chǔ)集空間體積變小,導(dǎo)致儲(chǔ)層物性變差[4,8-12]。這已經(jīng)成為學(xué)界的共識(shí),但是目前針對(duì)充填作用儲(chǔ)層意義的研究,往往都是定性分析,無法滿足火山巖儲(chǔ)層量化研究的需要。本次研究通過對(duì)氣孔充填率的研究,定量表征了巴塔瑪依內(nèi)山組氣孔充填作用的儲(chǔ)層意義。

本次研究共計(jì)磨制30個(gè)鑄體薄片,這些鑄體薄片內(nèi)共計(jì)發(fā)育464個(gè)氣孔。氣孔孔徑主要介于0.3～7.9 mm,集中于0.9～1.7 mm。所有的氣孔都發(fā)生了充填,其中326個(gè)完全被充填,占比70.2%,其余的138個(gè)(29.8%)氣孔也發(fā)生了不同程度的充填(圖5(a)),最低充填率為33.8%,最高充填率為99.2%,平均充填率為82.6%,同時(shí)充填率高的氣孔數(shù)量明顯多于充填率低的氣孔數(shù)量(圖5(b))。整體來看,94.5%的原生氣孔儲(chǔ)集空間喪失。說明巴塔瑪依內(nèi)山組火山巖的原生氣孔遭受了強(qiáng)烈的充填作用改造,很難作為巴塔瑪依內(nèi)山組火山巖儲(chǔ)層的主體儲(chǔ)集空間,這是與松遼盆地火山巖儲(chǔ)層的明顯差別[30],這也解釋了為何準(zhǔn)噶爾盆地原狀火山巖儲(chǔ)集層物性差,一般不能形成有效儲(chǔ)集層,大量的油氣儲(chǔ)存在風(fēng)化殼內(nèi)[31]。

圖5 巴塔瑪依內(nèi)山組火山巖氣孔充填率定量表征及剩余儲(chǔ)集空間特征Fig.5 Quantitative characterization of vesicle filling and residual reservoir space

雖然氣孔充填作用在一定程度上使巴塔瑪依內(nèi)山組火山巖儲(chǔ)層的原生儲(chǔ)集空間明顯減少,但是并不意味著其儲(chǔ)集能力的完全喪失。因?yàn)榧词箽饪滓呀?jīng)被全部或部分充填,氣孔充填后殘存的杏仁體內(nèi)孔(圖5(c))、杏仁體收縮孔(圖5(d))仍然可能具有一定的儲(chǔ)集性能[32],均可以作為油氣的有效儲(chǔ)集空間而存在。在準(zhǔn)噶爾盆地東部隆起區(qū)北三臺(tái)凸起的北402井安山巖中就發(fā)現(xiàn)了杏仁體內(nèi)孔的油氣顯示(圖5(c)),這是杏仁體內(nèi)孔可以作為有效儲(chǔ)集空間存在的最直接證據(jù)。此外各種成巖作用并不是孤立存在的,因?yàn)槌涮钭饔玫陌l(fā)生往往伴隨著熱液等流體的參與,從而使火山巖儲(chǔ)層處于開放體系中[9],流體在氣孔內(nèi)沉淀結(jié)晶的同時(shí),也伴隨著溶蝕作用和蝕變作用的進(jìn)行,溶蝕和蝕變作用在此過程中產(chǎn)生的基質(zhì)溶蝕孔、晶內(nèi)溶蝕孔(圖5(e))以及杏仁體內(nèi)溶蝕孔(圖5(f))會(huì)在一定程度上對(duì)氣孔體積的減少起到補(bǔ)償作用。

4 結(jié) 論

(1)巴塔瑪依內(nèi)山組火山巖氣孔充填礦物有石英、方解石、沸石、綠鱗石、綠泥石、皂石等?？煞譃閱纬煞中尤鼠w和復(fù)成分杏仁體兩種,以復(fù)成分杏仁體為主,單成分杏仁體少見。

(2)巴塔瑪依內(nèi)山組杏仁體為后生低溫流體成因,成因模式包括:氣孔和微裂縫形成,為杏仁體的形成提供了空間和物質(zhì)運(yùn)移通道;宿主巖石在后期低溫流體的作用下發(fā)生溶蝕、蝕變,為杏仁體的形成提供了物質(zhì)基礎(chǔ);富含離子的低溫流體在氣孔內(nèi)沉淀結(jié)晶形成杏仁體。

(3)充填作用使火山巖儲(chǔ)層質(zhì)量變差,94.5%的原生氣孔儲(chǔ)集空間喪失。氣孔被充填后殘存的杏仁體內(nèi)孔、杏仁體收縮孔仍具儲(chǔ)集能力,此外溶蝕作用和蝕變作用產(chǎn)生的溶蝕孔也對(duì)氣孔體積的減少起到補(bǔ)償作用。