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断裂带是一个宽度、长度和高度均与断距呈正比关系的三维地质体,具有典型的二分结构：即断层核和破碎带。断层核由多种类型的断层岩和后期胶结物组成,具有分选差,粘土含量高,颗粒粒径小等特征,表现为具有比围岩更低的孔渗性。破碎带同围岩相比发育大量的裂缝,裂缝的密度随着离断层核距离的增大而逐渐减小,孔渗性较高。断层岩类型取决于断移地层的岩性、成岩程度和断裂变形时期。对于同生断层而言,泥岩和不纯净的砂岩主要发生泥岩涂抹作用;纯净砂岩发生解聚作用,形成颗粒重排的变形带。中成岩阶段发生断裂变形,泥岩发生泥岩涂抹作用,不纯净的砂岩发生碎裂作用和层状硅酸盐涂抹作用,形成碎裂岩和层状硅酸盐 框架断层岩;纯净砂岩主要发生碎裂作用,形成碎裂岩。晚成岩阶段发生断裂变形,碎裂作用成为主要的变形机制,泥岩破碎形成大量断层泥,不纯净的砂岩和纯净的砂岩均形成碎裂岩,其中纯净砂岩形成的碎裂岩由于石英的压溶胶结变得更致密。因此不同成岩阶段、不同岩性形成的断层岩类型不同,泥岩涂抹的排替压力高于层状硅酸盐 框架断层岩和碎裂岩,即使都是碎裂岩,其渗透率相差7个数量级。从断裂带结构看油气运移和保存,断层垂向封闭主要靠剪切型泥岩涂抹的连续性,侧向封闭能力取决于断层岩物性,物性很高的碎裂岩自身封闭能力很差,依靠两盘岩性对接封闭油气,最小断距决定油水界面位置。物性很低的断层岩一般能封住一定高度的油气柱,其是断裂带中泥质含量的函数。断层在储盖层段变形机制差异,决定了断裂输导与封闭油气的耦合,即破碎带双向输导充注,盖层段剪切型泥岩涂抹顶部封闭,断层核遮挡成藏。 相似文献
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从内部结构出发探讨断裂控藏机理及模式:以珠江口盆地珠一坳陷为例 总被引：1，自引：0，他引：1
断层是珠一坳陷油气成藏重要的控制因素。从断裂带内部结构出发,通过认识断层核及破碎带特征和差异性,进而分析断层输导与封闭的机制。综合分析表明:1断移期与过渡期断层输导油气的机制有所不同,断移期主要沿滑动面和伴生缝以"地震泵"形式垂向输导,侧向分流受控于断层末端未被断穿的厚层泥岩;过渡期主要沿破碎带中的诱导裂缝以浮力流或渗流的方式垂向输导,侧向分流在多套泥岩的遮挡下均会产生分流。2断层封闭又分为垂向封闭和侧向封闭。垂向封闭首先取决于泥岩塑性变形的连续性,珠一坳陷新近系断层错断泥岩的SSF值为5,当SSF值小于5时,泥岩连续垂向封闭;当SSF值大于5时,只有当断层核及破碎带中的通道均无法连通时,垂向才封闭。侧向封闭包括对接封闭和断层岩封闭2种形式,对接封闭依赖于泥岩的塑性变形;断层岩封闭取决于断层岩的岩性、厚度及物性。在断裂带内部结构和断裂控藏机制认识的基础上,总结了珠一坳陷4种(Ⅰ~Ⅳ)断裂控藏的模式,分别为上盘输导上盘成藏型、下盘输导下盘成藏型、侧向遮挡成藏型与组合控藏型,并通过实例进行了详细解析。综合认为,Ⅰ型为珠一坳陷最有利的成藏类型,Ⅲ型和Ⅳ型其次,Ⅱ型发现较少。 相似文献
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从断裂带内部结构出发评价断层垂向封闭性的方法 总被引：31，自引：1，他引：30
脆性断层和塑性断层断裂带内部结构存在差异: 脆性断层断裂带由以断层岩和伴生裂缝为特征的破碎带和诱导裂缝带2部分组成; 塑性断层断裂带表现为几条充填断层泥大裂缝的组合, 诱导裂缝带不发育.破碎带内部伴生裂缝、无粘结力断层岩带和诱导裂缝带都可能成为油气运移的通道, 只有这3种通道均封闭, 脆性断层垂向才是封闭的.只要伴生裂缝封闭, 塑性断层就是封闭的.基于这种封闭机理, 分析了3种通道封闭的条件: 无粘结力断层岩带是否封闭取决于断层泥含量大小; 破碎带内部伴生裂缝的封闭性取决于断面压力和断层泥塑性强度关系; 诱导裂缝带封闭程度受控于后期成岩充填的程度.提出了利用断面压力、断层泥的含量和塑性强度、后期成岩程度综合判定不同性质断层垂向封闭性评价方法.并利用该方法对克拉2构造F1断层垂向封闭性进行了评价, 结果表明F1断层垂向封闭性具有分段性: ①和③段均表现为脆性, 但①段因诱导裂缝没有被充填不封闭, ③段是封闭的; ②段是塑性断层, 垂向封闭性好.这是克拉2构造有大规模天然气聚集成藏的关键因素之一. 相似文献
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贝尔凹陷断层侧向封闭能力定量研究 总被引：1，自引：0，他引：1
通过建立断裂带页岩断层泥比率(SGR)与断裂侧向所能封闭油柱高度函数关系式的方法,开展了断层侧向封闭能力定量评价方法的探讨,并对贝尔凹陷断层侧向封闭能力进行定量研究。结果表明:断裂带SGR与其所能封闭油柱高度具有指数关系,断层侧向封闭能力取决于断面SGR的三维空间分布。利用贝301区块油藏数据所建立的断裂侧向封闭失效包络线函数式预测了呼和16圈闭油水界面为-1 025m,并得到钻井证实。贝尔凹陷断层侧向封闭能力总体上表现为:垂向上南屯组以上断层封闭性较强,平面上贝西南断层封闭性较强。 相似文献
