海底沉積物多邊形斷層及其對天然氣水合物賦存的控制
發(fā)布時間：2021-03-09 09:25
多邊形斷層是一種非構造成因的小型層控伸展斷層,多發(fā)育于細粒沉積物中,數量多且斷距小,斷層面在平面上呈不規(guī)則多邊形排布,在剖面上呈傾向相近或相反的伸展斷層。多邊形斷層的形成機制主要包括"密度反轉"、"脫水收縮"和"剪切破裂",不同形成機制所主導的斷層形態(tài)各有特點。"密度反轉"的標志是波狀地層接觸面;"脫水收縮"的特征是犁狀斷層和生長層序,直接證據是海底溝紋和沉積物樣品中的微裂縫;"剪切破裂"的特征是平直狀斷層和地塹-地壘式斷層組合。多邊形斷層提高了細粒沉積層的滲透率,可作為烴類氣、流體垂向運移的通道。脫水收縮形成的犁狀斷層流體輸導性能可能弱于剪切破裂形成的平直狀斷層。天然氣水合物作為淺表層烴類氣、流體運移的產物,其賦存區(qū)域也可能會受到多邊形斷層的控制。分布較深的多邊形斷層可為天然氣水合物提供氣、流體運移通道,而分布較淺的多邊形斷層可為天然氣水合物提供儲集空間。
【文章來源】：中國地質. 2020,47(01)北大核心
【文章頁數】：13 頁
【部分圖文】：
多邊形斷層立體形態(tài)示意圖（據Cartwright,1994a修改）
地震屬性提取和相干性時間切片通常被用來呈現(xiàn)多邊形斷層的平面形態(tài)(Sun et al.,2010;Wang et al.,2010a)，多邊形斷層在平面上走向隨機并呈不規(guī)則多邊形排布。從不同地區(qū)來看，斷層的平面形態(tài)可以分為交匯型（圖3a、d）和孤立型（圖3b、c），兩者又各自包括線形（圖3b）和弧形（圖3c）兩種形態(tài)(Cartwright and Lonergan,1996;Lonergan et al.,1998a;Cartwright et al.,2003)，其平面形態(tài)差異可能與賦存層位的巖性變化有關(Stuevold et al.,2003)。多邊形斷層的平面形態(tài)容易受到構造應力的影響。在構造斷層存在的地區(qū)，多邊形斷層幾乎與構造斷層走向一致(Ostanin et al.,2012)。鹽層向上部地層底辟的過程中會產生上拱的環(huán)狀應力，多邊形斷層趨向于沿圓環(huán)呈放射狀分布。而在環(huán)狀作用力區(qū)域外，多邊形斷層為隨機走向（圖4)(Stewart,2006;Dan,2012)。
多邊形斷層一般分布于被動大陸邊緣的海底細粒沉積物中(Cartwright,1994a;Cartwright,1994b;Cartwright and Lonergan,1996;Cartwright and Lonergan,1997;Cartwright and Dewhurst,1998;Dewhurst et al.,1999b;Goulty,2001;Goulty,2002;Berndt et al.,2003;Cartwright et al.,2003;Cartwright,2011;Ostanin et al.,2012;Jackson et al.,2014;Tewksbury et al.,2014;Seebeck et al.,2015;Turrini et al.,2017)，位于海底以下0～1500 m的地層中(Cartwright and Dewhurst,1998)。該斷層具有層控的特征(Cartwright,1994,1994b,2011;Cartwright and Lonergan,1996;Cartwright and Dewhurst,1998;Goulty,2002;Gay,2017;Jackson et al.,2014;Morgan et al.,2015;Seebeck et al.,2015;Kumar et al.,2016)，斷距一般小于100 m，其在平面上呈多邊形排列(Cartwright,1994a;Cartwright,1994b,2011;Cartwright and Lonergan,1996;Cartwright and Lonergan,1997;Cartwright and Dewhurst,1998;Lonergan et al.,1998a;Cartwright et al.,2003;Gay et al.,2004;Laurent et al.,2012;Jackson et al.,2014;Gay,2017;Wrona et al.,2017)，走向隨機；在剖面上普遍表現(xiàn)為伸展斷層(Cartwright et al.,2003;Hale and Groshong,2014;Seebeck et al.,2015)，傾向相近或相反（圖2）。多邊形斷層將地層切割為多個不規(guī)則多面體，多面體大小不一，在部分大斷塊中還發(fā)育二階多邊形斷層。二階斷層將大斷塊切割成小斷塊，形態(tài)類似“俄羅斯套娃”(Gay et al.,2004)。該類斷層長度從幾厘米至幾千米不等，斷距從幾厘米至幾十米不等，斷層數量多且連續(xù)性較差，導致斷層體密度難以統(tǒng)計。受限于目前的地震分辨率，厘米級的多邊形斷層在地震剖面上也難以識別，但在淺表層沉積物取心中已有報道(Wattrus et al.,2003)。圖2 多邊形斷層立體形態(tài)示意圖（據Cartwright,1994a修改）
【參考文獻】：
期刊論文
[1]瓊東南盆地北礁凹陷多邊形斷層發(fā)育特征及成因[J]. 李俞鋒,蒲仁海,樊笑微,李斌. 大地構造與成礦學. 2017(05)
[2]珠江口盆地靖海凹陷多邊形斷層系統(tǒng)成因及油氣成藏意義[J]. 江寧,何敏,劉軍,薛懷艷,鄭金云,張青林. 石油與天然氣地質. 2017(02)
[3]西沙海域南部多邊形斷層的發(fā)現(xiàn)及其分布特征與控制因素[J]. 楊濤濤,呂福亮,王彬,楊志力,李麗,張強. 海相油氣地質. 2017(01)
[4]瓊東南盆地多邊形斷層在流體運移和天然氣水合物成藏中的作用[J]. 王秀娟,吳時國,王大偉,馬玉波,姚根順,龔躍華. 石油地球物理勘探. 2010(01)
