褶皱岩层高角度斜交构造裂缝的形成机制

构造裂缝的发育往往与褶皱、断层等构造密切相关,本文对钱塘坳陷南缘富阳–临安地区褶皱岩层中的同褶皱裂缝进行了研究。在褶皱翼部多发育与层面斜交的构造裂缝,具体表现为与层面高角度斜交构造裂缝较为发育,而与层面低角度相交的构造裂缝发育较少或不发育。其中,与层面高角度斜交的构造裂缝的特征与层间剪切作用下形成的裂缝特征不同。分析认为岩层褶皱初期主应变轴与层面平行或直交,在岩层褶皱变形过程中,主应变轴与层面高斜交。岩层外弧受到与层面不平行的拉伸,而内弧则受到与层面不平行的压缩作用。本文认为褶皱过程中应变轴的变化是导致岩层中形成与层面高角度斜交构造裂缝的主要原因。     

宜昌天阳坪断裂两侧页岩气保存条件对比研究

中扬子宜昌地区在天阳坪断裂两侧实施了数口页岩气调查井和参数井,总体上,断裂两侧页岩的含气性差别较大。从页岩构造变形、裂缝发育特征、古流体活动等方面研究了保存条件差异的原因。结果表明:①因黄陵隆起的砥柱作用,天阳坪断裂以北的宜昌斜坡带为一简单的单斜构造,产状平缓,天阳坪断裂以南属于宜都-鹤峰复背斜的北端,断裂、褶皱构造发育,地层产状变化大;②典型井揭示天阳坪断裂以北地区页岩构造裂缝不发育,天阳坪断裂以南页岩构造裂缝非常发育并见多个破碎带,是页岩气逸散的主要通道;③古流体分析揭示天阳坪断裂以北页岩早期封闭体系的裂缝较发育,晚期裂缝不发育,天阳坪断裂以南地区晚期裂缝发育,古大气水下渗深度超过3 500～4 000 m,页岩的封闭性破坏严重;④综合研究表明,宜昌周边的页岩气勘探应围绕宜昌斜坡带向东西两侧巴东-大冶对冲干涉带拓展,天阳坪断裂以南的宜都-鹤峰复背斜北端构造变形最强、保存条件差,勘探风险较大。     

四川盆地富顺-永川地区五峰组—龙马溪组应力场模拟及裂缝发育区预测

岩石中构造裂缝主要受控于地层所处的区域构造应力场,地应力对油气的运移、成藏和分布有着重要的作用。通过应用ANSYS有限元数值模拟方法对四川盆地富顺-永川区块的五峰组-龙马溪组进行应力场模拟及分析研究、应用构造曲率法中的三点法对该层段页岩进行张裂缝发育情况预测研究、综合模拟结果与曲率计算数据对目的区域目的层段进行裂缝发育强度综合预测研究,结果表明富顺-永川区块五峰组-龙马溪组应力高值沿背斜走向分布的规律明显,研究区的东部及西南部的背斜应力值较其他区域背斜高;曲率高值沿背斜走向分布的规律明显,研究区东部及西南部背斜曲率值较其他区域背斜高;在现今应力的作用下,研究区背斜处裂缝发育程度较高,向斜处裂缝发育程度较低,研究区东部及西南部背斜裂缝发育程度较其他区域高。      

构造裂缝产状演化规律表征方法及其应用

针对构造裂缝产状演化规律难以准确定量表征的问题,通过确定研究区裂缝力学性质、岩石力学参数,在恢复古构造形态的基础上,对裂缝形成时期古应力场数值模拟后选择适用性的岩石破裂准则,预测裂缝形成时期的产状分布。提出了造缝期应力场预测古裂缝产状,后期构造活动改造裂缝产状的思路,即通过早期岩层、晚期岩层的三维空间变化规律,建立了不同构造活动时期对应的裂缝空间转换理论模型,利用推导的数学算法,定量分析裂缝的演化规律,进而提高了现今裂缝产状的预测精度。最后,以铜城断裂带东翼阜二段储层为例进行了构造裂缝演化规律定量描述工作,结合构造演化,将阜二段储层构造裂缝演化分为阜宁运动晚期裂缝形成发育、戴南运动期裂缝继承发展、三垛运动期裂缝差异分离3个阶段。     

