塔里木盆地塔中-巴楚地区侵入体温度场演化特征及其与油气储层的关系.pdf

第 3 0卷第 1 期 专天然乞比 0 I L＆G A S G E 0 L 0 G Y 2 0 0 9年 2月 文章编号 0 2 5 3 9 9 8 5 2 0 0 9 0 1 0 0 5 9 0 9 塔里木 盆地 塔 中一巴楚地 区侵入体温度场演化特征 及 其与油气储 层 的关 系 聂 保 锋 ， 于 炳 松 ， 刘永 顺 ， 许哲 平 ， 阳 效法 。 ， 杨永 恒 。 1 ．中国地质大学 地质过程与矿产资源国家重点实验室， 北京 1 0 0 0 8 3 ； 2 ．首都师范大学 资源环境与旅游学院， 北京 1 0 0 0 3 7 ； 3 ．中国地质大学 能源学院， 北京 1 0 0 0 8 3 摘要 通过对塔中一巴楚地区奥陶系钻遇侵入体的岩石学、 地球化学分析以及数值模拟等的详细研究， 探讨 了其热效应及 对碳酸盐岩储层发育的影响。研究发现， 塔 中一巴楚地区碳酸盐岩中的层状侵入体为紫苏辉长岩和辉绿岩， 紫苏辉长岩主 要矿物有拉长石和紫苏辉石， 副矿物有磷灰石等， 辉绿岩主要矿物组合以单斜辉石和基性斜长石为主。地球化学分析表 明， 辉长岩的S i O 2 含量介于4 4 ． 5 8 ％ 一 4 5 ． 3 9 ％， K 2 0N a 2 0含量为3 ． 9 1 ％ 一 4 ． 6 7 ％， N a 2 0 ／ K 2 0含量比为2 ． 1 6～ 4 ． 2 3 ， 属 碱性系列； 稀土元素配分模式属轻稀土元素富集型， L a N ／ Y b 比值为5 ． 0 1 0～ 5 ． 9 8 0， 铕异常参数8 E u值为0 ． 9 1 0～1 ． 0 0 2， E u 负异常很弱甚至没有E u异常。塔中一巴楚地区层状侵入体热能传输理论模型与计算表明， 层状侵入体温度的影响范围是 有限的， 侵入体对碳酸盐岩储层的热影响范围与其厚度密切相关， 厚度越大影响范围越大。 关键词 紫苏辉长岩； 辉绿岩； 热能传输模拟； 储层； 塔中一巴楚地区； 塔里木盆地 中图分类号 T E l 2 2 ． 2 文献标识码 A Re l a t i o n be t we e n t h e e v o l u t i o n o f t e m p e r a t u r e fie l d o f i nt r u s i o n s a n d t h e d e v e l o p m e nt o f c a r b o n a t e r e s e r v o i r s i n Ta z ho ng - Ba c hu ar e a， t h e Ta r i m Ba s i n Ni e Ba o f e ng ， Yu Bi n g s o n g ， Li u Yo n g s hu n ， Xu Zh e pi n g ， Ya n g Xi a o f a 。 ，Ya n g Yo n g h e n g 1 ． S t a t e K e y L a b o r a t o r y o fG e o l o g i c a l P r o c e s s e s a n dMi n e r a l R e s o u r c e s ， C h i n a U n i v e r s i t yof G e o s c i e n c e s ， B e ij i n g 1 0 0 0 8 3 ， C h i na ； 2 ． C o l l e g e of R e s o u r c e s ， E n v i r o n m e n t a n d T o u r i s m， C a p i t a l N o r m a l U n i v e r s i t y ， B e ij i n g 1 0 0 0 3 7 ， C h i na ； 3 ． S c h o o l ofE ner g yR e s o u r c e s ， C h i n e s e U n i v e r s i t yofGeo s c i e n c e s ， B e i i n g 1 0 0 0 8 3 ， C h i na Abs t r ac t Th r o u g h mi c r o s c o p i c i d e n t i fic a t i o n， g e o c h e mi c a l a na