斷裂構造傾角測井解釋

斷層要素及形態分類

當作用在地層岩石上的應力達到岩石的強度極限時,沿破裂面兩側地層發生顯著位移,這種構造現象稱為斷層。斷層的基本組成部分包括斷層面、斷層線、斷盤和斷距。

1.斷層要素

(1)斷層面:斷層面是一個將岩塊或岩層斷開成兩部分,被斷開的岩塊或岩層順著它滑動的破裂面。斷層面的空間位置由其走向、傾向和傾角確定。

(2)斷層線:斷層線是斷層面與地面的交線。

(3)斷盤:斷盤是斷層面兩側沿斷層面發生位移的岩塊。如果斷層面是傾斜的,位於斷層面上側的一盤為上盤,位於斷層面下側的一盤為下盤,如果斷層面直立,則按斷盤相對於斷層的方位描述,如東盤、西盤或南盤、北盤。根據兩盤的相對滑動,相對上升的一盤叫上升盤,相對下降的一盤叫下降盤。

(4)斷距:斷距是指被錯斷岩層在兩盤上的對應層之間的相對距離。在不同方位的剖面上,斷距值是不同的。

2.斷層分類

根據斷層兩盤的相對運動可將斷層分為以下幾類:

(1)正斷層:正斷層是斷層上盤相對下盤向下滑動的斷層。井下的標誌為地層缺失。

(2)逆斷層:逆斷層是斷層上盤相對於下盤向上滑動的斷層,井下標誌為地層重複。習慣上將斷層面傾角小於45°左右的逆斷層稱為逆掩斷層,大於45°的逆斷層稱為沖斷層。

(3)平移斷層:斷層兩盤沿斷層面的走向相對移動的斷層。此外還有一些過渡類型。斷裂組合有三種類型:地塹型、地壘型和階梯狀。

1.斷層面沒有變形的斷層

右圖為正斷層,在井眼中E 層缺失,由於斷層面沒有變形,矢量圖顯示與單斜構造一樣,不能用傾角資料判斷、確定這類斷裂。同樣傾角測井也不能確定斷層面沒有變形的逆斷層。

2.有破碎帶的斷層

當地層很硬時,岩層沿斷層面形成破碎帶。由於破碎帶中地層傾向沒有固定方向,故矢量圖為綠-亂-綠模式。

3.有拖曳現象的斷層

塑性岩層上下盤沿斷層面作相對運動時,由於摩擦力的作用,地層層面在斷層面處發生形變,就有可能從矢量圖上辨認斷層。

1)斷面與層面傾向相同的正斷層

圖為帶有拖曳現象的正斷層,斷層面與地層面向同一方向傾斜,由於上盤順斷層面下滑,下盤沿斷層面上推,使上下盤在拖曳區傾角變大,矢量圖上有下列特徵:

(1)在上盤岩層中,層面為未受拖曳影響,矢量圖呈綠模式。此時的傾角和方位角為上盤岩層的傾角與方位角。

(2)進入上盤拖曳區,傾角增大,至斷層面,傾角最大。矢量圖為紅色模式顯示。此時最大傾角的深度為斷點深度,其傾角及方位角為斷面的傾角及方位角。

(3)進入下盤拖曳區,傾角減小,矢量圖為藍色模式。

(4)進入下盤,未受拖曳影響的岩層傾角穩定,矢量圖為綠色模式顯示。整個矢量圖顯示為綠一紅一藍一綠模式,方位始終一致。

2)斷面與層面傾向相反的正斷層

圖為帶拖曳現象的正斷層,斷層面與地層面傾向相反。由於上盤下滑,在拖曳區出現小向斜；下盤上推,在拖曳區出現小背斜。整個矢量圖顯示為綠一藍一紅(反)一藍(反)一紅一綠模式。紅(反)模式最大傾角處的深度為斷點深度,其矢量點傾角和方位角接近斷層面的傾角和方位角。