油气田开发地质基础

油气田开发地质基础刘吉余 主编 黎文清主审 石油工业出版社第一章、地球概述1.大气圈、水圈、生物圈。水圈的循环作用：（1）净化空气和大自然；（2）源源不断的制造淡水供给陆地；（3）通过河流将陆地表面的松散泥沙及溶解物送入海洋。2.地壳、地幔、地核，其中地壳和地幔的分解面试莫霍界面，地幔和地核的分界线是古登堡界面。3.地球的物理性质：重力、密度、压力、地球的磁性、地球的弹性和塑性。4.地温梯度（地热增温率）：在内热层中，深度每增加100米所升高的温度数值。一般为0.985.2，平均为2.5。5.地温深度（地热增温级）：在内热层中，温度每升高1所需加深的深度，以米表示。6.地磁场由磁偏角、磁倾角和磁场强度三个地磁要素来表示。7.固体潮：日月引力可以摄引地壳升降715cm，叫固体潮。第二章、地质作用8.地质作用：由自然动力引起地球的物质组成、内部结构、构造和地表形态变化和发展的作用。分为内力地质作用和外力地质作用。9.内力地质作用：由地球内部能力引起的岩石圈甚至地球的物质成分、内部结构、构造和地表形态变化发展的作用。10.内力地质作用 内力地质作用地壳运动水平运动升降运动岩浆作用侵入作用喷出作用接触变质作用变质作用动力变质作用区域变质作用混合变质作用地震作用构造地震火山地震沦陷地震其它诱发地震 11.地壳运动：由地球内动力作用引起的地壳或岩石圈物质的机械运动，称为地壳运动或者构造运动。分为垂直运动和水平运动。垂直运动系指地壳或岩石圈沿地球半径方向或者垂直于大地水准面的方向发生的大规模的升降运动。升降运动可以引起海陆变迁、地势高低的改变、岩石的垂直位移以及层状岩石形成大型平缓弯曲。水平运动是指地壳或者岩石圈沿着大地水准面的切线方向的运动，表现为大规模的水平位移，主要引起地壳的拉张（大洋中脊的扩张）、挤压（板块的消减、碰撞）、平移甚至旋转，从而使岩层发生弯曲和断裂，地形上则形成山脉和盆地。12.岩浆作用：地壳深部的高温高压的硅酸盐熔融体称为岩浆。当地下平衡破坏或者局部压力降低时，岩浆就会向着压力低的方向流动，侵入地壳上部或者喷出。在这个过程中岩浆与周围的岩石相互作用，改变着围岩和自身的化学成分和物理状态。这种从岩浆的形成、演化直至冷凝，岩浆本身发生的变化以及周围岩石影响的全部地质作用过程称为岩浆活动或岩浆作用。岩浆从深部发源地上升但没有到达地表就冷凝形成岩石，这种作用称为侵入作用，冷凝形成的岩石称为侵入岩。岩浆从深部发源地上升直至溢出地面，或者喷到空中，称为喷出作用或者火山作用。喷出地表后大部分挥发组分逸散后的熔融体，称为熔浆，冷却后形成的岩石称为熔岩。13.变质作用：是指原岩处在特定的地质环境中，由于物理、化学条件的改变，使原岩的矿物成分、结构、构造发生变化，形成新岩石的过程。经过变质作用所形成的新岩石称为变质岩。（1）变质作用的因素：温度、压力和化学活动性流体。（2）接触变质作用：岩浆岩体与围岩的接触部位上，由岩浆散发的热量和流体引起的一种变质作用。可以分为：热接触变质作用和接触交代作用。（3）动力变质作用：由构造运动所产生的定向压力引起岩石发生的破碎、变形和重结晶等的一种变质作用。 在变质过程中化学效应微弱，主要为机械过程。（4）区域变质作用：通常发生在大范围内，区域变质带长达数百甚至数千千米，宽数十至数百千米。（5）混合岩化作用：当变质温度逐渐升高，在接近高温极限时，岩石产生部分熔融现象，这种原岩与熔融岩石相互交叉混合的作用，称为混合岩化作用。14.地震作用：震源：地表以下始发震动的位置。具有一定的空间范围，称为震源区。震中：震源垂直投影到地面的点。具有一定的空间范围，称为震中区。震源深度：震中到震源的距离。按震源深度不同可以分为浅源地震（深度小于70km），中原地震（深度介于70-300km）和深源地震（深度大于300km）。震中距：地面上任意一点到震中的距离。震源距离：地面上任意一点到震源的距离。地震震级：是表示一次地震释放能量大小的量度。震源发出的能量越大，震级就越大。2级，人们感觉不到；2-4级有感地震；5级以上强震；7级以上为大震。地震烈度：地面及房屋建筑物遭受破坏的程度。15.外力地质作用风化作用物理风化作用化学风化作用剥蚀作用生物风化作用按方式：机械、化学、生物作用搬运作用按营力：流水、地下水、湖泊、海洋、冰川、风的地质作用沉积作用压实作用胶结作用重结晶作用交代作用成岩作用外力地质作用16.