珠江口盆地惠州凹陷复合岩浆岩潜山储层发育机制

彭光荣 ,  陈淑慧 ,  李洪博 ,  吴哲 ,  杨雪 ,  高翔 ,  王菲

地球科学 ›› 2025, Vol. 50 ›› Issue (02) : 419 -432.

PDF (11146KB)
地球科学 ›› 2025, Vol. 50 ›› Issue (02) : 419 -432. DOI: 10.3799/dqkx.2024.010

珠江口盆地惠州凹陷复合岩浆岩潜山储层发育机制

作者信息 +

Development Mechanism of Composite Igneous Rock Buried⁃Hill Reservoir in Huizhou Sag, the Pearl River Mouth Basin

Author information +
文章历史 +
PDF (11412K)

摘要

珠江口盆地惠州凹陷复合岩浆岩潜山经历燕山期-喜山期多期构造演化成山过程, 发育裂缝⁃溶蚀型储层, 为了解潜山储层发育机制,利用锆石U⁃Pb定年、铸体薄片观察对惠州26⁃6潜山储层裂缝成因和期次及成岩演化过程开展了精细研究,明确了惠州26⁃6复合岩浆岩潜山储层发育机制.惠州26⁃6潜山岩性为花岗岩、闪长岩、玄武安山岩, 至少经历6期构造-岩浆活动. 花岗岩发生碎裂岩化, 闪长岩与玄武安山岩出现片岩化. 166~145 Ma玄武质火山岩喷发;145~134 Ma受燕山中期构造运动影响发生区域变质作用导致片岩化、片麻岩化, 形成早期裂缝;~134 Ma、120~110 Ma伴随伸展作用有两期酸性岩浆侵入玄武质火山岩, 发育花岗岩岩脉、硅质岩脉和碳酸盐岩脉, 火山通道处发生阳起石化, 伴随绿帘石化和绿泥石化;110~100 Ma之间发育一期张裂隙, 102~87 Ma有岩浆热液上涌, 裂缝中半充填白云石、浊沸石等;受晚白垩世构造转换作用影响区域大规模隆升, 风化作用强烈, 风化裂缝和溶蚀缝发育;裂陷期受珠琼一幕和珠琼二幕运动影响, 有两期岩浆热液活动, 裂缝中充填绿泥石、浊沸石等;南海运动和新构造运动时期产生微裂缝沟通烃源岩, 有机酸进入对储层进一步溶蚀改造, 裂缝未充填或半充填, 13~5 Ma油气大规模充注, 油气成藏. 该研究为综合评价研究区储层特征、明确天然气富集规律提供了依据.

Abstract

The composite igneous rock buried hill in Huizhou Sag of the Pearl River Mouth Basin, experienced multi⁃stage tectonic evolution from Yanshanian to Himalayan, and developed fracture dissolution type reservoirs. In order to clarify the mechanism of buried hill reservoirs, the author conducted a detailed study on the fracture cause, phase and diagenetic evolution of Huizhou 26⁃6 buried⁃hill reservoir with zircon U⁃Pb dating and casting thin section observation. Huizhou 26⁃6 buried⁃hill is composed of granite, diorite and basaltic andesite, which have undergone at least six stages of tectonic magmatic activity.Granites suffered cataclastic, diorite and basaltic andesite are schistotized. At 166 to 145 Ma, basaltic volcanic rocks erupted. At 145 to 134 Ma, regional metamorphism occurred under the influence of the mid⁃Yanshan tectonic movement, resulting in gneissic and gneissic mineralization of basaltic volcanic rocksand early fractures. At ~134 Ma and 120 to 110 Ma, acidic magma invaded of basaltic volcanic rocks in two stages with extension, and granite, siliceous and carbonate veins developed. Actinization, epidotization and chlorite occurred at the volcanic passage.A first phase of tensile fissure developed between 110 and 100 Ma, and magmatic hydrothermal upwelling between 102 and 87 Ma, and the fissure was half⁃filled with dolomite and turbidite. Large scale uplift of the area affected by Late Cretaceous tectonic transfor Mation, strong weathering, and developed weathering cracks and dissolution cracks; During the rifting period, there were two periods of Mag Matic hydrother Mal activity influenced by the movements of the first and second episodes of Zhuqiong, and the cracks were filled with chlorite and turbidite; During the South China Sea Movement and neotectonics, micro fractures were generated to connect Source rock. Organic acids entered the reservoir for further dissolution and transfor Mation. The fractures were not filled or half filled. Large scale oil and gas filling and accumulation took place at 5 to 13 Ma. This study provides a basis for comprehensive evaluation of reservoir characteristics and clarification of natural gas enrichment patterns in the study area.

Graphical abstract

关键词

复合岩浆岩 / 潜山 / 储层发育机制 / 惠州凹陷 / 珠江口盆地 / 石油地质.

