石油构造分析

第一章、绪论中国陆上第一口井——延1井（1907）中国石油工业的摇篮——玉门石油城构造级别tectonics(100m) structural(10m) minor structures(10cm) petro fabrics(1cm) rock mechanics(1um)油气发现生产1、圈闭2、油源3、充注主要技术1重力勘探2磁法勘探3电法勘探4地震勘探5测井资料沉积岩覆盖大部分地球表面，约75%；体积只占整个岩石圈5%沉积岩仅仅作为薄的地壳覆盖在地球表面。

覆盖是不均匀的，沉积物堆积在局部地区，不严格的称它为沉积盆地。

大部分陆地没有厚的沉积物覆盖，并出现前寒武系火成岩和变质岩。

这些稳定的陆地称之为克拉通（craton）。

沉积盆地不仅是地球演化的档案库，还与人类的生活密切相关。

人类大多数都集中生活在现今的沉积盆地地区（如世界著名的三角洲大都是大城市所在地），他直接构建人类的生活环境。

沉积盆地还蕴藏着大量种类繁多的资源，例如煤、石油、多种金属和非金属矿产以及对人类极需的水资源没有盆地，就没有石油盆地概念盆地与沉积盆地是有差别的，在盆地分析中常将沉积省略。

沉积盆地sedimentary basin是地球表面相对长时期沉降区域是基底表面相对于海平面长期洼陷或坳陷（depression）并接受充填地区。

沉积盆地既可以接受物源区搬运来的沉积物，也可以充填相对近源火山喷出物质，，也接受原地化学、生物及机械作用形成盆内沉积物。

沉积盆地既可以是大洋深海、大陆架，也可以是海岸、山前、山间地带。

从构造意义上说，沉积盆地是地表的负性区。

地表出沉积盆地以外的其它区域是遭受侵蚀的剥蚀区，及沉积物的物源区，这种剥蚀区是构造上相对隆起的正性区。

隆起正性区遭受侵蚀剥蚀，使其剥蚀下来的物质向负性沉积盆地迁移，并在盆地中堆积下来，这是种均衡调整（或补偿）作用。

盆地（现代地貌盆地）沉积盆地（沉积实体-相当厚的沉积物，汇水盆地；地貌表现-高原、丘陵、平原、盆地）含油气盆地（有过油气生成，并运移聚集称为工业油气田盆地）沉积盆地-将其视为整体对其地球动力学进行综合研究盆地术语可指地貌的、构造的和沉积的。

地貌（地形）盆地、沉积盆地、构造盆地构造盆地：常指强烈构造作用改造的盆地，与原始盆地面貌相差较大。

指沉积盆地后期遭受构造变形和与之相关的差异剥蚀的改造，而在后生的向斜或负向构造中保留的沉积实体。

沉积盆地分析发展史1、初步的沉积成分与构造背景分析2沉积充填物分析方法3、沉积体系与构造研究4、沉积吗埋藏史与沉降模拟技术5、地震地层学的引入6、盆地模拟技术第二章、盆地构造族系最早是Dahlstrom用来描述加拿大的落基山山前构造变形，指具有共同力学成因的一组构造集合体。

主要应用在油田尺度或更大尺度构造组合的描述和讨论中。

释义：构造-岩石或岩层形态以及各部分之间关系。

族系-来源相同、特征相似一组实体。

构造族系-在基本不变边界条件下变形产生的各种有成因联系构造型式集合体。

构造型式-不同特点褶皱和断层等岩层变形实体。

边界条件-作用在研究区域边界上力或应力，位移及研究区域中岩层主要物理（力学）性质等。

定义构造族系依据构造层之间的关系：主要是指盆地盖层与基底间在变形前原始特征及接触方式。

基底：结晶基底、准沉积基底、变质基底。

（其力学性质和物理特征差异直接影响到构造变形特征）基底和盖层关系：薄皮变形和厚皮变形位移场：水平收缩（其剖面长度变形后＜变形前）；差异垂直位移（变形是差异垂直位移导致，主要构造要素表现为差升降运动）；水平伸展（剖面长度变形后＞变形前）；差异水平位移（走划位移）（变形由差异水平位移造成，主要构造要素相对走滑位移分量＞倾滑位移分量）；区域垂直位移（区域性隆升或沉降，形成不整合面构造和坳陷盆地）。