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通过对断裂带内部结构及其特征研究发现,断层岩是断层构成的重要部分,断层垂向封闭能力的强弱关键取决于油气运移方向断层岩与下伏储层岩石的排替压力差.若断层岩排替压力大于等于储层岩石,断层垂向封闭,其封闭能力的大小取决于二者排替压力差值的大小,差值越大,断层垂向封闭能力越强;反之断层垂向开启.断层岩的排替压力大小受泥质含量、压实成岩程度、岩石结构方向性等因素的影响,其泥质含量越高、压实成岩程度越大、断面方向与铅直方向夹角越小,断层岩排替压力越大.基于断层垂向封闭机理及影响因素,综合实验室不同角度泥岩样品排替压力测试结果与岩石力学分解关系,在确定与目标点断层岩具有相同压实成岩程度围岩地层的基础上,建立了一套定量评价断层垂向封闭能力的方法,并将其应用于渤海湾盆地南堡凹陷1号构造内典型断层垂向封闭能力评价中,结果表明:f1断层在不同测线处的断-储排替压力差为-0.114~1.035 MPa,除L7~L11测线处其他测线内断层岩排替压力均大于储层岩石,断层垂向封闭,与油气分布吻合关系较好.通过与未考虑岩石结构方向性方法的比较,证实该方法具有更好的可行性和更高的可信度. 相似文献
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针对断裂构造带中断裂核部和裂隙破碎带的内在结构高度非均一性和渗透特性的强烈变异性难以表征和确定的难题,通过显微观察、粒度特征、孔隙特征、原位钻孔压水试验和室内渗透试验,研究了北山断裂带不同构造单元渗透特性和内在结构特征的关系。研究结果表明:十月井断层核部发育有断层泥,并可见构造错动结构面,室内渗透试验表明断层泥渗透系数约在(2~5)×10-11m·s-1,未发现断层泥垂向和侧向的渗透特性各向异性;借助于三维精细探槽,对十月井断层破碎带和F4断裂带的结构和地质成因进行了描述;钻孔压水试验获得十月井断层核部破裂带渗透系数范围为1.32×10-5 m·s-1到1.94×10-5 m·s-1区间内,芨芨槽F4断层核部岩体渗透系数一般大于2.4×10-6 m·s-1;十月井断层破裂带样品室内渗透试验表明断裂损伤带的渗透系数大体处于10-9~10-6m·s-1之间,其P-Q曲线表现为典型的层流型、充填型、冲蚀性,样品渗透能力随其包含裂隙数量的增加而增大。 相似文献
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为了研究含油气盆地中断裂对油气成藏与分布的控制作用,在断层侧向封闭机理及影响因素研究的基础上,对反向断裂下盘较顺向断裂上盘更易富集油气的机理进行了定量解释。结果表明,无论是反向断裂还是顺向断裂,均源于断层岩封闭油气,断层岩油气运移方向排替压力是影响其侧向封闭油气能力的主要因素。在断裂埋深、断裂倾角和地层岩性、地层倾角相同的条件下,理论上反向断裂断层岩泥质体积分数大于顺向断裂断层岩泥质体积分数,即反向断裂断层岩油气运移方向排替压力大于顺向断裂断层岩油气运移方向排替压力,反向断裂侧向封闭能力强于顺向断裂侧向封闭能力,造成反向断裂下盘较顺向断裂上盘更易富集油气。歧口凹陷板桥断裂下盘沙一段下部断层岩在反向条件和顺向条件下油气运移方向排替压力的实例研究结果表明,反向条件下较顺向条件下在油气运移方向有更高的排替压力,侧向封闭能力更强,更有利于油气在板桥断裂下盘沙一段储层中富集。 相似文献
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断裂在纯净砂岩中的变形机制及断裂带内部结构 总被引：1，自引：0，他引：1
以纯净砂岩为对象,考虑了影响断裂变形的主要因素,包括成岩阶段、孔隙度、温度和围压,系统剖析了不同性质砂岩的断裂变形机制、微构造特征及形成断裂带的内部结构,对研究砂岩内断裂封闭性具有重要的指导意义。研究表明：纯净的砂岩在未固结-半固结成岩阶段发生断裂,变形机制为颗粒边界摩擦滑动,导致颗粒旋转和滚动,即为颗粒流,形成的微构造为解聚带,孔渗性同母岩比没有明显降低,断裂带尽管具有断层核和破碎带二分结构,但渗透率比母岩高,为流体垂向运移的通道;在固结成岩阶段（孔隙度大于15%）发生断裂,变形机制为碎裂作用,颗粒边界摩擦滑动导致颗粒旋转,即为碎裂流,形成的微构造为碎裂带,渗透率同母岩比一般降低1～3个数量级,形成侧向有一定封闭能力、垂向渗透的断裂带;固结阶段（孔隙度小于15%）发生断裂,开始由于破裂作用,形成断层角砾岩,伴随着碎裂流发生,形成碎裂岩,因此早期形成高渗透断裂带,后期断层逐渐封闭。固结成岩的砂岩在抬升过程发生断裂,变形机制为破裂作用,形成无内聚力的角砾岩,为高渗透断裂带。在不同成岩阶段发生变形,形成多类型变形构造的叠加,对于一条晚期形成的断层而言,由于不同深度变形机制及微构造类型不同,导致油气选择性充注,碎裂带和压溶胶结碎裂带阻止油气向高孔隙度砂岩中充注,解聚带会成为油气运移的通道,裂缝有利于油气优先充注。因此,高孔隙性砂岩中孔隙度较低的储集层由于碎裂带不发育常常含油气性最好,而低孔隙性砂岩由于裂缝产生含油气性较好。 相似文献
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塔里木盆地走滑带碳酸盐岩断裂相特征及其与油气关系 总被引：2，自引：0，他引：2