四川盆地北部地区三叠系构造及其演化特征分析

四川盆地北部地区以下三叠统嘉陵江组四段-五段的大套膏岩层为分割层,将其分为上下两个构造层,上构造层断裂以膏岩层作为主滑脱层,上、下构造层断裂均终止于膏岩层。区内东部构造运动最为强烈,断裂非常发育。中部地区上构造层断裂相对发育,下构造层不发育。西部受构造运动影响最小,断裂不发育。断裂样式主要表现为"Y"或反"Y"字型组合、"树枝状"、平行及对冲断裂等。三叠系主要在平昌-达州-宣汉一带发育北东-南西向断裂,通江以东地区以北西-南东走向为主,中部平昌-龙岗一带受力复杂,断裂走向较不规律,元坝地区发育有南北走向断裂,往西断裂逐渐不发育。全区可划分为7大构造带,其中米仓山前缘褶皱构造带包含了西部九龙山背斜和东部通南巴构造; 川北凹陷构造带仅在上构造层有少量断裂发育; 川北平缓构造带上构造层发育大量中小型断裂; 大巴山前陆盆地构造带属于断褶发育的凹陷带; 川东高陡构造带构造变形强烈,上构造层多发育披覆背斜及较陡断背斜,下构造层发育断背斜并伴有断堑、断垒特征。该地区下构造层断裂发育开始于印支早期构造运动,印支中后期断裂活动进一步加强; 上构造层断裂发育始于印支中后期构造运动,盆地北部整体开始抬升使雷口坡组顶部遭受剥蚀; 燕山期上、下构造层断裂进一步发育,山前褶皱构造带挤压变形强烈,构造格局基本定型,喜马拉雅山期运动对研究区构造具有叠加改造作用。     

断层转折褶皱剪切裂缝发育模式探讨

围绕库车前陆盆地内某典型断层转折褶皱剖面,实测统计该剖面不同构造部位的剪切裂缝,分析断层转折褶皱中剪切裂缝的发育规律,进而建立断层转折褶皱剪切裂缝的发育模式。统计结果表明,研究区剪切裂缝有2种类型,一类是与岩层面高角度相交的高角度缝,广泛发育在构造各个部位;另一类是与层面近于平行的顺层裂缝,主要发育在断层面附近,并随岩层的变形,产状发生改变。远离断层面,剪切裂缝发育程度整体上呈减小趋势,下盘裂缝发育强度的减小大于上盘,上盘裂缝发育强度整体大于下盘。褶皱内层剪切裂缝较外层发育,褶皱两翼裂缝发育强度大于褶皱枢纽。断层产状的改变,会引起上盘运动状态的改变,使得在上盘活动轴面附近出现应力集中,局部剪切裂缝发育强度出现增大现象。断层转折褶皱剪切裂缝的发育模式可以分为3个阶段,断层形成前主要发育与层面高角度相交的区域性剪切裂缝;断层形成初期,断层面附近两盘牵引变形不明显,上盘穿过断坡下部破折点处活动轴面的部分会产生新的剪切裂缝,即与岩层高角度相交剪切缝和与断层面低角度相交剪切缝;牵引构造明显时,断层面附近两盘弯曲部位会产生顺层剪切裂缝,两翼的裂缝发育强度大于枢纽。      

鄂西渝东区构造裂缝发育特征及力学机制

针对鄂西渝东区隔档式褶皱发育的构造特点,结合区域构造演化史,分别以隔档式褶皱和正弦曲线几何形态的褶皱建立模型,用有限元法模拟了褶皱不同构造部位的应力场分布特征。褶皱外侧为张应力集中区,内侧为压应力集中区,且应力矢量与地层产状平行,二者以中部既无明显挤压、亦无明显拉张的中和面为分界。通过野外露头和岩心观察,总结了鄂西渝东区构造裂缝发育的三种形式:具多层介质的非能干层中发育顺层裂缝;向斜内侧、背斜外侧的能干层中发育高角度剪切缝;背斜外侧、内侧具多层介质的非能干层中发育顺层裂缝与高角度缝共生的网状缝。这种特征与模拟结果呈现较高程度的一致性,可根据应力场模拟成果和裂缝发育地层的能干性进行合理解释。复向斜中的隆起区可作为页岩气勘探的重要目标。     

