柴达木盆地东部石炭系页岩展布及裂缝发育特征

【摘要】随着页岩气勘探程度的不断深入，柴达木盆地东部石炭系作为盆地勘探的新层系，引起了足够的重视。因此本论文通过解剖柴东石炭系页岩的分布、构造及沉积演化等特征，深入研究了石炭系页岩构造裂缝的发育特征及形成期次。论文初步查明了柴东地区石灰沟为页岩最有利发育区，主要沉积相有潮坪相、泻湖相、沼泽相和局限台地相沉积4种。主要岩相分为硅质页岩、钙质页岩、炭质页岩和粉砂质页岩4种。论文统计分析了ZK1-1钻井岩芯页岩段117条裂缝的发育状况，高角度裂缝占总数的85.47%，其中被方解石充填的占35%；而低角度裂缝则基本全部未被充填。岩芯裂缝长度最大值为40cm，最小值为3cm，且在10cm时概率最大达50%。裂缝张开度较小时为0.2mm-1mm，较大时可超过5mm，最大值为7mm。在柴东石灰沟两个石炭系页岩露头上观测到126条构造裂缝，以裂缝发育数量而言，主要是高角度构造缝(70％)，其次是垂直裂缝(16％)和低角度构造缝(14％)，水平裂缝发育甚少。另外以裂缝长度而言，78%为超大裂缝（>20cm），13%为大裂缝（10-20cm），9%为中裂缝（4-10cm），观察到的小裂缝极少。并对每个露头的裂缝按方向进行了分组，均分为了两组：第1个露头发育75条裂隙，两组倾向倾角分别为225.71°∠49.11°、103.31°∠68.49°，迹长均值分别为0.388m、0.55m，迹长标准差分别为0.4902m、0.334m，一维密度分别为11.429条/m、10条/m。第2个露头发育51条裂隙，两组倾向倾角为226.82°∠7.46°、98.78°∠90.00°，迹长均值分别为0.827m、0.291m，迹长标准差分别为0.4827m、0.2644m，一维密度分别为14.667条/m、2.333条/m。在此基础上以露头1为例，利用JIONT-OKY软件做出了三维裂缝网络模型，更加直观的描述了研究区页岩裂缝的发育特征。通过野外地质调查和井下岩芯观测，将柴东石炭系页岩发育的裂缝分为了构造缝、成岩收缩微裂缝和有机质演化异常压力缝三种类型。并推测出研究区构造裂缝分为海西晚期和燕山早期两期，海西晚期在NE-SW向最大主应力控制下，形成了倾向为NE-SW向的裂缝；燕山早期在EW向挤压应力作用下形成了倾向为EW向的裂缝。
【作者】赵艳；
【导师】于青春；
【作者基本信息】中国地质大学（北京），水利工程，2014，硕士
【关键词】柴达木盆地东部；石炭系；页岩；裂缝特征；裂缝期次；

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