《地质构造-裂缝》PPT课件.ppt

1. 1. 裂缝的概念裂缝的概念2. 2. 裂缝成因裂缝成因3. 3. 裂缝要素裂缝要素4. 4. 裂缝的分类裂缝的分类5. 5. 裂缝的特征裂缝的特征第第四四章章 构造特征描述构造特征描述第三节第三节 裂缝裂缝2022/4/221岩石受成岩作用或构造作用产生破裂，破裂两侧的岩石受成岩作用或构造作用产生破裂，破裂两侧的岩石沿破裂面没有发生明显的相对位移，或仅有微岩石沿破裂面没有发生明显的相对位移，或仅有微量位移的断裂构造称为天然裂缝量位移的断裂构造称为天然裂缝节理是沿破裂面两侧无明显位移的断裂节理是沿破裂面两侧无明显位移的断裂节理是很常见的一种构造地质现象，就是我们在岩节理是很常见的一种构造地质现象，就是我们在岩石露头上所见的裂缝，或称岩石的裂缝石露头上所见的裂缝，或称岩石的裂缝 这是由这是由于岩石受力而出现的裂隙，但裂开面的两侧没有发于岩石受力而出现的裂隙，但裂开面的两侧没有发生明显的（眼睛能看清楚的）位移，地质学上将这生明显的（眼睛能看清楚的）位移，地质学上将这类裂缝称为节理，在岩石露头上，到处都能见到节类裂缝称为节理，在岩石露头上，到处都能见到节理 1. 裂缝的概念裂缝的概念2022/4/222裂缝溶洞网络系统2022/4/223裂缝是油气储层中一种重要的储渗空间。

裂缝是油气储层中一种重要的储渗空间在油气成藏过程中裂缝是油气运移的通道，在油田开发中在油气成藏过程中裂缝是油气运移的通道，在油田开发中储层裂缝的存在增强了储存空间和流体渗流条件，同时加储层裂缝的存在增强了储存空间和流体渗流条件，同时加剧了储层的非均质性剧了储层的非均质性岩石裂缝分为天然裂缝和人工裂缝天然裂缝是在地质应岩石裂缝分为天然裂缝和人工裂缝天然裂缝是在地质应力作用下形成的；人工裂缝是在人为应力作用下或诱导下力作用下形成的；人工裂缝是在人为应力作用下或诱导下形成的1. 裂缝的概念裂缝的概念2022/4/224岩石裂缝的成因具有多样性，天然裂缝的形成一般受两种地岩石裂缝的成因具有多样性，天然裂缝的形成一般受两种地质作用影响：成岩作用和构造作用质作用影响：成岩作用和构造作用成岩作用成岩作用 岩层沉积以后经历各种成岩过程，有些成岩作用岩层沉积以后经历各种成岩过程，有些成岩作用导致岩层裂缝的形成：导致岩层裂缝的形成：（1 1）压实作用：在上覆岩压作用下，脆性岩石大多会形成）压实作用：在上覆岩压作用下，脆性岩石大多会形成高角度或垂直的张性裂缝；受岩石岩性和组构的影响，有时高角度或垂直的张性裂缝；受岩石岩性和组构的影响，有时也会形成一些低角度或水平的隐性裂缝。

碳酸盐岩的缝合线，也会形成一些低角度或水平的隐性裂缝碳酸盐岩的缝合线，经常会转化成裂缝，碎屑颗粒被压裂形成粒内缝经常会转化成裂缝，碎屑颗粒被压裂形成粒内缝2. 裂缝成因裂缝成因2022/4/225（2 2）脱水作用：岩石受脱水作用发生体积收缩，从而形成龟背形或深笼状）脱水作用：岩石受脱水作用发生体积收缩，从而形成龟背形或深笼状网状裂缝网状裂缝3 3）风化作用：出露地表的岩石长期风化产生裂缝，这类裂缝通常分布于）风化作用：出露地表的岩石长期风化产生裂缝，这类裂缝通常分布于地表浅部，形态不规则，延伸短，多为张裂缝地表浅部，形态不规则，延伸短，多为张裂缝4 4）各种层理构造形成的裂缝各种层理构造形成的裂缝5 5）地温梯度作用：当岩石在构造运动中抬升或下降时，受到地温梯度的）地温梯度作用：当岩石在构造运动中抬升或下降时，受到地温梯度的变化产生冷缩热胀作用导致裂缝的产生火山岩在喷发后的冷凝过程中也变化产生冷缩热胀作用导致裂缝的产生火山岩在喷发后的冷凝过程中也会形成裂缝由于温度变化形成的裂缝大多为形态规则、延伸短的张性裂会形成裂缝由于温度变化形成的裂缝大多为形态规则、延伸短的张性裂缝2. 裂缝成因裂缝成因2022/4/226构造作用构造作用 构造运动形成的裂缝可分为与区域构造有关的和局部构造有关的两大类，构造运动形成的裂缝可分为与区域构造有关的和局部构造有关的两大类，后者又分为与褶皱有关的和与断层有关的两类。

