任杰，郗愛(ài)華，鄭江，等.川西南峨眉山玄武巖中蝕變綠泥石的成分特征及其地質(zhì)意義.吉林大學(xué)學(xué)報(bào)（地球科學(xué)版），2024，54（3）：877889.doi：10.13278/j.cnki.jjuese.20220181.

Ren Jie， Xi Aihua， Zheng Jiang，et al. Composition Characteristics and Geological Significance of Altered Chlorite in Basalt of Emeishan， Southwestern Sichuan. Journal of Jilin University （Earth Science Edition），2023，54（3）：877889. doi：10.13278/j.cnki.jjuese.20220181.

摘要：

在火山巖和碎屑巖儲(chǔ)層中普遍發(fā)育大量綠泥石，影響著物性。為查明火山巖中蝕變綠泥石的成因及其對(duì)儲(chǔ)層物性的影響，本次工作選取川西南峨眉山典型剖面、ZG1井、ZG2井以及YT1井等系列玄武巖樣品進(jìn)行

巖相學(xué)研究

和電子探針微區(qū)成分分析。結(jié)果顯示：玄武巖中綠泥石大致可分為顯晶質(zhì)、隱晶質(zhì)和微晶3種結(jié)晶類型，總體上屬于富鐵種屬的鐵斜綠泥石（輝綠泥石）和鐵鎂綠泥石，形成于富鐵的還原環(huán)境；

隱晶質(zhì)與微晶和顯晶質(zhì)綠泥石分別受到巖漿期后熱液和來(lái)自深部的多期次構(gòu)造熱液疊加蝕變的控制，形成主要表現(xiàn)為Fe2+對(duì)Mg2+的成分置換，反映流體具有從堿性向弱酸性中酸性過(guò)渡的變化規(guī)律。綠泥石的形成過(guò)程對(duì)火山巖儲(chǔ)集空間的影響具有雙重作用：巖漿期后熱液的充填結(jié)晶充填減少了火山巖原生孔隙并降低儲(chǔ)層物性，對(duì)火山巖儲(chǔ)層起到破壞性作用；多期次構(gòu)造熱液的溶蝕遷移沉淀則產(chǎn)生了新的微孔，對(duì)火山巖儲(chǔ)層起到建設(shè)性作用。

關(guān)鍵詞：

綠泥石；微區(qū)成分分析；峨眉山玄武巖；火山巖儲(chǔ)層；川西南地區(qū)

doi：10.13278/j.cnki.jjuese.20220181

中圖分類號(hào)：P58

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

收稿日期：20220617

作者簡(jiǎn)介：任杰（1998—），男，碩士研究生，主要從事火山巖蝕變和儲(chǔ)層方面的研究，E-mail：renjiegeo@163.com

基金項(xiàng)目：中石油西南油氣田分公司項(xiàng)目（XNS14JS2019029）；中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局項(xiàng)目（DD2019015930）

Supported by the Project of Petro China Southwest Oil amp; Gas Field Company （XNS14JS2019029） and the Project of China Geological Survey （DD2019015930）

Composition Characteristics and Geological Significance of Altered Chlorite in Basalt of Emeishan， Southwestern Sichuan

Ren Jie 1， Xi Aihua1， Zheng Jiang 1， Wu Haoyu2， Li Ya3， Cheng Lian1， Ge Yuhui1， Jiang Huan1

1. School of Geosciences and Technology， Southwest Petroleum University，Chengdu 615000， China

2. PetroChina Changqing Oilfield Company，Xi’an 710016 ， China

3. Exploration and Development Research Institute，Petro China Southwest Oil amp; Gas Field Company， Chengdu 610950， China

Abstract：

Previous research has shown that a large number of chlorites are commonly developed in volcanic and clastic rock reservoirs， which affects the physical properties of these reservoirs. In order to study the influence of the genetic mechanism of chlorite alteration in volcanic rocks on reservoir physical properties， a series of basalt samples from the typical section of Mount Emei， wells ZG1， ZG2 and YT1 were selected for petrographic research and micro-area composition analysis. The results show that chlorite in basalt can be roughly divided into three crystal types： Crystalline， cryptocrystalline and microcrystalline， and generally belonging to ferroan clinochlore （diabantite） and brunsvigite， formed in an iron-rich reducing environment. The rare earth element characteristics show that the three chlorite types result from the multi-stage superposition and transformation of hydrothermal fluids and tectonic hydrothermal fluids after the magmatic stage. During their formation process， it is mainly represented by the replacement of Fe2+ with Mg2+， reflecting a transition in fluid from alkaline to weakly acidic， following an intermediate acid acid variation law. The formation process of chlorites has a dual effect on the storage space of volcanic rocks： The filling and crystallization of hydrothermal fluid after the magmatic stage reduce the primary pores of volcanic rocks， thereby diminishing reservoir physical properties. Whereas the dissolution-migration of tectonic hydrothermal fluids generates new micropores， enhancing reservoir physical properties.

Key words：

chlorite; electron probe analysis; Emeishan basalt; volcanic rock reservoir; southwest Sichuan

0" 引言

峨眉山大火成巖省是1929年被趙亞曾先生命名的我國(guó)目前唯一被國(guó)際學(xué)術(shù)界認(rèn)可的大火成巖省，以四川、貴州及云南等地區(qū)廣泛發(fā)育的二疊紀(jì)中晚期巨厚的“峨眉山玄武巖”為標(biāo)志［12］。