l y s i s a n d n u me ric al s i mu l a t i o n o f t h e i n t r u s i o ns p e n e t r a t e d i n t h e Ta z h o n g Ba c h u a r e a， t h e p a p e r d i s c u s s e s t h e i r t h e r ma l e ffe c t a n d i n flu e n c e s u p o n t h e d e v e l o p me n t o f c a r b o na t e r e s e r v o i r s ．Th e s t u d y i n d i c a t e s t ha t t he l a y e r e d i n t rus i o n s i n t h e c a r b o n a t e r e s e r v o i r s i n t h e are a a r e ma i n l y o f h y pe rst he n e g a b b r o a n d d o l e r i t e ． Th e f o r me r ha s l a b r a d o r i t e a n d h y p e r i t e a s t h e h o s t mi n e r als a n d a p a t i t e a s t h e a c c e s s o r y mi n e r a l ， w h i l e t h e l a t e r h a s a h o s t mi n e r a l a s s e mb l a g e c o n s i s t i n g ma i n l y o f c l i n o p y r o x e ne a nd ba s i c p l a g i o c l a s e ． Ge o c h e mi c a l a naly s i s s h o ws t h a t t h e g a b b r o f r o m W e U He - 3 a nd He - 4 be l o ng s t o al k al i n e s e ri e s ， w i t h W S i O 2 o f 4 4 ． 5 8 ％一 4 5 ． 3 9 ％， W K 2 ON a 2 Oo f 3 ． 9 1 ％_ 4 ． 6 7 ％， a n d W N a 2 O ／ W K 2 Oo f 2 ． 1 6 ％- 4 ． 2 3 ％． I t s p a r t i t i o n i n g p a t t e r n o f R E E i s o f L R E E e n ri c h me n t t y p e ， w i t h L a N ／ Y b N r a n g i n g f r o m 5 ． 0 1 0 t o 5 ． 9 8 0， a n d 6 E u f r o m 0 ． 9 1 0 t o 1 ． 0 0 2， wi t h v e r y we a k o r e v e n n o n e g a t i v e E u a n o maly ． Th e e q u a - t i o n o f h e a t c o n d u c t i o n w a s u s e d t o c alc u l a t e t e m p e r a t u r e p r o fi l e s a d j a c e n t t o t h e t h i n l a y e r e d i n t rus i o n s d u ri n g t h e c o o l i n g pr o c e s s e s ． Th e r e s u l t p o i n t s o u t t ha t t h e s e i n t rus i o ns h a v e l i mi t e d r a n g e o f t h e r ma l e f f e c t ， wh i c h i s c l o s e l y r e l a t e d t o the t hi c k n e s s o f i nt r u s i o ns t h e t h i c k e r ， t h e b i g g e r ． Ke y wo r ds h y p e r s t h e n e g a b br o； d o l e r i t e；h e a t c o n du c t i v e mo d e l i n g；r e s e rvo i r ； T a z h o n g Ba c h u a r e a；Ta r i m Ba s i n 收稿 日期 2 0 0 8 1 2 1 7 。 