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断层的形成及对油气藏的控制作用

2021-4-27 8:08:16 来源:中国矿业报 作者:刘亚雷 高永进 张远银 白忠凯 姜鹍鹏 张金虎 杨有星

断层是地壳表层中岩层顺破裂面发生明显位移的一种破裂构造,是地壳中最重要的构造。大断层常常构成区域地质格架,不仅控制区域地质的构造演化,还控制和影响油气成藏和成矿作用,一些中小断层常常直接决定油气藏的分布。

对于盆地来说,控盆断层对盆地的形成演化起着重要作用,盆地内部不同级别的断层,对盆地不同级别构造单元的形成和演化起着控制作用。在含油气盆地中,断层贯穿油气成藏的始终。

断层的3种类型及形成3种沉积盆地

a.正断层与裂陷盆地b.逆断层系与挤压盆地c.走滑断层与走滑盆地

断层的分类

当断层面一旦形成且应力差超过摩擦阻力时,两盘就开始相对滑动,形成断层。根据断层两盘的相对运动方向,可将断层分为正断层、逆断层、走滑断层。三种断层可形成三种不同类型的盆地:裂陷盆地、挤压盆地和走滑盆地(如图)。

断层对油气藏的控制作用

断层构造对油气藏的控制作用主要体现在以下几个方面:

(1)断层控制烃源岩的分布和演化。断层活动所引起的高地温场,有助于加快烃源岩向油气转化的速度。深大断层控制着生油岩的体积,亦控制着生烃凹陷的分布和演化。生烃凹陷一般发育在断层的一盘(下降盘)或夹持与两断层之间。断层的分期、分段性,也造成了烃源岩的空间分布具有类似的空间变化规律。

(2)断层控制储集层的展布。断层通过控制物源,控制着沉积物的沉积。断层通过控制沉积相带的分布,进而控制储层的展布。断层构造可以改善储层性能,这对于碳酸盐岩油气藏尤为重要,断层活动产生的裂隙既可连通溶蚀孔洞,又可沿构造裂缝扩溶进而改善储集性能。

(3)断层控制油气运移。垂向上断层可以作为油气运移的有利通道,油气可以通过断层纵向上的破碎带垂向运移,这是油气沿断流运移的主要方式,也是最快最有效的方式。油气也可以沿断层面作横向运移或直接进入有利砂体运移。断层可独立作为油气运移的通道,但更多的情况是与其它运移通道组合形成运移通道。

(4)断层控制着油气聚集。断层不仅能成为油气运移的通道,封闭的断层还可以为油气聚集提供有利条件。在断层的演化过程中,会形成与断层有关的各种圈闭(如断背斜、断鼻、断层相关褶皱等),从而控制油气的聚集。断层的展布、组合关系、封闭性及断层的活动时期等各种因素都影响着油气的运聚。

(5)断层控制圈闭的形成和分布。断层与圈闭的依存关系主要体现在以下几个方面:一是断层控制圈闭的分布。油气圈闭往往出现在断层带的特殊部位,如上、下盘,端点,拐点,交汇点,分支点或错列部位。二是断层控制油气圈闭样式的类型。由于断层的成因和特征不同,断层对圈闭样式的影响也不尽相同。正断层主要形成堑垒构造,逆冲滑脱断层主要形成堆叠叠瓦、断层传播褶皱、断层转折褶皱、滑脱褶皱等构造圈闭,背冲作用主要形成背冲断块、背冲背斜和牵引背斜等圈闭,走滑作用主要形成花状和雁列褶皱。三是断层控制了油气圈闭的形成时期。断层活动期往往与圈闭形成期一致。四是断层形成的不同类型圈闭控制了油气的聚集能力。由于断层的性质和活动方式不同,断层形成的圈闭对油气聚集的能力也不尽相同,如断层上盘的披覆褶皱、断展褶皱和羽状断块等对油气聚集最为有利,而正花状构造由于其改造作用强烈和保存条件较差等因素,故对油气聚集能力较差。

总之,在实际工作中,我们要研究清楚断层的形成背景、形成时间和活动期次,理清其对油气藏的控制作用,让断层研究成为我们寻找油气藏的有利手段。

(作者单位:中国地质调查局油气资源调查中心)

网站编辑:宫莉

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