断层的形成及对油气藏的控制作用

2021.04.27 中国矿业报/刘亚雷 高永进 张远银 白忠凯 姜鹍鹏 张金虎 杨有星   

断层是地壳表层中岩层顺破裂面发生明显位移的一种破裂构造，是地壳中最重要的构造。大断层常常构成区域地质格架，不仅控制区域地质的构造演化，还控制和影响油气成藏和成矿作用，一些中小断层常常直接决定油气藏的分布。

对于盆地来说，控盆断层对盆地的形成演化起着重要作用，盆地内部不同级别的断层，对盆地不同级别构造单元的形成和演化起着控制作用。在含油气盆地中，断层贯穿油气成藏的始终。

断层的分类

当断层面一旦形成且应力差超过摩擦阻力时，两盘就开始相对滑动，形成断层。根据断层两盘的相对运动方向，可将断层分为正断层、逆断层、走滑断层。三种断层可形成三种不同类型的盆地：裂陷盆地、挤压盆地和走滑盆地（如图）。


断层的3种类型及形成3种沉积盆地

a.正断层与裂陷盆地b.逆断层系与挤压盆地c.走滑断层与走滑盆地

断层对油气藏的控制作用

断层构造对油气藏的控制作用主要体现在以下几个方面：

（1）断层控制烃源岩的分布和演化。断层活动所引起的高地温场，有助于加快烃源岩向油气转化的速度。深大断层控制着生油岩的体积，亦控制着生烃凹陷的分布和演化。生烃凹陷一般发育在断层的一盘（下降盘）或夹持与两断层之间。断层的分期、分段性，也造成了烃源岩的空间分布具有类似的空间变化规律。

（2）断层控制储集层的展布。断层通过控制物源，控制着沉积物的沉积。断层通过控制沉积相带的分布，进而控制储层的展布。断层构造可以改善储层性能，这对于碳酸盐岩油气藏尤为重要，断层活动产生的裂隙既可连通溶蚀孔洞，又可沿构造裂缝扩溶进而改善储集性能。

（3）断层控制油气运移。垂向上断层可以作为油气运移的有利通道，油气可以通过断层纵向上的破碎带垂向运移，这是油气沿断流运移的主要方式，也是最快最有效的方式。油气也可以沿断层面作横向运移或直接进入有利砂体运移。断层可独立作为油气运移的通道，但更多的情况是与其它运移通道组合形成运移通道。

（4）断层控制着油气聚集。断层不仅能成为油气运移的通道，封闭的断层还可以为油气聚集提供有利条件。在断层的演化过程中，会形成与断层有关的各种圈闭（如断背斜、断鼻、断层相关褶皱等），从而控制油气的聚集。断层的展布、组合关系、封闭性及断层的活动时期等各种因素都影响着油气的运聚。

（5）断层控制圈闭的形成和分布。断层与圈闭的依存关系主要体现在以下几个方面：一是断层控制圈闭的分布。油气圈闭往往出现在断层带的特殊部位，如上、下盘，端点，拐点，交汇点，分支点或错列部位。二是断层控制油气圈闭样式的类型。由于断层的成因和特征不同，断层对圈闭样式的影响也不尽相同。正断层主要形成堑垒构造，逆冲滑脱断层主要形成堆叠叠瓦、断层传播褶皱、断层转折褶皱、滑脱褶皱等构造圈闭，背冲作用主要形成背冲断块、背冲背斜和牵引背斜等圈闭，走滑作用主要形成花状和雁列褶皱。三是断层控制了油气圈闭的形成时期。断层活动期往往与圈闭形成期一致。四是断层形成的不同类型圈闭控制了油气的聚集能力。由于断层的性质和活动方式不同，断层形成的圈闭对油气聚集的能力也不尽相同，如断层上盘的披覆褶皱、断展褶皱和羽状断块等对油气聚集最为有利，而正花状构造由于其改造作用强烈和保存条件较差等因素，故对油气聚集能力较差。

总之，在实际工作中，我们要研究清楚断层的形成背景、形成时间和活动期次，理清其对油气藏的控制作用，让断层研究成为我们寻找油气藏的有利手段。

（作者单位：中国地质调查局油气资源调查中心）

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