本文以三塘湖盆地和塔里木盆地中央隆起带这两个重要的含油气盆地区为例,针对沉积盆地中晚古生代火山—岩浆作用及其在油气储层形成和改造中存在的若干问题,从火成岩形成演化特点和分布规律入手,利用钻井、测井、地震资料,运现代测试技术方法,结合数值模拟,进行了系统的岩石学、矿物学、地球化学等研究工作,获得了一些新的成果和认识。一、通过对三塘湖盆地火山活动和火山岩储层的研究发现:1、三塘湖盆地牛东区块火山岩属中—基性岩类,火山活动时代属晚石炭世-二叠纪。地球化学分析表明,岩浆活动既显示板内演化特征,又有陆缘弧火山岩地球化学痕迹,推断其形成可能是弧火山岩浆在造山后期伸展裂陷环境中的喷发产物。可分为两种类型:一种为具弧火山岩特征的安山岩、玄武安山岩,一种是板内型玄武岩,两者在空间上紧密共生。2、根据岩性特征,结合岩石的结构、构造,将三塘湖盆地火山岩划分为溢流相和爆发相2个火山岩相和8个火山岩亚相。溢流相包括:①底板气孔—杏仁熔岩带,②内部致密状熔岩带,③中上部气孔—杏仁过渡带,④顶板气孔—杏仁熔岩带,⑤自碎角砾熔岩带;爆发相包括:①下部火山集块岩亚相,②中部火山角砾岩亚相,③上部凝灰岩亚相。3、分析了三塘湖盆地火山岩储层的主要特征,认为主要储层为富气孔火山岩和蚀变火山岩。火山岩储集空间按成因可划分为原生孔隙、次生孔隙和裂缝三种类型,最主要的孔隙为气孔、杏仁孔、晶粒间孔和斑晶溶孔,最主要的裂缝为构造裂缝。储层物性影响因素主要有火山岩的岩性、岩相、后期风化淋滤和充填交代作用,充填物主要为片沸石、浊沸石、绿泥石/蒙脱石混层以及硅质。溢流相的气孔-杏仁发育段既是原生孔隙发育的部位,后期溶解作用又往往先在气孔和杏仁中发生,是次生孔隙发育的有利层段,是最为有利的储集相带。在火山岩相与储层相关性研究基础上,建立了基于火山岩相的储层预测模型,并在牛东地区进行了有利储层发育区带预测。二、对塔里木盆地二叠纪岩浆活动及其对古生界碳酸盐岩储层发育影响的研究揭示:1、塔中-巴楚地区奥陶系碳酸盐岩中的层状火成岩侵入体为紫苏辉长岩和辉绿岩,通过K-Ar定年研究表明,塔中—巴楚地区辉长岩、辉绿岩侵入体属二叠纪岩浆作用产物。地球化学分析表明,该岩石属碱性系列,形成于板内构造环境,岩浆源区可能来自于富集地幔。2、塔中-巴楚地区层状侵入体热能传输理论模型与计算表明,侵入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致碳酸盐岩中矿物的相互反应,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。3、巴楚地区辉长岩中流体包裹体特征表明,辉石中的流体包裹体大部分属原生流体包裹体,代表了岩浆流体。流体包裹体的气体成分分为两类:第一、富H2O气体,基本为单一的H2O组成。第二、CH4、C2H6和N2混合气体。总体来看,流体富含还原性气体CH4、C2H6以及N2和H2O,但是没有发现CO2、CO、H2S和HF等。因而,巴楚地区辉长岩侵入体所携带的流体是一种富还原性CH4、C2H6、N2以及H2O的流体,碳氢同位素结果表明,流体包裹体中的烃属无机成因。巴楚地区辉长岩辉石中富CH4、C2H6、N2和H2O流体包裹体的发现,表明二叠纪岩浆活动不仅给盆地带来大量热能,还给盆地提供生烃物质。三、在上述两方面研究的基础上,总结了岩浆活动在油气储层形成和改造过程中的重要作用。在两个地区地质条件、岩浆活动时空耦合关系的综合分析的基础上,建立了岩浆活动对油气储层发育和影响的综合模型。