风化作用：是指由于温度的变化，大气、水和水溶液以及生物的生命活动等因素的影响，使地壳表层的岩石、矿物在原地发生物理或化学的变化，从而形成松散沉积物的过程。（1）物理风化作用：由于温度的变化、岩石空隙中水和盐分的物态变化以及重力等因素的影响，使地壳表层的岩石、矿物在原地发生机械破碎而不改变其成分的过程。其特点是成分不变，仅体积、形态发生变化，即岩石、矿物由大变小。物理风化作用的方式有：岩石释重、温差风化、冰冻风化、结晶撑裂作用。（2）化学风化作用：由于氧、水和水溶液等因素的影响，使得地壳表层的岩石、矿物在原地发生化学变化并生成新矿物的过程。化学风化的方式：氧化作用、水溶液作用、溶解作用、水化作用（水合作用）、水解作用、碳酸化作用。（3）生物风化作用：是指生物的生命活动及其分泌物质对岩石、矿物的破坏作用。可以是机械的也可以时化学的。生物风化的方式：物理、化学和生物风化三种。17.剥蚀作用：地表的矿物、岩石由于风化作用使其分解、破碎，在运动介质作用下，被剥离原地的过程。根据产生剥蚀作用的营里特点不同，剥蚀作用可以划分为：河流、地下水、海洋、湖泊、冰川、风等剥蚀。按方式不同又可分为：物理、化学、生物剥蚀作用三种。河谷三要素：谷底、谷坡、河床（河槽）。分为：V形谷、U行谷和碟形谷。18.喀斯特地形（岩溶地形）：通常把在可溶性岩石地区发生的以地下水为主（兼有部分地表水的作用）对可溶性岩石进行以化学溶蚀为主、机械冲刷为辅的地质作用以及由此产生的崩塌作用等一系列过程称为岩溶作用或喀斯特作用，形成的地形称为岩溶地形或喀斯特地形。19.风的剥蚀作用：是指风以其自身的动力及其所携带的沙石对地表岩石的破坏作用，它是一种存机械的破坏作用，按作用方式可分为吹蚀（吹扬）作用和磨蚀作用。20.冰川搬运特点：固体搬运即载移，搬运能力很大；冻结在冰体内的岩石碎块不能自由移动，彼此间很少摩擦和撞击，只是岩块与岩壁之间的摩擦；具有较大的压力。21.成岩作用：由松散沉积物转变为沉积岩的过程称为成岩作用。由沉积物经成岩作用形成的岩石称为沉积岩。成岩作用方式有三种：压实作用、胶结作用、重结晶作用。压实作用：沉积物在上覆水体和沉积物的负荷作用下，水分排出、孔隙度降低及体积缩小的过程。压实作用是使碎屑物质，特别是粘土沉积物成岩的主要因素。胶结作用：从孔隙溶液中沉淀出的矿物质（即胶结物）将松散的沉积物粘结成为沉积岩的过程。是使碎屑沉积物成岩的关键。重结晶作用：是指在温度、压力的影响下，沉积物中矿物组分部分发生溶解和再结晶，使非晶质变为结晶质，细晶粒变为粗晶粒，从而使沉积物固结成岩的过程。第三章、造岩矿物22.矿物：矿物是在各种地质作用中形成的天然单质或化合物。它们具有一定的化学成分和内部结构，从而具有一定的形态、物理性质和化学性质；它们在一定的地质和物理条件下稳定，时组成岩石和矿石的基本单位。23.晶质矿物：矿物的内部质点（分子、原子、离子）在三维空间呈有规律的周期性重复排列而构成格子状构造，且反映出固定的几何外形。非晶质矿物：矿物的内部质点排列无规律（不具有格子状构造），也没有规则的几何外形。晶体：凡内部质点在三维空间呈周期性重复排列（格子状构造）的固体称为晶体。非晶质体：内部质点在三维空间不作周期性重复排列的固体。24.双晶：两个或两个以上的同种晶体按一定的对称规律形成的各种规则连生体，称为双晶。接触双晶、穿插双晶、聚片双晶。25.矿物的主要物理性质：（1）光学性质：颜色：矿物吸收可见光后呈现的颜色（自色、他色、假色）；条痕：矿物粉末的颜色；光泽：矿物表面反射光线的能力（金属光泽、半金属光泽、金属光泽（金刚光泽、玻璃光泽、）、油脂光泽、珍珠光泽、丝绢光泽和土状光泽）透明度：矿物允许可见光透过的程度（透明矿物、半透明矿物、不透明矿物）。其透明程度与矿物的大小厚薄有关。（2）力学性质：矿物受外力作用（敲打、刻画）后所表现出的性质，包括硬度、解理与断口、延展性、弹性和脆性等。硬度：指矿物抵抗外力刻画、压入、研磨的能力。摩氏硬度计：滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、正长石、石英、黄玉、刚玉、金刚石。解理与断口：矿物在外力的作用下按一定方向破裂并产生光滑平面的性质叫做解理。裂成的光滑平面叫做解理面。