第一作者简介 聂保锋 1 9 8 0 一 ， 男， 博士研究生， 含油气盆地沉积学研究。 基金项 目 国家重点基 础研究发展规划 9 7 3 项 目 2 0 0 5 C B 4 2 2 1 0 3， 2 0 0 6 C B 2 0 2 3 0 2 ； 国家 自然科学基金项 目 4 0 6 7 2 0 7 9 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 石油与天然气地质 第30卷 岩浆活动 为沉 积盆地带来大量的热 液 流体。 作为地球内部物质和能量 的重要载体，深部热液流 体在地质过 程中所起的作用日益 引起人们的重 视 ” 。 ，对油气成藏的各个环节和全部过程都具有深 刻的意义。在很 多油气田中已经发现深部流体参 与成藏的证据 怛 ～ 。岩浆热液活动促进或影响成烃 作用的研究也早有报道 旧 0 。目前在全球范 围内正 在形成有关热液流体与油气成藏研究的热潮 怛’ 引 。 塔里木盆地发育了多层系 的火成 岩，而且火 成岩分布广泛，几乎整个 塔里木 盆地都有分布。 它们的形成既有 喷出式也有侵入式；岩性既有 玄 武岩、安山岩，也有凝灰岩 旧一引 。前人对于塔里木 盆地岩浆活动与油气藏关系 的研究已做出了大量 的工作，多集 中在 火成岩 与生 油岩的关系 ”。川 及 与火成岩有关的油气藏圈 闭类型 吒”0等方 面，对 于岩浆活动形成的侵入岩对 油气储层的改造作用 机制涉及较少。塔 中 一 巴楚地区岩浆活动频繁，尤 其二叠纪的大规模 喷发 最为明显，这为二叠纪岩 浆侵入改造油气储层带来了有利条件。 1 地质背景 塔里木盆地二叠纪陆 内裂谷岩浆活动发育大 规模不同形式 的侵人体图1，地球化学上表现 为相对富集轻稀土元素，与喷发的玄武岩有等时 同源特点，均属大陆地壳裂谷 活动岩浆产 物 引 。 巴楚凸起位于塔里木盆地中央隆起带也称巴楚 断隆 引 ，柯坪塔格断裂把它与其北部的柯坪断 隆隔开 心⋯ 。巴楚地区是塔里木盆地岩浆活动 中心 之 一 ，区内分布大量的侵入岩体图2。塔 中隆 起位于塔里木盆地中央隆起带的中部，东、西部分 别与古城隆起和巴楚隆起相接，南、北部分别与塘 古孜巴斯凹陷和满加 尔凹陷相邻，其总体构造 形 态为近北西走向、具东高西低的地理格局，并发育 多条北西和北东走向的断裂。该区奥 陶纪 地层中 钻遇侵人岩的井有中1井 图 2、顺2井 、塔中18 井和塔 中33井等，地 震解释推测塔 中39井 附近 也有大规模侵入体。塔 中地区侵入岩 的发育与以 塔 中I号断裂为主体的断裂构造有关 心⋯ 。岩浆侵 入作用虽然能够带来大量热能，但对于中、小型侵 入体来说，究竟对储层的形 成 产生多大的作用尚 未有定论。特别是侵入体和围岩的接触变质作用 伴随着大量的物质交换，温度是 这些物质 交换的 驱动力之 一 怛⋯ 。因此，深入探讨侵入体对围岩温 度场的影响及与后期成岩作用中的储层改造 的关 系不仅是 一 个很有 意义的理论 问题 ，也具有重 要 的勘探 意义。本文通过岩石学、地球化学以及数 值模拟等多种方法，结合实际勘探资料，对塔中 一 图1塔里木盆地二叠 纪基性岩类分布 ⋯ ’”’ Fi g ．1DistributionofthePermianbasiteintheT ar imBasin 依据露头分布、钻井和航磁异常资料 1． 玄武岩；2 ． 基性侵入岩；3 ． 断层；4 ．钻井 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第l期聂保锋，等 ．塔里木盆地塔中 一 巴楚地区侵入体温度场演化特征及其与油气储层 的关系 61 E ＼ 蜊 账 和3井 口 石灰岩 康2井 口日 含云石灰岩云质石灰岩 国 白云岩含灰白云岩灰质云岩含泥灰岩生物灰岩 图2塔 中 一 巴楚地区钻井 中的侵入体分布 F i g ．