中國(guó)石油天然氣集團(tuán)有限公司勘探的YT1井成功測(cè)試，并獲得日產(chǎn)量為22.5×104 m3的工業(yè)氣流，標(biāo)志著四川盆地內(nèi)二疊系火山巖勘探取得重大突破［34］。前人［510］研究表明，川西南地區(qū)火山巖原生孔隙多為孤立的孔洞系統(tǒng)，連通性較差，其儲(chǔ)集空間主要為后期形成的裂隙以及各種次生孔隙?；鹕綆r常見(jiàn)的充填與膠結(jié)的綠泥石，不僅是火山巖儲(chǔ)層中數(shù)量最多的次生蝕變礦物，也廣泛存在碎屑巖儲(chǔ)層中，主要由黏土礦物在地層埋藏演化中轉(zhuǎn)化形成；其不僅能形成薄膜，抑制石英的自身加大和在孔隙內(nèi)部形成襯里，降低壓實(shí)作用對(duì)孔隙的減少，還能保持儲(chǔ)層油潤(rùn)濕性。同時(shí)，作為敏感性的黏土礦物，綠泥石通常也會(huì)占據(jù)有效空間，并對(duì)儲(chǔ)層起到破壞性的作用［1117］。

火山巖中的綠泥石一般被認(rèn)為是其中的輝石或者角閃石等鎂鐵質(zhì)礦物的熱液蝕變成因，但對(duì)火山巖儲(chǔ)層的影響前人鮮有研究。對(duì)四川西南部多口鉆井巖心及典型的火山巖剖面巖石學(xué)及礦物學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，峨眉山玄武巖中的綠泥石在形態(tài)、產(chǎn)狀、光學(xué)性質(zhì)及空間分布上具有多樣性特點(diǎn)，暗示它們可能具有不同的生成順序及成因。前人［1822］研究表明，綠泥石的種類和化學(xué)成分與原巖、環(huán)境以及流體性質(zhì)有關(guān)，其對(duì)于儲(chǔ)層形成機(jī)制以及成礦作用中的地層埋深、流體來(lái)源以及地質(zhì)演化過(guò)程的物理化學(xué)條件變化均具有指示作用。本次工作在已有的巖石學(xué)基礎(chǔ)上，以電子探針原位微區(qū)成分分析為主，結(jié)合稀土元素測(cè)試分析，對(duì)川西南火山巖中蝕變綠泥石的成分特點(diǎn)、形成環(huán)境和形成期次進(jìn)行研究，還原其蝕變演化過(guò)程，探討玄武巖成巖后熱液活動(dòng)對(duì)火山巖儲(chǔ)層物性的制約機(jī)制，以期為四川盆地火山巖儲(chǔ)層及預(yù)測(cè)提供礦物學(xué)支撐。

1" 區(qū)域地質(zhì)概況

研究區(qū)地處揚(yáng)子板塊西緣的四川盆地西南部（圖1），位于龍泉山斷裂與寶興—宜賓斷裂的交會(huì)處。區(qū)內(nèi)發(fā)育峨眉山大火成巖省中帶的溢流相基性玄武巖（P2β），與下伏的茅口組（P2m）生屑灰?guī)r及上覆的宣威組（P3x）碎屑巖呈不整合接觸或假整合接觸。玄武巖在盆地內(nèi)埋深一般為1 000～4 500 m，在盆地的西南部邊緣常出露于地表，出露厚度為400～500 m，且具有從SW向NE方向逐漸變薄的趨勢(shì)變化。

本次重點(diǎn)研究的火山巖剖面位于沙灣鎮(zhèn)二峨山范店鄉(xiāng)（EM剖面），剖面起點(diǎn)坐標(biāo)為29°22′20″N，103°26′27″E；終點(diǎn)坐標(biāo)為29°22′52″N，103°26′57.52″E，總長(zhǎng)約430 m，出露在“村村通”公路兩側(cè)，弱風(fēng)化且連續(xù)性好。實(shí)測(cè)剖面（圖2）顯示，玄武巖自下而上可識(shí)別出輝石玄武巖、斜斑玄武巖與粗面玄武巖3種巖性（圖3）。

輝石玄武巖：巖石多呈致密塊狀構(gòu)造，無(wú)斑或者少斑結(jié)構(gòu)（圖3d）。斑晶為斜長(zhǎng)石或者少量的輝石?；|(zhì)礦物組合為長(zhǎng)石、輝石與磁鐵礦，構(gòu)成間隱間粒結(jié)構(gòu)，普遍發(fā)生綠泥石化、皂石化、綠簾石化、沸石化、碳酸鹽化及硅化等蝕變，局部強(qiáng)烈蝕變，孔洞充填綠泥石、方解石等熱液礦物構(gòu)成次生杏仁體，在空間上受構(gòu)造控制呈串珠狀分布。

斜斑玄武巖：巖石主要呈致密塊狀構(gòu)造，少斑和聚斑結(jié)構(gòu)（圖3e）。斑晶體積分?jǐn)?shù)在5%～20%之間，主要為柱狀板柱狀斜長(zhǎng)石。基質(zhì)由板柱狀的微晶長(zhǎng)石、不透明磁鐵礦、火山玻璃及綠泥石化輝石顆粒構(gòu)成間隱間粒結(jié)構(gòu)。長(zhǎng)石普遍發(fā)生高嶺土化和絹云母化，蝕變表面略顯污濁，輝石等暗色礦物通常發(fā)生綠泥石化和褐鐵礦化蝕變，蝕變形成的基質(zhì)溶孔常被隱晶質(zhì)綠泥石充填。

粗面玄武巖：多呈致密塊狀構(gòu)造，無(wú)斑或少斑結(jié)構(gòu)。斑晶主要為斜長(zhǎng)石和鉀長(zhǎng)石（圖3f），體積分?jǐn)?shù)不足10%，且鉀長(zhǎng)石以發(fā)育卡氏雙晶為特征?；|(zhì)長(zhǎng)石與粒間充填的輝石及磁鐵礦構(gòu)成間粒結(jié)構(gòu)，局部可見(jiàn)間隱與填間結(jié)構(gòu)。蝕變礦物以綠泥石為主，含少量鈦鐵氧化物、石英及方解石等，靠近斷裂構(gòu)造的區(qū)域杏仁體大量發(fā)育，其中常見(jiàn)石英、綠泥石、沸石及方解石等熱液礦物充填。

