海相油气的运移聚集方式和途径与陆相的有明显差异

世界油气勘探经验指出，不整合面上下常常成为油气聚集的有利地带。有人认为如果把任何沉积间断都作为不整合的话，则世界上石油聚集大都和不整合面有关。因为在地层沉积间断时，通常都产生侵蚀面，在侵蚀面之上往往形成孔隙性碎屑沉积；在侵蚀面以下的致密岩石（如灰岩）则因受到溶蚀而具有孔隙性。因此在不整合面上、下形成两种不同类型的储集岩：第一种是砂质储集岩，主要为浅海相石英砂岩沉积，具有良好的分选性；第二种是碳酸盐岩储集岩，由于地下水对不整合面以下碳酸盐岩层溶蚀而形成孔隙带，孔隙带深度由地下水循环的深度来决定。一般是在不整合面以下几米到几十米，甚至可以达到几百米。这里主要对不整合面以下碳酸盐储集岩进行探讨。

世界上许多碳酸盐岩类油田都与不整合面有关，尤其是北美地台上与不整合面有关的碳酸盐生产层更多。在美国，碳酸盐岩生产层中总产量有 95%是从不整合面以下的碳酸盐岩层中采得的，主要采自古生界奥陶系岩层，其次为泥盆系、石炭系和二叠系岩层。石油常常聚集在不整合面以下的碳酸盐岩层中，主要是因为不整合面对于石油的储集提供了孔隙性，以及对石油运移提供了有利的条件。如北非的三叠、伊利兹盆地，前三叠系不整合面之上的三叠系砂岩和下伏寒武—奥陶系为油气的主力目的层。东西伯利亚库尤姆宾-尤罗布钦油田油气也主要富集在紧邻里菲系顶部不整合面的白云岩中。西内部盆地经历过多次抬升、沉降运动，形成多个不整合面，与削截不整合面、地层超覆尖灭等有关的地层-岩性圈闭占有较大比例。

由于不整合面以下的岩层会遭受风化、侵蚀和地下水的溶滤作用，使岩石的孔隙性和渗透性大大增加。在这里地下水的溶解作用是主要的，特别在潜水面附近，溶解作用比地表附近地带有利得多，因此在许多碳酸盐岩层中，孔隙带不是发生在不整合面附近，而是在不整合面以下几十米或更大的深度，这主要由当时的地下潜水面来决定。此外，由于地表的上升或下降，地下潜水面也随着变动，因此常常可以发育几个孔隙带。例如美国二叠盆地内的阿普科（Apco）油田碳酸盐岩储集岩中就有3个孔隙带。阿普科油田生产层为奥陶系埃伦伯格组，由灰黄色硅质白云岩组成，厚约240 m，储集岩由裂隙和蜂窝状孔隙所组成，由于二叠纪前的侵蚀作用使埃伦伯格组遭受淋滤，因此在基岩之上45～90 m处发育了3个孔隙带。

如果在不整合面上的海进沉积为烃源岩时，则此烃源岩与不整合面下的孔隙性碳酸盐岩层就可以形成早期圈闭。当烃源岩压实时，其中石油就很容易被挤到下面的多孔岩层中去而形成油藏。因此不整合面上的泥岩不仅可作为盖层，而且可能是烃源岩。如美国西内部盆地的俄克拉何马城油田就是一个典型例子。俄克拉何马城油田为一个北西—南东走向的背斜，东翼为断层所破坏。在密西西比纪晚期至宾夕法尼亚纪早期，形成了背斜和产生断裂，并遭受剥蚀，因此宾夕法尼亚系底面为一显著的不整合。宾夕法尼亚系底部的切罗基页岩覆盖在多孔性的奥陶系灰岩和砂岩之上，因此形成了良好的圈闭。

图2-49 区域不整合数与含油气组合数（a）及储量集中度（b）相关图

综上所述，说明不整合面对于碳酸盐岩层中油气运移和聚集能提供以下有利的条件：①由于不整合面易遭风化、侵蚀和地下水的溶解作用，使岩石的孔隙性和渗透性大大增加，其深度由潜水面深度来决定；②不整合面上的沉积为烃源岩时，石油可以向下运移。其下伏碳酸盐岩层中的孔隙带可以形成早期圈闭。烃源岩既可作为母岩，又可作为盖岩，圈闭形成愈早，对石油聚集愈有利；③不整合面不仅可以将不整合面上下的烃源岩和储集岩互相连通起来，也可以将不整合面以下的烃源岩和储集岩连通起来，因为不整合面与下伏岩层之间常有一夹角，不整合面可以作为油气运移的通道。

许多产油盆地在地层剖面中至少有一个以上的不整合面存在。随不整合数增多，含油组合数也增多，造成油气分散。研究表明不整合数以最早烃源岩形成后不超过 3 次为佳（图2-49）。了解不整合面以下地质结构情况比较有效的方法是编制不整合面以下的古地质图。把古地质图和一些孔隙带及油气显示等资料进行综合分析，常常导致许多著名油田的发现。