¿Qué son la estratigrafía y la deformación?
Tras la formación de los estratos, se formarán diversas deformaciones (como pliegues y fracturas) bajo los efectos geológicos dinámicos del interior terrestre (principalmente movimientos de la corteza terrestre), que se denominan estructuras geológicas. El petróleo y el gas natural se forman en los estratos, migran en los estratos y se almacenan en ciertas estructuras geológicas estratigráficas para formar yacimientos de petróleo y gas. Por tanto, para estudiar la generación y acumulación de petróleo y gas, es necesario estudiar la formación y su deformación.
1. Estratos
Para estudiar los estratos de la corteza terrestre, primero debemos comprender la relación entre los estratos antiguos y nuevos y establecer un sistema estratigráfico.
(1) Bases para establecer el sistema estratigráfico
1. Secuencia estratigráfica
La secuencia estratigráfica significa que, en circunstancias normales, serán los estratos depositados primero, los que se depositen primero. Orden natural de los estratos depositados posteriormente en la parte superior, es decir, los estratos subyacentes son más antiguos que los estratos suprayacentes. "En circunstancias normales" aquí significa que la formación no ha estado sujeta a movimientos e inversiones severos de la corteza después de su formación.
2. Ley de secuencia de fósiles
Los fósiles se refieren a los restos o restos de criaturas antiguas conservadas en los estratos. Dado que la evolución de los organismos tiene las características de direccionalidad, irreversibilidad y etapas, desde el nivel bajo hasta el nivel alto, evolución simple y compleja unidireccional, diferentes estratos en la misma área deben contener diferentes fósiles, y estratos que contienen los mismos fósiles en diferentes áreas deben pertenecer al mismo tiempo. Los estratos formados son las reglas de secuencia fósil.
3. Relación de contacto de estratos
Existen dos relaciones de contacto entre dos conjuntos de estratos que son adyacentes en el espacio pero se formaron en momentos diferentes:
(1) Contacto integrado: los estratos superior e inferior se depositan de forma continua o básicamente continua, sin discontinuidades de depósito evidentes o sólo de corta duración en cuanto a la aparición de los estratos, los estratos superior e inferior son paralelos o aproximadamente paralelos entre sí; Esto muestra que durante el proceso de formación, la corteza se ha ido depositando de forma continua y constante sin interrupciones de depósito a largo plazo.
(2) Contacto de discordancia: los conjuntos de estratos superior e inferior son depósitos discontinuos, y existe una discontinuidad deposicional obvia y a largo plazo entre ellos, es decir, durante el período de discontinuidad deposicional, no solo. no acepta sedimentación, también se ve afectada por La erosión de fuerzas externas conduce a la formación de una superficie obvia de erosión y erosión entre los dos conjuntos de estratos, que se denomina "superficie de discordancia".
El contacto de discordancia es causado por movimientos violentos de la corteza terrestre. Según la naturaleza y la intensidad del movimiento de la corteza, las relaciones de contacto se pueden dividir en dos tipos: discordancia paralela y discordancia angular (ver Figura 2-2).
Figura 2-2 Diagrama esquemático de la relación de contacto estratigráfico
Discordancia paralela (también llamada "pseudoconformidad"): Aunque existe una discordancia (pseudoconformidad) entre la parte superior y En los estratos inferiores también hay pérdida de formación, pero la aparición de las dos capas es consistente o básicamente la misma. Muestra el movimiento de la corteza terrestre.
Discordancia angular (también conocida como "discordancia"): hay una falta de estratos y discordancia entre los conjuntos de estratos superior e inferior, y la aparición de los dos conjuntos de estratos se cruza en un ángulo obvio. Muestra que la corteza no sólo tiene altibajos evidentes, sino que también tiene movimientos horizontales (se han producido pliegues y fallas).
(2) Sistemas estratigráficos y unidades estratigráficas
Basándose en las reglas de las secuencias estratigráficas y las secuencias fósiles, combinadas con contactos estratigráficos, y comparando y clasificando secciones estratigráficas, las personas han establecido El mundo con bastante precisión El proceso de desarrollo biológico y la secuencia de formación estratigráfica en cada región han establecido una escala de tiempo geológico unificada y una tabla completa del sistema estratigráfico, como se muestra en la Tabla 2-2.
Según sus antiguas y nuevas relaciones, todos los estratos de la Tierra se dividen en tres universos: Mr. Yu (PH), el Universo Antiguo (PT) y el Universo Arcaico (AR). Límites dentro del espacio, divisiones dentro de las fronteras, divisiones dentro de los departamentos. Las unidades de tiempo geológico correspondientes a las unidades estratigráficas Yu, Jie, Serie y Serie se denominan Zhou, Dai, Ji y Shi. El "mundo" se puede dividir en "períodos". Las unidades del sistema estratigráfico son las manifestaciones materiales de las divisiones de tiempo geológico y son espaciales, mientras que las unidades de tiempo geológico son unidades de tiempo.
