地層不整合分類及對油氣成藏的影響

梁圣建，劉 東

(山東煤田地質(zhì)局，山東 泰安 271000)

不整合是指巖石地層之間接觸上的構(gòu)造關(guān)系，在沉積上缺少連續(xù)性，并與沉積間斷、風化特別是侵蝕階段相對應。對地層中不整合的認識與分析由來已久。早在1788年，James Hutton在蘇格蘭Siccar Point觀察位于陡傾斜志留紀地層之上的紅砂巖時，首先認識到地層記錄中不整合和時間間斷的意義[1]。然而，這種不連續(xù)或間斷卻一直成為地質(zhì)記錄中令人困惑和難以解釋的特征之一[2]。達爾文[3]早就指出，可能更多的地質(zhì)時間為地層間斷所代表，而不是由保存下來的巖層所代表。因此推斷空缺歷史既顯得重要也表現(xiàn)出困難。不整合作為地質(zhì)客觀存在有它固有的時間。

1 地層不整合分類

根據(jù)不整合的成因機制和地震反射率終止方式、不整合發(fā)育的部位及剖面形態(tài)等，通過對塔里木、準格爾等地區(qū)不整合的研究，將不整合劃分為5中主要類型:褶皺不整合、斷褶不整合、削截不整合、超復不整合、平行不整合[4]。Visher[2]從描述角度將不整合分類[5]分為 7 種類型:間斷、假整合、侵蝕不整合、準整合、角度不整合、非整合、超覆不整合(見表1)。

1)褶皺不整合:是指早期沉積的地層在后期構(gòu)造抬升過程中發(fā)生褶皺變形，并隆起遭受剝蝕后，再接受沉積而形成的一類不整合。其特征為:不整合面反射能量強，反射波連續(xù)性較好，在地震剖面上顯示出完整的背斜形態(tài)或褶皺一翼;兩側(cè)地層同相軸具對稱削截或尖滅現(xiàn)象。其側(cè)向緊鄰生油坳陷，油氣運移通道直接指向隆起區(qū)，古褶皺隆起遭受風化剝蝕，形成風化殼，經(jīng)后期改造，裂縫、溶蝕孔、洞、縫發(fā)育，孔滲性好，具有好一較好的儲集條件，容易形成古潛山圈閉，對油氣的運聚非常有利。該類不整合面比較有利于晚期形成次生油氣藏。

2)斷褶不整合:是因斷層上盤逆沖或旋轉(zhuǎn)而造成地層彎曲降升或掀斜，致使地層剝蝕再接受沉積而形成的。這種類型的不整合在我國西部逆斷層發(fā)育區(qū)較為典型。其特征為:不整合面起伏不平，界面反射波呈眉毛狀，能量較強但不連續(xù)，有時界面之下往往發(fā)育眾多繞射波、界面之下的地層具明顯削截，而上覆地層具明顯的上超或披覆。它具備褶皺不整合所有的成藏條件，同時斷層的存在不僅成為油氣垂向運移的良好通道，使深部油氣向淺部運移，而且還可構(gòu)成側(cè)向封堵，在其下盤形成多個圈閉，形成多種類型油氣藏，如斷層側(cè)向遮擋油氣藏、地層上傾尖滅油氣藏、褶皺潛山油氣藏等。

3)削截不整合:是早期地層在抬升過程中形成單斜形態(tài)，風化作用使翹起端遭受剝蝕，后期再次接受沉積而形成的一類不整合面。其特征為:不整合近似單傾形態(tài)，界面反射清楚連續(xù)，界面上下地層同相軸也呈明顯角度相交。它是古斜坡邊抬升遭受剝蝕邊接受沉積而形成的，因而它是油氣運移的較好通道，同時也可以在封堵性質(zhì)好的不整合面之下形成地層油氣藏。

4)超覆不整合:是指由于海平面上升，后期地層沿古斜坡上超沉積而形成的不整合面。其特征為:界面反射波與下伏地層反射波近于平行，界面之上的反射逐層向斜坡上端超覆尖滅。超覆不整合與削截不整合的區(qū)別在于其界面反射波與下伏地層反射波近于平行，而不是呈角度相交。這類不整合通常發(fā)育于坡度較緩的斜坡區(qū)，是較好的油氣運移通道，可形成地層超覆油氣藏。

