同沉积压实构造及其油气意义

,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,同沉积压实构造及其油气意义,1,通常，人们将沉积过程中形成的构造统称为同沉积构造、同生构造或生长构造。差异压实作用在此类构造的发生、发育过程中始终起着重要的作用。,所谓同生构造就是指与沉积同时形成并由差异压实作用而进一步发展的构造。它是在沉积盆地中发育的一种特殊的构造类型，是在盆地普遍沉降的背景下，由沉积作用、压实作用与断层活动或褶皱作用有机地匹配而形成的构造。,油气勘探中的同生构造主要包括：在盆地普遍沉陷、沉积的背景下由于局部隆起所形成的同沉积背斜和在沉积过程中长期发育、逐渐生长起来的同生断层两种形式。,第一节 概述,2,二、同生构造在油气勘探中的意义,同生构造主要发育在各种沉积盆地中，无论什么盆地，都能发育同生构造。,由于同生构造与沉积盆地同期发育并控制和影响着沉积与构造的发育，所以它和油气的生成、运移、聚集都有着密切的联系。自,20,世纪,60,年代后期开始，人们逐渐认识到同沉积构造与生油凹陷的发育、储集相带的分布及油气圈闭的形成有着密切的关系。,同沉积背斜对油气的聚集作用是显而易见的。由于同沉积背斜具有沉积时的原始倾斜，加上邻近凹陷区上覆地层增厚所造成的压差，就为油气的早期运移提供了条件，各方向的油气都可向古隆起运移、聚集。在同沉积背斜的古隆起带上有长期发育的圈闭构造，往往是粒度粗、孔隙度好、具备良好储油物性的有利相带，是油气聚集高产的场所。同时，它也有利于形成构造、岩性、地层等各种类型油田叠合连片含油的场所。在我国东部含油气盆地中，相当一部分大型油气聚集带本身就是一个二级同沉积隆起带或同生断裂带。西部四川盆地的多数油气也富集于同沉积背斜的古隆起带上。,3,较大规模的同生构造可直接控制着含油气盆地的形成和发展。因此，大规模同生断层的主要生长期,(,活动期,),往往也正是生油凹陷的主要发育期，因此它也控制着生油凹陷的分布。在同沉积正断层上盘发育的逆牵引构造是引人注目的高产油气的构造。如墨西哥湾岸盆地和尼日尔三角洲盆地是世界上两个著名的同生断层、逆牵引构造发育区，也是产油最丰富的地区之一。美国德克萨斯州的,283,个油气田中,58,属于逆牵引构造储油，而且大多数是高产油田。在我国东部各油田中，逆牵引构造也相当发育，是重要的油气圈闭类型之一。,大量的油气勘探实践证明，中、新生代沉积盆地中发育的同沉积背斜带、同生断层带是有利于油气聚集的重要构造带，是石油勘探的重点目标，也是石油构造地质学研究的重点内容之一。,4,同沉积背斜,有关概念及其基本特征,研究方法,1.,古构造图的绘制,2.,地层古厚度的计算方法,3.,闭合构造的几何学研究,同沉积背斜与油气聚集,同生断层,概念及基本特征,同生断层的研究,1.,地下断层错动性质分析,2.,厚度分析与生长指数,3.,同生断层的级别,同生断层的形成机制,1.,构造运动,2.,重力作用,同生断层与油气的关系,闭合构造的几何参数及其确定,1.,背斜顶部偏移问题,2.,闭合构造的几何参数测算,5,第二节 同沉积背斜,一,、有关概念及基本特征,（一）基本概念,在盆地普遍沉降、沉积的背景上，由于局部隆起（基底隆起）和差异压实所形成的沉积岩层的背斜构造,Synsedimentry anticline.,油气勘探 古构造（古隆起） 广义的古构造（,Paleostructure,）,.,沉降,沉积,压实,变形、变位,压实作用（,Compaction,）,:,沉积物 重力负荷 水分排出 空隙度降低 体积缩小,压实率,K= H / Ho *100%,（二）基本特征,1.,剖面形态,上部平缓、下部陡的开阔背斜,(,浅层翼间角、闭合度,),。