2Distri butionofintrusions penet ratedintheTazhong B aehuarea 巴楚地区侵入体特征以及对 围岩的热作用机制进 行了深入的研究和探讨。 2 侵人体岩石学和地球化学特征 2．1 岩相学特征 塔里木盆地中央隆起带以巴楚地区为主普 遍发育侵入体，岩性 主要为辉绿岩和紫苏辉长岩， 它们侵入于奥陶纪地层中，为二叠纪岩 浆作用的 产物 怛引 。侵人体呈层状产 出，厚度 为 10 ～ 30I TI； 岩石呈灰黑、灰黑绿色；辉绿岩大多具有典型的辉 绿结构，部分出现辉绿 一 辉长结构。岩石 主要矿物 组合以单斜辉石 和 基性斜长石为主，副矿物包括 钛铁矿、磷灰石等，岩石没有显著的蚀变。辉长岩 呈灰黑色 一 灰绿色，具辉长结构；矿物主要为拉长 5 200 5 500 5 550 中1井 圈 侵入岩 石、紫苏辉石，拉长石具 聚片双晶、呈板状，单偏光 下紫苏辉石具淡红色多色性、呈粒状和板状；微量 矿物有钛铁矿、黑云母 和磷灰石等图3。辉石 内多发育包裹体，主 要有气液包裹体和熔体包 裹体。 2．2 地球化学特征 塔里木 盆地巴楚地区紫苏辉长岩侵入体的 SiO 含量为 44．58％ ～ 4 5．39％ ， TiO 含 量为 3．17％ ～ 3．89 ％ ， A1，O 、含量为 13．29％ ～ 】 4．71％ ，MgO含量为 4．53％ ～ 6．33％ ， K 20 NaO 含量为3 ．91％ ～ 4．67％ ，Na20／KO含量比 为2 ．16 ～ 4．23。 其中，KO的含量稍低于 NaO 的 含量表 1。 按照 SiO 。 一 NaO K 。O分类 方 案 0MJ ，紫苏辉长岩均属碱性系列图4。 熹 ．栅 一 伽 ～ 姗 333 3 。 I。 l。 1。 l姗 田 槲 田 囝 槲 圈 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 62 石 油与天然气地质第30卷 图3巴楚地区侵入体的岩相显微结构 Fi g ．3Petrographicmicrostr u ctur eoftheintr usionsintheBachuarea a．辉绿岩 中的斜长石P1 和单斜辉石 Px，正交偏光 ，方1井，2 358 ．10i n；b． 辉绿岩辉绿结构 一 ，单 偏光，方1井，2358 ．10m ；c ．辉长岩辉长结构 ，正交偏光，和3井，4 117．o om ；d ．辉长岩中的紫苏辉石 Hy 一 ，单偏光，和3井，4 117．00m 表1巴楚地区辉长岩主量元素分析结果 Table1M a j or elementsofgabbrointheBachuarea 注T Fe203 Fe203FeO ；LOI表示烧失量。 塔里木盆地巴楚地区紫苏辉长岩样品的稀土 元素总量2RE E 在139 ．0810 ～ ～ 215．9910 娟 范围内变化，La。／Yb．N表示球粒 陨石标准化 含 量比为5 ．010 ～ 5．98 0，CeN／YbN含量比为4．540 ～ 5．314 ，说明轻LRE E、重 HRE E稀土元素有 一 定 的分异，属轻稀土元素富集型。稀土元素配分模式 如图5所示 ‘ 。引 ，表现为右倾的模式。 La。／Sm 。含量 比为l _997 ～ 2．190 ，G dN／L u N含量比为 1．730 ～ 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第1期聂保锋，等 ．塔里木盆地塔 中 一 巴楚地区侵入体温度场演化特征及其与油气储层的关系 63 摹 咖1 抽 q。 譬 t． Q Si02含量，％ 图4巴楚地区侵入的辉长岩的S iO 一 NaO K O 岩石分类图解 F i g ．4DiagramshowingtheSi02 一 Na20 K 20 lithologicclassificationofgabbroi ntheBachuarea 2．208，说明轻稀土元素之间以及重稀土元素之间也 有 一 定的分馏。 8Eu值8Eu 菇‰ 变化 范 围为0 ．910 ～ 1．002 ，E u负异常很弱 8Eu值为铕异常 000 00 图5巴楚地区辉长岩稀土元素球粒陨石 标准化分布模式 Fi g ．5Chond fitenorm alizedREE pat t erns of gab b rointheBachuarea 岩石／球粒陨石为岩石和球粒陨石中的稀土元素含量比。 