據(jù)文獻(xiàn)［23］修編。

2" 綠泥石鏡下特征

對(duì)中國(guó)石油天然氣集團(tuán)有限公司的ZG1井、ZG2井、YT1井以及范店剖面的玄武巖鏡下鑒定發(fā)現(xiàn)，綠泥石是玄武巖中普遍發(fā)育的次生蝕變礦物，體積分?jǐn)?shù)最多可達(dá)30%以上。依據(jù)綠泥石的空間產(chǎn)狀可大致劃分為杏仁體和基質(zhì)充填兩種類型。其中：杏仁體充填型綠泥石可分為顯晶質(zhì)和微晶兩種結(jié)晶狀態(tài)，其既可以全部充填杏仁體內(nèi)，也可以與其他礦物環(huán)帶狀多期次充填；基質(zhì)充填型綠泥石則主要賦存在基質(zhì)礦物粒間，以溶孔和斑晶縫隙充填的隱晶質(zhì)為主，顆粒細(xì)小且結(jié)晶程度低。

顯晶質(zhì)綠泥石：形態(tài)多呈放射形的花瓣?duì)铒@晶質(zhì)集合體充填在次生杏仁體內(nèi)，單偏光下呈淺黃色—黃褐色多色性，正交光下呈一級(jí)灰—黃褐異常干涉色（圖4a）。杏仁體多呈橢圓狀或者串珠狀沿微裂隙分布（圖4b、c），具有明顯的裂控型特點(diǎn)。通?？梢?jiàn)杏仁體的外部邊緣發(fā)育顏色不同的微晶綠泥石及石英的環(huán)邊，顯晶質(zhì)綠泥石在杏仁體內(nèi)與皂石、褐鐵礦、石英及方解石等礦物伴生。

微晶綠泥石：通常在顯微鏡下以纖維狀微晶集合體的形式全部或者部分環(huán)帶狀充填在原生氣孔中形成杏仁體，單偏光下具灰黃—褐黃色多色性，正交偏光下呈一級(jí)灰褐—藍(lán)灰異常干涉色，部分可具十字消光特點(diǎn)（圖4d）。杏仁體多呈孤立的圓形橢圓形（圖4e），少數(shù)沿微裂隙呈串珠狀分布。具有微晶綠泥石充填的杏仁體多發(fā)育硅化邊，中心也可見(jiàn)顯晶質(zhì)綠泥石、微晶石英集合體及方解石（圖4f），顯示出蝕變熱液多期次疊加的特點(diǎn)。

隱晶質(zhì)綠泥石：顯微鏡下難以分辨綠泥石的單體形態(tài)，通常以不規(guī)則隱晶質(zhì)集合體的形式充填在基質(zhì)礦物粒間溶孔和斑晶的解理擴(kuò)溶縫內(nèi)。綠泥石細(xì)小且結(jié)晶程度低，單偏光下呈淺綠—褐黃色多色性，一級(jí)灰褐異常干涉色（圖4g）。綠泥石的充填狀態(tài)顯示其為輝石等暗色礦物的熱液溶蝕成因，部分不規(guī)則基質(zhì)溶孔可擴(kuò)溶成次生杏仁體（圖4h、i）。

3種綠泥石在充填位置、形態(tài)特征、光學(xué)性質(zhì)以及充填先后順序上存在明顯差異，并且在玄武巖中的整體空間分布也存在不同。其中，隱晶質(zhì)綠泥石通常在玄武巖上部和頂部發(fā)育較多，顯晶質(zhì)和微晶

綠泥石大多沿構(gòu)造裂隙分布，且明顯存在蝕變程度隨著遠(yuǎn)離裂隙而逐漸變?nèi)醯内厔?shì)。

3" 綠泥石微區(qū)成分

選取剖面上不同巖性的玄武巖磨制探針片，在西南石油大學(xué)電子探針實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行綠泥石微區(qū)成分分析。測(cè)試儀器為JEOLJXA8230型電子探針，加速電壓15 kV，加速電流20 nA，束斑直徑為4 μm。標(biāo)樣采用天然礦物或者合成金屬國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，分析誤差在±0.01%以內(nèi)。綠泥石中的n（Fe3+）（物質(zhì)的量）一般小于鐵總量的5%，電子探針?lè)治鲞^(guò)程中Fe2+可以近似地用全鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)處理［24］。

3.1" 測(cè)試結(jié)果

綠泥石的微區(qū)成分?jǐn)?shù)據(jù)見(jiàn)表1，將氧化物含量處理為陽(yáng)離子物質(zhì)的量后的特征值見(jiàn)表2（以14個(gè)氧原子為標(biāo)準(zhǔn)）。隱晶質(zhì)與微晶綠泥石成分相似，表現(xiàn)在SiO2、MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低，與顯晶質(zhì)類型差異明顯；但總體上綠泥石SiO2、FeO與MgO和Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間呈明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系，即隨著SiO2、FeO質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加，綠泥石中的Al2O3、MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低，揭示峨眉山玄武巖綠泥石普遍存在Mg2+、Fe2+、Al3+等陽(yáng)離子之間的相互置換。3種綠泥石均表現(xiàn)出高CaO質(zhì)量分?jǐn)?shù)的成分特點(diǎn)，尤其是顯晶質(zhì)綠泥石的CaO平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.46%，明

顯高于其他兩種（平均為0.75%）。Foster［25］研究認(rèn)為，在未被外源物質(zhì)混染的綠泥石結(jié)構(gòu)中，由于沒(méi)有Na+、K+、Ca2+等大的陽(yáng)離子，其w（Na2O+K2O+CaO）lt;0.5%，峨眉山玄武巖中綠泥石的高鈣特點(diǎn)，得益于玄武巖鎂鐵質(zhì)礦物及蝕變熱液的成分，與前人［2628］關(guān)于玄武巖蝕變成因綠泥石CaO質(zhì)量分?jǐn)?shù)遠(yuǎn)大于0.5%相一致。