沿任意方向破裂后所出现的各种不规则的断面叫做断口（贝壳状断口、锯齿状断口、参差状断口、平坦状断口）。极完全解理、完全解理、中等解理、不完全解理、极不完全解理。脆性：极易破碎，不易弯曲。用刀尖刻画产生粉末。如：方解石等延展性：易发生塑性变形，用刀尖刻画产生划痕，不产生粉末，如自然金、自然铜。弹性：受外力变形，外力取消后恢复原状的性质。如：云母，屈而能伸挠性：受外力变形，外力取消后不能恢复原状的性质。如：绿泥石，屈而不伸。（3）矿物的其它物理性质：相对密度（轻级4）。磁性、电性、发光性 26.矿物的分类：自然元素矿物、硫化物及其它类似化合物矿物、氧化物及氢氧化物矿物、含氧酸盐矿物、卤化物矿物（1）石英：柱状或锥状晶体，柱面上有横纹，集合体有晶簇状、粒状、致密块状，无色或乳白色、紫、烟灰、黑等色，晶面为玻璃光泽，断口为油脂光泽，透明至半透明，硬度7，无解理，贝壳状断口。较稳定，不溶于酸（氢氟酸除外）可以分为显晶质和隐晶质，显晶质有紫水晶、烟水晶、黄水晶、蔷薇石英、蓝石英、乳石英、砂金石等。隐晶质有石髓（玉髓）、碧玉、蛋白石鉴定特征：六方柱及晶面横纹，典型的玻璃光泽，很大的硬度，无解理，贝壳状断口及端口上有油脂光泽。（2）长石：正长石：肉红、褐黄、浅黄色，玻璃光泽、透明，硬度6，两组完全解理，解理面之间呈直角。产于岩浆岩和变质岩中。微斜长石：化学成分与物理性质与正长石相同，晶体形态也类似，但是两组解理面之间的夹角为8940，因其近似于90度而得名。产于岩浆岩和变质岩中。斜长石：细柱状或板状，白到灰白色，解理面上具双晶纹，小刀刻不动。（3）方解石：锤击呈菱形碎块，小刀易刻动，遇稀盐酸强烈起泡。（4）.白云石：与方解石相似，遇热的或浓盐酸才起反应。（5）白云母：假六方柱状或板状或片状，无色透明，含杂质则带他色，玻璃光泽，解理面为珍珠光泽，有一组极完全解理，可劈成薄片，薄片有弹性。绝缘及隔热性很好。，（6）黑云母：褐色或黑色，有时微带浅绿至深绿色，不具绝缘性，其它与白云母相似。较白云母易风化形成氢氧化物和粘土物质。（7）绿泥石：晶体呈片状或板状，集合体呈鳞片状，也有鲕状和致密块状。颜色为浅绿至深绿色，玻璃光泽或油脂光泽，解理面上为珍珠光泽。具及完全解理，能使晶体裂成薄片，薄片具有挠性。（8）海绿石：绿色、细小圆粒状、沉积岩中的共生矿物。（9）高岭石：土状、性软、粘舌，具有可塑性（10）蒙脱石：隐晶质、土状集合体，白色或带浅红、浅绿、浅蓝色，具油脂光泽，干燥时无光泽，吸水体积膨胀和强烈的吸附性。（11）黄铁矿：晶体为立方体或五角十二面体及其聚形，晶面上有三组彼此垂直的平行条纹，浅黄色、条痕绿黑色，硬度较大（小刀刻不动），无解理，燃烧时有硫磺臭味。（12）赤铁矿：片状或板状集合体的赤铁矿叫镜铁矿，钢灰色，樱红色条痕，金属光泽，不透明；鲕状、肾状、块状或粉末状集合体为沉积型赤铁矿，暗红色，樱红色条痕，半金属暗淡光泽。（13）磁铁矿：铁黑色，条痕黑色，强磁性，金属或半金属光泽，不透明。（14）褐铁矿：铁黑或黄褐色，条痕黄褐色（15）石盐：立方体晶形，集合体呈粒状或块状，味咸，燃烧有黄色火焰。（16）石膏：一组及完全解理，可裂成薄片，形态为板状或纤维状，硬度低，指甲可以刻动。（17）重晶石：板状晶形，硬度小，完全解理，相对密度大，不溶于酸。（18）普通角闪石：绿黑色、长柱状晶体，相交成124的解理。（19）普通辉石：绿黑或黑色，近八边形短柱状，两组解理近垂直。（20）橄榄石：橄榄绿色、玻璃光泽、硬度高。第四章、岩浆岩与变质岩27.按SiO2的等质量分数可以将岩浆岩分为4类。超基性岩：SiO245%；基性岩45%SiO252%，中性盐52%1000粗砾粗砾岩1000-100中砾中砾岩100-10细砾细砾岩10-1砂状粗砂粗砂岩1-0.5中砂中砾岩0.5-0.25细砂细砂岩0.25-0.1粉砂状粗粉砂粗粉砂岩0.1-0.05细粉砂细粉砂岩0.05-0.01泥状粘土（泥）粘土岩0.0143.砾岩根据砾石的磨圆度分类：砾岩、角砾岩，砾岩与角砾岩之间的过渡类型可称为砾岩-角砾岩；根据砾石成分分类：单成分砾岩、复成分砾岩；根据砾岩在剖面中的位置分类：底砾岩、层间砾岩；根据成因分类：海（湖）砾岩、河成砾岩、洪积砾岩、冰川角砾岩44.砂岩砂岩的命名，当某种胶结物占岩石总量的50%-25%时，定名为“质”表示；当胶结物含量为10%-25%时，以“含”表示。