２０１５年５月 第３７卷第３期 地下水 Ｇｒｏｕｎｄ ｗａｔｅｒ Ｍａｙ．，２０１５ Ｖｏ１．３７ Ｎ０．３ 地层不整合分类及对油气成藏的影响 梁圣建，刘东 （山东煤田地质局，山东泰安２７１０００） ［摘要】 在地层不整合面附近存在大量油气藏，这些油气藏的形成与地层不整合面有着密切的关系。在前人研 究的基础上，通过查阅大量文献，根据地层不整合的成因机制和地震反射率终止方式、不整合发育的部位及剖面形态等， 将地层不整合划分为５种主要类型：褶皱不整合、断褶不整合、削截不整合、超复不整合、平行不整合。这些地层不整合 对油气的运移、聚集都有着重要的影响：对油气聚集成藏既有建设性作用，又有破坏性作用。在不整合面上下可形成大 量圈闭，改善了油气储藏条件，同时为油气的运移提供了优势通道，因此对油气成藏有着重大影响。 ［关键词】 不整合；分类；油气成藏 ［中图分类号】ＴＥｌ２２．２ 【文献标识码］ Ｂ ［文章编号］ １００４—１１８４（２０１５）０３—０１７９—０３ 明显削截，而上覆地层具明显的上超或披覆。它具备褶皱不 整合所有的成藏条件，同时断层的存在不仅成为油气垂向运 不整合是指岩石地层之间接触上的构造关系，在沉积上 缺少连续性，并与沉积间断、风化特别是侵蚀阶段相对应。 对地层中不整合的认识与分析由来已久。早在１７８８年， Ｊａｍｅｓ Ｈｕｔｔｏｎ在苏格兰Ｓｉｃｃａｒ Ｐｏｉｎｔ观察位于陡倾斜志留纪地 层之上的红砂岩时，首先认识到地层记录中不整合和时间间 断的意义…。然而，这种不连续或间断却一直成为地质记录 中令人困惑和难以解释的特征之一＿２ Ｊ。达尔文 早就指出， 移的良好通道，使深部油气向浅部运移，而且还可构成侧向 封堵，在其下盘形成多个圈闭，形成多种类型油气藏，如断层 侧向遮挡油气藏、地层上倾尖灭油气藏、褶皱潜山油气藏等。 ３）削截不整合：是早期地层在抬升过程中形成单斜形 态，风化作用使翘起端遭受剥蚀，后期再次接受沉积而形成 可能更多的地质时间为地层间断所代表，而不是由保存下来 的岩层所代表。因此推断空缺历史既显得重要也表现出困 难。不整合作为地质客观存在有它固有的时间。 的一类不整合面。其特征为：不整合近似单倾形态，界面反 射清楚连续，界面上下地层同相轴也呈明显角度相交。它是 古斜坡边抬升遭受剥蚀边接受沉积而形成的，因而它是油气 １地层不整合分类 根据不整合的成因机制和地震反射率终止方式、不整合 发育的部位及剖面形态等，通过对塔里木、准格尔等地区不 整合的研究，将不整合划分为５中主要类型：褶皱不整合、断 运移的较好通道，同时也可以在封堵性质好的不整合面之下 形成地层油气藏。 ４）超覆不整合：是指由于海平面上升，后期地层沿古斜 坡上超沉积而形成的不整合面。其特征为：界面反射波与下 伏地层反射波近于平行，界面之上的反射逐层向斜坡上端超 褶不整合、削截不整合、超复不整合、平行不整合 Ｊ。Ｖｉｓｈ． ｅｒ 覆尖灭。超覆不整合与削截不整合的区别在于其界面反射 波与下伏地层反射波近于平行，而不是呈角度相交。这类不 从描述角度将不整合分类 分为７种类型：间断、假整 合、侵蚀不整合、准整合、角度不整合、非整合、超覆不整合 （见表１）。 １）褶皱不整合：是指早期沉积的地层在后期构造抬升过 整合通常发育于坡度较缓的斜坡区，是较好的油气运移通 道，可形成地层超覆油气藏。 ５）平行不整合：又称假整合，是因地壳垂直上升引起的 程中发生褶皱变形，并隆起遭受剥蚀后，再接受沉积而形成 的一类不整合。