构造地质学是研究岩石圈内地质体的形成、形态和变形构造作用的成因机制，及其相互影响、时空分布和演化规律的地质学分支学科。构造作用或构造运动常是其他地质作用的起始或触发的主要因素，因此，构造地质学说通常也就成为地质学的基本学说。
    
狭义的构造地质学一般限于形变和变形机制方面的研究。构造学或大地构造学是对区域性宏观构造演化史的研究，也是构造地质学的组成部分。狭义的构造地质学与构造学相辅相成，前者的研究是区域构造演化的具体内涵，而后者则是前者变形机制的成因环境和条件的综合概括。

构造地质学最先是对构造要素，即褶皱和断裂的形态、变形组合的认识和分析，以及构造均匀域区划分带的研究，而后又结合岩石组合特征，研究演化历史和变形期次与阶段。其核心是构造演化的动力机制和成因模式，因而总与学说、假说相联系。

    构造地质学发展简史

    1859年霍尔在研究北美地质时，发现阿巴拉契亚山脉古生代沉积区具槽形特征。他把这种现象解释为因沉积重力负荷而致下沉，1873年丹纳把这种槽形构造命名为地槽，并认为是地球因冷缩而在大陆边绕出现的塌陷带。地槽概念的提出标志着现代构造地质学的起点。

    1887年贝特朗提出造山旋回的概念。1883～1909年修斯在收缩说的基础上完成巨著《地球的面貌》，书中突出了地质学的全球观点，同时还发展了沉积建造的时空分带理论，使地槽地台学说得以建立，并奠定了20世纪前半叶的地质学研究的基础。

    泰勒1910年讨论了欧亚大陆第三纪山脉弧形向南突出，1912年魏格纳有关大陆起源的论述，使大陆漂移思想形成了大陆漂移说。因此，在20年代前后，在地质学中开始了以地槽学说为代表的垂直论，与以大陆漂移说为代表的水平论有关主要构造运动方式之争，并把垂直论与大陆位置相对固定相联系，称为固定论，而水平论固有大陆长距离漂移的认识，称为活动论。

    1928年霍姆斯提出地壳以下物质热对流的假说，用以解释大陆漂移。1930～1933年哈尔曼和范·贝美伦提出的重力与波动说，解释造山物质的运动规律。

    施蒂勒1924年提出了造山期及其同时性，支持了地槽学说的造山理论。1936年他把地槽进一步划分为正地槽和准地槽，其后又把正地槽分为优地槽和冒地槽。这些研究成果都显示了构造地质学在造山作用理论与岩石建造学说等方面的重大发展，进而使地槽地台学说成为20世纪50年代地质科学的主导理论。

    在20世纪60年代，由赫斯首先提出的海底扩张说，以及由转换断层证实岩石圈运动符合描述刚体球面转动规律的欧勒定律，确立了岩石圈板块构造学，并被誉为现代地球科学理论的一次革命，从而引起对地质学中原有的基本原则和规律重新思考和再认识，也促进了构造地质学的现代化进程。

    构造地质学对地质体变形机制开展了实验和定量描述的研究。在20世纪50年代创立了构造物理学，60年代，以兰姆赛为代表，从构造形态几何学中发展了有限应变测量，提高了构造变形机制的定量研究的实践性。70年代，地球动力学的模拟实验和描述计算，扩大了构造成因机制的研究基础。

    构造地质学基本内容

    构造地质学主要研究地质体的次生构造及其成因和演化，同时也进行构造作用环境的重建和反演的研究，可概称为改造和建造。它们都是在漫长的地质历史中发生和形成，并具复杂多样的特征。

    构造地质学研究的次生构造都与内生地质作用相联系，这与地球深部作用紧密相关。岩石圈板块运动是地质构造演化的主因，所以对地质构造的研究尽管有尺度不同和目的不一的差别，但都必须着眼于全球整体的地质演化规律与特定的形成环境相结合。

    各种构造作用主要都集中在上地幔圈层以上的岩石圈内，因而岩石圈又称为构造圈。在这里，既有现今的活动构造现象，如地震可测量的板块运动向量等，也有各种已经固结了的构造，这种历史中的构造一直可追溯至38亿年以前的古老地质体中。

    持续不断的构造作用，使地表和地下各种地质体发生形变，如岩层弯曲和断裂；地表升降造成山脉、高原和盆地；地表遭剥蚀和盆地内沉积；岩浆的侵入活动和火山喷发等，它们都直接间接地由更为广泛而具体的构造运动所引起的。从矿物晶格位错至造山带的形成，不同成因环境和层次的变质作用现象，岩浆岩分带，大陆碰撞区地壳压缩隆升和邻区的盆地沉积充填，以及地质体演化发展中的构造叠加和改造等，都是次生构造。