主要的砂岩类型有：石英砂岩、长石砂岩、岩屑砂岩、杂砂岩。45.粉砂岩碎屑物质成分叫单纯，以稳定组分石英为主；长石较少，多为钾长石，其次为酸性斜长石；岩屑极少或无，白云母较多。46.粘土岩粘土岩由粘土矿物组成，是分布最广的沉积岩，约占沉积岩含量的60%。粘土矿物主要有：高岭石、蒙脱石、伊利石、绿泥石，其次是含水高岭石、拜来石、水铝英石等。它们决定粘土岩的性质。47.火山碎屑岩火山作用的产物是火山岩，它包括熔岩、次火山岩和火山碎屑岩。岩浆溢出地表凝结而成的岩石称为熔岩；岩浆上升到地表附近（没有益处地表）凝固而成的岩石叫做次火山岩；火山喷发所产生的同期碎屑物，在陆上或水下堆积并固结形成的岩石称为火山碎屑岩。在成因上具有双重性：其一，此类岩石的物质来源主要是地下熔浆，与相应的熔岩有密切关系；其二，其搬运和沉积机理与沉积岩的形成方式类似，并具有陆源碎屑岩的结构构造特点。所以，归属尚不统一，有的把它归为沉积岩，有的则归为火成岩。火山碎屑岩的成分：岩屑（岩石碎屑）、晶屑（晶体碎屑）、玻屑（玻璃碎屑）。火山碎屑岩的结构：按粒径大小划分，目前较为 通用的粒级划分为：集块（粒径大于100mm）、火山角砾（粒径100-2mm）、火山灰（粒径2-0.01mm）、火山尘（粒径小于0.01mm）。专属性的火山碎屑结构有：集块结构（火山集块含量大于50%）、火山角砾结构（火山角砾结构含量大于75%）、凝灰结构（火山灰含量大于75%）。火山碎屑的构造：层理、斑杂构造、平行构造、假流纹构造。有时还有气孔构造、杏仁构造、火山泥球及豆石构造。火山碎屑岩的颜色：浅红、紫红、嫩绿、浅黄、灰绿等，是野外鉴别火山碎屑岩的重要标志之一。48.碳酸盐岩碳酸盐岩的成分：（1）矿物成分：主要由白云石和方解石两种碳酸盐组成。（2）化学成分：碳酸盐岩的主要化学成分有：氧化钙、氧化镁和二氧化碳，其余氧化物有二氧化硅、氧化钛、氧化铝、氧化亚铁、氧化钾、氧化钠、水等。碳酸盐岩的构造：（1）叠层石构造（2）鸟眼构造（3）示顶底构造（4）缝合线构造（5）虫孔及虫迹构造碳酸盐岩的结构：（1）粒屑结构：与波浪和流水有关的碳酸盐岩，常常具有粒屑结构，即有颗粒、泥晶基质、亮晶胶结物组成；（2）生物骨架结构；（3）晶粒结构；（4）残余结构。碳酸盐岩的结构分类：（1）福克的石灰岩分类方案，基本上是一个三端元的，可以分为：异化颗粒，相当于通常所说的颗粒；微晶方解石泥或简称微晶，相当于通常所说的灰泥或泥晶；亮晶方解石胶结物或简称亮晶。（2）等哈姆的石灰岩分类方案：是两端元的分类方法，把颗粒-灰泥石灰岩分为四类：颗粒岩、泥质颗粒岩、颗粒质泥岩、泥岩碳酸盐岩的主要类型：内碎屑灰岩、鲕状石灰岩、生屑灰岩、藻粒石灰岩、泥晶或微晶灰岩；晶粒灰岩和生物礁灰岩。49.煤和油页岩（1）煤的组分及煤的光泽类型煤的基本组成单位为煤炭组分：即镜煤、亮煤、暗煤、丝炭镜煤：黑色、光泽强、均一、性翠，贝壳状断口，在煤层中常呈透镜状或条带状产出，大多厚几毫米到1-2厘米；丝炭：灰黑色，外观似木炭，具明显的纤维结构和丝绢光泽，疏松多空，性脆，染手，常扁平透镜体沿煤的层面分布，大多厚1-2到几毫米；亮煤：光泽仅次于镜煤，均一程度不如镜煤，表面隐约可见微细纹理；暗煤：灰黑色，光泽暗淡，致密，坚硬而有韧性。煤的光泽类型有4种：光亮型煤、半亮型煤、半暗型煤及暗型煤（2）煤的物理性质：颜色：有深灰、浅黄、褐、灰绿、黑色不等，通常为黑色；条痕色：光泽；相对密度、硬度；断口；裂隙煤的灰分是指：完全燃烧后剩下来的残渣，主要是由煤中各种矿物质组成。挥发分是指把煤放在与空气隔绝的条件下加热，从煤中分解出来的焦油蒸汽和气体，如：氮、氢、甲烷、二氧化碳、硫化氢以及其他化合物。煤的粘结性是指煤在密闭的条件下加热到一定温度后，能够熔融、粘结在一起形成焦块的性质。煤的发热量是指单位重量的煤完全燃烧时放出的 ，又称热值，通常以J/Kg表示。成煤的条件：有大量植物的持续繁殖，生物遗体不被全部氧化分解。成煤的阶段：泥炭化作用阶段、泥炭的成岩作用阶段、变质作用阶段。50.油页岩：是指主要由藻类及一部分低等生物的遗体经腐泥化作用和煤化作用而形成的一种高灰分的低变质的腐泥煤。第六章 古生物基础知识51.古生物分类由大到小为：界、门、纲、目、科、属、种52.地质年代单位：宙、代、纪、世、期、时地层年代单位：宇、界、系、统、阶、时间带53.