3.2" 綠泥石種類判別

原位成分分析在綠泥石研究中占據(jù)著重要的地位。前人［25，2930］研究發(fā)現(xiàn)，綠泥石的成分特點(diǎn)和種類受到形成時(shí)母巖成分、流體溫度、環(huán)境酸堿度、氧化還原條件等因素的制約。將以14個(gè)O原子為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)樣品數(shù)據(jù)處理后得到陽(yáng)離子特征值（表2）進(jìn)行FeSi原子數(shù)比投圖［31］，綠泥石主要分布在2個(gè)不同的區(qū)間（圖5）：微晶質(zhì)綠泥石具有高Fe低Si原子

數(shù)成分的特點(diǎn)，主體分布在鐵鎂綠泥石區(qū)間，少量歸屬于鐵斜綠泥石（輝綠泥石）；顯晶質(zhì)綠泥石則表現(xiàn)為低Fe高Si原子數(shù)，散布在鐵斜綠泥石區(qū)間；隱晶質(zhì)綠泥石位于2種類型的交界。

3.3" 陽(yáng)離子置換特點(diǎn)

綠泥石結(jié)構(gòu)通式為（（Mg2+，F(xiàn)e2+，Mn2+）x（Al3+，F(xiàn)e3+，Cr3+）y□z）Ⅵ（Si4-uAlu）ⅣO10+w（OH）8-w。其中：Ⅳ和Ⅵ分別代表四次配位和六次配位；□代表結(jié)構(gòu)空穴；x+y+z=6；u代表四次配位上Al3+的物質(zhì)的量；w是被替代的陰離子，它的數(shù)值通常很小。綠泥石中Al3+可以分別對(duì)四面體上的Si4+、八面體上的Mg2+、Fe2+等陽(yáng)離子進(jìn)行置換，鎂鐵質(zhì)礦物蝕變?yōu)榫G泥石的過(guò)程實(shí)質(zhì)上就是Al置換Si的過(guò)程［32］。隨著Al3+對(duì)Si4+的逐漸替代，綠泥石對(duì)礦物的蝕變作用也逐漸加強(qiáng)。

峨眉山玄武巖中所有綠泥石的AlⅣ值均小于AlⅥ值，說(shuō)明Al3+在八面體上對(duì)Fe2+、Mg2+的置換高于Al3+在四面體上對(duì)Si4+的置換。在n（AlⅥ）n（AlⅣ）關(guān)系圖（圖6a）中，顯晶質(zhì)與微晶綠泥石的AlⅣ值和AlⅥ值存在明顯的負(fù)相關(guān)性，印證了流體蝕變交代形成綠泥石的過(guò)程中Al3+的規(guī)律性變化。但隱晶質(zhì)綠泥石的n（AlⅣ）n（AlⅥ）相關(guān)性不強(qiáng)，表明其四面體和八面體上Al3+對(duì)陽(yáng)離子的置換情況復(fù)雜，可能存在多種成因的復(fù)合與疊加。n（AlⅥ+Fe2+）n（Mg2+）關(guān)系圖（圖6b）顯示，Al3+和Fe2+都與Mg2+存在離子置換關(guān)系。但在n（Fe2+）n（Mg2+）與n（AlⅥ）n（Mg2+）關(guān)系圖解（圖6c、d）中，綠泥石的n（Mg2+）n（Fe2+）相關(guān)性強(qiáng)于其n（Mg2+）n（AlⅥ）相關(guān)性，表明在峨眉山綠泥石形成過(guò)程中八面體位置上主要表現(xiàn)為Fe2+對(duì)Mg2+的置換，揭示了綠泥石形成于高鐵的流體環(huán)境，且與鏡下所見(jiàn)的綠泥石與鐵礦化的伴生現(xiàn)象相互印證，明確了峨眉山3種富鐵種屬的綠泥石是高鐵流體作用于玄武巖的蝕變結(jié)果。

前人［33］在研究Barberton綠巖帶綠泥石的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，由一次變質(zhì)作用形成的綠泥石中，其主要陽(yáng)離子與Mg2+物質(zhì)的量應(yīng)具有較好的線性相關(guān)性。峨眉山玄武巖綠泥石的Mg2+與主要陽(yáng)離子物質(zhì)的量關(guān)系圖解（圖6c、d、e）顯示，3種綠泥石的Mg2+與Fe2+、AlⅥ、Si4+等陽(yáng)離子物質(zhì)的量都存在明顯的線性關(guān)系，但顯晶質(zhì)綠泥石n（Mg2+）n（Si4+）呈負(fù)相關(guān)性，隱晶質(zhì)和微晶兩種綠泥石呈正相關(guān)。結(jié)合n（AlⅣ）Fe2+/（Fe2++Mg2+）關(guān)系圖（圖6f），可知不同類型綠泥石的成因受到單一熱液流體控制，但不同綠泥石陽(yáng)離子與鎂離子物質(zhì)的量相關(guān)存在差異，表明其不是形成于同一熱液環(huán)境，而可能是多期熱液分別作用的結(jié)果。

4" 討論

4.1" 綠泥石的形成環(huán)境

綠泥石是一種中—低溫壓環(huán)境下的常見(jiàn)礦物，其成分和結(jié)構(gòu)的變化能揭示其形成環(huán)境。綠泥石的

n（Fe2+）/n（Fe2++Mg2+）值的變化一般與系統(tǒng)的氧逸度有關(guān)，系統(tǒng)還原度越高則n（Fe2+）/n（Fe2++Mg2+）值越大［34］，且綠泥石六次配位的八面體空間Fe2+和Mg2+的類質(zhì)同像替代也能表征形成環(huán)境的酸堿度，即如果存在廣泛的Fe2+替代Mg2+則表示為相對(duì)的酸性環(huán)境；反之，如果Mg2+取代Fe2+則需要相對(duì)堿性的環(huán)境［35］。峨眉山玄武巖中顯晶質(zhì)綠泥石的n（Fe2+）/n（Fe2++Mg2+）值主要分布在0.42～0.58之間，微晶與隱晶綠泥石比值集中在0.51～0.63之間，且表現(xiàn)出明顯的Fe2+置換Mg2+，揭示了綠泥石形成于還原性的熱液流體的水巖反應(yīng)，且環(huán)境具有從堿性向中性、弱酸性逐漸過(guò)渡的變化特點(diǎn)。

