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火山活动与油气(学习笔记)

已有 3924 次阅读 2008-11-28 17:24 |个人分类:科普集锦,图片百科|关键词:学者| 火山, 油气

        火山喷发的形式和强度以及火山喷发产物的特征在盆地演化的不同阶段是不相同的。对火山岩的岩性特征及其变化规律进行分析,能为盆地构造演化和油气富集规律的研究提供大量信息和证据。火山活动对油气生成、运移、储集、封盖、聚集和保存等重要因素有着重要影响。
火山活动与烃源岩
        火山活动形成的岩浆带来了1020-1200度的热能;火山活动形成的热液流体带来了300-400度的热能。这两种热能为沉积盆地提供了除地幔热源之外独特的火山活动热源。它为生油气层中的有机质演化提供了热力学条件,火山活动中高温的岩浆、热液和烃源岩长期直接接触,一方面给烃源岩带来能量,使其在短期内经历异常高温而成熟或过成熟。另一方面,基性岩浆在喷发与侵入时携带大量含氢气体,岩浆作用会脱出氢气。氢是深部流体中重要的还原组分,许多沉积盆地都有氢异常的报道。另外,在火山气中氢气也是一种重要的组分, 这表明深部流体不仅含有大量的氢,而且它们在不断地向上排出。另外许多的研究表明, 橄榄岩等超基性、基性岩石易在后期成岩变化中蚀变产生氢气。氢是深部流体中重要的组分,又是盆地内成烃演化最缺乏的元素,深部流体中的这些氢参与盆地内的成烃演化,对烃源岩的生烃具有巨大的催化作用。大规模火山活动不仅改变了当时的古地温场,而且加速了生油岩的演化进程。火山作用不仅可以使不成熟的生油岩提前进入生油门限,而且也可以使成熟的生油岩过早转化为高成熟。同时,火山活动使生油气层中含结晶水的粘土矿物或其它矿物脱水,从而进一步促进了排烃过程。
火山岩储层物性特征
        火山活动为沉积盆地提供的热源,促进了有机质向油气的演化。在有机质向油气演化过程中,有机酸先于油气生成,有机酸形成后在从生烃层排出的过程中以及在进入渗流通道进行运移的过程中,对途经的通道产生酸化作用,使通道的内壁更加光洁、同时也使通道的孔径增大。火山活动为沉积盆地带来的300-400度热液流体,具有PH 值为4的弱酸性,它们也可以对热液经过的孔隙通道进行酸化处理,使之增加孔隙度和渗透率,从而有利于油气的储集。火山活动为沉积盆地带来的岩浆,冷凝后成为火山岩或结晶岩。这些岩层或岩体都可以成为油气的储集层。
        数据统计表明,火山岩储层物性与火山岩类型密切相关,中酸性火山岩及火山碎屑岩比基性火山岩的孔隙度要高2倍左右。火山岩原生孔洞常常以孤立形式存在,后期的改造作用是火山岩成为有效储层的重要条件。制约火山岩储层发育的关键因素是成岩过程中的溶蚀作用及裂缝发育程度。风化淋滤作用和裂缝发育程度,决定了溶蚀作用的强度和规模。构造作用所产生的裂缝使火山岩储集性能提高的同时,也为溶蚀作用的产生创造了条件;风化溶蚀作用改造扩大了原有孔隙,也改善其连通性,有助于储集空间的形成与保存。岩浆岩具有不均匀的原生、次生孔隙和裂缝,在一定条件下可以形成油气储集层和具有工业价值的油气藏。
火山活动与油气聚集
        火山活动带来的岩浆,以喷发和侵入两种形式存在于盆地中,火山岩或侵入岩体,都有一定的规模,每一个岩体就是一个非构造的隐伏圈闭。
        火山活动对油气聚集的间接影响较为重要。火山活动常发生在深大断裂发育的盆地中,这些深大断裂控制了沉积盆地及其内部构造的发育与发展,成为盆地及其内部构造区划的边界条件。盆地形成时期,它是拉张伸展运动体制下形成的沉降边界;盆地回返时期,它又是挤压运动体制下形成褶皱或块断隆升的边界。这种早期沉降而后期褶皱隆升的反转构造对油气田的形成十分有利。早期沉降形成厚度较大的沉积层,沉降区的地温较高,因此成为有利的生油气区;后期由褶皱或隆升形成的构造圈闭,成为油气田形成要素配伍最佳的区域,因此,对油气田的形成十分有利。
岩浆活动与油气运移
       油气自生油层中排替出来进入渗流通道以后,向聚集油气的圈闭进行运移的动力是流体压力。渗流通道内的流体压力取决流体的位能及热能。由于火山活动带来了独具的热源,所以在火山活动活跃的盆地和地区,较之无火山活动的盆地和地区多一种热源,这对油气的运移是十分有利的。岩浆活动产生的巨大热能不仅构成油气运移的动力,同时在围岩中伴生岩浆活动而产生的许多小断层与裂缝是油气运移的有利通道。此外,岩浆侵入的通道也是一条有利的油气运移通道。
火山活动与油气保存
        火山活动为沉积盆地带来了岩浆,同时也带来了火山灰———粒度小于粘土矿物的沉凝灰岩。这种岩性除粒度微小之外还有遇水膨胀、分散的特点,在充满地下水的沉积盆地中,沉凝灰岩具有可塑性强的性质。由火山灰形成的膨润土矿层或含膨润土质泥岩都是可与膏盐层相提并论的上佳盖层。
        在火山活动活跃的沉积盆地中,由火山灰沉积形成的膨润土矿层,遇水膨胀、分散,成为可塑性强的“胶皮层”,抗震能力强,具有上佳的油气保存条件。
火山岩破坏作用
        火山活动对早期形成的圈闭起破坏和改造作用。火山活动产生的高温和热液可促使沉积层中含结晶水的矿物脱水而重结晶,填充孔隙地层的孔道,对油气储集层产生不利影响;并对位于火山口附近的早期油藏产生破坏作用,油气被烘烤而跑掉。

 



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