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)

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[1]。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]。达尔文[3]早就指出，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。

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、断褶不整合、削截不整合、超复不整合、平行不整合[4]。Visher[2]从描述角度将不整合分类[5]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，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。

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。

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[6]。

表1 Visher不整合分类

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独立的砂体，形成时 －空跨距很大的生、储岩层组合[7]，所以它是油气长距离侧向运移的重要通道[8];(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[7]。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[9]。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[9][10]。

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，能够长距离连通独立砂体，对油气的改造、运移和聚集具有重要作用，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、强度演化特点反映出不整合的继承性[8]。

3.1 在不整合面上下可形成圈闭

何登发[11]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层圈闭，如地层超覆圈闭、地层不整合圈闭等。

程光锁等[12]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[13];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，形成厚度小的高孔渗的风化壳。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[14]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[14]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[11]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。

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。

[1]Hutton J. Theory of the earth，or an investigation of the laws observab1e in the composition，dissolution and restoration of land Upon the global.Royal Society Edinburgh Transactions，1788，109 － 304.

[2]Visher S. Exploration stratigraphy. Penn Well Publishing Company Tulsa Oklahoma，1984.

[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:Murry，1859－ 502.

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[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造层不整合面和油气运聚关系[J].铀矿地质.2010，26(1):42－45.

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[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不整合面与油气分布[J].地质评论.2005，51(5):566－571.