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斷層的形成及對油氣藏的控制作用

2021-4-27 8:08:16 來源:中國礦業報 作者:劉亞雷 高永進 張遠銀 白忠凱 姜鹍鵬 張金虎 楊有星

斷層是地殼表層中巖層順破裂面發生明顯位移的一種破裂構造,是地殼中最重要的構造。大斷層常常構成區域地質格架,不僅控制區域地質的構造演化,還控制和影響油氣成藏和成礦作用,一些中小斷層常常直接決定油氣藏的分布。

對于盆地來說,控盆斷層對盆地的形成演化起著重要作用,盆地內部不同級別的斷層,對盆地不同級別構造單元的形成和演化起著控制作用。在含油氣盆地中,斷層貫穿油氣成藏的始終。

斷層的3種類型及形成3種沉積盆地

a.正斷層與裂陷盆地b.逆斷層系與擠壓盆地c.走滑斷層與走滑盆地

斷層的分類

當斷層面一旦形成且應力差超過摩擦阻力時,兩盤就開始相對滑動,形成斷層。根據斷層兩盤的相對運動方向,可將斷層分為正斷層、逆斷層、走滑斷層。三種斷層可形成三種不同類型的盆地:裂陷盆地、擠壓盆地和走滑盆地(如圖)。

斷層對油氣藏的控制作用

斷層構造對油氣藏的控制作用主要體現在以下幾個方面:

(1)斷層控制烴源巖的分布和演化。斷層活動所引起的高地溫場,有助于加快烴源巖向油氣轉化的速度。深大斷層控制著生油巖的體積,亦控制著生烴凹陷的分布和演化。生烴凹陷一般發育在斷層的一盤(下降盤)或夾持與兩斷層之間。斷層的分期、分段性,也造成了烴源巖的空間分布具有類似的空間變化規律。

(2)斷層控制儲集層的展布。斷層通過控制物源,控制著沉積物的沉積。斷層通過控制沉積相帶的分布,進而控制儲層的展布。斷層構造可以改善儲層性能,這對于碳酸鹽巖油氣藏尤為重要,斷層活動產生的裂隙既可連通溶蝕孔洞,又可沿構造裂縫擴溶進而改善儲集性能。

(3)斷層控制油氣運移。垂向上斷層可以作為油氣運移的有利通道,油氣可以通過斷層縱向上的破碎帶垂向運移,這是油氣沿斷流運移的主要方式,也是最快最有效的方式。油氣也可以沿斷層面作橫向運移或直接進入有利砂體運移。斷層可獨立作為油氣運移的通道,但更多的情況是與其它運移通道組合形成運移通道。

(4)斷層控制著油氣聚集。斷層不僅能成為油氣運移的通道,封閉的斷層還可以為油氣聚集提供有利條件。在斷層的演化過程中,會形成與斷層有關的各種圈閉(如斷背斜、斷鼻、斷層相關褶皺等),從而控制油氣的聚集。斷層的展布、組合關系、封閉性及斷層的活動時期等各種因素都影響著油氣的運聚。

(5)斷層控制圈閉的形成和分布。斷層與圈閉的依存關系主要體現在以下幾個方面:一是斷層控制圈閉的分布。油氣圈閉往往出現在斷層帶的特殊部位,如上、下盤,端點,拐點,交匯點,分支點或錯列部位。二是斷層控制油氣圈閉樣式的類型。由于斷層的成因和特征不同,斷層對圈閉樣式的影響也不盡相同。正斷層主要形成塹壘構造,逆沖滑脫斷層主要形成堆疊疊瓦、斷層傳播褶皺、斷層轉折褶皺、滑脫褶皺等構造圈閉,背沖作用主要形成背沖斷塊、背沖背斜和牽引背斜等圈閉,走滑作用主要形成花狀和雁列褶皺。三是斷層控制了油氣圈閉的形成時期。斷層活動期往往與圈閉形成期一致。四是斷層形成的不同類型圈閉控制了油氣的聚集能力。由于斷層的性質和活動方式不同,斷層形成的圈閉對油氣聚集的能力也不盡相同,如斷層上盤的披覆褶皺、斷展褶皺和羽狀斷塊等對油氣聚集最為有利,而正花狀構造由于其改造作用強烈和保存條件較差等因素,故對油氣聚集能力較差。

總之,在實際工作中,我們要研究清楚斷層的形成背景、形成時間和活動期次,理清其對油氣藏的控制作用,讓斷層研究成為我們尋找油氣藏的有利手段。

(作者單位:中國地質調查局油氣資源調查中心)

網站編輯:宮莉

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