断层带结构特证及其封闭性
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三、断层带对断层封闭性的影响
1 断裂带结构特征对断层垂向封闭性影响 岩石按其变形特征可以划分为3种类型: 即塑性岩石、脆性岩
石和脆- 塑 性岩石。脆性岩石内形成的断层断裂带内部结构破碎 带和裂缝密集带均发育。塑性岩层内断层多为较小载荷下长时 间蠕变形成的, 具有塑性断层的特征, 是不可逆变形形成的破裂 面。这种破裂面内部结构与一般断层断裂带相比最大的差异是
脆—韧性机制就是指由碎裂作用为主的变行逐 渐向晶体塑性变形的过度。这种机制的产物由于 岩石的组成和变形条件的差异而不同，可以是具 有局部糜棱结构的碎裂岩，也可以是具局部碎裂 作用的糜棱岩。这一深度层次正好是大陆地震最 为发育的一层，即多震层。了解这一层次的断层 对于了解地震破裂的产生，传播都有一定的帮助。
当断层带结构明显,断裂带的封闭性取决于断层岩、破碎 带、裂缝发育带发育特征及其匹配关系。断裂结构很
发育,岩块的定向排列以及泥岩涂抹,会造成对两侧储层的遮挡, 而流体可以从岩块之间的连通空间做垂向运移,横向上对油气起 遮挡作用,垂向上不完全封闭,主要起通道作用。 (2)对盘封闭型:
当断裂带结构不发育而呈面状分布时,断层既不起通道作用 也不起遮挡作用,只是改变地层邻接状态。其封闭性取决于两盘 对接岩层的物性和空间几何形态。油气主要发生横穿断层向对 盘运移,并可以实现跨层,在陆相裂陷盆地内新生的小断层大部 分是这种类型。当断层能封闭的烃柱高度小于闭合高度,圈闭不 能被完全充满,剩余油气从油气藏顶部溢出并横穿断层向对盘运 移。
回顾总结
(1)断裂带结构分为破碎带、裂缝发育带,在断层破碎带内部有
可能发育糜棱化岩带,断裂带发育特征受岩石性质、应力状态 等因素的影响；
面---裂缝。
断层两盘在断裂面附近的岩石破碎 脱落并在断层错动的过程中充填到 断层内形成破碎带。由破碎带向围 岩过渡区域为裂缝发育带，将岩层 切割成四角形、三角形等多边形块 体。
所以由断层中心向围岩方向，断层带的结构划分为破碎带、裂 缝发育带两部分。在破碎带内部断裂面附近在一定条件下可能 会产生较致密的糜棱岩化强烈破碎带。
断层带上部（从 地表到下10km左 右） ----脆性机制
产物主要是碎裂岩类
断层带中部（从 地表到下6-7km 或14-16km左右） ----脆性-塑性机 制
断层带下部（从 地表到下1325km左右） ----塑性机制
断层泥：在碎裂岩中的浅层由于机械磨碎作用形 成。磨碎作用形成的岩屑和岩粉经过水解作用形 成断层泥，断层泥内的矿物受断层剪切作用常出 现定向排列或细褶皱
2 断裂带内物性差异对断层封闭性影响
从断裂带内部 各带物性差异 可以看到, 有黏 结力断层岩带 具有特低孔低 渗的特征。
综述 ①受断层带两盘的挤压,破碎带内的块体长轴方向趋向于断层 错动方向,造成破碎带内岩石块体在横向上有一定的封堵能力。 ②同时错动过程中块体研磨在靠近两盘形成断层泥,泥岩的涂 抹会使断层具有横向的封堵性。
断层带结构特证及其封闭性
提纲
断层带是什么
断层带的结构特征
断层带对岩层封闭性的影响
由于断层带造成的两种封闭系统
Biblioteka Baidu
一、断层带的形成
当施加在岩层上的外 力超过岩石的强度极 限时，岩石内部质点 间的结合力就会遭到 破坏而产生破裂面。
在地质应力继续作用 下两侧岩石发生位移 形成断层。断裂面两 侧岩层在错动过程中， 两盘地层会发生挤压 研磨，在断裂面附近 岩石破碎强烈，同时 在其两侧产生大量与 断裂伴生的低级破裂
该机制的产物主要是糜棱岩，糜棱岩类是通 过晶体的塑性流变，主要包括位错滑动和位 错控制的蠕变而形成。
2 应力性质与断层带结构
在常温常压下,同一种岩石最容易在张应力作用下断裂,其次 为剪应力,最后为压应力。
在张应力条件下产生的断裂带,破碎带内的角砾岩保持着两 盘原岩特点,角砾形状不规则,大小不一,杂乱无定向排列。
塑性岩石不易产生裂缝, 裂缝密集带不发育, 由于黏性流动和研 磨作用填充物主要为软泥，即使变质也趋向于糜棱岩化, 形成 致密的断层岩带, 断层停止活动, 低孔低渗的断层泥有效阻止流