焦石坝-武隆构造带古流体活动差异及对页岩气保存条件的影响

焦石坝-武隆地区差异构造带发育,古流体活动复杂,对页岩气保存条件影响较为关键.以两类典型背斜(高陡背斜和箱状背斜)的裂缝脉为研究对象,基于裂缝分形理论和碳、氧、锶同位素地球化学理论,揭示出不同构造的古流体活动差异与页岩气保存条件优劣的耦合性.研究认为:(1)构造变形与古流体活动性存在耦合性.构造应力集中部位(如箱状背斜枢纽、隐伏断层)较构造其他部位具更强的流体活动性.(2)古流体示踪差异与页岩气保存条件存在耦合性.同位素地球化学揭示出二叠系-下三叠统以内源流体活动为主,封闭能力较好,盆内高陡背斜带和盆外残余向斜五峰-龙马溪组页岩气具备一定勘探前景;中寒武统-下奥陶统存在跨层流体活动的痕迹,封闭能力变差,盆外箱状背斜下寒武统筇竹寺组页岩气勘探风险加大.     

岩层厚度对碳酸盐岩构造裂缝面密度和分形分布的影响

岩层厚度对于碳酸盐岩构造裂缝的发育起到重要作用.新疆柯坪大湾沟、青松和蓬莱坝构造性质比较稳定,剖面的构造裂缝测量结果统计分析表明,碳酸盐岩构造裂缝面密度与层厚呈负相关关系,层厚越大,构造裂缝面密度越小,但裂缝规模较大;随着层厚减薄,构造裂缝面密度线性增大,但裂缝规模较小.碳酸盐岩构造裂缝具有良好的分形特征,统计结果显示...     

石西油田石炭系潜山火山岩油藏裂缝特征与分布

裂缝的发育情况对石西油田石炭系潜山火山岩油藏的勘探开发有重要作用。综合利用区域地质、岩心、常规测井、成像测井以及生产动态等资料对研究区裂缝特征及分布规律开展综合研究。研究表明:区内裂缝类型分为构造缝、风化缝、溶蚀缝、收缩缝,其中构造缝(剪切缝)和风化缝比较发育,裂缝总体发育规模中等,宽度较大,密度小,间距大;根据成像测井解释及构造解析,认为该区裂缝分为四期,其中海西运动中、晚期为主要的成缝期;裂缝主要受岩性、岩相、构造位置以及古地貌的控制;裂缝在纵向上主要分布在石炭系顶面以下25~150m范围内,在平面上主要位于断裂带附近、潜山构造高部位以及背斜长轴方向。     

松辽盆地徐家围子断陷火山岩裂缝形成机理

松辽盆地徐家围子断陷是位于松辽盆地北部深层的半地堑型晚侏罗世-早白垩世伸展断陷,火山岩发育。在已有研究成果的基础上,结合野外露头和岩心观测及镜下研究发现：本区火山岩构造裂缝和溶蚀裂缝都比较发育,具有明显的规律性,多数原生缝被后期的构造应力或溶蚀作用改造成次生缝。本区裂缝形成的控制因素较多,主要有应力、构造、岩性和岩相、溶蚀作用、风化淋滤、构造应力场演化等,其中构造应力场演化、岩性和岩相及风化溶蚀作用是控制裂缝形成的主要因素。构造裂缝以高角度的张扭性和张性缝为主,多为半充填和无充填,具有多期、多方向、组合复杂等特点,是晚侏罗世至新近纪各种地质作用相互叠加的结果。构造通过控制不同构造部位的局部应力场分布来控制裂缝发育程度,沿断裂带存在明显的应力集中,形成裂缝发育带,特别在正断层上升盘、断层端部、背斜轴部等应力集中部位容易形成构造裂缝。有效火山岩油气储层为各类原生孔隙与裂缝的有效组合。由于火山喷发多个旋回叠加,加之风化剥蚀及不整合面的存在,造成裂缝在纵向上发育具有旋回性,溶蚀裂缝主要在不整合面附近发育。在平面上,裂缝主要发育在断裂密集区、断裂交汇部位和背形或向形构造发育的地区。本区处于爆发相和溢流相火山岩的发育区,气孔和裂缝最发育,特别是溢流相的流纹岩中,裂缝和气孔均较为发育,是本区的优质储层最发育区,也是天然气富集区。     