,2.,同一层位岩层厚度,顶薄、翼厚。顶部,局部不整合；两翼,超覆或退覆。,3,岩性特征,顶粗翼细。,4,顶部偏移（两种成因）。,二、同生背斜的研究,（一）构造发育史剖面图的绘制,扣除法,现今剖面 从上往下 一层一层回剥 不同期的构造剖面图,两个校正：深度校正、压实校正,运用沉积补偿原理要注意：塑性流动、古剥蚀量、有无欠压实、古埋深,6,(,二,),古构造图的几何学分析,古构造图,:,用等值线表示所选定的标志层在地质历史时期构造形态的平面图。,一系列古今构造图有规律地排列在一张图上 古构造图发育史图 动态、定量地反映古构造图的形成过程（宝塔图） 一系列构造发育史剖面图（剖面法,分析内容,：,1,、不同期构造幅度比（,D,）,雏型期、定型期（,50-80%,）、完整期、 衰退期；,2,、与盆地发育的关系,长期发育型、后期（中、晚期）发育型、后期衰退型、不连续发育型；,（三）厚度梯度（,TG,）分析,（四）岩性分析,同一层的砂泥岩百分比、空隙度、渗透率等。,碳酸岩区,碎屑灰岩或砂状灰岩、生物滩、鲕状沉积等。,三、同生背斜的成因及其类型,（一）根据动力条件,1,、张、张扭性基底断裂的长期活动,；,2,、压、压扭性基底断裂的长期活动,；,3,、重力作用,逆牵引背斜。,（二）根据地质条件,1,、古隆起,-,差异沉降,（狭义的）；,2,、潜山、礁块、岩体,差异压实；,3,、底辟核上。,四、,同生背斜与油气运聚,1,、原始隆起,+,邻近凹陷的增厚压差 早期运移。,2,、顶部良好的储集层 高产区。,3,、多种圈闭的有规律组合（背斜、岩性、地层圈闭），成带。,7,一、同沉积背斜的基本特征,(,一,),概念,同沉积背科,(Syndepositional anticline),是指在盆地普遍沉陷、沉积的背景下，由于局部,(,通常是基底的局部,),隆起所形成的沉积岩层的背斜构造，也称生长背斜、同生背斜。,在石油地质勘探中，常把同沉积背斜称为古构造，意思是由于古隆起所造成的构造。但是，广义的古构造,(Paleostructure),是指在某一地史阶段前形成的地质构造。我们这里讨论的古构造是指同沉积背斜构造。,8,(,二,),基本特征,同沉积背斜因其特殊的形成机制，常表现为有如下特征。,(1),同沉积背斜在剖面上的形态为上部平缓、下部较陡的开阔背斜。一般同沉积背,斜的这一特征无论在一系列标准层所作的构造图上或在古构造剖面图上，均可较清楚地,看到浅层的构造倾角小、深层的构造倾角大。如果同沉积背斜是一个闭合背斜，则由于,上、下岩层的倾角发生变化的原因，下部岩层形成的闭合度大于上覆岩层的闭合度。,9,如依一舒地堑汤原断陷的龙王庙背斜在,T22,反射层图上闭合差为,200 m,，而在,T21,上仅,50 m(,图,22),，或者上部构造虽不具备圈闭条件，到一定深度可能成为圈闭构造。其主要原因是同沉积背斜是在基底隆起的基础上从下往上逐渐发展的，故形态上必然下陡上缓，,甚至到上部消失。,10,(2),同沉积背斜的同一岩层厚度顶部薄、两翼厚。顶部可能出现多次的局部不整合，而两翼常出现超覆和退覆现象。同沉积背斜属顶薄褶曲。越是在古隆起相对剧烈上升时期，这种岩层厚度差别越大，一旦古隆起达到或超出剥蚀面之上时，会发生地层缺失。因此，同沉积背斜顶部的地层剖面与其两翼比较，通常是不完整的。,从沉积学的角度看，在水下相对隆起的地段沉积薄、相对凹陷的地段沉积厚，而且当隆起幅度较大时，在隆起的上部可能会处于水下冲蚀状态，造成局部不整合。这种不整合的特点是缺失地层的间隔较短，影响范围较小，它反映构造发展的激化时期。例如，大庆长垣的萨尔图构造，在横剖面上可见到上、下白垩统呈不整合接触，在构造的顶部下白垩统顶部遭受剥蚀，上白垩统地层超覆在侵蚀面之上。