Key words

composite igneous rock / buried⁃hill / the mechanism of reservoirs / Huizhou Sag / the Pearl River Mouth Basin / petroleum geology

引用本文

引用格式 ▾
彭光荣,陈淑慧,李洪博,吴哲,杨雪,高翔,王菲. 珠江口盆地惠州凹陷复合岩浆岩潜山储层发育机制[J]. 地球科学, 2025, 50(02): 419-432 DOI:10.3799/dqkx.2024.010

登录浏览全文

4963

注册一个新账户 忘记密码

0 引言

近年来, 珠江口盆地珠一坳陷富烃洼陷周边钻探的多口潜山探井均有不同程度的油气显示, 暗示潜山良好的油气勘探潜力. 珠江口盆地基底中生代时期位于古太平洋俯冲作用控制的安第斯型活动大陆边缘, 是由复合火山岩与深成侵入岩组成的陆缘岩浆弧, 为珠江口盆地潜山的发育提供物质基础, 发育两组NE、SW向断裂体系, 在喜山期活化开启(高阳东等, 2022). 惠州26⁃6构造古潜山油气田“油型烃源岩晚期加快熟化、先油后气、断-压双控、源-储对接强势供烃、立体运聚”动态成藏过程的确立推动惠州26⁃6构造中生代古潜山领域实现勘探突破(施和生等, 2022).

当前潜山储层研究主要是在成储潜山构造演化过程研究(杨东升等, 2022;唐历山等, 2023)背景下, 基于地质、地球物理资料和物性测试数据建立储层刻画评价及预测方法(邓健等, 2022;李娜等,2022;李晓娇等, 2022;姜晓宇等, 2022;毛敏等,2022;魏小东等,2022;衣健等, 2022), 分析储层特征及发育模式(李鸿明等, 2022;刘宗宾等, 2022;李雄炎等,2023;张勐等,2023), 潜山成山动态演化过程与储层静态特征对应关系研究较为薄弱.

本次研究基于岩心、岩屑样品观察, 梳理惠州26⁃6潜山裂缝形态及充填溶蚀特征, 综合分析区域构造背景与惠州26⁃6成山演化过程, 以钻井潜山样品锆石年代学数据分析为纽带, 寻找不同构造运动、岩浆活动与裂缝特征之间的对应关系, 构建惠州26⁃6潜山成储动态演化过程.

1 区域地质背景

惠州凹陷位于珠江口盆地珠一坳陷中部, 东西毗邻陆丰凹陷和西江凹陷, 是珠江口盆地(东部)最富烃凹陷之一, 惠西半地堑主要包括惠州26洼、西江30洼、西江24洼和西江23洼四大已证实富烃洼陷, 主要烃源岩层系为文昌组、次要层系为恩平组. 中-新生代经历燕山-喜山期两大构造运动期, 尤其是新生代受珠-琼运动、惠州运动、南海运动、新构造运动等影响, 形成了多期次、多成因叠加的断裂体系. 古近系受近NEE和NWW两组断裂差异活动影响, 凹陷边缘具有典型的转换断裂强烈活动特征, 发育惠州26、惠州25和西江30等多个构造转换带. 惠州26⁃6构造位于惠西半地堑的惠州26转换带上(图1), 邻近惠西低凸起、东沙隆起和惠州26洼, 受两条控洼断裂共同控制.

2 潜山岩性及储集空间特征

2.1 岩性特征

惠州凹陷HZ26⁃6构造潜山段储层岩性复杂(图2), 包括中基性喷出岩、中性侵入岩(闪长岩)、酸性侵入岩(花岗岩、正长岩), 受构造作用改造的影响, 中基性火山岩和中性侵入岩发生韧性动力变质作用, 糜棱岩化至片岩化, 黑云母、角闪石等片柱状矿物集合体沿碎斑呈定向、半定向分布;酸性侵入岩发生脆性动力变质作用, 碎裂化, 石英、长石发育显微裂隙, 石英可见波状消光现象. 代表性储层岩性镜下特征如下(图3):

(1) 片岩

主要为微粒/细粒黑云角闪片岩(图3a~3d), 原岩为中基性火山岩, 主要分布在H1井、H4井和H3井中. 在显微镜下可见斑状变晶结构、变余斑状结构, 片状构造, 变余杏仁构造. 变斑晶主要为角闪石, 粒径1~3 mm. 具圆粒状、假六边形、短柱状自形形态, 部分层段角闪石后期蚀变为阳起石(图3c)和纤闪石(图3d). 在角闪石变斑晶中可见橄榄石的交代残余, 偶见未被交代的橄榄石变余斑晶. 基质主要由角闪石(30%~50%)、黑云母(10%~15%)和斜长石(30%~50%)组成, 可见少量的副矿物磁铁矿(2%). 斜长石呈粒状, 部分成柱状自形晶产出, 保存了基性火山岩中斜长石微晶的特征.