鄂尔多斯盆地塔巴庙地区上古生界储层裂缝特征及分布评价

根据塔巴庙地区上古生界地层完钻井的岩心、薄片裂缝观测、测井裂缝解释成果的分析,结合盆地区域构造应力历史、裂缝充填物的稳定同位素特征,对研究区裂缝的成因类型进行确定,分析认为研究上古生界地层中的裂缝为典型的区域性裂缝,具有如下特征:1)岩心上表现为张性的高角度或垂直裂缝,成组出现;2)无论砂岩、泥岩均发育该类裂缝,砂岩比其他岩类相对发育;3)裂缝形成期次与最大燕山期构造活动期一致;4)裂缝产状稳定,走向与燕山期构造主应力方向基本相同;5)裂缝分布不受局部变形所制约。在总结了控制裂缝发育的地质因素后,利用有限元法古构造应力场模拟技术,结合地层特征,对研究区主要层位的区域性裂缝的分布特征进行评价。     

长庆气田马五1储层裂缝特征及控制因素探讨

长庆气田主力气层为马五₁,其储层中裂缝类型主要有垂直缝、斜交缝、水平缝及网状缝。虽然马五1储层中裂缝类型多,破裂期次多,但对储层渗流作用有较大影响的裂缝主要有两大类,即构造破裂裂缝和风化破裂裂缝。马五1储层的裂缝形成期主要有三期,第一期为加里东期,形成各类风化缝 ;第二期为燕山中期构造运动,是一次重要的构造破裂期 ;第三期为燕山晚-喜山早期构造运动。通过对裂缝形成的地质因素研究得出:风化缝主要与风化岩溶作用形成地貌条件有关,其次与岩层产状等因素有关 ;构造缝的形成与古应力场条件及岩石本身的力学属性有关     

河北省土石金矿变质岩特征及其找矿前景

前言土岭—石湖金矿位于石家庄地区灵寿县与保定地区阜平县交界。金矿储量目前已突破10t,可望达20t。区域构造位置为陈庄复式向斜的北翼次级背斜构造中,背斜比较开阔,轴向305°,两翼倾角20—30°左右。断裂构造亦很发育,并直接控制脉岩及矿体的规模、形态和产状等。其中,近南北向断裂构造最为发育,其次为北西向断裂构造。构造性质多以压扭性为特征,并经过多期构造活动叠加。     

塔里木盆地玉北地区奥陶系储层构造裂缝成因模式

在基于成像测井、岩心及薄片资料对玉北地区构造裂缝进行识别并总结其发育规律的基础上, 根据裂缝切割关系、充填方解石阴极发光及包裹体特征划分裂缝发育期次, 并应用有限元法数值模拟不同裂缝发育期古构造应力场特征, 结合裂缝发育力学机制, 分析不同时期断层-褶皱控制下的裂缝成因模式。研究结果表明, 玉北地区奥陶系构造裂缝主要沿高陡带发育, 其发育程度、产状受断层、褶皱共同控制, 共发育4期裂缝, 其中加里东中期Ⅰ、Ⅲ幕裂缝受断层主控、加里东晚期至海西早期裂缝受断层与褶皱共同控制、海西晚期裂缝主要受褶皱控制; 与断裂走向较一致的高角度裂缝对储层发育贡献最大, 加里东晚期-海西早期及海西晚期两期裂缝发育区, 更有利于油气聚集。      