其特征为：不整合面反射能量强，反射波连 续性较好，在地震剖面上显示出完整的背斜形态或褶皱一 海退使下伏地层遭受剥蚀，再因地壳下降接受新的沉积而形 成的。地震剖面上的特征是：界面反射能量较弱，界面上下 反射波与界面反射波平行，不整合上下地层产状相同。该类 翼；两侧地层同相轴具对称削截或尖灭现象。其侧向紧邻生 油坳陷，油气运移通道直接指向隆起区，古褶皱隆起遭受风 化剥蚀，形成风化壳，经后期改造，裂缝、溶蚀孔、洞、缝发育， 不整合面分布广泛，但与油气运聚关系较差，不利于油气成 藏。 孔渗性好，具有好一较好的储集条件，容易形成古潜山圈闭， 对油气的运聚非常有利。该类不整合面比较有利于晚期形 成次生油气藏。 ２）断褶不整合：是因断层上盘逆冲或旋转而造成地层弯 曲降升或掀斜，致使地层剥蚀再接受沉积而形成的。这种类 ２ 地层不整合油气藏分布特征及规律 １）古隆起、古斜坡是形成各类不整合油气藏的有利地 带，此处既可形成不整合面下的各类削截不整合油气藏，又 可形成不整合面上的超覆不整合油气藏，因而是油气勘探重 要靶区。 型的不整合在我国西部逆断层发育区较为典型。其特征为： 不整合面起伏不平，界面反射波呈眉毛状，能量较强但不连 续，有时界面之下往往发育众多绕射波、界面之下的地层具 ［收稿日期］２０１５一Ｏ１—１５ ２）不整合油气藏的形成，既受控于不整合类型、圈闭及 其形成期与油气运聚成藏期匹配的控制，又受生一储一盖组 合的配套、断裂发育状况、构造变形的制约。盖层的好坏及 【作者简介］ 梁圣建（１９８６一），男，山东梁山人，助理工程师，主要从事煤田地质工作。 １７９ 第３７卷第３期 地下水 ２０１５年５月 重建封闭作用直接关系到不整合油藏能否形成；不整合储集 体的好坏及储集层的非均质性直接影响油气藏的储量和产 能 引。 表１ Ｖｉｓｈｅｒ不整合分类 不整合类型 间断 聚集具有重要作用，其中对油气改造的影响主要在构造不整 合上。当构造在隆升或挤压时，对油气影响较大，容易造成 油气散逸。 在一定的构造演化时期内，不整合面地层可能经历多次 风化剥蚀、覆盖，从而发生不整合的改造、叠置。前期不整合 对后期不整合的影响，后期不整合对前期不整合的改造，通 过垂向上不整合组合形式、展布特征和构造运动的期次、强 特征描述 连续地质记录中出现的中断 假整合 曷 度的中断’一般表 度演化特点反映出不整合的继承性 Ｊ。 ３．１在不整合面上下可形成圈闭 侵蚀不整合 墨 呈 言 经受侵蚀作用时 何登发” 研究塔里木盆地的地层不整合与油气聚集时 指出在志留、泥盆、石炭系的底部不整合面上下形成很多地 一种模糊或不确切的不整合，其中没有能够辨认的 准整合 侵蚀面．或其中的接触面只是一简单的层理面，间 断以上的岩层和间断以下的岩层互相平行 层理面不互相平行的两组岩层之间的不整台，或者 角度不整合其中较老的下伏地层的倾角（一般较陡）与年轻的 上覆地层的倾角不同 发育于沉积岩和较老岩石（探成火成岩或块状变质 非整合 岩）之间的一种不整合，较老的岩石在被上覆沉积 物覆盖之前曾经出现并遭受剥蚀 超覆不整合无沉积作用面，上面依次为年轻地层单元超覆 ３）不整合对油气聚集成藏既有建设性作用，又有破坏性 作用。建设性作用主要有：（１）不整合面之下的地层遭受风 化剥蚀、溶解淋滤，形成孔、渗性能很好的古风化壳或古岩溶 带，使岩石的储集性能有所改善；（２）不整合面的分布具有 区域性、稳定性的特点，能够连接横向上相互的砂体，形 成时一空跨距很大的生、储岩层组合 ，所以它是油气长距 离侧向运移的重要通道 ；（３）当不整合面之上的地层为非 渗透性岩层时，通常，不整合面之下可以发育各种类型的油 气藏 。