(2) 闪长岩

主要为(弱)片麻状细-微粒闪长岩(图3e, 3f), 主要分布在H1井(图3e)和H3井(图3f)中. 岩石主要矿物为斜长石(50%~60%)、角闪石(15%~20%)、黑云母(20%~25%)、绿帘石(3%)、白云母(1%)和极少量不透明矿物(磁铁矿1%)组成. 显微镜下可见明显细粒半自形结构, 或鳞片粒状变晶结构, 块状-片麻状构造. 各矿矿物呈自形-半自形产出. 斜长石部分发生绢云母化蚀变, 有被黑云母、角闪石交代现象. 多成杂乱分布, 局部半定向分布. 黑云母多沿斜长石粒间分布, 部分穿插交代斜长石.

(3) 花岗岩

主要为黑云母二长花岗岩(图3g, 3h, 3i), 部分为正长花岗岩, H1(图3i)、H3(图3g, h)、H4和H7井均有钻遇. 主要由石英(30%~35%)由钾长石(25%~30%, 包括正长石和微斜长石)、钠长石(30%)组成, 含少量暗色矿物黑云母(5%). 具有细粒花岗结构, 略显定向构造. 钾长石粒径0.3~2.5 mm, 主要由正长石组成, 含少量微斜长石, 多成它形粒状, 具不同程度的高岭土化蚀变. 斜长石呈半自形晶产出, 聚片双晶发育. 岩石经历过构造变形和其后的重结晶作用,石英常具带状定向分布特征. 岩石中裂隙发育, 部分内部发育有长英质碎粒(图3g).

(4) 辉绿玢岩

仅分布在H7井中(图3j). 斑晶主要为辉石和蚀变颗粒. 基质为间粒结构, 长石微晶为自形颗粒, 蚀变仅剩颗粒外形, 暗色矿物充填粒间, 基本完全绿泥石化;碎裂组构含量高(约40%), 为碎斑-胶结物结构, 碎斑可达5 mm.

2.2 储集空间特征

根据薄片观察,惠州26⁃6构造储集空间类型以裂缝和溶蚀孔洞为主,可见3种不同类型裂缝:剪切缝、张裂缝和溶蚀缝,其中溶蚀缝和溶蚀孔洞按成因可分为表生溶蚀、热液溶蚀以及有机酸溶蚀.

剪切缝缝面平直光滑,产状分布稳定,缝宽均匀,内部常发育有长英质碎粒(图3g);张裂缝缝面粗糙,内部可见多种填充物形成脉体,如葡萄石(Prh)+绿泥石细脉(图3c)、浊沸石脉(图3k)、石英脉、碳酸盐脉等,部分被碎粉充填,可保留部分碎粉粒间孔隙(图3h);溶蚀缝形态多样,边缘不规则,缝宽不均匀,延伸范围有限,沿裂缝延伸方向多见溶蚀孔洞(图3k,3l),其中表生溶蚀可见铁质、赤褐铁矿,热液溶蚀常见浊沸石、绿泥石、重晶石等典型共生热液矿物组合,有机酸溶蚀常见有机质残余(图3k,3l).

3 锆石年代学及岩浆期次分析

3.1 锆石年代学测试方法

本文共计对惠州26⁃6构造4口井15个样品进行锆石年代学测试, 所有样品均在同济大学海洋地质国家重点实验室(MGLAB)LA⁃ICP⁃MS分析室完成. 本文将新鲜的岩屑样品粉碎至40至80目, 然后按照淘洗、重液分离、电磁仪分选流程处理后在双目镜下选取锆石颗粒沾在双面胶上并用无色透明的环氧树脂固定, 最后对锆石靶样进行阴极发光图像(CL)采集, 观察锆石内部结构, 确定适合的激光打点位置. 锆石CL 图像利用IT⁃500 DELMIC型场发射扫描电子显微镜完成的. 样品测试时, 剥蚀由New Wave 213 激光剥蚀系统完成, 对剥蚀的锆石成分利用Thermo Elemental X⁃Series型ICP⁃MS检测. 激光频率为10 Hz, 束斑直径为30 μm. 标样采用国际锆石标样91500(1 065.4±0.3 Ma, Wiedenbeck et al., 1995), 6个间隔点测2次标准样, 采用Plesovice(337±0.4 Ma)作监控样进行监控. 数据处理采用ICPMSDataCal软件, 制图采用Isoplot完成.

3.2 锆石年代学结果分析

本文惠州26⁃6构造4口井(图2)共15个不同深度段样品信息及年龄结果见表1. 其中代表性年龄样品结果如下(图4):

3号角闪岩样品来自H1井, 采样深度为4 047~4 057 m, 锆石CL图可见明显振荡环带, 环带较宽, 同时具有高的Th和U含量, Th和U含量分别为50×10-6~939×10-6 和70×10-6~1 940×10-6, Th/U 比值变化范围为0.13~1.08, 远大于0.1, 均为岩浆锆石(吴元保,2004). 29颗锆石的206Pb/238U加权平均年龄为163.1±2.1 Ma (MSWD=1.6; 图4a) 代表角闪岩的结晶年龄. 其中存在一组140~127 Ma的年轻锆石(n=6), 可能代表后期酸性岩脉侵入的年龄 (图4a中蓝色圈部分).

