[科普中国]-褶皱构造倾角测井解释

褶皱要素及形态分类

褶皱是指岩石受力作用后产生的弯曲地质构造。可归纳为两种基本的形态：背斜（向上弯曲)和向斜(向下弯曲)。

对褶曲形态的描述有以下几个要素组成:

1.褶皱要素

为了更好地用地层倾角测井资料研究褶曲及其特征,首先要弄清楚褶皱的各个组成部分及其相互关系,即要认识褶皱要素。

褶皱要素主要是:

(1)核:又称核部,系指褶皱的中心部位的岩层。

(2)翼:又称翼部,系指褶皱核部两侧的岩层,在横剖面上,构成两翼的同一褶皱面的拐点的切线的夹角称为"翼间角"。

(3)转折端:系指一翼向另一翼过渡的弯曲部分。

(4)褶轴:又称为轴线或轴。对圆柱状褶皱而言是指褶皱面上一条直线平行其自身移动能描绘出褶皱面的弯曲形态,这条直线叫褶轴。

(5)枢纽:在褶皱的各个横剖面上,同一褶皱面的最大弯曲点的连线叫做枢纽。枢纽可以是直线,也可以是弯曲线或者折线；可以是水平线,也可以是倾斜线。

(6)轴面:是指由许多相邻褶皱面上的枢纽连成的面,也可称为枢纽面。如果褶皱各层的厚度在两翼基本不变时,可以把轴面看成翼间角的平分面,或者大致平分褶皱两翼的对称面。轴面可以是平面,也可以是曲面。轴面产状和任何构造面产状一样,是用其走向、倾向和倾角来确定的。

(7)轴迹:轴面与地面或任一平面的交线。

(8)脊、脊线:背斜和背斜的同一褶皱面的各横剖面上的最高点为“脊”,它们的连线称为脊线。

2.褶皱分类

背斜和向斜按轴面产状和两翼地层倾斜情况可分为:

(1)对称褶曲:轴面近于铅直,两翼倾角相等,倾向相反。

(2)不对称褶曲:轴面倾斜,两翼倾角不等,倾向相反。

(3)倒转褶曲:轴面倾斜很大,使一翼倒转过来,两翼都向同一个方向倾斜。

(4)平卧褶曲:轴面水平,一翼地层正常,新地层覆盖在老地层上；一翼倒转,老地层覆盖在新地层上面。两翼向不同方向倾斜。

地层倾角测井的褶皱解释方法1.对称背斜

当井没有穿过轴面,矢量图为绿色模式显示(图2),与单斜构造显示相同。但是在轴面两侧钻井,两口井的矢量图在同一岩层出现倾向相反的倾角。如果井钻在背斜的顶部,这时测得的地层倾角就很小,倾斜方位角也就很乱(图3),只有钻在两翼上,才会显示出倾角较大、方位角一致的绿色模式。

2.不对称背斜

当不对称背斜和轴面重合,井钻遇的不对称背斜次序是缓翼一脊面一陡翼时,矢量图有下列特征(图4):

(1) 在缓翼地层中,构造倾角与倾斜方位角基本一致,矢量图呈绿色模式。

(2)由缓翼地层逐渐接近构造脊面,倾角随深度增加而减小,矢量图呈蓝色模式。在背斜脊面处倾角接近零度。

(3)有背斜脊面向陡翼地层过渡时,倾角随深度增加而增大,倾向与上翼地层相反,矢量图成红色模式。

(4)在陡翼地层中,倾角稳定,倾角比缓翼地层大,倾向与缓翼地层相反,矢量图呈绿模式。

其颜色模式可写为绿一蓝一红(反)一绿(反、大)。

3.倒转背斜

倒转背斜的特点是下翼倾角比上翼大,两翼倾向相同。当井穿过倒转背斜轴面时,矢量图有下列特征显示：

(1)在上翼地层中,矢量图呈绿色模式倾角和倾向基本不变。

(2)由上翼地层至背斜脊面,矢量图呈蓝色模式倾角随深度增加而减小。

(3)由背斜脊面至背斜轴面,矢量图呈红色模式,倾向相反。至倒转背斜转折面,倾角随深度继续增大,一直增加到90°直立为止。有的倒转背斜在此部位,由于弯曲太大造成断裂,矢量图不为红色模式而以散乱模式显示。

(4)由转折面进入下翼地层,矢量图呈蓝色模式,倾角由最大值随深度增加而减小,倾向与上翼地层相同。

(5)在下翼地层中,矢量图呈绿色模式,但倾角比上翼地层大,倾斜方位与上翼地层基本一致。

此种倒转背斜的颜色模式为绿一蓝一红(反)一蓝一绿(大)或绿一蓝一乱一蓝一绿(大)。对于其它类型的褶皱构造,可以采用同样方式确定其倾角矢量模式组合。1