通过露头与井下资料的综合分析,塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩走滑断裂带断裂相具有多样性,根据内部构造发育程度可以分为断层核发育、断层核欠发育两类。露头走滑带断层核部以裂缝带、透镜体、滑动面等断裂相发育为特征,断裂边缘的破碎带发育裂缝带、变形带。裂缝带主要分布在断层核附近50m的破碎带内,裂缝多开启,渗流性好。断裂核部透镜体发育,在破碎带也有分布,破碎角砾组合的透镜体多致密。滑动面具有平直截切型、渐变条带型等两种类型,多为开启的半充填活动面。变形带多为方解石与碎裂岩充填,破碎带局部部位裂缝与溶蚀作用较发育。利用地震剖面、构造图、相干图等资料可以判识塔里木盆地内部奥陶系碳酸盐岩走滑断裂相的特征及其发育程度,沿走滑断裂带走向上断裂相具有分段性与差异性,根据渗流性可以定性区分高渗透相、致密相区。沿断裂带高渗透相区是碳酸盐岩缝洞体储层发育的有利部位。断裂相的横向变化造成油气分布的区段性,形成高渗透相输导模式、致密相遮挡模式等两类成藏模式。走滑断裂带碳酸盐岩断裂相的特征及其控藏作用对油气勘探开发储层建模具有重要意义。 相似文献
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The fault zone architectural elements of the Copper Basin fault include a fault core, inner damage zone, and outer damage zone. Utilizing Yb as a reference frame element, significant elemental mass changes were documented across all three architectural zones, with the greatest change in the fault core. Porosity and volumetric strain both increase toward the principal slip surface reaching a maximum in the inner damage zone and then dropping significantly in the fault core. In the damage zone and unaffected wall rocks, smectite is the most prominent clay species, whereas illite dominates the fault core suggesting that temperatures may have reached ∼100–150 °C or more during the production of the fault core. A number of studies have interpreted similar mass changes and clay mineral reactions to indicate high water/rock ratios. Such interpretations imply that during rupture, permeability increased within the fault core allowing it to act as a pathway for hot, chemically reactive fluids. Then during and after rupture, CO2 and SiO2 rich fluids moved into the inner and outer damage zones where calcite and quartz precipitation healed the fractured and permeable rock. 相似文献
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断层带结构和内部流体流动特性是水文地质研究领域的难点问题。石油地质领域,在油气运移与成藏方向已形成较成熟的断层封闭性定量评价技术手段。相比较,断裂的水文地质性质研究尚停留在断裂的力学性质对断层导水、阻水特性的定性评价阶段,尚未详细开展断裂带结构、渗透性各向异性等方面的研究工作。文章梳理总结国外断裂带水文地质性质研究中关于结构组成、断裂带演化、渗透率影响因素等方面的研究成果,引入断裂带渗透率结构模型,并以中国北方岩溶区碳酸盐岩与碎屑岩互层含水岩组为例,构建断裂带水文地质结构模型。断裂带研究尺度和精度不同、断裂带发育部位不同,导致其结构及水文地质性质亦不相同,如何建立起精确、典型的断裂带水文地质结构模型,需要各领域数据共享及多学科融合共同开展研究工作。 相似文献
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淮南板集煤矿F512断层导水性分析及地面注浆加固 总被引：1，自引：0，他引：1
板集煤矿F512断层落差70m,存在着导通上覆新生界松散层水与下伏太原组岩溶水的威胁,同时,断层带的破碎岩体也将对巷道掘进和支护带来困难。该矿先后施工了3个水文地质钻孔进行抽水和压水试验,根据岩心鉴定成果和岩石RQD值,认为断层带的岩心较为破碎;依据抽水过程中的流量变化、水位降深值和水位恢复值等指标及压水试验中透水率分析,发现该断层的导水性较差,具有弱渗透性。参考相邻矿区的经验,决定对断层破碎岩体采用地面注浆方法进行加固。整个工种注入水泥浆1 600m3,破碎岩体得到了有效加固,巷道掘进顺利通过了F512断层。 相似文献