6号花岗岩样品, 采样深度为4 237~4 247 m, 锆石颗粒在CL图中可见明显的振荡环带, Th/U比值变化范围为0.26~2.66, 远大于0.1, 均为岩浆锆石. 测试点谐和度均>90%. 206Pb/238U加权平均年龄为136.4±1.7 Ma (MSWD=3.8,n=85 图4b)代表该花岗岩的结晶年龄.

13号花岗岩样品来自H4井, 采样深度为4 345~4 350 m, 该样品具有较高的Th(110×10-6~2 816×10-6)和U(146×10-6~950×10-6)含量, Th/U比值为0.49~4.38, 远大于0.4, 同时在CL图像中可以看到酸性锆石典型的振荡环带, 为岩浆锆石 (图4c). 55颗锆石的206Pb/238U加权平均年龄为112.4±0.77 (MSWD=4.2). 代表该花岗岩的结晶年龄.

14号样品来自H7井, 采样深度为4 085~4 095 m, 101颗分选自花岗岩样品的锆石进行测试, Th和U含量分别为85×10-6~1 083×10-6和199×10-6~1 986×10-6, Th/U=0.20~2.68(大部分<0.2). 所有测试点谐和度均>95%. 其中96个分析点给出206Pb/238U加权平均年龄为113.1±1.2(MSWD=4.2; 图4d), 代表了该花岗岩结晶的年龄. 其他5颗锆石年龄为183~142 Ma, 代表继承锆石的年龄(图4d中灰色圈部分).

3.3 岩浆活动期次

综合本文代表性样品的结晶年龄分布期次、所有样品的锆石峰值年龄图谱以及前人研究资料, 认为惠州26⁃6潜山至少包含6期构造岩浆活动即166~145 Ma(Ⅰ)、140~125 Ma(Ⅱ)、120~110 Ma(Ⅲ)、102~87 Ma(Ⅳ)、~65 Ma(Ⅴ)、43~35 Ma(Ⅵ)(表1). Ⅰ~Ⅳ期岩浆活动(166~87 Ma)形成于晚侏罗-早白垩世燕山主期, 受古太平洋板片正向俯冲作用控制, 形成大规模的陆缘岩浆弧, 珠一坳陷主体位于陆缘岩浆弧背景(高阳东等, 2022年), Ⅴ~Ⅵ期岩浆活动形成于裂陷期, 受珠琼运动影响.

Ⅰ期(166~145 Ma)岩浆活动表现为基性玄武质熔岩和火山碎屑岩喷发. H1井1~5号样品及H3井8样品岩石薄片定名为角闪片岩, 原岩为玄武岩或基性火山岩. H1井3号样品的均值年龄为163±2.1 Ma, 代表了其原岩的年龄(图4a). 同时H1井4~5号样品, H3井8号样品也表现出同期的年龄峰值(166~145 Ma), 指示了该期基性岩浆活动的发育. 而H1井1~2号样品锆石定年均表现为双峰特征, 除峰值年龄164~145 Ma外, 存在一期~116 Ma的峰值年龄. H1井3 741.3~3 817.0 m片岩样品中观察到阳起石, 反映了该岩石遭受热液蚀变作用, 结合在H1井1~2号样品附近3 779 m和3 812 m处的阳起石片岩(原岩为基性火山岩)井壁取心样品中观察到的方解石正长岩脉, 认为可能是该期酸性岩浆岩岩脉侵入影响导致片岩发生阳石化, 因此推测1~2号样品中的~116 Ma的峰值年龄代表该期正长岩岩脉的侵入的年龄,在H3、H4、H7井中获得的花岗岩岩体年龄为120~110 Ma与之相匹配.

Ⅱ期(140~125 Ma)岩浆活动表现为酸性岩浆岩的侵入. H1井6号样品为碎裂粗粒淡色正长花岗岩, 主要由微斜长石、条纹长石、斜长石、石英组成, 局部见碎裂结构, 裂隙被重结晶的细-微粒长英质矿物充填. 该正长花岗岩样品结晶年龄为136.4±1.7 Ma. 惠州26⁃6潜山钻遇地层中仅H1井底部见~136 Ma的花岗岩, 推测该期岩浆活动侵入范围有限. H1井3号、4号和5号样品锆石定年中见少量Ⅱ期锆石年龄, 且在上覆构造片岩样品中见较多石英、碳酸盐细脉, 说明Ⅱ期岩浆侵入时对上覆Ⅰ期构造片岩地层造成岩脉侵入影响.