化石作用：（1）根据生物演化建立地层系统和地质年代表；（2）确定地层年代、划分对比地层；（3）推断古地理、古气候；（4）研究构造问题；（5）阐明矿产成因及分布规律，为勘探开发提供衣服；（6）为月、地系统演化研究提供资料。54. 临近灭亡时保存下来的化石叫孑遗化石；生物发生初期保存下来的化石为先驱化石。残余至今的孑遗生物叫活化石。第七章 地层学的基本原理和方法55.地层与岩层的区别就在于地层具有时间的含义，在地层层序中有一定的位置。某一时期形成的岩层称为该时期的地层。产油的地层即为油层，产煤的地层即为煤层。岩性在纵向上的规律变化反映了水体变深的过程，从空间分布来看新沉积地层的分布范围超过了下伏较老地层的分布范围，这种现象叫做超覆。新地层超过老地层分布范围的地带称为超覆区。在超覆区内越来越新的沉积地层向陆地方向发展，逐渐超越下面的较老地层，新地层直接覆盖于盆地周缘的剥蚀面上（其间缺失部分地层），称为超覆不整合。56.沉积旋回：成因上有联系的、地层的岩性或岩石组合按一定的生成顺序在剖面上有规律的叠覆现象称为沉积旋回。如：砾石砂岩粘土岩石灰岩。局部地区小规模的岩性特征按一定顺序规律叠覆的现象称为沉积韵律，如岩石的力度由粗到细或由细到粗。人们常常将沉积韵律的规律性叠覆称为沉积相旋回，简称沉积旋回。57.相对地质年代的确定方法：化石层序率、切割率、地层层序率等生物学方法和岩石学方法。判断地层层序的关键是判断各岩层的顶底面，确定岩层顶底面、恢复地层层序的标志主要有古生物、岩性、地质构造等。绝对地质年代（同位素地质年龄）的测定方法：钍铀铅法、铷锶法、钾氩法、放射性碳法、裂变径迹法等。58.年代地层单位：宇、界、系、统、阶、亚阶 地质年代单位：宙、代、纪、世、期、亚期 岩石地层单位：群、组、段、层 生物地层单位：生物带、延线带、间隔带、谱系带、组合带、富集带 磁性地层划分：极性带 层序地层划分：巨层序、超层序、沉积层序、体系域、副层序年代地层单位：是指在特定的地质时间间隔内形成的岩石体。59.地层代号：阶的代号一般是在统的右上角用阿拉伯数字注以该阶段在统内所处位置的顺序号，如上二叠统吴家坪阶的代号是P31组的代号是在统的代号下角加小写斜体组名汉语拼音第一个字母（在一个统内，组名汉语拼音第一个字母重复时，较新组的代号是在第一个字母后再加一个与第一个字母最接近的紫银字母），如在松辽盆地K1q和K1qn分别代表下白垩统泉头组及其上的青山口组；段的代号通常是在组的代号右上角用阿拉伯数字注以该段在组内所处位置的顺序号，如泉头组第四段的代号是K1q4。60.地层划分对比的方法（1）岩石学方法岩性法：根据岩性特征划分地层利用标志层划分对比：首先是研究地层剖面中稳定沉积层的分布规律。弄清其分布范围，在没有标志层的情况下，可以选择具有某个特征的多个单元层的自然组合作为复合标志层；根据地层结构划分对比：沉积旋回反映了地壳运动、古地理环境及沉积作用的规律性变化，所以沉积旋回是划分和而建立地层单位的重要依据。同一沉积区或构造区同一时期形成的沉积旋回性质形同或相近，所以沉积旋回是地层对比的重要一句。接触关系在地层划分对比中的应用：一段沉积间断时间较长的不整合面上常有底砾岩，或灰质铝岩、铁质岩，它们常常有标志层的作用，称为地层划分的极好界限。地球物理和地球化学方法：可从不同侧面反映地下岩石的物质组成、结构、构造等岩性特征、岩石组合及其中所含的流体。在油气勘探中较常用的地球物理方法有地震、测井。地球化学分析主要是对岩层中的某些化学元素、微量元素及它们的同位素作定量或半定量分析，然后根据化学元素的含量变化及不同层位的比例关系划分地层。（2）生物地层学方法：是通过逐层采集化石，将含有不同化石的地层划分开，并根据化石的时代属性确定地层层位。含有相同化石或含有同时代化石的地层是同时形成的；不同时代的地层含有不同的化石。通常用的生物学方法有：标准化石法、化石组合法、生物演化法、古生态学方法、百分统计法等。（3）事件地层学方法：根据地球演化进程中，某种突发的作用力或异常因素所导致的自然界剧烈变化的短期现象，研究岩石体中保存的突然事件的标志、规模、性质及成因，进而对地球上的相关层状岩石体进行划分和对比。（4）年代地层对比的方法：年代地层对比是论证不同地区相应地层的地址年龄及它们在年代地层表中所处的位置是否相当。