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在油气勘探过程中,对于小位移断层分隔油水封闭能力的控制因素研究尚浅,野外也难以获得不同变形过程的断层带结构及其渗透性变化规律.因此,以高孔隙度纯净砂岩人造岩心为研究对象,采用自主研发的“高压~低速环形剪切装置”开展实验,实验后样品取心分别进行覆压孔渗测试、纳米CT扫描、铸体薄片分析等分析测试.以有效正应力和断层位移为实验变量开展了多组环剪实验,其研究结果表明:宏观上断层面上可观察到明显擦痕与粉末状碎裂岩,微观上确定了断层带内碎裂作用导致的颗粒粒度降低与颗粒的定向排列是孔渗降低的主要原因,断层带渗透率小于10 mD,较母岩降低2~3个数量级.随着断层有效正应力或断层滑动位移增加,断层带碎裂程度增大且粒径和孔径减小,断层带厚度增大,孔隙度和渗透率逐渐减小.这一结果可为小位移断层侧向封闭能力与油气勘探领域的研究奠定理论基础. 相似文献
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G. Molli G. Cortecci L. Vaselli G. Ottria A. Cortopassi E. Dinelli M. Mussi M. Barbieri 《Journal of Structural Geology》2010,32(9):1334-1348
We studied the geometry, intensity of deformation and fluid–rock interaction of a high angle normal fault within Carrara marble in the Alpi Apuane NW Tuscany, Italy. The fault is comprised of a core bounded by two major, non-parallel slip surfaces. The fault core, marked by crush breccia and cataclasites, asymmetrically grades to the host protolith through a damage zone, which is well developed only in the footwall block. On the contrary, the transition from the fault core to the hangingwall protolith is sharply defined by the upper main slip surface. Faulting was associated with fluid–rock interaction, as evidenced by kinematically related veins observable in the damage zone and fluid channelling within the fault core, where an orange–brownish cataclasite matrix can be observed. A chemical and isotopic study of veins and different structural elements of the fault zone (protolith, damage zone and fault core), including a mathematical model, was performed to document type, role, and activity of fluid–rock interactions during deformation. The results of our studies suggested that deformation pattern was mainly controlled by processes associated with a linking-damage zone at a fault tip, development of a fault core, localization and channelling of fluids within the fault zone. Syn-kinematic microstructural modification of calcite microfabric possibly played a role in confining fluid percolation. 相似文献
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岩石断裂作用的复杂性和混沌动力学 总被引：1，自引：0，他引：1
断裂是一个复杂的动力学体系,受到岩石结构、反应、流体迁移、应力、岩石变形和力学等多种地质因素和过程的耦合控制。本文建立了断裂体系的反应-输运-力学耦合动力学模型并编制了模拟程序。以湖南水口山矿区为例,通过动力学模拟表明不同地层岩性的断裂渗透率大小和演化特征存在显著差异,断裂作用促使岩石渗透率的空间非均匀性增强,从而有利于流体的局部汇聚和矿体的形成。断裂中压力随时间呈现出非周期振荡变化,反映了断裂演化的混沌特征。 相似文献