Ⅲ期(120~110 Ma)岩浆活动表现为发育大量中酸性侵入岩, 在惠州26⁃6构造出现大量花岗岩侵入体, 样品的结晶年龄集中在120~110 Ma(如7号、9号、13~15号花岗岩).

Ⅳ期(102~87 Ma)岩浆活动表现为岩浆热液对惠州26⁃6潜山的改造. 锆石定年年龄谱上仅作为次要峰值出现, 未见该期形成的岩浆岩, 推测主要是岩浆热液对潜山的改造形成裂缝及裂缝充填物.

Ⅴ期(~65 Ma)和Ⅵ期(43~35 Ma)岩浆活动表现为岩浆热液对惠州26⁃6潜山的改造. 锆石定年年龄谱上作为次要峰值出现, 研究区未见该期形成的岩浆岩, 但在周边钻遇潜山井中可见61~67 Ma的火山岩,推测该井区主要受珠琼一幕和珠琼二幕运动的影响, 表现为深部热液对该区潜山进一步改造.

4 潜山成储演化序列

通过惠州26⁃6潜山4口井132个薄片观察发现潜山储层发育多期不同性质裂缝, 不同期裂缝特征、充填作用及后期溶蚀改造作用有差异. 早期裂缝充填作用强, 晚期裂缝充填作用弱, 溶蚀改造作用强(图5).

4.1 燕山期裂缝发育特征

4.1.1 早白垩世早期

H1井潜山钻遇一套黑云角闪片岩, 锆石定年表面年龄主要峰值在163.8~145.0 Ma之间(表1图6), 薄片鉴定表明其原岩主要为基性火山岩(图3a, 3b, 3c, 图7a, 7b), 表明该套基性火山岩喷发于163.8~145.0 Ma之间. 该套角闪片岩中部分原岩为辉长质糜棱岩(图7a), 说明在角闪片岩形成之前至少发生过一期构造或断裂活动导致原岩糜棱岩化、绿片岩化, 发育压性裂隙. 该套黑云角闪片岩地层中侵入一套花岗岩(图7c), 花岗岩侵入年龄为136.4 Ma(图4b), 角闪片岩的锆石年龄峰值图中显示存在相对主峰年龄较为年轻的一组锆石年龄(140~125 Ma)(图6a, 6b;图8a, 8b). 年轻锆石Th/U比值0.59~1.07, 反映为岩浆锆石. 由于Ⅱ期(140~125 Ma)花岗岩侵入时, Ⅰ期(166~145 Ma)角闪片岩地层已经存在, 且Ⅱ期花岗岩侵入在Ⅰ期角闪片岩地层之下, 无岩屑掉样影响, 薄片观察发现该套角闪片岩地层中发育较多张性裂隙, 裂隙中充填石英、方解石(图7b), 推测Ⅱ期花岗岩侵入Ⅰ期角闪片岩围岩过程中, 造成角闪片岩地层中发育石英、方解石岩脉充填的同时伴随有年轻岩浆锆石的出现.

4.1.2 早白垩世晚期

140~125 Ma之间发育一期压性裂隙, 裂隙带发育碎粉岩, 部分重结晶. 6号花岗岩样品(~136 Ma)局部见碎裂结构(图7c), 裂隙被重结晶的细-微粒长英质矿物充填, 说明该期花岗岩形成后发育一期压性裂隙导致裂缝中的碎粉发生重结晶作用. H1井阳起石片岩锆石定年呈双峰特征, 峰值年龄分别为116 Ma和153.3 Ma(图9a, 9b), 前已述明153.3 Ma为原岩基性火山岩喷发年龄, 116 Ma为Ⅲ期岩浆的侵入年龄(图9c, 图10e, 10f);镜下观察见两期裂缝发育, 早期压性裂隙带内发育碎粉岩, 晚期张性裂隙内见花岗细晶岩脉(图10a, 10b).

结合锆石定年分析结果认为花岗细晶岩脉充填的张性裂隙是~116 Ma Ⅲ期岩浆侵入时形成的, 碎粉岩充填的早期压性裂隙形成于Ⅲ期岩浆侵入之前, Ⅲ期岩浆侵入的时间范围为~120~110 Ma, 综合分析认为该套地层中发育的压性裂隙形成时间为136~120 Ma. ~120~110 Ma之间花岗岩侵入导致围岩中形成一期张性裂隙, 发育花岗岩脉(图9d, 图10g,10h)、方解石脉, 局部见正长岩岩脉. 在Ⅲ期岩浆侵入伴随的高温热液作用下, 围岩角闪片岩中发生热液蚀变作用, 热液矿物除阳起石外, 常伴有绿帘石、钠长石及绿泥石等, 在H1井3 741~3 817 m地层段角闪石阳起石化强烈, 形成阳起石片岩(图10c, 10d).