主要方法有：同位素测年法、生物学方法、磁性地层法、气候学方法等。第八章 构造地质61.岩石与其他固体物质一样，当它们受到外力作用发生变形时，必然会在岩石内部产生与作用力（外力）相平衡的内力或附加内力。作用域单位面积上的内力称为内力；地壳中单位面积上的内力就是地应力。倾斜的产状要素：走向、倾向、倾角岩层产状的计记录方式：倾向倾角，如NE503062.褶曲的几何要素：核部和翼部、转折端、枢纽、轴面、轴迹、脊和脊面63.褶曲的分类（1）根据褶曲轴面产状和两翼岩层产状分类：直立褶皱、斜歪褶皱、倒转褶皱、平卧褶皱、翻卷褶皱（2）根据褶曲的转折端形态分类：圆弧褶曲、箱形或屉形褶曲、尖棱褶曲、扇形褶曲、挠曲和构造阶地（3）平面上的褶曲形态分类线状褶曲：褶曲沿长轴方向延伸很远，褶曲长轴和短轴之比大于10:1长轴褶曲：褶曲长短轴之比为10:1-5:1短轴褶曲：褶曲长短轴之比为5:1-3:1穹窿：长短轴之比小于3:1的背斜构造鼻状构造：褶曲枢纽的一端抬起，另一端下倾。在地质图上的岩层分界线和构造图上的等高线，表现为枢纽下倾端闭合，抬起端敞开。构造盆地：长短轴之比小于3:1的向斜构造，褶曲面从四周向中心倾斜。（4）剖面上的褶皱形态复背斜和复向斜：巨大的背斜或向斜褶曲，其翼部被次一级褶曲复杂化，这些次一级褶曲的轴向与大褶曲的轴向一致。这种巨大的背斜和向斜褶曲分别称为复背斜和复向斜。隔挡式和隔槽式褶皱：背斜与向斜褶曲发育的不同，背斜上凸明显突出，向斜非常平缓而开阔，称为隔挡式组合。相反，向斜下凹明显突出，背斜平坦而开阔，称为隔槽式组合。64.断裂构造：地壳中岩石或岩体受地应力的作用，当应力达到或超过岩石的强度极限后，岩石发生脆性破裂，其完整性和连续性被破坏，产生破裂面，从而形成断裂构造。如果破裂面两侧没有发生明显的位移，则成为节理；沿破裂面产生了明显的位置移动，称为断层。65.原生节理：成岩过程中形成的节理，如岩浆冷凝、收缩形成的岩浆岩节理；次生节理：成岩后发生次生变化形成的节理，分为非构造节理（如风化节理）和构造节理。66.节理与相关构造的分类：（1）根据节理与所在岩层产状的几何关系分类：走向节理：节理走向平行于岩层走向倾向节理：节理走向垂直于岩层走向斜向节理：节理走向斜交岩层走向顺层节理：节理面平行于岩层层面（2）根据节理与褶皱轴的几何关系分类：纵节理：节理走向平行于褶皱轴线横节理“节理走向垂直于褶皱轴线斜节理：节理走向斜交褶皱轴线（3）根据节理的力学性质分类：剪节理和张节理剪节理特征：产状稳定，沿走向或倾向延伸较远；节理面平直、光滑，常见有擦痕和磨光面；节理面一般紧闭，不被矿脉填充，若被填充，则脉宽均匀一致，脉壁较为平直；遇砾石时常切割砾石；常呈共轭“”型节理、棋盘格式等规则组合形式。张节理特征：产状不稳定，沿走向或倾向延伸不远，且产状常有变化；节理面粗糙、凹凸不平，一般没有擦痕和磨光面；节理面张开，常被矿脉填充，脉宽不均匀，脉壁凹凸不平；遇砾石时一般绕砾石而过；其平面组合一般呈不规则状或树枝状。67.断层的几何要素：断层面、段盘、位移断层面：岩面或岩层被断开、滑动的破裂面称为断层面。可以是平面和曲面，用走向、倾向、倾角来确定其空间位置即断面产状。段盘：断层面两侧沿断层面发生位移的岩块称为段盘。位移：断层两侧岩块相对移动的距离的泛称。68.断层的分类（1）按断层与所在岩层的几何关系分类：走向断层：断层走向平行于岩层走向倾向断层：断层走向垂直于岩层走向斜向断层：断层走向斜交岩层走向顺层断层：断层面平行于岩层层面。（2）按断层与褶皱的几何关系分类：纵断层：断层走向平行于褶皱轴向横断层：断层走向垂直于褶皱轴向斜断层：断层走向斜交褶皱轴向（3）按断层两盘相对运动方向分类：正断层：上盘相对下降、下盘相对上升逆断层：上盘相对上升，下盘相对下降。断层倾角大于45的逆断层一般称为高角度逆断层，有人也称冲断层；倾角小于45的低角度逆断层称为逆掩断层。规模巨大且上盘沿波状起伏的低角度断层面作远距离推移（数千米至数百千米）逆断层称为辗掩断层，或称为逆冲推覆构造、逆段推覆构造（推覆体）平移断层：断层两盘基本上沿断层走向作相对水平运动，又称走向互动断层。根据断层两盘相对滑动方向，平移断层又有右行（右旋）和左行（左旋）之分。当垂直断层走向观察时，对盘向右方滑动（即顺时针方向旋转）者为右行平移断层；反之，对盘向左方滑动（即逆时针方向旋转）者称为左行平移断层。69.