裂缝形成期次研究

如题所述

作者对埕岛潜山7口取心井共19个裂缝充填方解石样品进行了同位素测定,根据测定结果并结合研究区构造演化历史,认为裂缝的形成期如下。

(一)早期裂缝

从裂缝充填方解石的同位素分布图(图3-20)来看,存在早期裂缝,其充填方解石的同位素δ18O为-11‰~-7‰(SMOW),δ13C为-2‰~-0.35‰(PDB),未见有机质的影响。从氧同位素值来看与淡水方解石值相近(δ18O=-10‰),因此认为这类早期破裂缝多数应为风化剥蚀淋滤时期形成的破裂,可能有些破裂缝形成时期更早。

图3-20 埕岛地区古生界—太古宇裂缝充填方解石稳定同位素特征

(二)印支期破裂缝

印支期古生界、太古宇经历了强烈的挤压作用并伴随逆冲抬升。挤压作用不仅能形成构造裂缝,而且由此引起的地层风化剥蚀作用也能改造构造缝和形成新的破裂缝。这一时期形成的裂缝中充填物的δ18O为-12‰~-14.5‰,δ13C值为-2‰~-5‰,个别点值达到-7.8‰,说明有一定的有机质参与。从岩心上的缝面特征看,裂缝面上呈现“黑底”,而与晚期的构造缝有区别。

利用Fritz和Smith(1972年)提出的氧同位素测温方程,对该区裂缝中充填的方解石形成温度进行估计:

基岩潜山油气藏储集空间分布规律和评价方法

式中:δ18O——方解石氧同位素值,‰(SMOW);δ18Ow——水介质的氧同位素值,‰(SMOW)。

由于上古生界为一套海陆交互相地层,而且在印支期内构造挤压抬升使下古生界和太古宇进入淡水循环体系,所以初步考虑方解石形成时的水介质为混合水(海水+淡水)和淡水,所以取δ18Ow值为-10‰。

按实测氧同位素值和方程(3-1)估算得到该期裂缝充填方解石形成时的古温度为45.8~65.3℃,如果按年平均地表温度为20℃估计,其形成时埋藏深度大约在860~1510m(地温梯度取3.0℃/100m——胜海古2井),说明裂缝形成期相对较早,其第一次充填物形成期也早。许多未完全充填的裂缝多属于该期的产物。

印支期形成的构造裂缝是主要的有效裂缝之一。因为该时期构造变形强烈,所以印支期应视为埕岛地区的重要破裂期。

(三)燕山期—喜马拉雅期构造破裂缝

燕山期埕岛地区处于拉张与挤压交替作用阶段,断层活动强烈,形成了大量的构造裂缝,由于形成期晚,有效性较高。该期裂缝充填物的同位素值分布为δ18O在-15‰~-19‰之间,δ18C在-0.5‰~-3.0‰之间。

按同位素测温方程估算得到其形成时温度为77.15~138.55℃,由此可见,这一时期形成的裂缝可能有部分受到晚期拉张活动来自深部的热液影响。当排除高温点值区时,按相对低温平均94℃估计得到其形成时埋深约2500m。因此判断其为晚期形成的裂缝。

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