参数，大于 l为正异常 ，小于 1则为负异常Ⅲ ’ ；SC e 值f 6c e La塾 N 叠 P J rN l ] 变化范围为 1．000 - 1．060 ,略 具正Ce异常 a C e值为铈 异常参数 ，大于 1为正 异常，小于 1则为负异常Ⅲ ’表2。 表2巴楚地区侵入岩稀土元素分析结果 Table2Rare earthelem ents ofgabbroi ntheBachuarea 悼瞪冀嚣＼博求 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 石油与天然气地质第30卷 3 层状侵入体热能传输理论模型与 计算 岩浆侵入到沉 积岩地层中，究竟带来多少热 量热量是怎样分布演化的对碳酸盐岩的储集 物性有何影响这些问题在研究与深部热流体相 关的各种地质作用过程中都会遇到。 为了评价层状侵入体区的热演化规律，定量 地研究侵人体的热扩散过程是非常必要 的。侵入 体热扩散过程可表示为时间、温度的函数 旧“ ，可用 于预测温度场的变化。J aeger方程 旧 可用于计算 侵入体冷却过程中围岩的温度随时间的变化。 为了完成热演化计算，需要 一 些简单的假设 ①围岩和侵人体的热传导和热扩散系数被认 为是 几乎 一 样的；②侵入体被认为是瞬间定位，围岩没 有预热；③岩浆结晶过程中的热量散失不 可忽略， 但可以通过提高岩浆的初始温度来达到；④火成 岩和沉积岩的热力学性质设定为不随温度的变化 而变化。所有的长度参数侵人体厚度和任意点 到侵入体的距离和热学性质热扩散系数和热传 导系数均用两个参数 r和占表达 心“ ，距离侵入 体任意距离点的温度均可以用 下和占的函数来表 达。这为系统研究层状侵入体热扩散以及在 围岩 中的热演化过程提供了可能。Jaeg er埋 列 方程为 T 死中占，f1 其中 咖 占 7 ,1 - 了 1 ∽岩 一 e矿岩 2 式中，7 1为任 意点的温度，℃；To为 岩浆初始温 度，℃；eo C为误差函数 ， er 厂 z f． e “ 。 dt；z为 √竹 “ 距侵入体中部的距离，1 11；t为侵入后的时 间，a；k 为围岩的热扩散系数，沉积岩和火成岩为0 ．004 ～ 0．012em 。／ s，本次研究 中取0．01em 。／ s；d为侵人 体厚度的 一 半，m；s x／d；丁 kt／d 。 。 方程 1和2联立可以用于计算在深埋条 件下距离侵入体特定距离的温度 瓦 T 圳 即 吉 ∽ 鬻 叫 嚣 3 通过计算和测量，方程中参数见表3。计算过 程中，初始温度的确定十分重要。岩浆 中晶体的 表3方程中的参数 Table3Param eters usedinthe calculations ofheatconduction 析出会释放 一 定的热量 拉“ ，这些潜在的热量与没 有 晶体析出相比会增加岩浆的温度，这 一 差值可 通过提高侵入体的初始温度来近似。另外，熔浆 中水分的出熔会降低岩浆温度，水分出熔的温度 从 一 定程度上抵消了结晶过程中释放的热量。在 这些样品中，准确地确定 水分的含量是比较困难 的，因此侵入体温度的确定也非常困难。根据前 人研究成果 旧引 ，本文计算过程中采取侵入体初始 温度为1000℃。 利用上述方程对方 1井和中1井侵人体进行 了计算计算所用软件为DPIot2 ．1． 5．8。 因为温 度的变化受控于时 间，时 间值采用对数值1 a ， 10a和100a。 对于本区井 中的侵人体，厚度并 不大， 一 般冷却不会超过100a，因此100a后 的温 度没有计算。温度分布情况见图6和图7。从图 中可以看出，侵人体温度 的变化与其厚度密切相 关，侵入体厚度越大，温度的影响范围越大。 4 讨论 侵入体和围岩的接触变质作用，最 重 要就是 存在大量物质交换。岩浆流体、地层水以及 围岩 中去挥发分作用产生的流体是重要的运移介质， 温度是这些物质交换的驱动力之 一 _2引 。模 拟揭 示，侵入岩体温度 的影 响范 围与其厚度有很大关 系，岩层越厚影响范 围越大。此外，深成侵入岩体 富含挥发分，携带的深部流体为超临界流体，具有 很强的溶解能力，可与围岩发生强烈的流体 一 岩石 相互作用。 研究认为在275 ～ 420℃温度范围情况下 ，方 解石、白云石、菱镁矿在 CaC l 一 M gC l 一 C O 水溶 液中的稳定相关性随着温度变化方解石、白云石、 菱镁矿之间可相互转化，从而 达到彼此相态 的平 衡图8。