断层的剖面组合类型阶梯状断层：由数条走向大致平行、倾向相同的正断层组成，各正断层的上盘沿同一方向依次下降，组成阶梯状组合。地堑与地垒：地堑是由两条或两条以上走向大致平行、倾向相对的正断层组成，中间岩块为位于中心的两条断层共同的下降盘，常常形成负地形；地垒是由两条或两条以上走向大致平行、倾向相背的正断层组成，中间岩块位于中心的两条断层共同的上升盘，常常形成正地形。地堑和地垒有时相间排列，相伴产生。形成地垒和地堑的断层并不都是正断层，有时可以是逆断层，只不过没有正断层普遍。叠瓦式断层：是由一系列产状相近的逆冲断层组成，其上盘依次向上逆冲，断面呈跌瓦式组合。70.断层的野外识别（1）构造线的不连续：构造线或地质体沿走向突然中断或错位，是断层存在的直接标志。（2）地层的重复和缺失：断层的活动常常造成地层的重复和缺失（3）断层面（带）的构造特征：断层面是断层存在的直接标志，断层活动会在断层面上形成断层擦痕、摩擦镜面和阶步等构造现象。(4)断层附近的构造现象：断层活动常使断层面附近的岩层发生塑性变形和脆性变形。塑性变形常形成牵引构造或牵引褶皱、派生褶皱或次级小褶皱；脆性变形常形成羽状张节理和羽状剪节理以及次级小断层。（5）地貌标志：如断层崖和断层三角面，山脊被错段或断开，水系突然改向或平直延伸、线状或串珠状分布的湖泊、洼地和泉水及温泉等，可能是断层存在的重要线索或间接标志。71.地层的接触关系（1）整合接触：一个地区保持稳定下降，沉积作用不断进行，沉积物就会连续不断地一层层堆积下来，这样，不同时代形成的一套地层接触关系就是连续的，这种接触关系成为整合接触。（2）不整合接触：一个地区沉积了一套地层，之后又上升露出地面并遭受剥蚀，造成较长时间的沉积间断，然后又重新下沉接受沉积，则在先后沉积的地层之间缺失了某一时期的地层，造成上下地层时代的不连续。上下地层之间的这种接触关系成为不整合接触。平行不整合：是指不整合面上下两套岩层的产状要素基本一致。在上升过程中地层没有发生明显的褶皱或倾斜，只是露出水面造成沉积间断并遭受剥蚀，直至该区重新下沉，接受新的沉积。角度不整合：是指上下两套岩层之间不仅缺失部分地层，而且上下地层的产状也不相同。其形成过程概括为：下降接受沉积褶皱上升（常伴有断裂活动、岩浆活动、区域变质）沉积间断、遭受风化剥蚀-再下降接受沉积。其它形式的不整合：局部不整合与区域不整合：局限于局部地理范围，由局部构造因素引起的不整合叫局部不整合；分布于较大区域的不整合叫区域不整合，二者仅是相对的概念。超覆不整合：当沉积盆地相对下降，水体及沉积范围不断扩大。造成海、湖的边缘地带新地层超越老地层的分布范围，而且直接覆盖在盆地边缘的剥蚀面上，形成超覆不整合。嵌入不整合：在起伏较大的不整合面上，新岩层填充在局部低凹处，就像嵌入在老地层之中，这种现象叫做嵌入不整合。侵入接触（不整合）及沉积接触（不整合）：前者是指岩浆侵入地壳后，围岩与侵入岩的解除关系；后者是指时代较新的沉积岩层直接沉积在古老的火山岩系之上形成的解除关系。72.不整合的识别（1）沉积不连续，缺失某些地层（2）角度不整合，上下两套岩层的产状有明显的差别（3）不整合面上下岩性突变（4）不整合面附近富集铁、锰、铝等沉积矿产（5）不整合面上下两套地层的构造变形强弱程度不同，一般说来不整合面以下的老地层经受多次构造变动，构造变形较为强烈、复杂。有时两套地层的构造线方向迥然不同。此外，两者的岩浆活动和变质作用都存在较大的差异。73.同沉积背斜：是指在沉积盆地整体沉降、接受沉积的同时，由于局部隆起形成的沉积岩层的背斜构造。其形成过程是沉积、隆起、变形同时进行，在局部隆起区形成沉积岩层，并因存在垂向上的作用力和压实作用，导致岩层发生弯曲变形，从而形成背斜构造。74.同沉积背斜的特征：（1）顶部岩层厚度小，两翼岩层厚度大。（2）单层厚度横向变化的岩层中，同一岩层横向上常常存在岩性及岩相的变化。顶部岩性粗，为浅水相沉积，向两翼岩性逐渐变细，过渡到深水相沉积。（3）背斜构造幅度下部大、上部小；两翼岩层倾角下部陡、上部缓。（4）同沉积背斜构造面积和构造幅度大、圈闭条件好、储集层发育、生储盖组合配置好以及靠近油气源、形成时间早等有利条件。75.潜山披覆构造：是一种符合的构造类型，由不整合面以下的潜山和不整合面以上的沉积盖成形成的披覆构造组成。76.