,11,(3),同沉积背斜在岩性特征方面，同一层岩性由顶部向两翼逐渐变细，即顶粗翼细。同沉积背斜的顶部,(,或水下隆起的顶部,),水体较浅，波浪的扭动和底流的冲刷较两翼强烈，因此堆积在此处的碎屑物质粒度必然要粗。同一层砂泥岩的百分比含量，从古隆起中心向周缘由大变小。岩性的这种变化，也导致储集层的孔隙度和渗透率的相应变化。例如，松辽盆地南部扶余,号构造,(,同沉积背斜,),的扶余油层在背斜顶部附近岩性较粗，砂岩百分含量为,40,，翼部的砂岩百分比小于,30,。渗透率在褶曲轴部附近是,0.2m2,以上，而在翼部则小于,0,1m2,。根据同沉积背斜的这一普遍特性，可以通过编制砂泥岩百分比含量等值线图粗略地推断出同沉积背斜的分布。,在碳酸盐岩发育地区同沉积背斜顶部也可形成浅水环境的沉积特征，如碎屑岩的含量增多、发育砂屑灰岩甚至砾屑灰岩、生物滩和鲕粒沉积等。,12,(4),同沉积背斜顶部,(,构造高点,),自上而下普遍发生明显的偏移。同沉积背斜的这一普遍现象与其它褶曲顶部的机械位移及不协调褶皱的顶部位移是不相同的。同沉积背斜顶部位移的规律随不同成因而不相同，顶部可以垂直于轴线方向位移，也可以顺着轴线方向位移。从成因上看，大体可分为两种类型：连续沉积的顶部位移和被沉积间断所分隔的顶部位移。,连续沉积的顶部位移的基本特征是轴面是一连续的弧线，弧顶凸向陡翼，由浅而深同沉积背斜的顶部向缓翼方向偏移。这种位移与原始的不对称褶皱形态有关。因为不对称的水下沉积地形导致不均衡的剥蚀作用，从而改造古地形，同时也使同沉积背斜顶部移动。图,23,表示背斜的顶部在不均衡冲蚀作用下自,1,向,2,，继而向,3,位移的过程。,受沉积间断分割的顶部位移表现为不整合面上、下构造顶部的不符合，但上下构造 轴面不能形成自然弧线，大多成为折线。一般这类顶部位移情况很复杂，具体情况需具 体分析。,13,二、同沉积背斜的研究,同沉积背斜的研究主要是通过形态、厚度、不整合和岩性等方面的分析，恢复其形成与发展的过程。这些具体的分析主要是在古构造图和古构造发育史剖面图上进行。,14,(,一,),分析古构造图,1,分析古构造与现今构造的幅度比,从古构造图上可较直观地看到标准层面的变形过程，了解各标准层顶部或高点偏移的情况。,通常根据古构造与现今构造的幅度比值,D,，将古构造的发育过程划分为四个阶段。,(1),雏形期在雏形期，,D50,，构造的形成可能和初期构造运动有关，也可能由在基底隆起的古地形背景上差异压实所造成。该阶段为古隆起出现的初期，其隆起幅度不大。,例如，松辽盆地早白垩世姚家组末期形成的古隆起，一般属于雏形期构造。华北盆地雏形期大体发生在古近纪沙三段沉积末期；江汉盆地雏形期相当于潜四段沉积末期；准葛尔盆地的雏形期相当于晚三叠世白碱滩组沉积时期。,15,(2),定型期定型期是古构造的强烈隆起阶段，其隆起幅度相当大，,50,D0,，说明同生正断层活动，如值越大，说明正断层的同沉积活动越强烈。,当，,IG0,，说明同生逆断层活动，,IG,值越小，说明逆断层的同沉积活动越强烈。,选择同生断层两盘一系列的地层进行系统的,IG,值对比并将,IG,值连成一条曲线，可作为该断层的生长曲线。生长曲线的纵坐标表示地层层序，横坐标表示生长指数,IG,。由中向左和右,|IG|,变大。曲线的峰值代表同生断层的活跃时期，峰值的次数代表断裂运动的旋回次数。,35,值得注意的是，在生长指数最大的层位，其落差不一定是最大，最大的落差在最下层面上。这是因为同生断层的落差是一个累积数，最老的地层受断层活动的时间最长，故落差也最大。即断层落差最大的层位往往是断裂活动最早的层位。,由于钻井深度的限制及深部地层对比上的困难，不可能把所有断层开始活动的时间都确定下来，但是活动最强烈的时期往往是能够确定的。