准噶尔盆地是大型的复合叠合盆地,经历了复杂的构造演化历程。晚石炭-早二叠世,古亚洲洋完全关闭,新疆北部处于后碰撞的伸展环境,包括准噶尔地区在内的新疆北部发生了大规模的幔源岩浆活动,火山岩广泛地分布于盆地的各隆起构造上。处于构造高部位的火山岩,经历了长期的风化、淋滤和溶蚀以及后期构造活动的改造,发育了丰富的次生孔隙和裂缝而成为优质储层。在油气勘探向盆地深层拓展的过程中,石炭系火山岩已成为一个重要的新领域。2005年以来,盆地火山岩油气勘探取得重大进展,查明了克拉美丽千亿立方米级气田、红车断裂带新发现油气储量和克百断裂带新增油气储量均超过1亿吨。总之,截止目前,除盆地南缘外,呈现出全盆地都有石炭系火山岩油气藏或油气显示的局面,展示了石炭系火山岩油气勘探的广阔前景。因此在盆地内预测石炭系火山岩的分布特征,圈定火山岩油气勘探有利靶区,对盆地油气勘探与开发具有重要意义。本文选择不同构造背景的盆地腹部莫索湾—陆西地区和西北缘克—百断裂带做为研究目标,以重磁数据为基础,结合地震、钻井和大地电磁测深剖面等资料,圈定研究区火山岩及岩性分布,划分断裂构造、刻画基底形态。最后根据上述成果和油气地质条件,进行油气有利区预测。本次研究取得的主要成果有:一、断裂构造既是岩浆活动的通道,也是连接烃源岩与火山岩储层的桥梁,查明研究区内断裂的分布、属性和作用,是本次研究的一项重要内容。利用水平方向导数在莫索湾—陆西地区圈定出断裂构造18条,根据延伸规模确定区域性基底断裂5条。经与地震数据划分的断裂情况进行对比,其中北东向的F1断裂为本次研究的新发现。在克—百断裂带,利用重力异常水平总梯度、航磁异常和大地电磁测深剖面成果,厘定出深层和浅层两套断裂系统,深层断裂系统包括达拉布特深大断裂、扎伊尔山深大断裂和玛湖西深大断裂。其中扎伊尔山深大断裂为本次研究的新发现,分析认为它是克—百断裂带上盘岩浆活动的深部通道。浅层断裂系统中主要的骨干断裂有南白碱滩断裂(F4)、白碱滩断裂(F3)、中白百断裂(F2)和西白百断裂(F1)。其中南白碱滩断裂为推覆带的前缘断裂,西白—百断裂为盆山分界断裂,二者限定了克—百断裂带NW—SE方向的范围。二、在莫索湾—陆西地区,火山岩油气藏以潜山型古风化壳储层油气藏为主,火山岩是否处于构造高位置是评价火山机构成藏有利与否的重要因素。综合磁力异常欧拉反演和切线法反演结果,绘制了莫索湾—陆西地区石炭系顶界面的起伏形态,并将基于重磁异常圈定的火山机构与之叠合,以火山机构位置与构造高的重叠程度做为油气有利区评价的一个重要指标。三、以剩余重磁异常分布规律和断裂构造的产出情况为依据,在莫索湾—陆西地区圈定出了 6个火山活动带,即:玛湖东、三个泉-石南环形火山活动带;莫索湾凸起、莫北凸起和石西凸起北东向火山活动带以及东道海子北西向火山活动带。在克—百断裂带,划分了 F1断裂火山活动带、F4断裂火山活动带和F7断裂火山活动带。根据局部重、磁异常的组合情况,在每个火山活动带内划分出若干个火山机构。由于莫索湾—陆西地区酸性火山岩与白垩系以下沉积岩密度不具差异,克—百断裂带推覆带前缘岩石破碎程度高,火山岩没有表现出应有的高密度特征,因此在火山机构划分过程中遵循以磁力异常为主,重力异常为辅的原则。四、根据剩余重、磁异常开展视磁化率和视密度反演,综合反演视磁化率和视密度值、重磁异常强度和钻井中火山岩岩性揭露情况,进行火山岩岩性识别。识别结果表明,莫索湾地区以中酸性火山岩为主,陆西地区以中基性岩为主。在克—百断裂带覆盖区,自北西—南东可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个岩性分区,Ⅰ区主要为蛇绿混杂岩和凝灰岩;Ⅱ区以凝灰岩、火山角砾岩为主,含少量玄武岩;Ⅲ区为玄武岩分布区。在岩性识别过程中,利用典型剖面以地震数据为约束进行重磁震联合正演,发现在莫索湾—陆西地区,火山岩引起的重磁异常仅仅是实测异常的一小部分,分析认为在火山岩之下还存在强磁性、高密度的基性侵入体。五、在分析火山岩成藏控制因素基础上,综合考虑火山机构的可靠性、与构造高的重叠程度、火山机构周围断裂的发育情况以及是否紧邻含油层并且在上覆中生代地层中发现油气藏等因素,在莫索湾—陆西地区预测了10个Ⅰ级有利靶区和8个Ⅱ级有利靶区。在克—百断裂带,靠近主断裂的火山岩都是成藏的有利区域,据此确定百重7—百重8井区和F7断裂火山活动带为下一步工作的重点地段。六、通过对克—百断裂带古29a井火山岩段岩相岩性分析,进一步明确了火山活动的多期次特征,每次火山活动间隔都会在火山岩体外缘(大致相当于远火山口带)形成砂岩—砂砾岩沉积。这些砂岩—砂砾岩具有和火山岩基本相同的构造环境,都因长期的风化淋滤和后期构造破坏作用,使储集性能得以改善而成为有利储层,钻探结果已在这些砂砾岩层中发现了较好的油气显示(如白碱滩801井)。这一研究结果丰富了火山岩油气藏的储集类型,拓展了火山岩油气藏的成储空间。