两种构造作用都可以导致裂缝的形后者又分为与褶皱有关的和与断层有关的两类两种构造作用都可以导致裂缝的形成1 1）褶皱构造的成因随褶皱演化过程而演化并与褶皱构造部位关系密切不同构造）褶皱构造的成因随褶皱演化过程而演化并与褶皱构造部位关系密切不同构造部位受力性质不同，形成裂缝的类型也不同构造曲率变化大的部位是裂缝发育的部位受力性质不同，形成裂缝的类型也不同构造曲率变化大的部位是裂缝发育的最佳部位最佳部位2 2）断层与裂缝在成因上关系密切断层形成时，在其两侧产生大量裂缝而形成断）断层与裂缝在成因上关系密切断层形成时，在其两侧产生大量裂缝而形成断裂带，这是因为在断面附近地应力集中分布所产生的结果断层两侧裂缝发育程度裂带，这是因为在断面附近地应力集中分布所产生的结果断层两侧裂缝发育程度不同，上盘的裂缝带分布较宽，下盘的裂缝带局限于断层附近断层的延伸末端是不同，上盘的裂缝带分布较宽，下盘的裂缝带局限于断层附近断层的延伸末端是应力集中区，也是裂缝发育地带裂缝密度与离断层的距离关系密切：离断层越近，应力集中区，也是裂缝发育地带裂缝密度与离断层的距离关系密切：离断层越近，裂缝密度越大裂缝密度越大2. 裂缝成因裂缝成因2022/4/227裂缝的成因模式裂缝（除成岩缝外）形成与构造的形成与发展演化密不可分，在构造运动裂缝（除成岩缝外）形成与构造的形成与发展演化密不可分，在构造运动的不同阶段，随着构造形成与发展，会形成或派生出不同类型的构造裂缝。

的不同阶段，随着构造形成与发展，会形成或派生出不同类型的构造裂缝因此，在一次构造运动中，往往会形成多种类型的裂缝裂缝的类型、发因此，在一次构造运动中，往往会形成多种类型的裂缝裂缝的类型、发育程度等与构造应力场、裂缝发育的构造部位、以及构造运动的持续时期、育程度等与构造应力场、裂缝发育的构造部位、以及构造运动的持续时期、期次、岩石的性质、厚度等多种因素有关期次、岩石的性质、厚度等多种因素有关2022/4/228破裂极限任何岩石的弹性变形和塑性变形总是有一定限度，当应力达到或任何岩石的弹性变形和塑性变形总是有一定限度，当应力达到或超过岩石的强度极限时，岩石内部的结合力遭到破坏，就会产生超过岩石的强度极限时，岩石内部的结合力遭到破坏，就会产生破裂面，岩石失去连续完整性，这时就发生断裂变形，强度极限破裂面，岩石失去连续完整性，这时就发生断裂变形，强度极限又称破裂极限又称破裂极限岩石在外力作用下抵抗破坏的能力称为强度同一岩石的强度极岩石在外力作用下抵抗破坏的能力称为强度同一岩石的强度极限值，在不同性质的应力作用下，差别很大限值，在不同性质的应力作用下，差别很大通常岩石的强度有如下特点：岩石的抗压强度大于抗剪强度大于通常岩石的强度有如下特点：岩石的抗压强度大于抗剪强度大于抗张强度。

抗张强度 2022/4/229张裂和剪裂 张裂：是在外力作用下，当张应力达到或超过岩石的张裂：是在外力作用下，当张应力达到或超过岩石的抗张强度时，在垂直于主张应力轴或平行于主压应力抗张强度时，在垂直于主张应力轴或平行于主压应力轴方向上产生的断裂形成张裂缝（张节理）轴方向上产生的断裂形成张裂缝（张节理） 剪裂：是岩石在剪应力作用下发生剪切破坏时所产生剪裂：是岩石在剪应力作用下发生剪切破坏时所产生的断裂形成剪裂缝（剪节理）形成剪裂缝（剪节理）2022/4/2210华莹西构造裂缝发育模式(一)喜山运动以前形成的区域缝2022/4/2211华莹西构造裂缝发育模式(二)喜山运动早期形成的区域缝2022/4/2212华莹西构造裂缝发育模式(三)褶皱形成时产生的局部构造缝和复合构造缝2022/4/2213华莹西构造裂缝发育模式(四)断层形成时产生的局部构造缝和复合构造缝2022/4/2214成因综合模式及裂缝与构造的关系图2022/4/2215能表明裂缝几何形态和运动性质的基本组成内容能表明裂缝几何形态和运动性质的基本组成内容包括裂缝产状要素：走向、倾向、倾角；包括裂缝产状要素：走向、倾向、倾角；裂缝规模要素：穿切长度、延伸长度、宽度、分布密度及间裂缝规模要素：穿切长度、延伸长度、宽度、分布密度及间距；距；裂缝开启程度要素：充填程度及有效开启程度（开度）等。