4.2" 綠泥石的蝕變流體來(lái)源

選取剖面3種類型綠泥石樣品，在澳大利亞昆士蘭大學(xué)放射性同位素實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行激光剝蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（LAICPMS）測(cè)試分析（成果見(jiàn)另文［36］）。綠泥石球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化后的原位稀土元素總體上具有輕稀土元素富集的右傾型模式（圖7），但3種綠泥石輕、重稀土元素分餾程度存在明顯差異。其中：隱晶質(zhì)綠泥石稀土元素配分具有輕微的Eu負(fù)異常，配分模式與峨眉山玄武巖呈現(xiàn)高度一致，且無(wú)明顯的稀土元素流失及分餾程度的差異，說(shuō)明其與玄武巖的稀土元素之間具有繼承性；微晶綠泥石稀土元素配分具明顯的Eu負(fù)異常，輕、重稀土元素分餾程度高，表明其蝕變流體可能源于分餾程度較高的熱液流體；顯晶質(zhì)綠泥石稀土元素總量最低，具強(qiáng)烈Eu和Ce負(fù)異常，稀土元素呈現(xiàn)虧損重稀土元素的右傾型形態(tài)，具有明顯受到深部熱液和地層水疊加改造的特點(diǎn)。原位稀土元素的特點(diǎn)在一定程度上支持隱晶質(zhì)綠泥石源自巖漿期后熱液的自蝕變，而微晶綠泥石和顯晶質(zhì)綠泥石則受到后期區(qū)域構(gòu)造熱液的疊加與改造。

4.3" 綠泥石的形成期次及對(duì)火山巖儲(chǔ)集空間的影響

近幾年四川盆地內(nèi)發(fā)現(xiàn)了大量非常規(guī)火山巖儲(chǔ)層，以ZG2井、YT1井為代表的火山熔巖儲(chǔ)層形成機(jī)制一直是關(guān)注的焦點(diǎn)。而川西南玄武巖儲(chǔ)層原生孔隙的孔隙度和滲透率都較差，優(yōu)質(zhì)的儲(chǔ)層空間通常與構(gòu)造破碎和熱液改造形成的次生溶孔和微裂隙密切相關(guān)，蝕變成因的綠泥石是影響次生孔隙最重要的黏土礦物。根據(jù)3種綠泥石的形態(tài)、產(chǎn)狀、成分、結(jié)構(gòu)、形成溫度以及稀土元素特征，可大致將峨眉山玄武巖中綠泥石的形成分為2個(gè)階段：

1）巖漿期后熱液自蝕變階段。二疊紀(jì)末期峨眉山大火成巖省的大面積噴發(fā)結(jié)束后，漫長(zhǎng)的期后熱液對(duì)玄武巖中正在冷卻的輝石、角閃石等暗色礦物進(jìn)行蝕變交代，顯微鏡下可見(jiàn)暗色礦物全部消失或者部分殘留，蝕變產(chǎn)物即為充填在基質(zhì)礦物粒間的隱晶質(zhì)綠泥石，并且由于巖漿期后熱液密度低于玄武巖，這種基質(zhì)蝕變通常在溢流玄武巖的上部和頂部更加強(qiáng)烈。該種綠泥石顆粒細(xì)小，堵塞了原生的氣孔和粒間孔，降低了火山巖的孔隙度和連通性，對(duì)川西南火山巖儲(chǔ)層起到了破壞性作用。

2）多期次構(gòu)造熱液疊加蝕變階段。二疊紀(jì)以來(lái)，四川盆地遭受了海西、印支、燕山及喜馬拉雅等構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，其不僅使玄武巖產(chǎn)生相應(yīng)的構(gòu)造形變，更是為來(lái)自深部的構(gòu)造熱液與玄武巖之間的水巖反應(yīng)提供了通道。這種多期次的構(gòu)造熱液對(duì)玄武巖的溶蝕具有非均質(zhì)性，在斷裂帶附近的玄武巖多發(fā)育“串珠狀”的次生杏仁體，且靠近斷裂帶杏仁體分布密集，遠(yuǎn)離斷裂帶杏仁體數(shù)量減少并逐漸消失。多期次構(gòu)造熱液作用于玄武巖不僅會(huì)直接形成綠泥石，還會(huì)溶蝕、萃取、活化遷移玄武巖中的鎂鐵質(zhì)組分以綠泥石膠體的形式運(yùn)移至原生氣孔和次生溶蝕孔中沉淀結(jié)晶綠泥石。這個(gè)過(guò)程中，流體溶蝕遷移在巖體中形成大量未被充填的次生微孔（圖8a、b、c）和充填殘余孔隙（圖8d、e、f），為川西南玄武巖儲(chǔ)集天然氣提供了新的儲(chǔ)集空間，改善了火山巖儲(chǔ)層的物性。

不同成因的綠泥石對(duì)火山巖儲(chǔ)層的影響重大，至少在儲(chǔ)集空間形成的過(guò)程中起到了雙重作用：巖漿期后熱液對(duì)玄武巖溶蝕交代，形成的隱晶質(zhì)綠泥石通常充填原生孔隙降低火山巖儲(chǔ)集性能；而多期次構(gòu)造熱液的疊加蝕變形成綠泥石的過(guò)程，一方面綠泥石會(huì)阻塞原有的孔喉結(jié)構(gòu)影響物性，另一方面熱液流體的遷移過(guò)程又會(huì)形成大量未被充填的次生微孔，改善火山巖儲(chǔ)層的物性。并且綠泥石的形成會(huì)產(chǎn)生大量H+，促使原本孤立的原生孔隙連通性增強(qiáng)。綜合分析認(rèn)為，多期構(gòu)造熱液流體溶蝕—遷

ac. YT1井，不規(guī)則溶孔被黃綠色綠泥石充填形成次生杏仁體，發(fā)育大量未充填的微孔，藍(lán)色鑄體（-）；d. YT1井，不規(guī)則杏仁體被兩期綠泥石充填，內(nèi)部綠泥石被后期改造發(fā)育未充填微孔，藍(lán)色鑄體（-）；ef. YT1井，不規(guī)則次生杏仁體被綠泥石充填，發(fā)育杏仁體充填殘留孔隙，藍(lán)色鑄體（-）。

