海底與沉積盆地構(gòu)造分析：第十五章 閉合構(gòu)造的幾何參數(shù)及測(cè)算

1、第十五章 閉合構(gòu)造的幾何參數(shù)及測(cè)算 圈閉構(gòu)造是油氣聚集的場(chǎng)所，是油氣勘探的目標(biāo)。因此，圈閉構(gòu)造的幾何學(xué)分析及其有效性在含油氣盆地構(gòu)造分析和油氣勘探中十分重要。一、閉合構(gòu)造的幾何參數(shù)地下構(gòu)造的幾何特征通常由構(gòu)造等值線圖(structure contour map)來(lái)反映。構(gòu)造等值線圖也稱構(gòu)造等高線圖或簡(jiǎn)稱構(gòu)造圖。它是根據(jù)地形圖的繪制原理，用等高線來(lái)反映地下某一特定巖層層面(頂面或底面)起伏形態(tài)的平面圖形。因?yàn)檫@種圖件能夠醒目、定量地反映地下構(gòu)造，尤其是褶皺構(gòu)造和斷層構(gòu)造，所以在油氣田、煤田和一些層狀礦床的勘探和開(kāi)采中得到廣泛的應(yīng)用。 傾伏褶皺的轉(zhuǎn)折端均呈拋物線型彎曲。如果背斜的樞紐向兩端傾沒(méi)時(shí)，

2、成為一個(gè)四周被同一巖層包圍的背斜，叫做閉合背斜(Closed anticline)。組成閉合背斜的同一巖層面，在某一高度(或深度)的平面形態(tài)是一個(gè)閉合的曲線(即封閉圈)。在油氣地質(zhì)勘探中，常將這種閉合背斜叫閉合構(gòu)造。閉合構(gòu)造是形成油氣圈閉的構(gòu)造條件之一(可形成構(gòu)造圈閉的構(gòu)造類型除了閉合背斜外，還有斷層遮擋和地層不整合等)。在油氣勘探中，用閉合度和閉合面積來(lái)定量地描述構(gòu)造圈閉的發(fā)育程度。 閉合度(Closure)是指背斜的頂點(diǎn)到溢出點(diǎn)之間的高差，也稱閉合差。在等高距較小的構(gòu)造圖上，可以近似地視為最高等高線與完全包圍著它的最低等高線之間的高程差。若在一個(gè)背斜上沒(méi)有某一等高線完全包圍著的范圍，則沒(méi)有

3、閉合度。 閉合面積(Entrapment area)是指通過(guò)溢出點(diǎn)的構(gòu)造等高線所圈閉的面積。一般認(rèn)為，在等高距較小的構(gòu)造圖上表現(xiàn)為最低一條完全閉合的等值線所包圍的面積。 需要指出，閉合度與構(gòu)造起伏是兩個(gè)不同的概念，因此并不是所有的背斜都具有閉合度。所謂構(gòu)造起伏是褶皺的地層超出區(qū)域性傾斜上的高度，而一個(gè)圈閉的閉合度是包含溢出點(diǎn)的水平面(或等高線)以上的高度(圖2-16)。 這一背斜之閉合度就是沿著背斜頂線從x附近的高點(diǎn)到y(tǒng)處鞍部之高度差。 (一)背斜的閉合度和閉合面積對(duì)于完全封閉的短軸背斜，其高點(diǎn)到最低一條等高線之高差即為閉合高度，最低一條完全閉合的等高線所包圍的面積則可為閉合面積。如圖218所

4、示，其閉合(高)度為300 m，-800 m等值線所包圍的面積為該短軸背斜之閉合面積。 （二）斷背斜的閉合度和閉合面積 被斷層切斷的背斜或者被兩條或兩條以上斷層的交切所形成的斷塊隆起等的閉合度的估算，要視斷層的封閉性(不透水性)而定。若斷層根本沒(méi)有封閉而呈開(kāi)啟狀態(tài)，則不會(huì)有閉合度的問(wèn)題；若斷層為部分封閉(在斷層的上盤造成落差相等的封閉)，則所形成的閉合度不大于落差；若斷層完全封閉，則利用與斷層線所封閉的最高、最低等高線來(lái)求算。 圖2-19(a)表示一條斷層線GH在A點(diǎn)與傾伏背斜軸EF相交。斷層落差為100 m，下降盤位于背斜的上傾方向。如果該斷層呈部分封閉狀態(tài)，則上升盤N的閉合度就等于100

5、m，閉合區(qū)的邊界則如600 m和700 m等高線之間的點(diǎn)線所示(A點(diǎn)標(biāo)高750 m)，左邊界為斷層線。但是，如果斷層呈完全封閉狀態(tài)而與落差無(wú)關(guān)時(shí)，閉合度就取決于順傾斜一側(cè)被斷構(gòu)造的形態(tài)。此時(shí)的閉合度為上升盤A點(diǎn)與溢出點(diǎn)C的高差，即300 m。閉合區(qū)界線應(yīng)是相當(dāng)于溢出點(diǎn)標(biāo)高的等高線，圖中為450 m的點(diǎn)線和斷層線。若閉合區(qū)位于斷層下降盤時(shí)，閉合度是該斷層下降盤背斜高點(diǎn)與溢出點(diǎn)標(biāo)高之差。如圖219(b)所示，E點(diǎn)標(biāo)高為70 m(不應(yīng)為上升盤上的標(biāo)高195 m)，溢出點(diǎn)F標(biāo)高為零，故閉合度為70 m，閉合邊界就是該斷層線與0 m的等高線。（三）斷塊的閉合度和閉合面積 多條斷層所切斷的斷塊構(gòu)造能否形成

6、閉合，視斷層的封閉性而定。假設(shè)是封閉性斷層，就會(huì)形成閉合，閉合度和閉合面積的大小要看斷層與斷塊的相對(duì)關(guān)系。在圖2-20中，右方表示GA和NA兩條斷層之間的隆起斷塊。在A點(diǎn)上，這兩條斷層的落差是900 m(A點(diǎn)在斷塊里標(biāo)高為2100 m，斷塊外標(biāo)高為1200 m)。如果閉合度不大于斷層落差，則閉合度應(yīng)該是900 m，而閉合區(qū)的邊界線應(yīng)在點(diǎn)線PR上(此處比斷塊頂點(diǎn)低900 m)。但是，如果假定斷層會(huì)形成完全封閉并與落差無(wú)關(guān)，則閉合度應(yīng)該是1800 m，閉合區(qū)是三角形AGN。圖2-20左方表示EB和FB兩條斷層之間的一塊斷陷區(qū)。假設(shè)斷層全封閉，則閉合度為450 m，而閉合區(qū)是三角形AEBF。三、背斜頂部的偏移問(wèn)題 (一)斜歪褶皺引起的頂部偏移 (二)區(qū)域性地層厚度變化引起的頂部位移 (三)多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)頂部偏移的影響 (四)不同巖性造成的頂部偏移 這種上、下構(gòu)造不符合且并存兩組不同構(gòu)造走向的根本原因是由于阿斯瑪里儲(chǔ)油層(強(qiáng)硬的灰?guī)r)以上為一套厚的瀉湖相蒸發(fā)巖石膏和鹽巖層(軟弱塑性層)，即由于巖石力學(xué)性質(zhì)差異很大的不同巖性所致