    构造地质学也研究由构造作用决定的原生构造现象，如造山带的位置和形态、盆地的形态和分布，各种层次的变质作用与分带，不同成因的岩浆岩侵位和喷出活动条件等的本身特征，都由构造环境所决定，是由先期构造造成而又成为后继构造作用的基础。

    构造地质学与地质学一样始于对大陆地质的研究。地壳构造具双层模式特征，不同深度层次的构造变形机制、作用过程和产物有很大的不同，特别是在地下一般为 10～15公里深处的脆韧性物性过渡带上下的差别。其浅部常见脆性构造变形，构造发育不均匀；而在过渡带之下，以韧塑性均匀剪切变形为特征，各类韧性剪切构造面一般都很平缓，多强烈置换构造和透入性特征。浅部的脆性断层向下进入韧塑性带时常产状变缓。具细粒化重结晶的糜棱岩则多形成于脆韧性过渡带附近或更深些。

    构造变形的各种不同速率和长时间的作用进程，可造成地质体的穿时现象，而不同阶段的构造作用可使构造发生递进变形或叠加；它们在时空上的关系，主构造期间及递进变形期内的演化序列，又常与沉积作用或岩浆侵位相关，这种具明显对应关系的主期又称为构造热事件，它不仅是构造变形产物，也是地质阶段划分的重要标志，有重要的纪年意义。

    构造地质学强调野外实地观测。其研究精度则随科学技术的发展而迅速提高。20世纪60年代以来遥感技术的运用，对地质构造的研究产生极高的效益；采用反射地震技术研究地壳结构，并开创大陆地学断面的研究和成囤，所有这些创新技术和理论，已有可能在更广阔的范围内研究具体的构造单元、区域构造特征、水平运动和制图。

    实验室内的显微构造与组构研究、构造变形条件的温度和压力的测算、古应力场重建及古应力差值估算等已经实现。因此，构造地质研究的观测分析手段已是宏观更宏、微观更微，使不同尺度的构造有可能在成因和演化及运动学和动力学上结合得更好，研究得更深入。计算机数字模拟则又开拓了为这方面实验提供可资参考的途径。

    构造地质学的研究意义就在于认识和运用地质体的成因和运动的规律性。地质矿产资源和能源的成矿背景，控矿容扩因素都与构造演化、构造环境和成因机制紧密联系。构造地质作用更是地质灾害的发生的重要的决定因素；工程建设及减灾等环境科学问题，也与构造地质学的研究直接相关联。

隐蔽油气藏是泛指在油气勘探中难以识别和难以发现的油气藏。它不是专指石油地质界所说的非背斜或非构造油气藏，而是指那些不管什么原因形成的所有的复杂而又难以识别和发现的油气藏。

编年史
关键词：隐蔽油气藏 火山岩油气藏 复合型油气藏 水动力-岩性复合气藏 深盆气藏

各种构造被众多断层切割而形成的复杂断块，因不同的沉积作用而产生的各种砂岩体以及由于地层超覆、不整合等地质因素形成的圈闭，还有一些特殊岩体，如生物礁灰岩、火山岩体、板岩裂缝等都可能成为隐蔽油气藏。另外，往往还会由上述多种因素共同作用形成复合含油气圈闭，如断层与岩性、断层与地层超覆、不整合等。与众不同的还有岩体刺穿油气藏和水动力油气藏。前面提到的岩性与地层油气藏从广义上讲，也属于隐蔽油气藏的范畴。

胜利东辛油田是个典型的复杂断块油田。在20世纪60年代勘探初期，钻探背斜高部位，油少且稠，含油层忽高忽低、忽油忽水、忽轻忽重，探明其储量费时费力。

火山岩油气藏 包括火成岩潜山风化淋滤型和溶蚀、裂缝型油藏，单个油藏不大，形态十分复杂，勘探之初很难识别，多属勘探时的意外收获。

复合型油气藏 在我国东部屡见不鲜，如断层和浊积砂体复合油藏见于胜利油区梁家楼油田。断层切割砂砾岩体形成的油藏见于胜利东营凹陷北带盐家、坨北地区及华北冀中的大兴地区。断层和地层复合型油气藏见于任丘断块潜山油藏。

水动力-岩性复合气藏，即深盆气藏，它是在洼陷（向斜）区由水动力封盖气体而成，我国尚无典型发现。在美国圣胡安盆地和加拿大阿尔伯达盆地都发现了一些“气水倒置”的此类非常规气藏。