移—沉淀結(jié)晶綠泥石的過(guò)程，在一定程度上改善了火山巖儲(chǔ)層的物性，是川西南峨眉山玄武巖能否構(gòu)成天然氣儲(chǔ)層的重要制約因素。

5" 結(jié)論

1）峨眉山玄武巖中大量蝕變成因的綠泥石可以分為顯晶質(zhì)、隱晶質(zhì)以及微晶3種結(jié)晶類型。其中，隱晶質(zhì)綠泥石賦存在玄武巖基質(zhì)礦物粒間，微晶綠泥石和顯晶質(zhì)綠泥石一般充填在位于杏仁體中，并顯示出由老到新的形成順序。

2）峨眉山綠泥石均為富鐵種屬，顯晶質(zhì)和隱晶的綠泥石屬于鐵斜綠泥石（輝綠泥石），微晶屬于鐵鎂綠泥石，指示其形成于還原環(huán)境。綠泥石八面體位置上陽(yáng)離子表現(xiàn)為Fe2+對(duì)Mg2+的普遍置換，揭示出蝕變熱液具有富Fe且由堿性向弱酸中酸性逐漸過(guò)渡的變化特點(diǎn)。且稀土元素特征顯示，隱晶質(zhì)與微晶和顯晶質(zhì)

綠泥石分別受到了巖漿期后熱液和來(lái)自深部的多期次構(gòu)造熱液疊加蝕變的控制。

3）綠泥石的形成過(guò)程對(duì)川西南火山巖儲(chǔ)集空間起到雙重制約作用。巖漿期后熱液的充填—結(jié)晶減少了火山巖的原生孔隙，降低儲(chǔ)層物性；而多期次構(gòu)造熱液的溶蝕—遷移—沉淀結(jié)晶形成大量未充填的次生微孔，提供了新的火山巖有效儲(chǔ)層空間。

參考文獻(xiàn)（References）：

［1］" Courtillot V， Jaupart C， Manighetti L， et al. On Causal Links Between Flood Basalts and Continental Breakup［J］. Earthand Planetary Science Letters， 1999， 166（3/4）： 177195.

［2］" 侯明才， 王文楷， 張本健， 等. 四川周公山—漢王場(chǎng)地區(qū)峨眉山玄武巖中流體類型及活動(dòng)期次［J］. 巖石學(xué)報(bào)， 2013， 29（8）： 27092718.

Hou Mingcai， Wang Wenkai， Zhang Benjian， et al. Fluid Types and Activities of Emeishan Basalt in Zhougong Mountain-Hanwang Field of Sichuan Province ［J］. Acta Petrologica Sinica， 2013， 29（8）： 27092718.

［3］" 馬新華， 楊雨， 張健， 等. 四川盆地二疊系火山碎屑巖氣藏勘探重大發(fā)現(xiàn)及其啟示［J］. 天然氣工業(yè)， 2019， 39（2）： 18.

Ma Xinhua， Yang Yu， Zhang Jian， et al. A Major Discovery in Permian Volcanic Rock Gas Reservoir Exploration in the Sichuan Basin and Its Implications ［J］. Natural Gas Industry， 2019， 39（2）： 18.

［4］" 文龍， 李亞， 易海永， 等. 四川盆地二疊系火山巖巖相與儲(chǔ)層特征［J］. 天然氣工業(yè)， 2019， 39（2）： 1727.

Wen Long， Li Ya， Yi Haiyong， et al. Lithofacies and Reservoir Characteristics of Permian Volcanic Rocks in the Sichuan Basin ［J］. Natural Gas Industry， 2019， 39（2）： 1727.

［5］" 鄧敏， 侯明才， 張本健， 等. 川西南部周公山地區(qū)峨眉山玄武巖有利儲(chǔ)層分析［J］. 中國(guó)地質(zhì)， 2014， 41（2）： 378386.

Deng Min， Hou Mingcai， Zhang Benjian， et al. Favorable Reservoir Analysis of Emeishan Basalt in Zhougong

Shan Area of Southwest Sichuan Province ［J］. Geology in China， 2014， 41（2）： 378386.

［6］" 張若祥， 王興志， 藍(lán)大樵， 等. 川西南地區(qū)峨眉山玄武巖儲(chǔ)層評(píng)價(jià)［J］. 天然氣勘探與開(kāi)發(fā)，2006， 29（1）：1720，80.

Zhang Ruoxiang， Wang Xingzhi， Lan Daqiao， et al. Reservoir Evaluation of Emeishan Basalt in Southwest Sichuan ［J］. Natural Gas Exploration and Development， 2006， 29（1）：1720，80.

［7］" 馮仁蔚， 王興志， 張帆， 等. 四川西南部周公山及鄰區(qū)“峨眉山玄武巖”特征及儲(chǔ)集性能研究［J］. 沉積學(xué)報(bào)， 2008， 26（6）： 913924.

Feng Renwei， Wang Xingzhi， Zhang Fan， et al. The Study on Reservoir Property and Characteristics of the Emeishan Basalts of Zhougongshan and Its Neighbour Area in the Southwest Sichuan ［J］. Acta Sedimentologica Sinica， 2008， 26（6）： 913924.