体运移。因此塑性地层内断裂内部结构为裂缝密集带不发育的 软泥充填的大裂缝组合(下图), 伴生裂缝不发育, 不存在裂缝密 集带, 即使在断裂活动时期有裂缝产生,到断裂静止期塑性的膏 泥岩在上覆岩层的压力下也会将裂缝压实封闭。
对塑性较强的岩石,当张应力超过岩石的强度极限时,岩石会 出现细颈化现象,直至被拉断。在压性和剪性断裂带,在破碎带内 发育透镜状的岩石碎块,构造透镜体是在挤压条件下将岩石切成 菱形块体,然后经研磨、压扁而成。如果两盘岩性的塑性比较大, 在断层带内形成一些片理化结构和千糜结构。张应力或张扭应 力条件下, 断层破碎带颗粒胶结疏松,孔渗性好,而压应力或压扭 应力条件下,岩石颗粒胶结得比较紧密,孔渗性差。
二 断层带的结构特征
断层结构特征与应力状态、岩层性质密不可分，因此我们 从岩层性质和应力状态来认识断层带。
1 、 岩层性质与断层带结构
一条地壳断层在不同的深度层次上，岩石的成分不同其抗 张抗压抗剪强度也不同，断层带的结构也会存在很大差异。从 上到下不同岩性的地层组合变形特征分为三种类型：脆性、脆 性-塑性、塑性。
③而在破碎带内的块体之间由于存在较大的孔隙空间,在垂向 上具有连通性。如果孔隙空间被泥或方解石充填,断裂带则会 具有较强的封闭性。
四、两种不同的封闭系统
影响断层封闭性的主要因素有:断层破碎带的发育程度和 特征、两盘地层的抗剪程度、两盘相邻地层的物性和几何形 态、应力场、断层活动性等,最终取决于断层两盘岩层及断裂 带本身三者的排驱压力和孔隙流体压力的分布关系。根据断 层带结构发育特征将断层封闭类型划分为以下2种: (1) 断层带封闭型:
假玄武玻璃：是由于碎裂岩的浅层在干燥条件下 由于强烈的摩擦作用而产生的高热致使断层物质 局部熔融生成玻璃物质，只出现在断层面附近呈 细脉状，许多学者把它看作是快速剪切的标志
角砾岩和微角砾岩：碎裂岩主要组成部 分，由脆性破裂产生的裂隙切碎和分割岩石 的结果。该作用发生在一定的深度上，岩屑 和碎片之间的摩擦及旋转保持着岩石的粘性
1 断裂带结构特征对断层垂向封闭性影响 岩石按其变形特征可以划分为3种类型: 即塑性岩石、脆性岩
石和脆- 塑 性岩石。脆性岩石内形成的断层断裂带内部结构破碎 带和裂缝密集带均发育。塑性岩层内断层多为较小载荷下长时 间蠕变形成的, 具有塑性断层的特征, 是不可逆变形形成的破裂 面。这种破裂面内部结构与一般断层断裂带相比最大的差异是
脆—韧性机制就是指由碎裂作用为主的变行逐 渐向晶体塑性变形的过度。这种机制的产物由于 岩石的组成和变形条件的差异而不同，可以是具 有局部糜棱结构的碎裂岩，也可以是具局部碎裂 作用的糜棱岩。这一深度层次正好是大陆地震最 为发育的一层，即多震层。了解这一层次的断层 对于了解地震破裂的产生，传播都有一定的帮助。
当断层带结构明显,断裂带的封闭性取决于断层岩、破碎 带、裂缝发育带发育特征及其匹配关系。断裂结构很
发育,岩块的定向排列以及泥岩涂抹,会造成对两侧储层的遮挡, 而流体可以从岩块之间的连通空间做垂向运移,横向上对油气起 遮挡作用,垂向上不完全封闭,主要起通道作用。 (2)对盘封闭型:
当断裂带结构不发育而呈面状分布时,断层既不起通道作用 也不起遮挡作用,只是改变地层邻接状态。其封闭性取决于两盘 对接岩层的物性和空间几何形态。油气主要发生横穿断层向对 盘运移,并可以实现跨层,在陆相裂陷盆地内新生的小断层大部 分是这种类型。当断层能封闭的烃柱高度小于闭合高度,圈闭不 能被完全充满,剩余油气从油气藏顶部溢出并横穿断层向对盘运 移。
回顾总结
(1)断裂带结构分为破碎带、裂缝发育带,在断层破碎带内部有
可能发育糜棱化岩带,断裂带发育特征受岩石性质、应力状态 等因素的影响；
面---裂缝。
断层两盘在断裂面附近的岩石破碎 脱落并在断层错动的过程中充填到 断层内形成破碎带。由破碎带向围 岩过渡区域为裂缝发育带，将岩层 切割成四角形、三角形等多边形块 体。
所以由断层中心向围岩方向，断层带的结构划分为破碎带、裂 缝发育带两部分。在破碎带内部断裂面附近在一定条件下可能 会产生较致密的糜棱岩化强烈破碎带。