[5]Characteristics and Formation Mechanism of Polygonal Faults in Qiongdongnan Basin, Northern South China Sea[J]. 孫啟良,吳時國,姚根順,呂福亮. Journal of Earth Science. 2009(01)
本文編號：3072645
【文章來源】：中國地質. 2020,47(01)北大核心
【文章頁數】：13 頁
【部分圖文】：
多邊形斷層立體形態(tài)示意圖（據Cartwright,1994a修改）
地震屬性提取和相干性時間切片通常被用來呈現(xiàn)多邊形斷層的平面形態(tài)(Sun et al.,2010;Wang et al.,2010a)，多邊形斷層在平面上走向隨機并呈不規(guī)則多邊形排布。從不同地區(qū)來看，斷層的平面形態(tài)可以分為交匯型（圖3a、d）和孤立型（圖3b、c），兩者又各自包括線形（圖3b）和弧形（圖3c）兩種形態(tài)(Cartwright and Lonergan,1996;Lonergan et al.,1998a;Cartwright et al.,2003)，其平面形態(tài)差異可能與賦存層位的巖性變化有關(Stuevold et al.,2003)。多邊形斷層的平面形態(tài)容易受到構造應力的影響。在構造斷層存在的地區(qū)，多邊形斷層幾乎與構造斷層走向一致(Ostanin et al.,2012)。鹽層向上部地層底辟的過程中會產生上拱的環(huán)狀應力，多邊形斷層趨向于沿圓環(huán)呈放射狀分布。而在環(huán)狀作用力區(qū)域外，多邊形斷層為隨機走向（圖4)(Stewart,2006;Dan,2012)。
多邊形斷層一般分布于被動大陸邊緣的海底細粒沉積物中(Cartwright,1994a;Cartwright,1994b;Cartwright and Lonergan,1996;Cartwright and Lonergan,1997;Cartwright and Dewhurst,1998;Dewhurst et al.,1999b;Goulty,2001;Goulty,2002;Berndt et al.,2003;Cartwright et al.,2003;Cartwright,2011;Ostanin et al.,2012;Jackson et al.,2014;Tewksbury et al.,2014;Seebeck et al.,2015;Turrini et al.,2017)，位于海底以下0～1500 m的地層中(Cartwright and Dewhurst,1998)。該斷層具有層控的特征(Cartwright,1994,1994b,2011;Cartwright and Lonergan,1996;Cartwright and Dewhurst,1998;Goulty,2002;Gay,2017;Jackson et al.,2014;Morgan et al.,2015;Seebeck et al.,2015;Kumar et al.,2016)，斷距一般小于100 m，其在平面上呈多邊形排列(Cartwright,1994a;Cartwright,1994b,2011;Cartwright and Lonergan,1996;Cartwright and Lonergan,1997;Cartwright and Dewhurst,1998;Lonergan et al.,1998a;Cartwright et al.,2003;Gay et al.,2004;Laurent et al.,2012;Jackson et al.,2014;Gay,2017;Wrona et al.,2017)，走向隨機；在剖面上普遍表現(xiàn)為伸展斷層(Cartwright et al.,2003;Hale and Groshong,2014;Seebeck et al.,2015)，傾向相近或相反（圖2）。多邊形斷層將地層切割為多個不規(guī)則多面體，多面體大小不一，在部分大斷塊中還發(fā)育二階多邊形斷層。二階斷層將大斷塊切割成小斷塊，形態(tài)類似“俄羅斯套娃”(Gay et al.,2004)。該類斷層長度從幾厘米至幾千米不等，斷距從幾厘米至幾十米不等，斷層數量多且連續(xù)性較差，導致斷層體密度難以統(tǒng)計。受限于目前的地震分辨率，厘米級的多邊形斷層在地震剖面上也難以識別，但在淺表層沉積物取心中已有報道(Wattrus et al.,2003)。圖2 多邊形斷層立體形態(tài)示意圖（據Cartwright,1994a修改）
【參考文獻】：
期刊論文
[1]瓊東南盆地北礁凹陷多邊形斷層發(fā)育特征及成因[J]. 李俞鋒,蒲仁海,樊笑微,李斌. 大地構造與成礦學. 2017(05)
[2]珠江口盆地靖海凹陷多邊形斷層系統(tǒng)成因及油氣成藏意義[J]. 江寧,何敏,劉軍,薛懷艷,鄭金云,張青林. 石油與天然氣地質. 2017(02)
[3]西沙海域南部多邊形斷層的發(fā)現(xiàn)及其分布特征與控制因素[J]. 楊濤濤,呂福亮,王彬,楊志力,李麗,張強. 海相油氣地質. 2017(01)
[4]瓊東南盆地多邊形斷層在流體運移和天然氣水合物成藏中的作用[J]. 王秀娟,吳時國,王大偉,馬玉波,姚根順,龔躍華. 石油地球物理勘探. 2010(01)
[5]Characteristics and Formation Mechanism of Polygonal Faults in Qiongdongnan Basin, Northern South China Sea[J]. 孫啟良,吳時國,姚根順,呂福亮. Journal of Earth Science. 2009(01)
本文編號：3072645
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