川西北地區斷裂帶內部結構及其流體運移路徑的判識

《川西北地區斷裂帶內部結構及其流體運移路徑的判識》是依託西北大學，由范昌育擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：川西北地區斷裂帶內部結構及其流體運移路徑的判識
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：范昌育
• 依託單位：西北大學

項目摘要

斷裂是油氣發生垂向高效運移的重要路徑之一，對油氣成藏意義重大。從斷裂帶結構及其內部流體活動證據方面，研究斷裂帶內流體的垂向運移路徑，尚待深入。川西北地區，野外露頭斷裂數量、類型多，斷裂帶內流體活動的印記發育，是進行斷裂帶結構及其內部流體活動特徵分析的理想場所。鑒於目前地震資料不能有效識別斷裂帶結構，而探井資料僅能反映斷點處的特徵，難及全貌。本項目擬通過野外露頭考察、取樣及對各種類型斷裂的對比分析，研究斷裂帶內部結構及其控制因素，藉助斷裂帶內方解石的碳、氧同位素測試，方解石脈中流體包裹體的氫、氧同位素、捕獲溫度、鹽度測試，經過相互約束和驗證，分析形成方解石脈的流體來源及活動特徵，結合斷裂帶內古油藏中石油的充注與瀝青的充填特徵，研究地層流體在斷裂帶內自下而上的運移特徵，最終揭示不同控制因素下斷裂帶內流體垂向運移的有利路徑，為盆地內油氣沿斷裂垂向運移的有利路徑的預測提供理論依據。

結題摘要

斷裂帶作為一個三維地質體，流體在其內部結構中運移的過程尚存爭議，特別是對逆沖斷裂在這方面的研究更少。鑒於目前探井、地震資料不能有效的識別斷裂帶的內部結構，且在探井中對斷裂帶進行連續取樣受限。鑒於此，本次研究以中國四川盆地西北部為例，通過大量的野外觀察、取樣，實證了流體在以碳酸鹽岩和砂、泥岩為原岩的逆沖斷裂帶內進行流動的過程。研究中對於碳酸鹽岩斷裂，以其內部大量分布的方解石脈為線索，通過13C、18O同位素測試、滷水包裹體測溫，實證了滷水、大氣水在逆沖斷裂帶內的流動過程；對砂、泥岩斷裂，以斷裂帶內大量發育的油砂為線索，通過與石油共生的滷水包裹體測溫及瀝青在斷裂帶內分布位置的分析，實證了古油藏在被斷裂破壞的過程中，石油如何沿斷裂帶進行泄漏及如何與大氣水間發生作用。研究結論表明，中國四川盆地西北部碳酸鹽岩逆沖斷裂中流體的活動過程為：深部地層中的熱流體首先進入斷層核，而後沿斷層核向上運移，當接近地表時與大氣水混合，同時熱流體的溫度降低，之後進入斷裂破裂帶；古油藏中的石油在砂、泥岩逆沖斷裂帶中的泄漏過程為：發育在斷層破裂帶位置的古油藏，在構造抬升後，石油首先沿裂縫向斷層核運移，大量的石油在斷層核發生泄漏，而後遭遇大氣水的降溫、水洗和氧化，在斷裂帶內形成了低溫流體包裹體，並主要在斷層核內形成了瀝青。斷層核內主滑動面發育的斷層泥薄膜封閉了一部分石油向對盤的運移。以上的研究表明，斷層核與內破裂帶是流體沿逆斷層發生垂向運移的主要通道。該認識解決了逆斷層內流體垂向運移路徑的科學問題，為盆地內流體沿逆斷層運移路徑的預測提供了理論依據。