形成圈闭条件的构造因素、地层因素和岩性因素都受着地壳运动的控制。加上在漫长的地质历史中，地壳的每一处都经历过复杂的变化。因此，这些因素在圈闭条件的形成中都不是孤立地在起作用，只是在不同的情况不同的因素所起作用不同罢了。油气藏的分类和命名也是以形成圈闭条件的因素为主要依据进行的，并不等于这一油气藏的形成绝对没有别的因素的作用。这种情况在我们的勘探工作中经常可以看到。了解了这一点，也就更容易认识油气藏类型的复杂性。认识了油气藏和油气田类型的复杂性及其形成的客观规律，并利用这个规律去指导生产实践，才能减少盲目性。

编年史：一说生产测井，可能大家还有点点陌生。其实，平常熟知的注水剖面和产液剖面就是生产测井的一部分！

生产测井是指油田在开发过程中的测井项目和油井工程测井的总和，主要包括注入剖面测井方法，产液剖面测井方法，工程测井以及地面重复仪器测试等。

    注水剖面和产液剖面测井是生产动态测井的重要部分。利用生产动态测井所提供的注水剖面和产液剖面等资料能为确定油层渗透率在纵向上的分布特征，制定切实可行的综合调整措施，确定油田开发部署以及制定二次、三次采油方案和配产、配注方案等提供重要依据。

    注水剖面的测定确定注水剖面的测井方法较多，常见的有井下流量计法、放射性同位素载体法、示踪剂损失法、井温法等，下面分别介绍他们的测井原理。

    一、井下流量计法。井下流量计分涡轮流量计和示踪流量计两种，涡轮流量计可用于注水井，也可用于生产井，包括两相流和三相流，这里，只讨论注水井的情况。流量法是通过测量流体的流速来测得流量，从而确定注水井的注入剖面。

    涡轮流量计的主要元件是涡轮，涡轮轴上固定一个永久磁铁，其两边为感应线圈。测井时，仪器居于井筒中，可以进行点测，也可以在移动中测量，点测适合于低流量的井，一般采用集流式涡轮流量计，连续测量使用于高流量或中等流量的井，测量的是井筒的中心速度。井中的流动速度推动涡轮转动，永久磁铁随之转动，感应线圈切割磁力线而产生了一组类似于正弦信号的电脉冲信号。这些信号通过电缆传送到地面，由地面仪器接收并被转换为涡轮每秒钟转速（RPS）。RPS大小与流体流速有关。它们之间的关系称之为流动响应曲线。

    二、示踪流量计法。示踪流量计也称为示踪段塞速度法，用于测量生产井和注入井的流体速度，适用于流量低不易用连续涡轮流量计测量的流体速度。尽管这种方法在理论上同样适用于生产井，但由于它在测量流度时需要向流体中注入少量放射性示踪物质，对原油造成污染，因此在注入井中较为常用。它利用示踪剂来跟踪流体流动，通过测量射入流体的放射性示踪剂的速度来确定分层流量。常用的示踪流量计有两种：单发单计数示踪流量计和单发双计数示踪流量计。现有的井下仪，两探头的间距有1英尺、3英尺、5英尺。根据注入井的注入量大小，可选择适当的间距。在测井的过程中，仪器是停稳后点测的。速度法所用仪器的直径为11/2英寸，可以在2英寸和21/2英寸油管中进行测量，也可以通过油管在套管中测量。

    三、放射性同位素载体法。放射性同位素载体法是利用人工同位素作为示踪剂来研究采油注水状态和油水井技术状况的一种方法，是利用自然伽马测井仪，配合必要的施工和测量过程来实现的。这里所谓的示踪，就是把同位素示踪剂加入到注水井的注入流体中，该示踪剂随着流体物质的运动而运动，通过对示踪剂的跟踪测量对注入流体进行“示踪”，来判断和计算流体流经的路径、去向和流量，以达到评价注入状态和油水井情况等的目的。

    四、示踪剂损失法。该方法只使用于单探测器示踪仪，可在低流量下确定注水井吸水剖面。测井时，在所有吸水层以上一定距离处由注射器注示踪剂，示踪剂在注入流体中扩散形成示踪段塞。然后迅速将仪器下方到该示踪段塞以下，并以均匀速度上提测量，直到该仪器通过示踪段塞，伽马射线强度接近自然伽马射线强度为止。第一次测得的示踪剂放射性强度曲线接近菱形或三角形，然后再将仪器下放到示踪段塞以下，重复以上过程，直到示踪段塞消失或显示其速度为零(一般在15-20分钟以内)，这样便可得到示踪段塞随注入水流动时的伽马射线强度剖面及分布。

