海底与沉积盆地构造分析：第十五章 闭合构造的几何参数及测算

1、第十五章 闭合构造的几何参数及测算 圈闭构造是油气聚集的场所，是油气勘探的目标。因此，圈闭构造的几何学分析及其有效性在含油气盆地构造分析和油气勘探中十分重要。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(structure 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。 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，

2、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。 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

3、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。 需要指出，闭合度与构造起伏是两个不同的概念，因此并不是所有的背斜都具有闭合度。所谓构造起伏是褶皱的地层超出区域性倾斜上的高度，而一个圈闭的闭合度是包含溢出点的水平面(或等高线)以上的高度(图2-16)。 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。 (一)背斜的闭合度和闭合面积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218所

4、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。 （二）断背斜的闭合度和闭合面积 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。 图2-19(a)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N的闭合度就等于100

5、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。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219(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。（三）断块的闭合度和闭合面积 多条断层所切断的断块构造能否形成

6、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2-20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900 m(A点在断块里标高为2100 m，断块外标高为1200 m)。如果闭合度不大于断层落差，则闭合度应该是900 m，而闭合区的边界线应在点线PR上(此处比断块顶点低900 m)。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，闭合区是三角形AGN。图2-20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450 m，而闭合区是三角形AEBF。三、背斜顶部的偏移问题 (一)斜歪褶皱引起的顶部偏移 (二)区域性地层厚度变化引起的顶部位移 (三)多次构造运动对顶部偏移的影响 (四)不同岩性造成的顶部偏移 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