构造样式就是同一期构造变形或同一应力作用下所产生的构造的总和。

从大区域范围来看，局部构造在剖面形态、平面展布、排列、应力机制上相互间有着密切联系，形成特定构造组合。

变形条件相似的地区，其构造组合也类似。

相关构造的总体特征可与其它地区或不同时代的另一组相关构造进行区别和比较。

构造样式主要是指几何形态，但也具有力学成因意义（在相同动力学条件下可以出现不停构造样式）研究构造样式的意义。

A变形条件相似地区其构造组合也类似。

B为构造模拟提供依据，解决复杂地区构造问题。

C不同的构造的样式伴生有不同的油气圈闭类型D为合理解释地震资料提供模式，E可在新区资料较少认识和预测含油气去中可能出现的构造样式及有关的油气圈闭类型。

影响构造变形样式主要因素地层力学性质（相对能干性、层序厚度及垂向结构变化、是否能发生层间滑动。

）、岩层变形与地层形成年代关系、主动变形机制、变形与地表的关系（未影响到地表、地表变形并发生剥蚀和充填、断层露出地表）、先存构造影响、边界位移（构造族系位移场内局部位移和构造族系未考虑的边界位移。

）五个构造族：水平收缩（其剖面长度变形后＜变形前）；差异垂直位移（变形是差异垂直位移导致，主要构造要素表现为差升降运动）；水平伸展（剖面长度变形后＞变形前）；差异水平位移（走划位移）（变形由差异水平位移造成，主要构造要素相对走滑位移分量＞倾滑位移分量）；区域垂直位移（区域性隆升或沉降，形成不整合面构造和坳陷盆地）。

四个构造系：盖层滑脱（盖层与基底之间存在大型区域性滑脱断层或拆离断层。

盖层构造变形发生在区域性滑脱断层上盘，也称薄皮构造）；结晶基底卷入（结晶基底与盖层都卷入变形，主要断层切割到结晶基底中。

盖层与基底间无大型区域性滑脱断层或拆离断层作为变形分隔界面）；准沉积基底卷入（基底是厚层沉积岩或浅变质岩层。

这些基底岩层在盆地沉积盖层发育前可经历，与盖层呈角度不整合或平行不整合接触，盆地变形过程中在此卷入变形）；变质基底卷入（变质基底是经过较强变质岩层，原始层理已对后续变形不起主导作用，基底岩层在沉积盖层变形过程中一起被卷入变形。