宝浪油田宝北区块储层裂缝单元表征及预测

宝浪油田宝北区块属高陡背斜构造发育区,区内发育多种裂缝类型,对裂缝单元的认识程度直接影响着油田的开发方案及效果.为了对该区块裂缝型储层单元进行表征和预测,综合利用了岩心观察、测井方法和曲率方法,对裂缝的类型、裂缝成因、裂缝预测方法和裂缝分布规律进行了研究.研究表明:①宝北区块储层裂缝主要分为高角度裂缝和低角度裂缝两种类型,它们分别属构造成因和沉积-构造复合成因;②低角度裂缝分布与沉积微相分布一致;③高角度裂缝在区块的南部和构造的轴部较发育,主要靠近断层附近分布.     

库车坳陷构造裂缝发育特征及分布规律

通过对野外露头和井下岩心构造裂缝的观察和描述,及其性质、产状、密度、强度、开度、充填程度和充填物等测 量要素的观测和统计,对库车前陆冲断带山前构造裂缝发育特征及分布规律进行了综合分析。该区主要发育三组近南北走 向的剪裂缝和张剪裂缝,裂缝倾角总体以大于45°的高角度缝和垂直缝为主,野外和岩心裂缝开度分别以0~5 mm和0~1mm 为主,裂缝多未充填或半充填,充填物以钙质充填为主。裂缝各参数的分布呈现出东西分段,南北分带的特点,以克拉苏 -依奇克里克构造带的裂缝密度和强度最高。具体到层位上,库车东部以下侏罗统阿合组裂缝最为发育,库车西部则以下 白垩统巴什基齐克组砂岩的裂缝密度最高。总体上,库车坳陷构造裂缝十分发育,有益于致密储层孔渗条件的改善,有利 于裂缝型油气藏的形成。     

鲁西地块中、新生界裂缝发育特征及构造应力场分析

鲁西地块是华北克拉通东部重要的构造单元,经历了多期构造演化,裂缝十分发育,是研究裂缝的有利场所.通过野外地质观测和室内研究,对鲁西地块部分地区的裂缝的产状、类型、开度、间距、填充物等参数进行了统计分析,得出裂缝优势方向主要为NNW向、SEE向、NEE向、NE向和NW向.在野外分期配套的基础上,结合区域构造应力场,用过滤...     

基于卫星影像解析的碳酸盐岩地区地质构造研究——以江苏徐州大北望地区为例

本文通过区域地质背景分析与卫星影像解析,建立了岩性、地层、产状、褶皱和断层发育的影像判识模型,结合野外地质勘察校验与构造变形特征分析,对徐州大北望地区的地质构造进行了研究。研究表明:卫星影像解析对碳酸盐岩地区的岩性、产状和构造均具有很好的判识程度,利于快捷准确地开展地质调查工作,为野外地质工作研究提供了新思路。根据地形地貌、岩层露头、"V"字形法则、地层分布、褶皱和断层识别标志在卫星影像中的响应特征,建立了岩性、地层、产状、褶皱和断层发育的影像判识模型,并对大北望地区进行了构造识别和野外地质校验。大北望地区地质构造较为发育,NE向直立水平家后山背斜构造整体控制该区的地层分布和地形地貌特征,大型NE向纵向和斜交逆断层的发育造成局部地层缺失,NW向和NWW向斜向平移断层的发育造成了局部地层错移和山谷发育。     

鄂尔多斯盆地北部塔巴庙地区与地层挠曲变形有关的构造裂缝分布定量预测

塔巴庙地区位于鄂尔多斯盆地北部伊陕斜坡构造带上,构造平缓,一般认为不具备裂缝发育条件.然而大量岩心观察、薄片分析、物性测试、测井及试井资料证实,研究区上古生界发育区域性分布的构造裂缝系统和与地层局部挠曲变形有关的局部构造裂缝系统.本文重点介绍与低幅度地层挠曲变形有关的裂缝预测方法,以及主要勘探层裂缝发育部位、发育程度和裂缝系统产状等成果.研究表明,地层挠曲变形主要发生于燕山期构造运动,喜马拉雅期对地层有一定改造作用.构造裂缝对致密储层储集性能作用意义不大,但对储层渗透率的改善作用明显.