例如，我国东北著名的依一舒地堑的边界断层及其内部的主干断层的生长指数分析结果表明，它们是以新生代始新世渐新世为强烈的同生活动期。,在断陷盆地中，一组同生断层分布趋势的一般规律是断层时代在边缘形成较老，由边缘向盆地的中央凹陷，断层逐渐由老变新。如果将一组平行的同生断层的增长曲线排列出来加以对比，既可以判断同生断层在盆地中演化的趋势，也可以较确切地掌握同生断层在区域上发展的规律。,36,同生断层的生长指数分析是有一定假设条件和前提的。,(1),要假定断裂在水下活动期间沉积是及时地完全补偿，否则沉积厚度不能代表断裂的差异沉降幅度。事实上，在不少情况下，尤其是构造变动强烈时期往往得不到相应的补偿。因为沉积作用受到沉降速度、物源量多少及搬运能力等诸方面因素的影响。因此，在确定上、下盘地层对比单位时大小要适当，不宜过小。,另外，真正从沉积补偿原理去分析生长指数及同生断层的演化过程，理应恢复古厚度,(,沉积厚度,),，而不应用现今地层厚度。但目前生长指数分析中大多没有考虑沉积压实作用。当落差较大而且活动较强烈时，由此带来的误差可能相对较大。,37,(2),同生断层上、下盘地层中不应有大的沉积间断。在同生断层发育过程中，可能发生短暂的局部抬升或沉积速度超过沉降速度，致使沉积表面高出侵蚀基准面，从而发生水下剥蚀，使地层减薄。对于这些小型沉积间断只能忽略不计，较长的间断还需要恢复其古剥蚀量。,(3),生长指数应用得正确与否、精确程度，在很大的程度上取决于地层对比的可靠程度和上、下盘地层的保存条件。因此，要根据上、下盘可准确对比的地层单位来确定计算生长指数的地层单位。,总之，生长指数的误差最主要来自于古剥蚀量和两盘沉积层的差异压实。忽略古剥蚀量会使，,G,值偏大,(,这是因为上升盘剥蚀量相对较大,),，而忽略差异压实和水体深度，则会使,IG,值变小,(,因下降盘往往压实量大、水体也相对较深,),38,(,二,),同生断层的分级,在盆地的发生、发展过程中，因同沉积断层的规模和活动强度不同，它们所起的作用和影响程度也不同。为此，在石油勘探中常把同生断层分为三个级别。,1,一级同生断层,凡是控制盆地的边界、划分盆地中的一级构造单元的基底大断裂均属于一级同生断层。它们大多在盆地形成的同时甚至更早便开始活动。在我国东部的裂陷盆地中绝大多数一级断层最迟也在中生代末期已经形成，频繁的活动一直延续到古近纪末，甚至到新近纪还有余动。东部裂陷盆地中的一级同生断层延伸数十至数百千米不等，基底落差达千米。古近系的沉积边界、岩性和厚度等均受它们制约。一级同生断层的分布决定着盆地的基本构造格局，由基底断裂进一步发展而成的一级同生断层也称主干断层，或简称主断层。,39,2,二级同生断层,凡是控制二级构造带的主干断层均为二级同生断层。在华北地区新生代断陷盆地中，二级断层大多在古近纪渐新世以前形成，其规模比一级断层小一个数量级。断层延伸,10,余千米或数十千米，落差在几十至数百米之间，其数量大约比一级断层多二倍以上。二级断层也明显地控制断层两盘的沉积厚度变化，但一般不像一级断层那样造成上升盘的地层缺失。,3,三级同生断层,三级同生断层属于一、二级断层的派生或伴生断层。它们主要是在二级构造带的基础上形成的，影响三级构造的较小规模断层。这类断层一般延伸不大、落差较小、切割的深度也较小，一般不是由基底断裂向上发展而成。它们可以影响岩层的厚度，但影响的范围和规模都很有限。,40,三、同生断层的形成机制,同生断层的典型发育区是三角洲沉积地区，墨西哥湾岸地区和尼日尔三角洲是研究工作最成熟的地区。尽管同生断层具有很多共性，但形成的地质因素却有多种，而且往往还不是一种成因作用的结果。,仅从力学成因来看，主要有两种：一是构造地质因素；二是重力作用因素。,41,(,一,),构造运动与同生断层的形成,构造运动对同生断层的形成主要表现在基底断裂活动对上覆沉积盖层的影响。