［8］" 馬新華， 李國(guó)輝， 應(yīng)丹琳， 等. 四川盆地二疊系火成巖分布及含氣性［J］. 石油勘探與開(kāi)發(fā)， 2019， 46（2）： 216225.

Ma Xinhua， Li Guohui， Ying Danlin， et al. Distribution and Gas-Bearing Properties of Permian Igneous Rocks in Sichuan Basin， SW China ［J］. Petroleum Exploration and Development， 2019， 46（2）： 216225.

［9］" 劉冉， 羅冰， 李亞， 等. 川西地區(qū)二疊系火山巖展布與茅口組巖溶古地貌關(guān)系及其油氣勘探意義［J］. 石油勘探與開(kāi)發(fā)， 2021， 48（3）： 575585.

Liu Ran， Luo Bing， Li Ya， et al. Relationship Between Permian Volcanic Rocks Distribution and Karst Paleogeomorphology of Maokou Formation and Its Significance for Petroleum Exploration in Western Sichuan Basin， SW China ［J］. Petroleum Exploration and Development， 2021， 48（3）： 575585.

［10］" 羅冰， 夏茂龍， 汪華， 等. 四川盆地西部二疊系火山巖氣藏成藏條件分析［J］. 天然氣工業(yè)， 2019， 39（2）： 916.

Luo Bing， Xia Maolong， Wang Hua， et al. Hydrocarbon Accumulation Conditions of Permian Volcanic Gas Reservoirs in the Western Sichuan Basin ［J］. Natural Gas Industry， 2019， 39（2）： 916.

［11］" 黃鑫， 段冬平， 劉彬彬， 等. 西湖凹陷花港組綠泥石成因及其對(duì)儲(chǔ)層物性的影響［J］. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)（地球科學(xué)版）， 2021， 51（3）： 669679.

Huang Xin， Duan Dongping， Liu Binbin， et al. Origin Mechanism of Chlorite and Its Impact on Reservoir Properties in Huagang Formation， Xihu Depression ［J］. Journal of Jilin University （Earth Science Edition）， 2021， 51（3）： 669679.

［12］" 鄒才能， 趙文智， 賈承造， 等. 中國(guó)沉積盆地火山巖油氣藏形成與分布［J］. 石油勘探與開(kāi)發(fā)， 2008， 35（3）： 257271.

Zou Caineng， Zhao Wenzhi， Jia Chengzao， et al. Formation and Distribution of Volcanic Hydrocarbon Reservoirs in Sedimentary Basins of China ［J］. Petroleum Exploration and Development， 2008， 35（3）： 257271.

［13］" 陳國(guó)松， 孟元林， 郇金來(lái)， 等. 自生綠泥石對(duì)儲(chǔ)集層質(zhì)量影響的定量評(píng)價(jià)：以北部灣盆地潿西南凹陷潿洲組三段為例［J］. 古地理學(xué)報(bào)， 2021， 23（3）： 639650.

Chen Guosong， Meng Yuanlin， Huan Jinlai， et al. Quantitative Evaluation of Impact of Authigenic Chlorite on Reservoir Quality： A Case Study of the Member 3 of Weizhou Formation in Weixinan Sag，Beibu Gulf Basin ［J］. Journal of Palaeogeography（Chinese Edition）， 2021， 23 （3）： 639650.

［14］" 曲長(zhǎng)勝， 邱隆偉， 李文濤， 等. 渤海灣盆地濰北凹陷孔三段中基性火山巖儲(chǔ)層特征及控制因素［J］. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)（地球科學(xué)版）， 2016， 46（5）： 12841296.

Qu Changsheng， Qiu Longwei， Li Wentao， et al. Characteristics and Controlling Factors of the Intermediate and Mafic Volcanic Reservoirs of the Paleogene Kongdian Formation in the Weibei Sag of the Bohaiwan Basin ［J］. Journal of Jilin University （Earth Science Edition）， 2016， 46（5）： 12841296.

［15］" 王璞珺， 遲元林， 劉萬(wàn)洙， 等. 松遼盆地火山巖相：類型、特征和儲(chǔ)層意義［J］. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)（地球科學(xué)版）， 2003， 33（4）： 449456.

Wang Pujun， Chi Yuanlin， Liu Wanzhu， et al. Volcanic Facies of the Songliao Basin： Classification， Characteristics and Reservoir Significance［J］. Journal of Jilin University （Earth Science Edition）， 2003， 33（4）： 449456.

［16］" 陳亞軍， 于家義，宋小勇， 等. 三塘湖盆地馬朗凹陷牛圈湖—牛東構(gòu)造帶上石炭統(tǒng)火山巖黏土礦物特征及其對(duì)儲(chǔ)層物性的影響［J］. 石油學(xué)報(bào)， 2021， 42（8）： 10531071.

Chen Yajun， Yu Jiayi， Song Xiaoyong， et al. Characteristics of Clay Mineral in the Upper Carboniferous Volcanic Rocks of Niujuanhu-Niudong Structural Belt in the Malang Sag，Santanghu Basin and Their Effects on Reservoir Physical Properties ［J］. Acta Petrolei Sinica， 2021， 42（8）： 10531071.

［17］" 張玉銀. 溶蝕作用對(duì)火山巖有效儲(chǔ)層形成的控制作用：以松遼盆地徐家圍子斷陷營(yíng)城組為例［J］. 石油與天然氣地質(zhì)， 2018， 39（3）： 587593.

Zhang Yuyin. Controlling Effect of Dissolution on Valid Volcanic Reservoir Formation：A Case Study of the Yingcheng Formation in the Xujiaweizi Fault Depression， Songliao Basin ［J］. Oil amp; Gas Geology， 2018， 39（3）： 587593.

［18］" 張娟， 劉新星， 王義天， 等. 陜西鳳太礦集區(qū)八卦廟金礦床綠泥石特征及其找礦意義［J］. 地質(zhì)通報(bào)， 2021， 40（4）： 586603.