裂缝开启程度要素：充填程度及有效开启程度（开度）等3. 裂缝要素裂缝要素2022/4/2216裂缝产状要素裂缝产状要素 表征裂缝几何形态特征表征裂缝几何形态特征（1 1）走向：沿裂缝面延伸的方向，亦称方位）走向：沿裂缝面延伸的方向，亦称方位（2 2）倾向：指裂缝面倾斜方向）倾向：指裂缝面倾斜方向（3 3）倾角：指裂缝面与其水平投影面之间的夹角）倾角：指裂缝面与其水平投影面之间的夹角裂缝产状要素在野外露头上可以直接测定，岩心测量裂缝产裂缝产状要素在野外露头上可以直接测定，岩心测量裂缝产状最好在定向取心上进行，非定向取心井可通过岩心古地磁状最好在定向取心上进行，非定向取心井可通过岩心古地磁定向或借用已知地层的裂缝产状测定定向或借用已知地层的裂缝产状测定3. 裂缝要素裂缝要素2022/4/22173. 裂缝要素裂缝要素倾角测井和成像测井可直接测量倾角测井和成像测井可直接测量裂缝产状裂缝产状储层的裂缝产状测量成果可以用储层的裂缝产状测量成果可以用玫瑰花图表示玫瑰花图表示2022/4/2218裂缝规模要素裂缝规模要素 反映裂缝发育规模的要素内容：反映裂缝发育规模的要素内容：（1 1）穿切长度：指裂缝在纵向上穿切地层的延伸长度，在）穿切长度：指裂缝在纵向上穿切地层的延伸长度，在岩心上指平行裂缝倾向的沿垂直面上的长度。

岩心上指平行裂缝倾向的沿垂直面上的长度延伸长度：指沿裂缝走向的延伸长度延伸长度：指沿裂缝走向的延伸长度宽度：指垂直裂缝面方向上两壁的相对位移距离，在岩心描宽度：指垂直裂缝面方向上两壁的相对位移距离，在岩心描述时不考虑充填物存在，尽可能描述沿不同方向的宽度变化，述时不考虑充填物存在，尽可能描述沿不同方向的宽度变化，录取平均宽度录取平均宽度密度及间距：垂直于裂缝走向上单位长度上的裂缝条数称为密度及间距：垂直于裂缝走向上单位长度上的裂缝条数称为裂缝密度；相邻两条裂缝之间的距离称为裂缝间距裂缝密度；相邻两条裂缝之间的距离称为裂缝间距3. 裂缝要素裂缝要素2022/4/2219裂缝开启程度要素裂缝开启程度要素 反映裂缝的开启程度，对于油气运移和反映裂缝的开启程度，对于油气运移和渗流条件具有重要意义渗流条件具有重要意义充填程度：指裂缝间隙内被次生矿物充填的程度，可以用充充填程度：指裂缝间隙内被次生矿物充填的程度，可以用充填的缝间隙截面积与总截面积的比值表示填的缝间隙截面积与总截面积的比值表示有效开启程度：指裂隙间隙被充填后剩余的可作为储集空间有效开启程度：指裂隙间隙被充填后剩余的可作为储集空间的宽度，亦称开度。

的宽度，亦称开度3. 裂缝要素裂缝要素2022/4/2220人工诱导裂缝人工诱导裂缝p钻井诱导裂缝钻井诱导裂缝p水压致裂缝水压致裂缝天然裂缝天然裂缝p原生缝原生缝u收缩缝收缩缝( (火山岩的柱状节理、沉积岩中的干裂等火山岩的柱状节理、沉积岩中的干裂等) )u层间缝层间缝( (层面、层理等层面、层理等) )u压溶缝压溶缝( (缝合线，有的缝合线并非原生的、而是构造成因的缝合线，有的缝合线并非原生的、而是构造成因的) )p风化缝风化缝( (席理、球状风化缝、根劈缝等席理、球状风化缝、根劈缝等) )p非构造缝特点非构造缝特点：形成不受构造运动和构造力的影响，分布规律性形成不受构造运动和构造力的影响，分布规律性较差，不受构造影响较差，不受构造影响p构造缝构造缝4. 裂缝的分类裂缝的分类2022/4/2221天然裂缝普遍存在于自然界的所有岩石中，天然裂缝分类的方法有多种，天然裂缝普遍存在于自然。