Zhou, dinastía, era, historia y período son unidades de tiempo geológicas relativas. El momento exacto en que se formó una formación se determina midiendo las vidas medias de los isótopos radiactivos, a menudo medidas en "millones de años", que es la edad geológica absoluta.
En 2005, la Tercera Conferencia Nacional de Estratigrafía adoptó la "Guía de estratigrafía de China y el Manual de la Guía de estratigrafía de China (edición revisada)", que unificó las divisiones estratigráficas regionales o locales y las edades geológicas en mi país, y no repetirse aquí.
2. Deformación de la formación: después de que se forman la estructura geológica y la formación sedimentaria, debido a la influencia del movimiento de la corteza (movimiento vertical u horizontal), la formación estará sujeta a diversas tensiones internas (esfuerzo de tracción). , tensión de compresión, tensión de corte) La deformación se produce debido al efecto. El proceso de deformación de la roca se puede dividir en tres etapas: etapa de deformación elástica, etapa de deformación plástica y etapa de deformación por fractura. Cuando la capa de roca se encuentra en la etapa de deformación plástica bajo la acción de la fuerza, la capa de roca formará varias formas de flexión; cuando la tensión de la capa de roca excede su presión de ruptura, la capa de roca se fracturará en diferentes direcciones. A los primeros los llamamos pliegues y a las segundas fracturas, que son las estructuras geológicas más comunes tras la deformación de la corteza superior.
La práctica de exploración y desarrollo de petróleo y gas ha demostrado que la estructura geológica es una de las condiciones geológicas básicas para la migración, acumulación y preservación de petróleo y gas.
La Tabla 2-2 representa años estratigráficos (geológicos)
(1) Mapa de investigación de estructuras geológicas
Los mapas comúnmente utilizados para representar las características de las estructuras geológicas subterráneas incluir estructuras Parcelas de contorno y perfiles estructurales.
1. Mapa de contorno estructural
El mapa de contorno estructural (denominado "mapa estructural") es un mapa de proyección plana que utiliza contornos estructurales para representar las ondulaciones de una determinada roca subterránea. capa como se muestra en la Figura 2-3(a). Sus direcciones son aproximadamente norte (N), sur (S), izquierda oeste (W) y derecha este (E). La diferencia de altura entre dos curvas de nivel adyacentes se denomina "espaciado vertical". Cuando los contornos son densos, los estratos son empinados y escasos. Para las formaciones rocosas plegadas, si las líneas de contorno están cerradas y la elevación del contorno cambia de pequeña a grande de afuera hacia adentro, significa que las capas de roca están curvadas hacia arriba, por el contrario, los estratos están curvados hacia abajo; Los mapas de contornos estructurales se generan a partir de datos geofísicos y de perforación.
2. Sección transversal estructural
Una sección transversal estructural (denominada "sección") es una sección que utiliza ciertos símbolos estratigráficos para representar varios estratos y elementos subterráneos a lo largo de un cierta dirección de la estructura, como se muestra en la Figura 2-3 (b). Las secciones transversales también se pueden mapear a partir de datos geofísicos y de perforación.
Figura 2-3 Diagrama estructural y sección transversal (2) Estructura plegada
El movimiento de extrusión ondulante u horizontal de la corteza terrestre puede hacer que las capas de roca se doblen continuamente hacia arriba o hacia abajo. , y permanecer permanentemente en la formación. Estas formaciones rocosas curvas se denominan pliegues. Cada curvatura (hacia arriba o hacia abajo) en la capa de roca se llama pliegue. Hay dos formas básicas de pliegues: anticlinales y sinclinales, como se muestra en la Figura 2-4.
Figura 2-4 Tipos básicos de pliegues
1. Anticlinal
El anticlinal es una curvatura hacia arriba de los estratos, los estratos centrales son viejos y las alas; Los estratos son nuevos. Las tendencias estratigráficas en las dos alas son opuestas (excepto en el anticlinal invertido). Los afloramientos de anticlinales en la superficie muestran una repetición de simetría estratigráfica, volviéndose más nuevos desde el núcleo hasta las capas exteriores. En los mapas estructurales, los contornos estructurales están cerrados y la elevación de los contornos estructurales aumenta de afuera hacia adentro.
2. Sinclinal
Un sinclinal es una flexión hacia abajo de capas de roca, con una capa central más joven y capas laterales más viejas. Las formaciones de las dos alas tienden a estar enfrentadas. En afloramientos de superficie y mapas estructurales, los sinclinales se oponen a los anticlinales.
(3) Estructura de fractura
Si la tensión sobre la capa de roca excede la resistencia a la fractura de la capa de roca, la capa de roca se fracturará, es decir, se formará una estructura de fractura. , y la superficie de fractura se llama superficie de fractura. Según el desplazamiento de los estratos a ambos lados del plano de falla, las estructuras de falla se pueden dividir en dos tipos: fisuras (uniones) y fallas.