5)平行不整合:又稱假整合，是因地殼垂直上升引起的海退使下伏地層遭受剝蝕，再因地殼下降接受新的沉積而形成的。地震剖面上的特征是:界面反射能量較弱，界面上下反射波與界面反射波平行，不整合上下地層產(chǎn)狀相同。該類不整合面分布廣泛，但與油氣運聚關(guān)系較差，不利于油氣成藏。

2 地層不整合油氣藏分布特征及規(guī)律

1)古隆起、古斜坡是形成各類不整合油氣藏的有利地帶，此處既可形成不整合面下的各類削截不整合油氣藏，又可形成不整合面上的超覆不整合油氣藏，因而是油氣勘探重要靶區(qū)。

2)不整合油氣藏的形成，既受控于不整合類型、圈閉及其形成期與油氣運聚成藏期匹配的控制，又受生一儲一蓋組合的配套、斷裂發(fā)育狀況、構(gòu)造變形的制約。蓋層的好壞及重建封閉作用直接關(guān)系到不整合油藏能否形成;不整合儲集體的好壞及儲集層的非均質(zhì)性直接影響油氣藏的儲量和產(chǎn)能[6]。

表1 Visher不整合分類

3)不整合對油氣聚集成藏既有建設(shè)性作用，又有破壞性作用。建設(shè)性作用主要有:(1)不整合面之下的地層遭受風化剝蝕、溶解淋濾，形成孔、滲性能很好的古風化殼或古巖溶帶，使巖石的儲集性能有所改善;(2)不整合面的分布具有區(qū)域性、穩(wěn)定性的特點，能夠連接橫向上相互獨立的砂體，形成時 －空跨距很大的生、儲巖層組合[7]，所以它是油氣長距離側(cè)向運移的重要通道[8];(3)當不整合面之上的地層為非滲透性巖層時，通常，不整合面之下可以發(fā)育各種類型的油氣藏[7]。各類不整合油氣藏形成后的保存好壞，關(guān)鍵在于后期構(gòu)造運動的強弱。后期構(gòu)造運動弱則不整合油氣藏保存好，反之，保存差[9]。通常褶皺不整合和斷褶不整合容易形成油氣藏，因為二者具有背斜形態(tài)，有利于油氣的聚集。破壞性作用表現(xiàn)為:(1)對已形成油氣藏的破壞，主要是對蓋層的破壞作用，導致油氣中輕質(zhì)組分散失、重質(zhì)組分含量提高，形成粘度較高的稠油氣藏;(2)不整合使有機質(zhì)不能保持高地溫，導致盆地中的烴源巖因埋藏淺而未成熟，造成成熟烴源巖比例相對偏低。這就使生成的油氣從總量和豐度上受到一定的影響[9][10]。

4)不整合面上、下比較好的儲集巖多，形成的油氣圈閉類型多。不整合面之上主要形成超覆不整合圈閉;不整合面下的儲集層主要形成削截不整合圈閉、古潛山圈閉。

5)成藏期前形成的不整合圈閉有利于捕獲油氣。各類不整合油氣藏形成后的保存好壞，關(guān)鍵在于后期構(gòu)造運動的強弱。后期構(gòu)造運動弱則不整合油氣藏保存。

3 地層不整合對油氣成藏的影響

不整合面是地層沉積中的沉積間斷，具有區(qū)域性和穩(wěn)定性的特點，能夠長距離連通獨立砂體，對油氣的改造、運移和聚集具有重要作用，其中對油氣改造的影響主要在構(gòu)造不整合上。當構(gòu)造在隆升或擠壓時，對油氣影響較大，容易造成油氣散逸。

在一定的構(gòu)造演化時期內(nèi)，不整合面地層可能經(jīng)歷多次風化剝蝕、覆蓋，從而發(fā)生不整合的改造、疊置。前期不整合對后期不整合的影響，后期不整合對前期不整合的改造，通過垂向上不整合組合形式、展布特征和構(gòu)造運動的期次、強度演化特點反映出不整合的繼承性[8]。