因此，在适当的条件下，温度的变化可 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第1期聂保锋，等 ．塔里木盆地塔 中 一 巴楚地区侵入体温度场演化特征及其与油气储层的关系 65 温度／℃ 图6中1井侵入体温度 一 时间演化 Fi g ．6Calculatedevolutionoftemperaturewithcoolingtim eaftertheemplacem entofintr u sionintheZ hong 一1 w ell 蜊2 34 7 魅 ┏ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ┓┃ ＼ ┃┃ ＼ 100目10a ┃┃ ～ ～ X ，么 h ┃┣━ ━ ━━ ━ ━━━ ┫ ┃┃ ┗ ━━━ ━ ━━ ━ ━┛ 温度／℃ 图7方1井侵入体温度 一 时间演化 F i g ．7Calculatedevolutionoftemperatur ewithcoolingtim eaftertheemplacem entofintrusionintheFang -1 w el l 图8方解石 一 白云石 一 菱镁矿相平衡图解275 ～ 4 20 “C ㈣ F i g ．8Phaseequilibriumofcalcite -dol omite -m agnesi te attemperituresbetw een275 C and420 C_18 _ mc。2和 mrd一表示钙离子和镁离子的摩尔数，mol。 促使方解石向白云石的转变 怛引 。同体积灰岩转化 成同体积白云岩时，可增加 13％的孑L隙度 ，形成晶 问孔、晶间溶 孔等，从而改 变碳 酸盐岩的储集物 性。灰岩白云岩 化 的实质是高温富 M g 成 岩介 质 中的Mg 。’ 交代灰岩 中的C a 。 【’川 ，方解石 、白云 石间的平衡可用下列反应式表示 2CaC03M g n CaM gC 03 2 Ca 。’ 4 塔里木盆地奥 陶纪碳酸盐岩地层经过长期的 压实和胶结作用，原生孔隙很难保存下来，储层的 储集空间主要是裂缝和次生溶蚀 孔隙，其分布具 有较强的非均质性，次生溶蚀孔隙的发育主要受 控于岩相和构造控制的多种流体溶蚀作用的叠加 改造 ‘。j再’虬。卜。 川 。巴楚地区和 3 井中、下奥陶统 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 石油 与天然 气地质第30卷 3906．00 ～ 4043．8 0m 岩性主要为亮 晶藻屑灰岩 和泥晶灰岩，孔、缝普遍被沥青充填；岩心油斑荧 光显示发育构造缝和缝合线，缝宽0 ．01 ～ 0．03mm ， 裂缝多为方解石充填；白云石沿缝合线分布，形成 晶问孔，其次为粒 内孑L。塔中地 区中 l井 奥陶纪 有 一 层深灰色辉绿 岩侵入，围岩为灰色微晶灰岩 和灰色生屑灰岩。 对和3井和中1井实际测定的孑L隙度和渗透 率进行统计，结果如图9和图 10所示 。从数据资 料可以看 出，和3井3 906 ．00 ～ 4039．56 113 井段孔 隙度和渗透率较好；孑L隙度变化范围为 0．57％ ～ 7．23％ ，平均为3 ．90％ ；渗透率变化范围为0 ．004 10 ～ ～ 7．78 010 m 。 。而临近辉长岩侵人体井 段孔隙 度 变 化 范围为0 ．4 5％ ～ 1．8 3％ ，平 均 为 1．14％ ；渗透率变化范围为0 ．00110 ～ ～ 3．010 10 ～ 仙m 。 。中1井具有与其相似的规律，即在此侵 入岩体上部的碳 酸盐岩储层物性 明显变好，而紧 邻辉长岩 的碳酸盐岩储集物性并不好。 Hutcheon 等 0鹪0研究了碳酸盐 岩在温度升高的情况下 175 ～ 18 2 C 岩石物理性 质的变化，通过测试实验前后 样品的孔隙度、渗透率以及孑L隙分布情况来达到 这 一 研究目的。研究表明，多数样品随温度升高 出现高岭石 和白云石反应产生蒙脱石，蒙脱石的 多少和高岭石的含量密切相关。这 一 过程对低孔 一 低渗碳酸盐岩孔隙的大小和分布有重要 影响，粘 土矿物的生成造成渗透率的降低图11。因此， 紧邻辉长岩 的碳酸盐岩储集物性并不好，这可能 主要与侵入体热作用有关。在侵人体附近 一 定距 离，发育溶蚀孔洞，孔渗条件明显变好。岩浆活动 的高温度可促进区域上的流体对流 “⋯ ，当热液流 体与地层流体发生混合时，流体的溶蚀能力更强， 有利于碳酸盐岩的溶蚀 t”。 ，可形成有利的储集 层。特别是侵入体多位于深大断裂 附近，为流体 运移提供了很好 的运移通道，有利于对周围碳 酸 盐岩的改造。因此，流体的参 与是造成有利碳酸 盐岩储层形成的关键因素。 ┏━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━━ ━ ━━ ┓ ┃┃┣ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━━ ┫ ┃ T ．、 ┃┣ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ┳━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ┫┃┃ 8j ┃ ┣ ━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━╋━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━┫┃ 飞 。 ┃ “ ┃ ┣━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ╋ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━┫ ┃ t 、 、 、 ，■■ ┃ 1 ┃ ┣━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ╋ ━━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ┫ ┃ ，ij 。 _ ’ j，_ ┃ X“ ┃┣━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━━ ╋ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ┫ ┃ ．． 广 j 小 ┃ 儿 f； ┃┣━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━ ╋ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ┫ ┃ 且 必▲2』 』l∑。。 ┃ j， ≯ j “ | ， 7 j ‘| ┃┣ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ┻━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ┫ ┃ 』L ／ L．凡』U＼ _ ．J，、 _ 一／UL 二 』二 J＼一j∑一■ 0． ┃ ┗ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━┛ 蔫蔫慧蔫慧≮‰秀嘭秀％≮≮‰≮≮≮ 深度／⋯ 图9巴楚地区和3井碳酸盐岩3 906 ～ 4102m 孑L隙度、渗透率和深度的关系 F i g ．9Por osity／per meabilityVS．depthofcarbonates at3906 ～ 4605．05mintheHe 一3 w el l ，theBachu area ┏ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━┓ ┃ ┃┣ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━┫ ┃ f r ┃ ┃ ‘ ┃ ┣━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ┫┃ ㈠■ ；i┃ ┣ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ┫┃ 一一 ． J ‘ 一． ’j ． 。0 ，一 i┃┣ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ┫ ┃ __ - - 、 i ， 。f ≯01 、 一 一 ； 。 j 、┃┃ 、 - ． ． r’、 j，＼ 、 ⋯ ’ ＼ 。 。 ’ 、』＼一┃┣━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━┫ ┃ - ri ’ if -。 