即认为发育在沉积盖层中的同生断层,(,尤其是较大规模的一、二级同生断层,),是由基底断裂进一步发展到上覆沉积层的结果，故同生断层是受基底断裂控制，是区域构造运动的产物。,基底断层对沉积盖层的影响是一种普遍现象。对于大型同生断层来说，这一继承性关系比较明确。但是，在那些盖层极厚的沉积盆地中，同生断层与基底断裂的关系往往因深度资料不清楚，很难做出明确判断。例如，墨西哥湾岸盆地沉积厚度达万米以上，特别是沉积盖层底部存在有巨厚的侏罗纪盐岩层。因此，基底和盖层断裂的关系是很复杂的。该区历来都被认为是重力滑动构造的典型发育区，但即使是这样一个巨厚的沉积盆地，基底断裂活动依然起着重要的控制作用。,42,我国东部各种沉积盆地中的较大规模同生断层，尤其是边界断层都是形成于基底，而且是以某种方式传递到上覆沉积盖层中的继承性断层。从图中可清楚地看到，基底断裂进一步活动、发展是同生断层形成的根本因素。因此，在这些地区区域构造背景和构造运动性质决定着大型同生断层的形成和演化特点。,43,(,二,),重力作用与同生断层的形成,重力作用是当前同沉积压实构造的成因分析中较流行的观点。这一理论认为沉积盖层自身的重力以及由此产生的重力滑动、沉积压实、异常孔隙流体压力和塑性流动等是形成同生断层的原因。,1,重力蠕动滑移,这一理论是,Closs E(1968),通过研究墨西哥湾岸同生断层的特征而提出的。该观点认为，墨西哥湾岸地区的区域断层型式和一些局部变化，都可以认为是沉积盖层向着盆地内区域性重力蠕动滑移造成的。在蠕动滑移过程中，滑动着的沉积物从稳定的沉积体中分裂出来，形成边缘地堑，靠海岸附近形成具有逆牵引构造、向盆地方向断落的所谓,“,盆倾断层和反向断层,”,。,44,Cloos E,所做的黏土模拟实验结果在模型的边缘出现倾向中央的主断层，并出现反向的次一级断层，平面上出现了一系列的弧形断层。这与墨西哥湾岸的构造图像非常相似。,Closs E,认为，蠕动滑移机制不要求基底断块活动或盐体侵入。相反，没有这些因素，这种机制发育得更好。他的模拟试验有其缺陷，如：用均匀的、各向同性的黏土来代替或模拟岩相变化、厚度变化等造成的很不均匀的地质体。另外，平直光滑的试验台平面也不能如实地代表起伏不平的基底等等。,45,在重力滑动理论中，近年来还比较流行,“,薄皮滑动,”,(Thin,skinned gravity sliding),说。它是指仅发育于浅层的自由重力滑动，它不涉及盆地基底，基底面只是它最低的滑动面。因此，同生断层的形成并非由深部构造变动所触发，而是在具有一定倾斜的可滑动面及其孔隙超压条件下由上覆沉积体的重力滑动所致。,46,2,单斜绕褶带的重力滑塌,墨西哥湾岸地区的生长断裂带也是区域性单斜层上的挠曲带，从而认为这一带同生断层的形成与该构造部位的沉积速度和沉降速度的不断增大导致重力滑塌有关。,沉积物的荷重是控制沉积速度的主要因素之一。沉降速度增大使岩层的表面斜率相应变大，从而导致未固结的沉积物顺倾斜方向移动。下降盘负荷必然比上升盘大，而运动速度与沉积物重量的增加成正比。当沉积物在下倾的陡坡上沉积时，沉积物的重力水平分量增加，形成断层。由于地形较低的断层下降盘堆积了较厚的沉积物，增大的重力促使下降盘继续活动。断层上部的运动具有垂直和水平两个分力，但是向断层底部，由于垂直力被塑性页岩吸收，使整个运动均为水平分力。随着沉积作用的继续进行，沉积体向外堆积，从而使挠折带向海的方向推进并依次形成新的断层。,47,3,差异压实和差异负荷作用,同生断层可因差异压实作用直接形成。因为不同岩性具有不同压实率，所以沉积层的原始体积与压实后的体积有一个变化。同生断层就可能形成于各页岩之间体积变化大的地方，或可能出现在岩系中岩性和厚度变化最剧烈的位置上。