）构造族系和构造样式之间的关系同一构造族系中可包含多种构造样式。

如：薄皮收缩构造中变形样式可是滑脱褶皱，也可是逆冲断层。

二者都强调不同构造要素之间成因联系，前者侧重边界变形条件，后者侧重变形几何学特征。

构造族系实际上还有很多过渡类型，介于上述各端元构造族系分类。

十种最常见的构造特征（1）拖曳褶皱：沉积岩受断层拖曳形成褶皱，压性逆断层、张性正断层、剪切平移断层拖曳褶皱有明显差别。

（2）披覆褶皱：因下部坚硬岩层（基底断块）存在，迫使上部沉积中形成褶皱。

即“强制褶皱”（Forced fold）。

与古地形隆起之上由于差异压实作用造成背斜不同。

（3）雁列构造：包括断裂和褶皱，是系列平行叠覆构造，本身相互平行，但与总构造形变走向斜交。

（4）网络状构造：区域范围内，构造线组平面上相互交切，称“锯齿状”或“之”字形。

（5）不规则构造带：局部构造成群集中分布，但空间排列、走向延伸没有规律。

（6）平行构造带：相似构造单元平行排列，构造间隔可很近，平面上呈凹凸相间波状条带，并弯曲呈扇形地带和凹港状地带。

（7）侧列式：构造带不连续叠覆构造单元，本身相互平行，于总体形变带走向也平行。

（8）孤立式：呈孤立，单独形式，不与其他相似构造排列在一起。

（9）天窗式构造：由两组断层相交形成断块，两条断层间断块为最高隆起部位。

相当于墙角断块。

（10）带状构造：不连续狭长构造带，局部走向可能和主要构造走向平行、斜交或垂直。

鉴别构造样式基本准则1、局部构造平面和剖面形态2、构造平面展布特征3、沿走向排列重大差异。

特别注意：区别关键性构造特征、构造在走向排列上局部重大变化、注意总体区域构造格局。

沉积盆地中与构造样式半生最常见油气圈闭基底卷入型构造样式：扭性断层组合、压性断块和基底逆冲断层、张性断块、基底翘曲。

扭性断层组合主要发育的构造环境是：板块转换边缘、离散边缘、汇聚边缘。

切洋壳离散边缘，扩张轴错断。

切陆壳离散边缘，形成具有不同沉积史次级盆地转换边缘：走向滑动沿整个平行断层组分布，或集中单条主扭断层。

汇聚板块边缘与边缘近平行，属纵向扭断层且均处造山带或岩浆弧轴部。

板块侵入方向偏斜造成的。

汇聚板块边缘与边缘斜交，斜向扭断层。

多在造山带和前陆地区。

断层型式和位移方向符合共轭剪切体系。

离散边缘和板内地堑系统-扭断层发育可能性较小，板内产生机会最小。

板内扭断层以单条形式出现，且位移小，半生构造也少。

扭性构造组合三亚类走向扭动-无明显压与张性特征，单纯扭性汇聚扭动-伴挤压特征离散扭动-伴拉张特征主要取决于侧向运动块体排列方式及边界与区域板块相对运动方向，初步鉴定扭性断层平面上雁列式排列特征构造局限在连续而狭窄线性构造带内。

扭断裂早地震剖面上和地表花状构造根据断层的三种亚类可构成多种类型油气圈闭：雁列褶皱、雁列正断块、逆冲断层下截断部位和花状构造。

压性断块和基底逆冲断层-汇聚板块边缘压性断块分布限于前陆区，分布局限基底逆冲断层可广泛发育在前陆区，造山带和海沟向陆侧斜坡上。

压性断块是因为岩石圈板块向下俯冲造成挤压力产生。

深部板片范围控制前陆区构造展布区域。

地壳由于受热而变得脆弱也是形成压性断块的原因。

汇聚边缘有两种前陆区弧后前陆区位于岩浆火山弧和克拉通之间，具有逆冲褶皱带安第斯型或科迪勒拉型-连接板内部或克拉通。

边缘前陆区大陆碰撞发展来的，位于岩浆火山弧与古海沟之间碰撞型或喜马拉雅型褶皱和逆冲断层方向板块边缘或早期海沟。

基底卷入压性断层较浅-平缓披覆褶皱或翘起单斜中间-陡倾的拖曳褶皱近基底-倾斜断块压性断块边界断层面可从近直立到低角度逆冲断层在剖面上断块像是旋转断片，伴生不对称挠曲。

单个构造由简到繁，在挠曲断块边界一翼下倾方向上可看到平行构造轴大型正断层，顶部次级正断层，包括纵向、横向，在某些披覆挠曲上常见。

有些横向断层具有走滑分量，错断翘曲轴，并多以高角度终止在断块边界上。

区别断块、滑脱逆冲、聚合性扭曲断块构造网格状格局压性断块断层较浅、倾角较陡挤压断块作用特殊标志天窗式构造群和“之“形断层压性断块挤压特征较陡挠曲断块构造横截面上的旋转断片和单斜阶梯状外貌逆冲-褶皱带波状形态扭动带直线贯穿式主断层和雁列式构造转换边缘上发育上冲断层方向比较单一，伴雁列褶皱扭动构造组合和逆冲褶皱带的褶皱形态，扭动作用伴生对称褶皱识别压性断块和张性断块的标志是断块边界断层特征下图为基底逆冲断层压性断块形成富含油气圈闭，汇聚板块环境-基底逆冲断层，超高温，高压复杂变形，所以找油远景不理想。

张性断层正断层广泛发育次级构造正断层可存在于所有其他构造样式区域性深层正断层，构成独立张性断块样式离散边缘个发展阶段上产生，从最初的地壳抬升，初发裂谷，拗拉谷到边缘海，扩张中心以致被动边缘均可形成。

在板块内部某些地区可见。

正断层在剖面上是最简单样式之一，平面上形式变化很大。