    五、井温法。地球是一个散热体，在未被扰动的情况下，某点的温度只是该点位置的函数，地温与深度的关系基本上一条直线，称为地温梯度线，其斜率即为地温梯度，随着地区的不同而不同，变化范围在1.1-3.60C/100m之间。由于产出流体和注入流体与地层温度有差异，在生产井和注入井中，尤其在有气体产出或地层之间有窜槽等的情况下，地温梯度线要出现不同程度的异常现象。井温测井正是利用这些现象来反映生产井和注入井的流动状态。

     井温测井方法分井温梯度测井、微差井温测井和径向微差井温测井，一般所说的井温测井指的是井温梯度测井。井温梯度测井测出的是井中流体沿井身的温度变化，微差井温测井测出的某一定距离(比如说一米)的两点间的距离，实际上就是井温梯度测井。在地温正常的井段，其基本上是一条直线，在异常处，其变化比普通测井曲线明显的多。径向微差井温测井测出的是套管上相对两点之间的温差。在管后无窜槽时，套管周围温度相同，在注入井中有窜槽时，可以清晰地分辩出来。
井温测井是应用较早的测井方法之一。其方法和设备简单，在测井中得到广泛的应用。但主要用来定性或半定量地判断产水层、产气层和吸水层，以及判断层间窜槽等。今年来，井温测井资料的定量解释受到人们的重视，并逐步得到实现。

    产液剖面的测定：生产井的产液剖面一般是在两相流动情况下测定，在两相状况下，每相流体的性质、流速和流量不同，出现了不同的流型(或流态)。由于流型的因素多，机理复杂，给各种流型及其相互转化的定量描述带来很大困难，流型对各种测井仪器的响应更是难以确定，所以，产液剖面测井解释比注水剖面测井解释要复杂得多。由于本文假设模型中各个小层物性参数不同，但同一小层内，各物性参数不变，因此，注水剖面的形状能在一定程度上反映出产液剖面的形状，所以，由于篇幅所限，本文对产液剖面的测井解释只作简单介绍，不作详细分析。

    注水剖面测井解释工作关键是确定流体流速，在产液剖面测井解释中流速和持率的确定仅仅是基础，关键问题应归结为在已知总平均流速、持率和流体性质参数的前提下，如何求解各相流体的表观速度。现有的对两相流的测井解释一般有三种方法：图版法、滑脱速度模型法和漂流模型法。

    一、图版法图版法。就是根据生产测井资料和两相流模拟实验资料作出的图版来确定各相流量。图版法反映了两相流动条件下持相率、各相表观速度、总表观速度和视流速各参数之间的关系，由求得的持率和流体总的平均速度，通过查图版可求得各相表观速度和总表观速度，然后计算出各相流量，避免了滑脱速度的估计问题。由于图版的制作需要以大量实际和实验数据为基础，我国许多油田和单位都不具有这样的实验基础和条件，因此没有制作出富有代表性的图版来。吉尔哈特公司DDL型生产解释系统提供的图板，适用范围广泛，得到的结果相对比较符合实际，许多地区和油田都采用它。

    二、滑脱速度模型法。由于油水两相流体的密度、粘度、持相率等参数不同，在两相流动时，会出现油的速度大于水的速度，出现油相相对于水相的“滑脱”现象，所产生的两相间的速度差即为滑脱速度。
  
    三、漂流模型法。1965年，Zuber和Findlay提出的漂流模型结合流型研究，已经成功地建立了气液两相流动模型，精确估计出不同流型下两相之间的滑动速度，然后准确求出各相持率。目前，国内外比较一致地认为该模型可做为生产测井解释模型的物理基础。1988年，Hasan等人提出该模型也可用于两相流动为生产测井解释。

    水泥胶结测井水泥胶结测井仪器是通过其在井下发射声波，声波在套管中形成沿套管滑行的套管中滑行的套管波，在离发射源一定距离的地方装一个接受套管波的环能器，记录套管波的声幅大小。

    若套管与水泥浆胶结良好，这时套管与水泥浆的声阻抗差别小，声耦合较好，套管波的能量容易通过水泥环向外传播，因此，套管波能量有较大的衰减，测量记录到的水泥胶结测井值就很小，若套管与水泥浆胶不好，套管外有水泥浆存在，声耦合较差，套管波的能量不容易通过水泥环向外传播，因此，套管波能量有较小的衰减，测量记录到的水泥胶结测井值就很大。