各类不整合油气藏形成后的保存好坏，关键在于后 期构造运动的强弱。后期构造运动弱则不整合油气藏保存 好，反之，保存差 。通常褶皱不整合和断褶不整合容易形 成油气藏，因为二者具有背斜形态，有利于油气的聚集。破 坏性作用表现为：（１）对已形成油气藏的破坏，主要是对盖层 的破坏作用，导致油气中轻质组分散失、重质组分含量提高， 形成粘度较高的稠油气藏；（２）不整合使有机质不能保持高 地温，导致盆地中的烃源岩因埋藏浅而未成熟，造成成熟烃 源岩比例相对偏低。这就使生成的油气从总量和丰度上受 到一定的影响 儿 ｊ。 ４）不整合面上、下比较好的储集岩多，形成的油气圈闭 类型多。不整合面之上主要形成超覆不整合圈闭；不整合面 下的储集层主要形成削截不整合圈闭、古潜山圈闭。 ５）成藏期前形成的不整合圈闭有利于捕获油气。各类 不整合油气藏形成后的保存好坏，关键在于后期构造运动的 强弱。后期构造运动弱则不整合油气藏保存。 ３ 地层不整合对油气成藏的影响 不整合面是地层沉积中的沉积间断，具有区域性和稳定 性的特点，能够长距离连通砂体，对油气的改造、运移和 ｌ８０ 层圈闭，如地层超覆圈闭、地层不整合圈闭等。 程光锁等 在研究准葛尔盆地构造层不整合面和油气 运聚关系时，在齐古背斜油气藏，背斜两翼的不整合面出露 地表，造成了部分油气的逸散。不整合面倾角越大、运移的 速度越大，距离也越远，规模则更大 刘；因此在吐谷鲁群与 喀拉扎组之间的不整合面倾角大，对油气的运移速度、距离、 规模的控制程度就大。 ３．２改善了油气储藏条件 不整合形成期间，下伏地层遭受风化与剥蚀，在碳酸盐 岩中发生岩溶作用，碎屑岩中产生风化裂缝，形成厚度小的 高孑Ｌ渗的风化壳。不整合面在形成以后，常常发生海平面或 湖面相对上升，砂体超覆在不整合之上，为不整合油气藏的 形成提供了必要条件。王建功 等指出松辽盆地青三段不 整合面的发现及其之上所发育的优势储层，为该区油气成藏 增加新的层系，并不断扩大油气分布规模，开拓新的勘探领 域。目前勘探成果的增加和油气分布范围扩大已逐步证实 了青三段底界不整合面对于前缘相带油气分布的影响。 ３．３为油气运移提供了优势通道 王建功 等对松辽盆地做研究时，指出该盆地西部斜坡 区所发现的套堡油田，不整合面是油气运聚的主要优势通道 之一。何登发… 在研究塔里木盆地时指出。烃源岩在生油 高峰期向上下排烃，烃类进入上下围岩的不整合面上，从而 发生快速、大规模长距离运移。这种运移发生的一个原因是 不整合面上无沉积作用或剥蚀作用形成风化壳或碳酸盐淋 滤带，不整合面上分布着海或湖近期砂岩，为油气运移提供 了良好的条件。不整合面向隆起带发生几个不整合面的聚 合，这种聚合现象增强了聚油强度。不整合面的这种空间叠 合与合并关系构成了盆地的油气运移网格，从而控制油气藏 分布。 不整合面还可以与连通砂体、断层输导层配合连接源岩 和圈闭，控制油气藏的形成。按照不整合面与砂体、断层的 组合方式，可有以下几种类型成藏模式：（１）不整合面与砂 体配合连接源岩和圈闭，控制油气藏的形成。古隆起附近凹 陷中生成的油气首先进入连通砂层中。然后沿连通砂层侧 向运移，最后再沿不整合面侧向运移。进入基岩风化壳圈闭 中聚集，形成基岩风化壳油气藏化壳圈闭中聚集，形成基岩 风化壳油气藏。（２）不整合面和断层组合连接源岩和圈闭， 控制油气藏的形成。凹陷中生成的油气沿不整合面与断层 组成的输导层侧向古隆起上的基岩风化壳圈闭中聚集，形成 基岩风化壳油气藏。