因为这些地方差异压实作用显著，可使沉积层以褶曲变形开始，以断层破坏而告终。,此外，在三角洲前积过程中，密度大的沉积盖层,(,砂层,),盖在密度小的下伏层,(,泥岩层,),之上时，因三角洲前积砂层有很大的差异负荷作用，使下伏泥岩层受压而向前方发生侧向流动，从而使上覆岩层更剧烈地沉陷、弯曲并产生断层。,48,4,塑性流动作用,埋在一定深度的高塑性岩石,(,如盐岩、石膏、泥岩、页岩等,),，在不均衡重力作用下发生塑性流动、上拱,(,底辟作用,),，使上覆岩层形成穹窿并使岩层发生引张破裂，形成一系列的正断层。这就是因下伏岩层塑性流动形成的同生断层。,49,综上所述，引起同生断层的形成机制是多方面的，而且也受各种地质因素的影响与制约。从我国东部各盆地同生断层的特征来看，其成因机制主要以区域构造运动所决定的基底断裂作用为主，发展到上覆沉积盖层时还会受重力作用的叠加影响。或者说，一级和二级同生断层往往以基底断层活动影响为主，三级断层一般以重力作用的影响为主。但二者往往不能截然分开，应该说两种成因机制共同作用,(,只是在某些情况下以某一种为主,),是普遍的现象。,50,第四节 闭合构造的几何参数及其测算,一、闭合构造的几何参数,背斜的顶与脊：最高点、最大弯曲点。,闭合度,(Closure),：背斜的顶到溢出点的高差（闭合差）。,闭合面积（,Entrapment area,）：通过溢出点的构造等高线所圈闭的面积。,二、背斜的顶部偏移问题,1,、斜外褶皱；,2,、地层厚度变化；,3,、叠加变形；,4,、不同力学性质；,5,、断层错动；,6,、同沉积背斜,三、 闭合度与闭合面积的测算,1,、背斜构造的闭合度与闭合面积,2,、,.,断背斜的闭合度与闭合面积,3,、断块构造的闭合度与闭合面积,51,一、闭合构造的几何参数,地下构造的几何特征通常由构造等值线图,(strucmre contour map),来反映。构造等值线图也称构造等高线图或简称构造图。它是根据地形图的绘制原理，用等高线来反映地下某一特定岩层层面,(,顶面或底面,),起伏形态的平面图形。因为这种图件能够醒目、定量地反映地下构造，尤其是褶皱构造和断层构造，所以在油气田、煤田和一些层状矿床的勘探和开采中得到广泛的应用。,52,对于褶皱构造，可以利用构造图定量地分析褶皱两翼陡缓、枢纽起伏、背斜闭合构造以及褶皱的各种形态。这里仅介绍如何在构造图上进行有关闭合构造几何学分析的基本原理。,无论在地质图上还是在构造图上，倾伏褶皱的转折端均呈抛物线型弯曲。如果背斜的枢纽向两端倾没时，成为一个四周被同一岩层包围的背斜，叫做闭合背斜,(Closed anticline),。组成闭合背斜的同一岩层面，在某一高度,(,或深度,),的平面形态是一个闭合的曲线,(,即封闭圈,),。在油气地质勘探中，常将这种闭合背斜叫闭合构造。闭合构造是形成油气圈闭的构造条件之一,(,可形成构造圈闭的构造类型除了闭合背斜外，还有断层遮挡和地层不整合等,),。在油气勘探中，用闭合度和闭合面积来定量地描述构造圈闭的发育程度。,53,闭合度,(Closure),是指背斜的顶点到溢出点之间的高差，也称闭合差。在等高距较小的构造图上，可以近似地视为最高等高线与完全包围着它的最低等高线之间的高程差。若在一个背斜上没有某一等高线完全包围着的范围，则没有闭合度。,闭合面积,(Entrapment area),是指通过溢出点的构造等高线所圈闭的面积。一般认为，在等高距较小的构造图上表现为最低一条完全闭合的等值线所包围的面积。,闭合度与构造起伏是两个不同的概念，不是所有的背斜都有闭合度。构造起伏是褶皱地层超出区域性倾斜上的高度，而一个圈闭闭合度是包含溢出点的水平面,(,或等高线,),以上的高度。