      石油和天然气是一种液体矿藏，具有极强的流动性。要形成油气藏，油气就必须先从生油层运移到储油岩石的孔隙、孔洞和裂缝中。油藏形成的这种特点决定了寻找和开采石油必须采用与金属矿或煤矿完全不同的手段。

　　在野外找矿时，可以在岩石露头上或水沟里找到一些油气苗，但这只能为人们提供寻找油气田的线索，并不意味着找到了油田。因为油气生成在很深的地下，油气苗往往是在石油向别处流动的过程中或者油藏遭到破坏时跑出来的。只根据地面地质条件，搞清究竟哪里有油显然是不够的，对于寻找海洋、沙漠、田野和城市地下的石油，则更是困难。然而，如果能把地下的岩石“搬”上来让人们看看，就可知道地下有没有石油了。取岩心正是起到了这种作用。岩心是在钻探过程中用特殊的取心钻具从地下取出的岩石样品。它如同“穿地镜”，使人们通过它而望穿地下千米地层。

　　在石油勘探阶段，岩心能够真实地反映地下地层的时代，有没有油层，油层的深度和厚度是多少，储油性能怎样，油、气、水层的相互关系怎样……通过多口钻井岩心的比较分析，还可以了解储油构造的形态，断层的性质和分布规律及其对油田的影响，油、气层分布的规律和面积。在油田开发中，通过岩心可以了解油层的开采状况，可以在实践过程中不断修改和调整开发方案，把地下更多的石油开采出来。还可以用岩心来模拟地下的条件，进行各种开发试验，得出正确开发油田的依据。

　　岩心能反映许多地质现象，如岩心上有紫红色、翠绿色、银灰色、棕色、黄色、黑色等各种色彩，有层层重叠的现象，有动植物化石，有微小的裂缝，还有密密麻麻像针尖一样大小的洞洞。岩石中的这些现象，是在漫长的地质时期内地质现象的客观实际的反映，具有重要的研究和使用价值。地质工作者最常使用的岩心柱状图就是把一口钻井的岩心用不同的符号按岩层埋藏的顺序画成的柱状剖面图。每一层岩心的岩性、电性、含油性、油层物性、层理构造及化石等各项内容都对应地标示在相应的位置上，供全面研究分析使用。

　　通常所说的地层是指在一段地质时期内在地壳中形成的一套沉积物的统称。大家知道，在漫长的地质历史发展过程中，一方面，同一地区在不同地质时期所形成的地层是不同的，是有规律地变化的；另一方面，在同一时期的不同地区，由于所处的地理环境不同，形成的地层也是不同的，也是有规律地变化的。所以，地层研究的主要内容，就是通过对各个不同地区地层的描述来对比和研究它们的相互关系，说明它们各自的特征，确定它们的形成规律。这种确定地层的生成顺序及其时代并把不同地区的地层按其时代的新老进行比较的工作，叫做地层的划分与对比。

　　岩心就是按顺序“搬”到地面上的地层。一个钻井的岩心资料是“一孔之见”，它所反映的地层也往往是不完整、不连续的。要想建立整个地区的地层顺序，就需要把不同地方的岩心剖面放在一起，互相比较，互相补充，进行综合，最后建立起一个完整的地层剖面。

　　一旦一口井中的地层层序确定下来，岩心的其他用途就派上了用场了：岩心是研究油砂体的真实形态、内部结构构造的最重要的直接资料。人们可以通过粒度分析、岩心薄片的观察鉴定、电子显微镜观察等技术手段认清油砂体的特征。这对油气的勘探开发发挥重要的指导作用。

　　勘探家利用岩心研究油层的性质，用岩心孔隙度、渗透率、含油饱和度测定来划分油层有效厚度并推断油层中含有多少石油、油层的好坏等等以获得勘探与开发的重要信息。

《石油与天然气地质学》是资源勘查工程专业本科生的一门专业基础课，也是一门应用学科，它综合性强，必须全面地运用地质学、石油地球化学、沉积岩石学、构造地质学、地史学及数学、物理等多种学科知识来阐述石油及天然气在地壳中的形成过程、产出状态及分布规律的学科，是指导石油勘探和开发的理论基础。本教学片将让你了解地壳中油气藏的形成过程及分布规律。

第一章 油气藏中的流体—石油、天然气和油田水
第二章 储集层和盖层
第三章 圈闭和油气藏
第四章 油气生成与烃源岩
第五章 石油和天然气的运移
第六章 油气藏的形成
第七章 含油气盆地与油气聚集单元
第八章 油气分布与控制因素

《石油与天然气地质学》精品课程(长江大学)教学课件：
http://dqkx.yangtzeu.edu.cn/sydz/sydi/kejianindex.htm