Zhang Juan， Liu Xinxing， Wang Yitian， et al. Characteristics of Chlorite from the Baguamiao Gold Deposit in Shaanxi Province and Its Geological Implication ［J］. Geological Bulletin of China， 2021， 40（4）： 586603.

［19］" Walshenn J L. A Six-Component Chlorite Solid Solution Model and the Conditions of Chlorite Formation in Hydrothermal and Geothermal Systems［J］. Economic Geology， 1986， 81（3）：681703.

［20］" Nieva D. A Chlorite Solid Solution Geothermometer the Los Azufres （Mexico） Geothermal System［J］. Contributions to Mineralogy amp; Petrology， 1985（3）： 235244.

［21］" Inoue A， Kurokawa K， Hatta T. Application of Chlorite Geothermometry to Hydrothermal Alteration in Toyoha Geothermal System， Southwestern Hokkaido， Japan［J］. Resource Geology， 2010， 60（1）：5270.

［22］" Cathelineau M. Cation Site Occupancy in Chlorites and Illites as a Function of Temperature［J］. Clay Minerals， 1988， 23（4）：471485.

［23］" 劉冉， 李亞， 趙立可， 等. 四川華鎣偏巖子晚二疊世玄武巖地球化學(xué)特征及其與峨眉山大火成巖省的成因關(guān)系［J］. 巖石礦物學(xué)雜志， 2022， 41（1）： 117.

Liu Ran， Li Ya， Zhao Like， et al. Geochemical Characteristics of the Late Permian Basalts in Pianyanzi， Huaying， Sichuan and Their Genetic ［J］. Acta Petrologica et Mineralogica， 2022， 41（1） ： 117

［24］" 鄭巧榮. 由電子探針?lè)治鲋涤?jì)算Fe3+和Fe2+［J］. 礦物學(xué)報(bào)， 1983， 9（1）： 5562.

Zheng Qiaorong. Calculation of Fe3+ and Fe2+ from Electron Probe Analysis ［J］. Actc Mineralogica Sinica， 1983， 9（1）： 5562.

［25］" Foster M D. Interpretation of the Composition and a Clasification of the Chlorites， US Geology Survey Profesional Paper ， 414A， Waehington ［M］. DC： US Govermment Printing Office， 1962：133.

［26］" 戴朝成， 劉曉東， 饒強(qiáng)，等. 川中地區(qū)須家河組自生綠泥石成分演化及其形成溫度計(jì)算［J］. 地質(zhì)論評(píng)， 2017， 63（3）： 831842.

Dai Chaocheng， Liu Xiaodong， Rao Qiang， et al. Authigenic Chlorite Compositional Evolution and Temperature Calculation of Xuijiahe Formation Sandstone in Central Sichuan Basin ［J］. Geological Review， 2017， 63（3）： 831842.

［27］" 張良鉅， 阮青鋒， 楊育富， 等.川南普格玄武巖中瀝青質(zhì)杏仁體的礦物學(xué)與成因［J］. 高校地質(zhì)學(xué)報(bào)， 2020， 26（6）： 628638.

Zhang Liangju， Ruan Qingfeng， Yang Yufu， et al. Mineralogy and Genesis of Asphaltene Amygdalae in the Puge Basalt， Southern Sichuan， China ［J］. Geological Journal of China Universities， 2020， 26（6）： 628638.

［28］" 楊獻(xiàn)忠， 楊祝良， 陶奎元， 等. 含油玄武巖中綠泥石的形成溫度［J］. 礦物學(xué)報(bào)， 2002，22（4）：365370.

Yang Xianzhong， Yang Zhuliang， Tao Kuiyuan， et al. Formation Temperature of Chlorite in Oil-Bearing Basalt［J］. Actc Mineralogica Sinica， 2002，22（4）：365370.

［29］" Laxird J. Chlorites： Metamorphic Petrology［J］. Reviews in Mineralogy and Geochemistry，1988， 19（1）： 405453.

［30］" Cathelineau M， Nieva D. A Chlorite Olid Solution Geothermometer the Los Azufres （Mexico） Geothermal System［J］. Contributions to Mineralogy and Petrology ，1985， 91（3）：235244.

［31］" Deer W A， Howie R A ， Iuseman J. Rock-Forming Mineralk Sheetsilicates［M］.London： Longman ， 1962：1270.

［32］" Hillier S. Origin， Diagenesis， and Mineralogy of Chlorite Minerals in Devonian Lacustrine Mudrocks， Orcadian Basin， Scotland［J］. Clays and Clay Minerals， 1993， 41（2）：240259.

［33］" Ferrellre. Iib Trioctahedral Chlorite from the Barberton Greenstone Belt： Crystal Structure and Rock Composition Constraints with Implications to Geothermometry［J］. Contributions to Mineralogy and Petrology， 1997，126（3）： 275291.

［34］" Bryndzia L T， Scott S D. The Composition of Chlorite as a Function of Sulfur and Oxygen Fugacity; An Experimental Study［J］. American Journal of Science， 1987， 287（1）：5076.

［35］" 郭國(guó)林， 劉曉東， 潘家永， 等. 302鈾礦床綠泥石特征及其與鈾成礦的關(guān)系［J］. 鈾礦地質(zhì)， 2012， 28（1）： 3541.

Guo Guolin， Liu Xiaodong， Pan Jiayong， et al. Character of Chlorite and Its Relationship to Uranium Mineralization in Uranium Deposit No.302 ［J］. Uranium Geology， 2012， 28（1）： 3541.

［36］" 鄭江， 郗愛(ài)華， 葛玉輝， 等. 峨眉山玄武巖蝕變年齡及其對(duì)揚(yáng)子西緣熱事件的響應(yīng)［J］. 科學(xué)通報(bào)， 2022， 67（36）： 44154428.

Zheng Jiang， Xi Aihua， Ge Yuhui， et al. Alteration Age of Emeishan Basalt and Its Response to Thermal Events on the Western Margin of the Yangtze Block ［J］. Chinese Science Bulletin， 2022， 67（36）： 44154428.