（３）不整合面与断层和砂体配合连接源 岩和圈闭，控制油气藏的形成。凹陷中生成的油气一种途径 ３７卷 第３期 地下水 ２０１５年５月 是首先进入连通砂层中，然后沿连通砂层侧向运移。再沿不 整合面侧向运移，最后沿断层垂向运移；另一种途径是油气 ［５］程日辉，林畅松，刘景彦．盆地研究中不整合成因分析［Ｊ］． １９９８．１７（３）：２３—２７． 首先沿连通砂层侧向运移，再沿不整合面侧向运移，最后沿 断层垂向运移。 ［６］付广。许泽剑，韩冬玲，等．不整合面在油气藏形成中的作用 ［Ｊ］．大庆石油学院学报．２００１，２５（１）：１—４． ［７］刘华，吴智平．张立昌，等．辽河盆地东部凹陷北部地区Ｅｓｌ＋２／ ４ 结语 地层不整合面种类繁多，每种不整合面在油气运移勘探 Ｅｓ３不整合面与油气运聚的关系［Ｊ］．石油大学学报（自然科学 版）．２００３，２７（６）：８—１６． 开发中都有着不可忽视的作用。研究地层不整合在油气运 移聚集中的作用，了解地层不整合引起的成藏类型以及不整 合对于储集体的影响，对于我们沿着地层不整合进一步研究 油气的运聚具有指导意义。 参考文献 ［１］Ｈｕｔｔｏｎ Ｊ．Ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ ｔｈｅ ｅａｒｔｈ．ｏｒ ａｌｌ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｌａｗｓ ｏｂｓｅｒｖ— ａｂｌ ｅ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｄｉｓｓｏｌｕｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｌａｎｄ Ｕｐｏｎ ｔｈｅ ［８］陈中红，查明，朱筱敏．准噶尔盆地陆粱隆起不整合面与油气运 聚关系［Ｊ］．古地理学报．２００３，５（１）：ｌ２Ｏ一１２６． ［９］张守安。吴亚军，佘晓宇。等．塔里木盆地不整合油气藏的成藏条 件及分布规律［Ｊ］．石油地质．１９９９，２０（１）：１ ５—１７。 ［１Ｏ］张吉光．海拉尔盆地不整合的形成及其油气地质意义［Ｊ］．大 庆石油地质与开发．２００２，２１（５）：８一ｌ０． ［１１］何登发．塔里木盆地的地层不整合面与油气聚集［Ｊ］．石油学 报．１９９５．１６（３）：１４—２１． ［１２］程光锁。陈安玉，李文霞，等．准噶尔盆地南缘中段燕山期构 ｇｌｏｂａ１．Ｒｏｙａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ Ｅｄｉｎｂｕｒｇｈ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ，１７８８，１０９—３０４． 造层不整合面和油气遥聚关系［Ｊ］．铀矿地质．２０１０，２６（１）： ４２—４５． ［２］Ｖｉｓｈｅｒ Ｓ．Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｓｔｒａｔｉｇｒａｐｈｙ．Ｐｅｎｎ Ｗｅｌｌ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｔｕｌｓａ Ｏｋｌａｈｏｍａ，１ ９８４． ［１３］吴亚军，张守安．塔里木盆地不整合及其与油气成藏的关系 ［Ｊ］．石油地质．１９９８，１９（２）：１０１—１０５． ［１４］王建功，卫平生。杨建礼．松辽盆地西南部青山口组三段底界 ［３］Ｄａｒｗｉｎ Ｃ．