、 ＼一 ’ ‘ 。- 。一 、 、 ， ，j ． ’ ┃ ┣━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━┫┃ ┃ ┣━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━┫ ┃ ．_ 一┃┣━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━┫ ┃ ．人 一～ Y 、叫 k ．，、J r＼．． 一 ． ． ～ ．．． - ．．． ． ．一．．┃ ┗ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ┛ ≮≮≮≮秀‰≮≮％≮‰≮≮≮ 深度／ ⋯ 图10塔中地区中I井碳酸盐岩5 192 ～ 5252IT I孔隙度 、渗透率和深度的关系 F i g ．10Por osity／perm eabilit yV S．depthofcarbonates at3906 ～ 4605．05nlintheZhong 一1 wel l，theTazhongar ea 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 1 期 聂保锋， 等． 塔里木盆地塔中一巴楚地区侵入体温度场演化特征及其与油气储层的关系 6 7 渗透率 ／ 1 0 u m 。 图 1 1 碳酸盐岩高温实验前后孔隙度一渗透率关系 Fi g ．1 1 Co mp a r i s o n o f p o r o s i t y v s ． pe r me a bi l i t y r e l a t i o ns o f t h e o rig i n a l ca r bo na t e s a mp l e s b e f o r e a nd a f t e r hi g h t e mpe r a t u r e e x p e rime n t 5 结论 1 根据偏光显微镜鉴定 ， 塔 中一巴楚地区碳 酸盐岩中的层状火成岩侵人体为紫苏辉长岩和辉 绿岩 。紫苏辉 长岩 主要矿 物有 拉长 石和 紫苏辉 石 ， 副矿物有磷灰石等 ； 辉绿岩 主要矿物组合以单 斜辉石和基性斜长石为主 ， 副矿物包括钛铁矿 、 磷 灰石等。辉石 内多发育包裹 体 ， 主要有气液包裹 体和熔体包裹体 。 2 地球化学分析表明， 辉长岩的 S i O 含量为 4 4 ． 5 8 ％ - 4 5 ． 3 9 ％ ， K 2 ON a 2 0含 量为 3 ． 9 1 ％ ～ 4 ． 6 7 ％， N a 2 O ／ K 2 O含量 比为 2 ． 1 6～ 4 ． 2 3 ， 属碱性 系列。稀土元 素配分模 式属轻稀土元素富集型 ， L a N ／ Y b N含量比为 5 ． 0 1 0～ 5 ． 9 8 0 ， 8 E u值为 0 ． 9 1 0～ 1 ． 0 0 2 ， E u负异常很弱甚至没有 E u异常。 3 塔中一巴楚地 区层状侵人体热能传输理论 模型与计算表 明， 侵人体 的热影 响范围与其厚度 密切相关 ， 厚度越大影响范 围越 大。对 围岩 的影 响主要有两个方面 ①致使碳 酸盐 岩中 的矿物相 互反应 ， 改变其储集物性 ； ②为流体运移的驱动力 之一 ， 促进高温热流体 以及 与地层水 的混合流体 对碳酸盐岩进行溶蚀改造。 致谢 承蒙编辑 与审稿 专家对本 文初稿提 出 了诸多有益建议 ， 文章撰写过程 中与首都 师范大 学资源环境 与旅游学院 彭年博 士、 北京大学数学 科学学院孙 明正博士进行 了多次有 益的讨论 ， 中 国地质大学 北京 地球科学与资源学院孙善平教 授对稿件进行 了认真 审阅和悉心指 导， 在此一并 表示衷心感谢。 参考文献 1 路 风香 ． 深 部地 幔及 深 部 流体 [ J ] ． 地 学前 缘 ， 1 9 9 6 ， 3 4 l 81～l 8 6 2 金之钧 ， 朱东亚 ， 胡文碹 ， 等． 塔里木盆地 热液活动地质地球 化 学 特征及其对储层影响 [ J ] ． 地质学报 ， 2 0 0 6， 8 0 2 2 4 6～2 5 3 3 金之钧 ， 张刘平 ， 杨雷 ， 等． 沉积盆地深部 流体 的地球化学特 征 及 油气成藏效应初探 [ J ] ． 地球科学 ， 2 0 0 2， 2 7 6 6 5 9～6 6 5