断层带上部（从 地表到下10km左 右） ----脆性机制
产物主要是碎裂岩类
断层带中部（从 地表到下6-7km 或14-16km左右） ----脆性-塑性机 制
断层带下部（从 地表到下1325km左右） ----塑性机制
断层泥：在碎裂岩中的浅层由于机械磨碎作用形 成。磨碎作用形成的岩屑和岩粉经过水解作用形 成断层泥，断层泥内的矿物受断层剪切作用常出 现定向排列或细褶皱
2 断裂带内物性差异对断层封闭性影响
从断裂带内部 各带物性差异 可以看到, 有黏 结力断层岩带 具有特低孔低 渗的特征。
综述 ①受断层带两盘的挤压,破碎带内的块体长轴方向趋向于断层 错动方向,造成破碎带内岩石块体在横向上有一定的封堵能力。 ②同时错动过程中块体研磨在靠近两盘形成断层泥,泥岩的涂 抹会使断层具有横向的封堵性。
断层带结构特证及其封闭性
提纲
断层带是什么
断层带的结构特征
断层带对岩层封闭性的影响
由于断层带造成的两种封闭系统
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一、断层带的形成
当施加在岩层上的外 力超过岩石的强度极 限时，岩石内部质点 间的结合力就会遭到 破坏而产生破裂面。
在地质应力继续作用 下两侧岩石发生位移 形成断层。断裂面两 侧岩层在错动过程中， 两盘地层会发生挤压 研磨，在断裂面附近 岩石破碎强烈，同时 在其两侧产生大量与 断裂伴生的低级破裂
该机制的产物主要是糜棱岩，糜棱岩类是通 过晶体的塑性流变，主要包括位错滑动和位 错控制的蠕变而形成。
2 应力性质与断层带结构
在常温常压下,同一种岩石最容易在张应力作用下断裂,其次 为剪应力,最后为压应力。
在张应力条件下产生的断裂带,破碎带内的角砾岩保持着两 盘原岩特点,角砾形状不规则,大小不一,杂乱无定向排列。
塑性岩石不易产生裂缝, 裂缝密集带不发育, 由于黏性流动和研 磨作用填充物主要为软泥，即使变质也趋向于糜棱岩化, 形成 致密的断层岩带, 断层停止活动, 低孔低渗的断层泥有效阻止流
体运移。因此塑性地层内断裂内部结构为裂缝密集带不发育的 软泥充填的大裂缝组合(下图), 伴生裂缝不发育, 不存在裂缝密 集带, 即使在断裂活动时期有裂缝产生,到断裂静止期塑性的膏 泥岩在上覆岩层的压力下也会将裂缝压实封闭。
对塑性较强的岩石,当张应力超过岩石的强度极限时,岩石会 出现细颈化现象,直至被拉断。在压性和剪性断裂带,在破碎带内 发育透镜状的岩石碎块,构造透镜体是在挤压条件下将岩石切成 菱形块体,然后经研磨、压扁而成。如果两盘岩性的塑性比较大, 在断层带内形成一些片理化结构和千糜结构。张应力或张扭应 力条件下, 断层破碎带颗粒胶结疏松,孔渗性好,而压应力或压扭 应力条件下,岩石颗粒胶结得比较紧密,孔渗性差。
二 断层带的结构特征
断层结构特征与应力状态、岩层性质密不可分，因此我们 从岩层性质和应力状态来认识断层带。
1 、 岩层性质与断层带结构
一条地壳断层在不同的深度层次上，岩石的成分不同其抗 张抗压抗剪强度也不同，断层带的结构也会存在很大差异。从 上到下不同岩性的地层组合变形特征分为三种类型：脆性、脆 性-塑性、塑性。
③而在破碎带内的块体之间由于存在较大的孔隙空间,在垂向 上具有连通性。如果孔隙空间被泥或方解石充填,断裂带则会 具有较强的封闭性。
四、两种不同的封闭系统
影响断层封闭性的主要因素有:断层破碎带的发育程度和 特征、两盘地层的抗剪程度、两盘相邻地层的物性和几何形 态、应力场、断层活动性等,最终取决于断层两盘岩层及断裂 带本身三者的排驱压力和孔隙流体压力的分布关系。根据断 层带结构发育特征将断层封闭类型划分为以下2种: (1) 断层带封闭型:
假玄武玻璃：是由于碎裂岩的浅层在干燥条件下 由于强烈的摩擦作用而产生的高热致使断层物质 局部熔融生成玻璃物质，只出现在断层面附近呈 细脉状，许多学者把它看作是快速剪切的标志
角砾岩和微角砾岩：碎裂岩主要组成部 分，由脆性破裂产生的裂隙切碎和分割岩石 的结果。该作用发生在一定的深度上，岩屑 和碎片之间的摩擦及旋转保持着岩石的粘性