4.1.3 晚白垩世

H3井发育一套花岗质构造角砾岩, 锆石年龄特征表明峰值年龄为~110 Ma, H4井及H7井13⁃14号花岗岩样品结晶年龄为112~111 Ma 表明该套花岗质角砾岩的形成于~110 Ma, 为Ⅲ期岩浆活动(表1). 显微镜下观察见3期裂缝(图11), 早期裂缝充填重结晶碎基, 为压性裂缝;中期裂缝在早期裂缝的基础上形成, 裂缝中充填浊沸石, 为张性裂隙;晚期裂缝中充填断层泥, 伴有铁质尘埃和绿泥石, 为压性裂隙. 晚期裂缝中伴随铁质尘埃说明受风化作用影响, 而珠江口盆地燕山晚期区域隆升-挤压剥蚀, 新生代发生区域性裂陷作用潜山掩埋定型(高阳东等, 2022), 据此推测晚期裂缝形成于燕山晚期区域隆升-挤压剥蚀背景. 中期张性裂缝中的浊沸石一般与基性岩浆热液活动有关, 锆石U⁃Pb定年分析见~95 Ma的锆石年龄, 推测中期裂缝形成与~95 Ma(Ⅳ期)的岩浆热液活动有关, 沿裂隙贯入充填有大量的钙十字沸石+蛋白石细脉, 偶见葡萄石+绿泥石细脉. 早期压性裂缝早于~95 Ma时期(Ⅳ期)岩浆热液活动, 晚于Ⅲ期岩浆活动, 推测受燕山晚期区域隆升挤压事件影响.

4.2 喜山期裂缝发育特征

H7井碎裂花岗岩形成于Ⅲ期岩浆活动期间(表1), 镜下观察发现有多期裂缝发育, 早期裂缝宽度大, 基本全充填;晚期裂缝宽度小, 充填差, 多见残余有机质, 为烃类主要储集空间, 裂缝成岩演化序列为:白云石+浊沸石-溶蚀-绿泥石-浊沸石-黄铁矿(图12). 早期裂缝为张性裂缝, 宽度大, 充填白云石和浊沸石(图12a, 12b, 12g, 12h), 推测与上述晚白垩世的中期裂缝同期;受早期裂缝影响, 部分暗色铁镁质矿物及其他易溶物质发生溶蚀作用产生溶蚀缝和溶蚀孔(图12c, 12d), 推测溶蚀作用与燕山晚期风化剥蚀作用相关, 在早期裂缝基础上发育风化裂缝. 新生代潜山掩埋定型后受Ⅴ~Ⅵ期岩浆热液影响, 先后充填绿泥石、浊沸石、黄铁矿(图12c, 12d), 部分溶蚀缝和溶蚀孔未充填. 晚期溶蚀缝边缘不规则, 多见有机质残留((图12e, 12f, 12g, 12h), 推测与烃源岩生排烃过程中产生的有机酸溶蚀相关. 施和生等(2022) 研究认为惠州26洼文昌组主力烃源岩在~16 Ma 成熟度(镜质体反射率Ro)处于0.6%~1.0%, 为早-中期成熟阶段, 惠州26洼油源断裂活化时间为16 Ma, 推测晚期溶蚀缝形成与~16 Ma惠州26洼油源断裂活化、沟通烃源岩生排烃过程中产生的有机酸有关.

5 潜山储层发育机制讨论

珠江口盆地经历了多期构造运动, 高阳东等(2022)认为NW深大断裂在印支期已经形成, 形成薄弱带, 容易诱发后期岩浆侵位和构造再活化, 吴婷婷等(2022)认为燕山期晚侏罗-早白垩世, 古太平洋板块对华南板块 NW 向正向俯冲, 形成NE⁃NEE 向逆冲断裂. 成像测井资料显示惠州26⁃6构造各井发育多组方向的网状缝, 存在3组优势方向:NWW向、NE向与近EW向(图13), 现今最大主应力方向为NW⁃NWW向(图14). 惠州26⁃6潜山的裂缝发育与中生代燕山期惠州凹陷处于俯冲陆缘弧的挤压环境是相符的, 形成了广泛发育NE与NW向先存断裂. 3个裂缝优势走向与晚中生代构造活动所形成的3期断裂体系匹配:(1)NW向裂缝应形成于早晚白垩世之交隆升作用, 产生NWW⁃NW向逆冲断裂体系时;(2)近EW向裂缝应形成于晚白垩早期伸展作用, 产生NEE向伸展构造体系时;(3)NE向裂缝应形成于晚白垩世晚期挤压隆升作用, 产生NEE向逆冲构造体系时. 这些压性断裂体系为潜山储层的网状裂缝奠定了重要的基础, 新生代又经历多幕裂陷作用及南海扩张运动.