Ｏｎ ｔｈｅ ｏｒｉｇｉｎ ｏｆ ｓｐｅｃｉｅｓ ｂｙ ｍｅａｎｓ ｏｆ ｎａｔｕｒａｌ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ，ｏｒ ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｏｆ ｆａｖｏｒｅｄ ｒａｃｅ ｉｎ ｔｈｅ ｓｔｒｕｇｇｌｅ ｆｏｒ ｌｉｆｅ，Ｌｏｎｄｏｎ：Ｍｕｒ－ ｒｙ，１ ８５９—５０２． 不整合面与油气分布［Ｊ］．地质评论．２００５。５１（５）：５６６一 Ｓ７１． …一…～…．－．…．－．…一…一…．－．…一－．． ［４］薛巨丰．不整合的控藏作用［Ｊ］．西部探矿工程．２０１０．２：９６—９９． ．－．０＋－．－●＿．＿■ …．－．…．－．－●－．．一 一…一（上接第１７８页） （４）未发现断裂、溶洞、滑坡、泥石流、采空区、地面沉降、危岩 ４ 土层承载力分析与确定 砂质性粉质粘土：依据现场ＤＰＴ测试的数理统计分析， 和崩塌等不良地质作用。（５）坝体粘土心墙粘性不好，粗砂 含量较多，特别是粘土心墙底部与岩石接触部位元粘土，是 坝体渗水的主要原因。 ５．２ 建议 结合地区工程经验确定该土层承载力特征值ｆａｋ＝１６０ ｋｐａ。 详细数据见表１。 微风化石荚岩：依据辽宁地质海上工程勘察院实验室提 北井水库现在存在着坝体渗水，属于病险水库，急需进 行除险加固，通过对水库库区工程地质勘查，查明了坝址地 供的《大连长兴岛临港工业区北井水库工程勘察》岩石饱和 抗压强度数理统计分析值，结合地区工程经验确定该岩层承 载力特征值ｆａ＝２ ０００ ｋｐａ。分析的详细数据见表２。 表１ 砂质性粉质粘土ＤＰＴ数理统计分析 层、分析和提供了承载力特征值，分析出了渗水原因。并根 据北井水库的特点、规模、渗水原因，建议采用土工防渗膜方 案进行除险加固。 参考文献 ［１］水利水电勘察设计规范（ＧＢ５００２８—２００２）［ｓ］．北京：中国计划 出版社．２００９． ［２］水利水电工程钻 Ｌ压水试验规程（ＳＬ３１—２００３）［ｓ］．北京：上 海画报出版社．２００３． 表２ 微风化石英岩饱和抗压强度数理统计分析 ［３］岩土工程勘察规范（ＧＢ５００２１—２００１）［ｓ］．北京：中国建筑工业 出版社．２００１． ［４］建筑地基基础设计规范（ＧＢＳ０００７—２０１１）［Ｓ］．北京：中国建筑 工业出版社．２Ｏ１１． ［５］建筑抗震设计规范（ＧＢ５００１１—２０１０）［ｓ］．北京：中国建筑工业 出版社．２Ｏ１０． ［６］岩土工程手册［ｓ］．北京：中国建筑工业出版社．２０１４． ［７］刘庆军．郭其峰。王耀军，等。河口村水库工程地质条件综述及评 ５结论与建议 ５．１ 结论 价［Ｊ］．人民黄河［Ｊ］２０１１（１２）． ［８］孙付坤，乔新颖，陈艳朋．辉县市龙门水库工程地质问题分析 ［Ｊ］．河南水利与南水北调．２０１１（１４）． ［９］王海成．三河口水库坝址区工程地质条件分析与坝址选择［Ｊ］． 水资源与水工程学报．２０１２（０３）． （１）承载力。砂质性粉质粘土：承载力特征值ｆａｋ＝１６０ ｋｐａ；强风化石英岩：承载力特征值ｆａｋ＝１ ０００ ｋｐａ；微风化石 英岩：承载力特征值ｆａ＝２ ０００ ｋｐａ。（２）抗震设防烈度为Ⅶ 度，设计基本地震加速值０．１５ ｇ。（３）勘察期间未见地下水。 ［１Ｏ］刘海宁，王俊梅．南湾水库坝基工程地质条件分析评价［Ｊ］．中 国水运（下半月）．２０１０（０５）． １８１