,54,另外，闭合的最低等高线所包含的范围严格地讲不一定就是闭合面积，而往往小于实际闭合面积。尤其是等高距较大,(,构造图上的比例尺较小,),时，如上所求的闭合差、闭合面积均小于真实的闭合值。为此，在油气勘探开发中为求得更为准确的闭合值，在最低闭合等高线与不闭合的等高线之间，可以画一条辅助等高线，并以此为最低闭合线,来处理。这种计算之误差最大不超过半个等高距之范围。可见，构造图的比例尺越大、构造等高距越小，其误差就越小。,55,二、闭合度与闭合面积的测算,(,一,),背斜构造的闭合度友闭合面积,(a),和,(b),分别表示同一背斜的构造图和沿,AB,方向的剖面图。从构造图上明显地看到，在,X,附近有一个闭合区，,Y,处有一个鞍部。故，这一背斜之闭合度就是沿着背斜顶线从,X,附近的高点到,y,处鞍部之高度差。因为,A,处高度仅,100 m,，,Y,处为,300,400 m,之间，所以该背斜之溢出点肯定在,l,，处。,56,由于,X,、,y,处的精确高程均未标出，故从剖面图上既可取上线,(,点线,),，也可取下线,(,虚线,),，但最接近实际的还是实线，其闭合度为,200 m,，其中可能误差不大于一个等高距，即,100 m,。显然，随着等高距变小其误差也变小。,57,对于完全封闭的短轴背斜，其高点到最低一条等高线之高差即为闭合高度，最低一条完全闭合的等高线所包围的面积则可为闭合面积。如图所示，其闭合,(,高,),度为,300 m-800 m,等值线所包围的面积为该短轴背斜之闭合面积。,58,(,二,),断背斜的闭合度,被断层切断的背斜或者被两条或两条以上断层的交切所形成的断块隆起等的闭合度,的估算，要视断层的封闭性,(,不透水性,),而定。若断层根本没有封闭而呈开启状态，则不会有闭合度的问题；若断层为部分封闭,(,在断层的上盘造成落差相等的封闭,),，则所形成的闭合度不大于落差；若断层完全封闭，则利用与断层线所封闭的最高、最低等高线来求算。,59,图表示一条断层线,GH,在,A,点与倾伏背斜轴,EF,相交。断层落差为,100 m,，下降盘位于背斜的上倾方向。如果该断层呈部分封闭状态，则上升盘一侧的闭合度就等于,100 m,，闭合区的边界则如,600 m,和,700 m,等高线之间的点线所示,(A,点标高,750 m),，左边界为断层线。但是，如果断层呈完全封闭状态而与落差无关时，闭合度就取决于顺倾斜一侧被断构造的形态。此时的闭合度为上升盘,A,点与溢出点,C,的高差，即,300 m,。闭合区界线应是相当于溢出点标高的等高线，图中为,450 m,的点线和断层线。,60,若闭合区位于断层下降盘时，闭合度是该断层下降盘背斜高点与溢出点标高之差。如图,(b),所示，,E,点标高为,70 m(,不应为上升盘上的标高,195 m),，溢出点,F,标高为零，故闭合度为,70 m,，闭合边界就是该断层线与,0 m,的等高线。,61,(,三,),断块构造的闭合度,多条断层所切断的断块构造能否形成闭合，视断层的封闭性而定。假设是封闭性断层，就会形成闭合，闭合度和闭合面积的大小要看断层与断块的相对关系。在图中，右方表示,GA,和,NA,两条断层之间的隆起断块。在,A,点上，这两条断层的落差是,900m(A,点在断块里标高为,2100m,，断块外标高为,1200m),。,62,如果闭合度不大于断层落差，则闭合度应该是,900m,，而闭合区的边界线应在点线,PR,上,(,此处比断块顶点低,900m),。但是，如果假定断层会形成完全封闭并与落差无关，则闭合度应该是,1800 m,，闭,J,合区是三角形,AGN,。图左方表示,EB,和,FB,两条断层之间的一块断陷区。假设断层全封闭，则闭合度为,450m,，而闭合区是三角形,EBF,。