综合前述分析认为:燕山期是潜山裂缝主要形成时间, 裂陷期对早期裂缝有增缝作用, 南海运动和新构造运动期有活化作用. 潜山成储演化序列为:燕山期晚侏罗世(166~145 Ma)为Ⅰ期岩浆活动, 形成中基性火山岩, 145~125 Ma发育一期压性裂缝, 导致中基性火山岩糜棱岩化和绿片岩化;燕山期早白垩世早期(~136 Ma)为Ⅱ期岩浆活动, 侵入Ⅰ期火山岩之下, 形成中酸性侵入岩, Ⅰ期火山岩围岩中发育张性裂隙, 裂隙中充填硅质和方解石脉;燕山期早白垩世中期发育一期压性裂隙, 导致I期和Ⅱ期岩石压性裂隙发育, 裂缝中充填的碎粉重结晶作用显著, 部分岩石发生糜棱岩化;燕山期早白垩世晚期120~110 Ma期间为Ⅲ期岩浆活动, 形成中酸性侵入岩, 导致围岩地层(主要是Ⅰ期火山岩)中普遍发育张性裂隙, 碳酸盐岩脉、正长岩脉发育, 岩浆通道附近热液蚀变强烈, 岩石中的角闪石阳起石化、纤闪石化, 暗色矿物绿泥石化;燕山期晚白垩世早期(102~87 Ma)为Ⅳ期岩浆活动, 主要表现为岩浆热液对早期裂缝的充填和溶蚀改造, 发育张性裂隙, 岩石发生碎裂化、硅化, 裂隙中充填碳酸盐和浊沸石等热液矿物;燕山期晚白垩世中晚期(87~65 Ma)是构造普遍抬升剥蚀、风化淋滤阶段, 发育风化裂缝和风化溶蚀, 见裂缝充填铁质和粘土矿物, 风化带内溶蚀缝发育;65~35 Ma是裂陷期岩浆活动强烈阶段, 珠琼一幕运动和珠琼二幕运动对潜山具有增缝、溶蚀充填作用, 见浊沸石等热液矿物充填;南海运动(~23 Ma)期间烃源岩开始生烃并排出有机酸, 在早期裂缝发育、与烃源对接较好的潜山中有机质生烃时形成的有机酸会对裂缝以及早期裂缝中的充填物进一步溶蚀改造, 晚期深大断裂沟通深部热流体释放出富含CO2的热流体也会对潜山储层进一步溶蚀改造, 从而有利于烃类充注成藏.

6 结论

(1)潜山储层主要以岩浆岩和浅变质的片岩为主, 受后期构造的影响, 部分岩石发生构造变形和变质重结晶.

(2)惠州26⁃6潜山发育至少有6期构造岩浆活动, 时间分别为166~145 Ma、~140~125 Ma、120~110 Ma、102~87 Ma、~65 Ma和43~35 Ma, 前3期以岩浆喷发和侵入为主, 后3期表现为岩浆热液对潜山的影响.

(3)惠州26⁃6潜山发育多期不同性质裂缝, 早期裂缝充填作用强, 晚期裂缝充填作用弱, 溶蚀改造作用强.

(4)惠州26⁃6潜山裂缝走向统计表明, 3个裂缝优势走向与晚中生代构造活动所形成的3期断裂体系匹配:NW向裂缝应形成于早晚白垩世之交隆升作用;近EW向裂缝应形成于晚白垩早期伸展作用;NE向裂缝应形成于晚白垩世晚期挤压隆升作用.

参考文献

[1]

Deng, J., Zhou, M.S., Li, X.J., et al., 2022. Identification of Lithology and Comprehensive Evaluation of Fracture Logging in Metamorphic Rock Buried Hills. Proceedings of the 2022 Geophysical Exploration Technology Symposium of the Chinese Petroleum Society, 1730-1733(in Chinese).

[2]

Gao, Y.D., Zhang, X.T., Zhang, L.L., et al., 2022. Geological Characteristics and Tectonic Settings of Mesozoic Continental Margin Magmatic Arc in Pearl River Mouth Basin. Earth Science, 47(7): 2317-2327. https://doi.org/10.3799/dqkx.2021.247(in Chinese with English abstract).

[3]

Jiang,X.Y., Song,T., Zhou,X.Y., et al., 2022. Fracture Prediction of Granite Buried⁃Hill Reservoir Using Scattering Imaging Data. Proceedings of the 2022 Geophysical Exploration Technology Symposium of the Chinese Petroleum Society, 1012-1014(in Chinese).

[4]

Li, H.M., Wang, P.J., Xu, S.L., et al., 2022. Reservoir Characteristics and Controlling Factors of Prepaleogene Granitic Buried⁃Hill in Songnan Low Uplift, Qiongdongnan Basin. World Geology, 2022(8):568-582 (in Chinese with English abstract).

