松辽盆地作为我国重要的含油气沉积盆地,其下白垩统火石岭组凝灰岩储层的成因与成藏机制研究对资源评价具关键意义。本文采用地质学、地球化学及石油地质学等多学科方法,通过碳氧稳定同位素、流体包裹体及原位微区电子探针、含油气盆地模拟技术等测试分析手段,系统揭示了凝灰岩储层烃源岩特征、成岩流体演化与天然气成藏规律,为深层凝灰岩气藏勘探提供理论依据。 研究表明:①火石岭组烃源岩有机质丰度高、有机质类型以Ⅱ2型为主,成熟度分异显著,优质烃源岩集中分布于华家、农安南及鲍家洼槽,具备生油生气双重潜力,主生气期集中于95~88Ma(青山口组沉积期)。②凝灰岩储层具“中高孔-超低渗”特征。储集空间以次生孔隙为主,包括溶蚀孔、脱玻化孔及黏土矿物晶间孔等,受溶蚀作用、脱玻化作用等成岩作用显著控制。③成岩流体性质演化受多种因素影响,碳氧同位素揭示流体来源为陆相环境,与有机质热演化及深部热液活动相关。成岩演化序列表明,早期酸性流体溶蚀及脱玻化作用促进储层孔隙发育,晚期有机酸大规模排出阶段促使晚期碳酸盐胶结与黏土矿物充填孔隙(伊/蒙混层、伊利石),导致孔隙连通性降低,使储层致密化。④构造演化形成断鼻、断块及岩性复合圈闭,主生烃期为121~88Ma。流体包裹体均一温度揭示气藏多期充注特征,南部德深20井充注时间长、规模大,北部农101/103井具两期的短周期充注特征。典型气藏(农101/103井、德深16井、德深20井)受“源储配置、断层疏导、构造圈闭”控制,形成“侧生侧储”、“自生自储”及“下生上储”三种成藏模式。火石岭组天然气成藏主控因素包括优质烃源岩分布、溶蚀孔隙发育带、断层封闭性及晚期构造保存条件。