1. Grietas (juntas)
Una estructura de fractura en la que los estratos en ambos lados de la superficie de la fractura no tienen un desplazamiento relativo obvio se llama fractura. Las grietas suelen formarse en rocas frágiles como las rocas carbonatadas. La disposición direccional y la combinación de grietas regulares se denominan juntas, y esta superficie de grieta se llama superficie de junta. Las juntas suelen cortar las formaciones rocosas en geometrías regulares. Según las propiedades mecánicas, las grietas (uniones) se pueden dividir en dos tipos:
(1) Grietas por tracción (uniones por tracción): se refiere a tensiones de tracción (un par de tensiones de tracción iguales y opuestas) grietas por tensión . Sus características son: la superficie de la grieta es perpendicular al esfuerzo de tracción; está siempre abierta (o abierta), y también puede estar rellena con otros minerales (como la calcita; la superficie de la grieta es rugosa, irregular y no tiene rayones); la superficie de la grieta a menudo pasa por alto las partículas en la formación rocosa (como la grava que a menudo se forma en la parte superior y en el extremo de inmersión de las estructuras anticlinales);
(2) Grietas por corte (grietas por corte): se refiere a grietas formadas por tensión cortante. Sus características son: la superficie de la grieta es cerrada, recta y lisa, con una pequeña cantidad de rayones; la superficie de la grieta puede cortar partículas en la formación rocosa, aparecen en pares, en forma de * * * yugo "X", y; los dos grupos de grietas de corte son más pequeños. La dirección de la bisectriz del ángulo de intersección (aproximadamente 60°) es la dirección de la tensión de compresión máxima; es común en los pliegues, generalmente con ejes de manivela de pliegues oblicuos o ejes de pliegues paralelos, que aparecen en pares;
2. Falla
La falla se refiere a una estructura de falla en la que las capas de roca a ambos lados del plano de la falla sufren un desplazamiento significativo. El plano de ruptura donde las capas de roca se desplazan entre sí se llama plano de falla. La intersección entre el plano de falla y el suelo se llama línea de falla (los campos petrolíferos subterráneos se refieren a la línea de proyección en el plano horizontal de la intersección entre una capa de roca y el perfil). Las rocas a ambos lados del plano de falla se llaman las dos placas de la falla. Cuando una falla se inclina, la placa sobre el plano de falla se llama pared colgante y la placa debajo del plano de falla se llama pared de pie. La placa que sube relativamente se llama placa ascendente y la placa que desciende relativamente se llama placa descendente. La distancia de movimiento relativo de dos placas a lo largo de un plano de falla se llama distancia de falla.
Según las propiedades de movimiento relativo de las dos placas de la falla, se puede dividir en:
(1) Falla normal. Una falla en la que la pared colgante es relativamente descendente y la pared inferior es relativamente ascendente se llama falla normal. Las fallas normales se forman por tensión de tracción o gravedad. Las formas de combinación son:
Grabens y horsts: compuestos por dos o más fallas normales. Las dos fallas normales adyacentes tienen inclinaciones opuestas y la placa intermedia declina relativamente para formar un graben si dos fallas adyacentes tienen inclinaciones opuestas. tendencias, y el disco medio se eleva relativamente, formando un horst, como se muestra en la Figura 2-5.
Figura 2-5 Grabens y horsts
Fallas en escalera: compuestas por varias fallas normales que son aproximadamente paralelas, tienen la misma tendencia y están dispuestas en una escalera, como se muestra en la Figura 2- Como se muestra en 6(a).
Figura 2-6 Fallas escalonadas y fallas imbricadas
(2) Falla inversa. Una falla en la que el muro del pie se eleva relativamente y el muro del pie cae relativamente es una falla inversa. Las fallas inversas se forman por esfuerzos de compresión horizontales. Las fallas de cabalgamiento con un ángulo de inclinación inferior a 45° se denominan fallas de cabalgamiento. Las fallas inversas de menos de 25° se denominan fallas rodantes; las fallas de cabalgamiento mayores de 45° se denominan fallas de cabalgamiento.
Su forma combinada son principalmente fallas imbricadas, como se muestra en la Figura 2-6(b).
(3) Traducir (empujar) la falla. Una falla en la que dos placas se mueven entre sí en dirección horizontal es una falla traslacional. Las fallas de traslación (de empuje) se forman por tensiones cortantes in situ. Las estructuras de falla, especialmente las fracturas, pueden servir como espacios de almacenamiento de petróleo y gas. Las microfracturas en las rocas generadoras pueden servir como vías para que el petróleo y el gas migren a los yacimientos. Las fallas selladas pueden servir como condiciones de protección para trampas y formar depósitos de petróleo y gas en bloques de fallas. Sin embargo, después de la formación de los yacimientos de petróleo y gas, las fallas formadas por el movimiento de la corteza terrestre destruirán los yacimientos de petróleo y gas.