,63,有时在背斜的顶部和鞍部，可以根据构造等高线的分布趋势、线问水平距等估计背斜顶部高点与溢出点的高程，所得结果更为准确。,但从等高线形状可以看出：,C,点高度约,490m,而不是,450m,；背斜高点高度约,720m,而不是,750m,。因此，在这种情况下，闭合度可估计为,230m,，不是按常规所估计的,300m,。,64,三、背斜顶部的偏移问题,大量的勘探实践证明，在含油气盆地中的背斜顶部往往是油气聚集的有利场所。所以一定要弄清构造高点的位置。然而，多数背斜的顶部位置，常由浅到深逐渐发生偏移。这种顶部偏移,(,构造高点位移,),规律性的分析对勘探油气藏，尤其是对勘探和开发深部油气藏十分重要。,影响背斜顶部偏移的地质因素很多，较常见的有以下几方面。,65,(,一,),斜歪褶皱引起的顶部偏移,这是常见的、也是较简单的顶部偏移形式。在岩层厚度基本保持不变的前提下，这种轴面倾斜的不对称褶皱的顶部偏移规律，是随深度增加而有规律地向轴面倾向方向,(,也即向背斜缓翼方向,),逐渐偏移。,移动距离可以通过绘制剖面图在图上直接求得。当背斜轴面产状确定时，也可以用下面公式计算一定深度勘探目的层的顶部位移距离。,66,式中：,L-,顶点位移,(,目的层顶点在平面上的投影点与地面顶点间的距离,),；,H-,地面到目的层的铅直深度；,-,轴面倾角的余角。,L=H*tan,67,(,二,),区域性地层厚度变化引起的顶部位移,若组成背斜的深部岩层与浅部岩层间厚度在区域上有较明显的变化，如超覆或缺失，增厚或减薄，则会使上、下构造形态发生变化，从而引起顶部偏移。其位移规律是随深度的增加背斜顶部向地层变薄的方向偏移。,68,(,三,),多次构造运动对顶部偏移的影响,在同一地区，由于不同时期的构造运动形成不同形态的褶皱。因此，以角度不整合为分界的不同构造层之间的顶部会发生明显的位移。,在经受过多期较强烈的构造运动的地区，这种现象是很普遍的。因此，不能按上覆构造层的高点简单地推测下伏构造层中背斜之高点。在图中显示了经两次构造运动所形成的背斜构造彼此高点不一致现象。,69,(,四,),不同岩性造成的顶部偏移,不同岩性的岩层具有不同的力学性质。不同岩性层经受相同的构造运动，其变形的强弱则会不同，从而造成背斜形态和高点上下不一致。一般较坚硬岩层易形成开阔背斜，而塑性岩层易形成紧闭复杂的褶皱。因此，上、下岩性差别较大的地层所形成的高点数目也不尽相同。如较坚硬岩层的褶皱中高点少，而塑性岩层的褶皱中高点相对较多。,70,图为伊朗某大油田的地质剖面图。该油田的储油层地下构造与浅层构造很不一致，储油层构造的翼部和向外部位都为浅层构造的高点，而储油层构造的顶部却是浅层的向斜部位。从构造形态来看，以灰岩为主的储油层形成的是平缓、开阔的背斜构造，而浅层构造是由于挤压形成向南推移的比较复杂的褶皱和低角度逆断层。,71,这种上、下构造不符合且并存两组不同构造走向的根本原因是由于阿斯玛里储油层,(,强硬的灰岩,),以上为一套厚的泻湖相蒸发岩石膏和盐岩层,(,软弱塑性层,),，即由于岩石力学性质差异很大的不同岩性所致。,72,(,五,),断层错动对顶部偏移的影响,当一条或多条斜切背斜转折端的断层两盘相对明显错动时，会造成两盘上的背斜高点的偏移。这种顶部位移的规律，取决于该断层的错动性质和断层面产状。,73,在逆断层作用下，深层构造顶部向下降盘下掉的方向偏移，见图,(a),；在正断层作用下，深层构造顶部沿断层下盘上升的方向位移见图,(b),。另外，在大规模的同沉积正断层作用下，在其上盘可能形成深层的逆牵引背斜。,74,(,六,),同沉积背斜的顶部位移,沉积的同时形成并长期生长发育起来的同沉积背斜，是一种较特殊的构造类型。其顶部偏移，总体上表现为由浅,(,上,),而深,(,下,),向陡翼方向偏移,75,