[5]

Li, N., Zheng,Q.W., Chen, L., et al., 2022. Analysis of Main Controlling Factors and Effectiveness of Fractured Reservoirs in Weathering Crust of Bedrock Buried Hill in Dongping Area, Journal of Yangtze University (Natural Science Edition), 19(6):40-47 (in Chinese with English abstract).

[6]

Li, X.J., Zhang, R.Y., 2022. New Technology for Logging Evaluation of Fractured Formations. Proceedings of the 2022 Geophysical Exploration Technology Symposium of the Chinese Petroleum Society, 1734-1737(in Chinese).

[7]

Li, X.Y., Qin, R.B., 2023. Method of Fracture Characterization and Productivity Prediction of 19⁃6 Buried⁃Hill Fractured Reservoirs, Bohai Bay Basin. Earth Science, 48(2): 475-487 (in Chinese with English abstract).

[8]

Liu, Z.B., Cheng, Q., Lü, Z.B., et al., 2022. Reservoir Characteristics and Development Model of Archean Metamorphic Buried Hill in Jinzhou South Oilfield, Bohai Sea. Journal of Jilin University (Earth Science Edition), 52(3): 829-839 (in Chinese with English abstract).

[9]

Mao, M., Yuan, S.B., Zhang, L.G., et al., 2022. The Relationship between Mineral Composition Characteristics and Porosity of Altered Diorite Buried Hill Reservoir. Unconventional Oil & Gas, 9(6): 14-19, 33 (in Chinese with English abstract).

[10]

Shi, H.S., Gao, Y.D., Liu, J., et al., 2022. Characteristics of Hydrocarbon Source⁃Migration⁃Accumulation in Huizhou 26 Sag and Implications of the Major Huizhou 26⁃6 Discovery in Pearl River Mouth Basin. Oil & Gas Geology, 43(4):15(in Chinese with English abstract).

[11]

Tang, L.S., Fan, C.W., Zhang, Y., et al., 2023. Development, Evolution and Reservoir Control of Granite Buried Hill in Qiongdongnan Basin. Marine Geology Frontiers, 39(3): 81-90 (in Chinese)

[12]

Wei, X.D., Dou, L.R., Xia, Y.L., et al., 2022. The Integration of Geomorphic Parameters, Amplitude and Frequency Attributes and Its Application in the Prediction of Buried Hill Weathering Crust Reservoir: a Case Study of R-P Block in Bongor Basin. Proceedings of the 2022 Geophysical Exploration Technology Symposium of the Chinese Petroleum Society, 1391-1394 (in Chinese).

[13]

Wiedenbeck, M., Allé, P., Corfu, F., et al., 1995. Three Natural Zircon Standards for U⁃Th⁃Pb, Lu⁃Hf, Trace Element and Ree Analyses. Geostandards Newsletter, 19(1): 1-23. https://doi.org/10.1111/j.1751⁃908x.1995.tb00147.x

[14]

Wu, T.T., Zhang, L.L., Wu, Z., et al., 2022. Characteristics and Dynamic Background of Pre⁃Existing Fractures in Pre⁃Cenozoic of Pearl River Mouth Basin: Cases of Huizhou Sag and Panyu 4 Depression. Marine Geology Frontiers, 38(6): 54-62 (in Chinese with English abstract).

[15]

Wu, Y.B., Zheng, Y.F., 2004. Zircon Genetic Mineralogy and Its Constraints on U⁃Pb Age Interpretation. Chinese Science Bulletin, 49:1589-1604 (in Chinese).

[16]

Yang, D.S., Liu, Z.F., Wu, B., et al., 2022. Tectonic Evolution and Its Control on Hydrocarbon Accumulation of Buried Hill in the South Section of Liaodong Bulge, Bohai Sea. China Petroleum Exploration, 27(3): 78-87 (in Chinese with English abstract).

[17]

Yi, J., Li, H.Y., Shan, X.L., et al., 2022. Division and Identification of Vertical Reservoir Units in Archaeozoic Metamorphic Buried Hill of Bozhong Sag, Bohai Bay Basin, East China. Petroleum Exploration and Development, 49(6): 1107-1118 (in Chinese with English abstract).

[18]

Zhang, M., Wu, Z.P., Wang, Y.S., et al., 2023. Development Law and Genetic Types of Buried⁃Hills in the Jiyang Depression, Bohai Bay Basin. Earth Science, 48(2): 488-502 (in Chinese with English abstract).

基金资助

中海石油(中国)有限公司“十四五”科技攻关项目“中国近海新区新领域勘探技术”(KJGG2022⁃0302)

中海石油深海开发有限公司前瞻基础研究项目《南海东部前新生代石油地质条件及勘探潜力》(KJQZ⁃2024⁃2004)

南海东部石油研究院科技自主攻关“揭榜挂帅”项目《珠江口盆地古潜山勘探潜力、评价技术及实践》

AI Summary AI Mindmap
PDF (11146KB)

98

访问

0

被引

详细

导航
相关文章

AI思维导图

/