同生断层：又称生长断层或同沉积断层，是指在沉积过程中长期发育、逐渐生长起来的断层。这种断层的形成于沉积同时发生，即边沉积、边断裂，并且往往控制沉积作用。同生断层的统特征：（1）下降盘的地层厚度明显大于上升盘的地层厚度，同一层位下降盘地层厚度与上升盘地层厚度之比值称为生长指数。生长指数越大反映断层的同生活动越强烈。（2）断层的落差（或断距）随着深度的增加而增大。（3）同生断层的断层面通常具有上陡下缓的犁式断层特征。（4）同生断层的下盘常发育滚动背斜（又称逆牵引背斜或反牵引背斜）和反向断层。（5）同生断层形成的滚动背斜和断块构造等多种构造圈闭，具有形成时间短、距油源近，生储盖组合良好等有利于油气聚集的条件，因此能形成油气十分丰富的油气藏。77.底辟构造是指地下高韧性岩体在构造应力的作用下，或者由于岩石物质间密度差异所引起的浮力作用，向上流动并挤入上覆岩层之中而形成的各种构造，因此也有人称为“挤入构造”。底劈构造包括刺穿底劈和隐隐刺穿底劈。78.地槽：是地壳上活动强烈的地区。该区曾接受巨厚的沉积；褶皱变动和断裂变动剧烈、规模大、类型多，褶皱常呈紧闭线型，断裂多为走向逆断层、逆掩断层；与其伴生的岩浆活动强烈，从基性到酸性，从侵入到喷出都有；区域变质作用复杂而强烈等。79.地台：是指地壳上相对稳定的地区。地台最重要的特点是具有双层结构，下层称基底，上层称盖层，两者为不整合接触。盖层由沉积岩组成，厚度薄、岩相变化不大。地槽和地台内部构造单位的划分：一级二级三级四级五级地台（陆台）隆起区（带）凸起凹陷穹褶穹断凹褶凹断山间凹陷（内部凹陷）褶皱束断皱束背斜向斜穹窿挠曲地垒地堑地盾（轴）垄断区（带）台背斜隆皱区（带）台向斜坳陷区（带）台皱带坳断区（带）坳皱区（带）地槽系（褶皱系）中间地块山前拗陷地槽（皱褶带）地背斜地向斜（复背斜）（复向斜）边缘拗陷地向斜：是地槽中的负向单元，早期强烈下降，后期褶皱隆起，岩浆活动、变质作用都很强烈。地背斜：是地槽中的正想单元，长期相对隆起，缺失沉积或有较薄的沉积，岩浆活动、变质作用也发育。边缘凹陷：是指地槽回返后，在于地台交界处形成的坳陷，它是地槽与地台之间的过渡单元。80.地质构造的基本表示方法：地质图、地质剖面图和立体图解。地质图：是指以不同颜色、符号，按一定比例尺将地面或地下地质构造垂直投影到平面上的图件。81.构造鼻：又称褶皱鼻、背斜鼻。是在大、中型背斜或缓倾斜的单斜构造上出现的一端倾伏而另一端不闭合的呈鼻状的次级短轴背斜。82.单斜岩层的识别：产状变化不大，构造等高线平行或大致平行，分布密度较均匀，尽在产状有变化的局部地方。等高线会发生弯曲或疏密不均的现象，且各等高线的高程向同一方向或减少。可以确定单层岩层的产状，其方法是：用垂线连接任意两条构造等高线，则由埋藏浅（海拔高度大）的点指向埋藏深（海拔高度小）的点的方向就是该处地层的倾向；量得两点间的图上距离。再除以比例尺就得海拔高度小两点的实际水平距离，两等高线的海拔高差就是两点间的实际垂向距离，然后根据三角形原理距可求出地层倾角。83.褶皱构造的识别（1）背斜构造的识别：正常的背斜构造的特点是地层自轴部向两翼倾斜，即地层层面海拔自构造轴部向两翼逐渐降低，所以构造等高线海拔数值，自轴部向外变小。构造等高线大致与轴线平行，但背斜两端倾没时，由于地层走向改变，构造等高线改变方向，并圈闭起来。对于圈闭的背斜构造，海拔最低的一条圈闭等高线所包围的面积，称为构造的闭合面积，该等高线的高度与构造最高点的海拔高度差，称为闭合度。（2）向斜构造的识别：正常的向斜构造中，地层自两翼向轴部倾斜。因此，在构造图上等高线海拔数据由轴部向外增高，其情况恰恰与背斜相反。在构造图上，背斜相当于正向构造。在海拔最高点处用“+”号表示，向斜相当于负向构造用“-”号表示。84.断层在构造图上的表现特征：构造等高线发生错断，断层面上缺少等高线，构造图上有一块空白区；因为断层面与其两盘的地层各有一条交线，所以除直立断层外，构造图上每一段曾均有两条断层线。85.构造平面图的编制：（1）构造标准层的选择：构造标准层在电测图上应有明显的特征，易于识别；标准层在全区内分布稳定，利于对比；标准层应能反映开采目的层的构造形态。一般选择油（气）层顶、底界面或油（气）曾附近泥岩、页岩、凝灰岩等标志层作为构造标准层。如果是多油（气）层，应在油（气）层中间部位选择标准层。（2）构造标准层的划分：熟悉取