3.1 在不整合面上下可形成圈閉

何登發(fā)[11]研究塔里木盆地的地層不整合與油氣聚集時指出在志留、泥盆、石炭系的底部不整合面上下形成很多地層圈閉，如地層超覆圈閉、地層不整合圈閉等。

程光鎖等[12]在研究準葛爾盆地構(gòu)造層不整合面和油氣運聚關(guān)系時，在齊古背斜油氣藏，背斜兩翼的不整合面出露地表，造成了部分油氣的逸散。不整合面傾角越大、運移的速度越大，距離也越遠，規(guī)模則更大[13];因此在吐谷魯群與喀拉扎組之間的不整合面傾角大，對油氣的運移速度、距離、規(guī)模的控制程度就大。

3.2 改善了油氣儲藏條件

不整合形成期間，下伏地層遭受風化與剝蝕，在碳酸鹽巖中發(fā)生巖溶作用，碎屑巖中產(chǎn)生風化裂縫，形成厚度小的高孔滲的風化殼。不整合面在形成以后，常常發(fā)生海平面或湖面相對上升，砂體超覆在不整合之上，為不整合油氣藏的形成提供了必要條件。王建功[14]等指出松遼盆地青三段不整合面的發(fā)現(xiàn)及其之上所發(fā)育的優(yōu)勢儲層，為該區(qū)油氣成藏增加新的層系，并不斷擴大油氣分布規(guī)模，開拓新的勘探領(lǐng)域。目前勘探成果的增加和油氣分布范圍擴大已逐步證實了青三段底界不整合面對于前緣相帶油氣分布的影響。

3.3 為油氣運移提供了優(yōu)勢通道

王建功[14]等對松遼盆地做研究時，指出該盆地西部斜坡區(qū)所發(fā)現(xiàn)的套堡油田，不整合面是油氣運聚的主要優(yōu)勢通道之一。何登發(fā)[11]在研究塔里木盆地時指出，烴源巖在生油高峰期向上下排烴，烴類進入上下圍巖的不整合面上，從而發(fā)生快速、大規(guī)模長距離運移。這種運移發(fā)生的一個原因是不整合面上無沉積作用或剝蝕作用形成風化殼或碳酸鹽淋濾帶，不整合面上分布著?；蚝谏皫r，為油氣運移提供了良好的條件。不整合面向隆起帶發(fā)生幾個不整合面的聚合，這種聚合現(xiàn)象增強了聚油強度。不整合面的這種空間疊合與合并關(guān)系構(gòu)成了盆地的油氣運移網(wǎng)格，從而控制油氣藏分布。

不整合面還可以與連通砂體、斷層輸導層配合連接源巖和圈閉，控制油氣藏的形成。按照不整合面與砂體、斷層的組合方式，可有以下幾種類型成藏模式:(1)不整合面與砂體配合連接源巖和圈閉，控制油氣藏的形成。古隆起附近凹陷中生成的油氣首先進入連通砂層中。然后沿連通砂層側(cè)向運移，最后再沿不整合面?zhèn)认蜻\移。進入基巖風化殼圈閉中聚集，形成基巖風化殼油氣藏化殼圈閉中聚集，形成基巖風化殼油氣藏。(2)不整合面和斷層組合連接源巖和圈閉，控制油氣藏的形成。凹陷中生成的油氣沿不整合面與斷層組成的輸導層側(cè)向古隆起上的基巖風化殼圈閉中聚集，形成基巖風化殼油氣藏。(3)不整合面與斷層和砂體配合連接源巖和圈閉，控制油氣藏的形成。凹陷中生成的油氣一種途徑是首先進入連通砂層中，然后沿連通砂層側(cè)向運移，再沿不整合面?zhèn)认蜻\移，最后沿斷層垂向運移;另一種途徑是油氣首先沿連通砂層側(cè)向運移，再沿不整合面?zhèn)认蜻\移，最后沿斷層垂向運移。

4 結(jié)語

地層不整合面種類繁多，每種不整合面在油氣運移勘探開發(fā)中都有著不可忽視的作用。研究地層不整合在油氣運移聚集中的作用，了解地層不整合引起的成藏類型以及不整合對于儲集體的影響，對于我們沿著地層不整合進一步研究油氣的運聚具有指導意義。

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