構造成巖作用研究現狀及展望

袁靜，俞國鼎，鐘劍輝，董志芳，謝君，單康

1.中國石油大學(華東)地球科學與技術學院，山東青島 266580 2.青島海洋科學與技術國家實驗室，海洋礦產資源評價與探測技術功能實驗室，山東青島 266071

長期以來，盡管人們已經認識到在沉積盆地儲層的形成與演化過程中沉積作用是其基礎，成巖作用和后期構造作用是其關鍵，但有關變形構造與巖石化學組分變化之間相互關系的研究只限于高溫變質領域[1-2]，在沉積盆地這方面的研究到進入本世紀才引起人們的重視[3]。

20世紀七、八十年代，國外學者開始關注并研究砂巖中的變形條帶、裂縫及張開—閉合構造等變形構造，并在變形構造形成機制、流體流動過程及流動樣式、成巖作用特征及其對構造與成巖演化響應等方面取得了一系列重要進展[4-10]；近年來礫巖、泥巖，尤其碳酸鹽巖中的變形條帶也開始受到人們的重視[11-14]。Laubachetal.[3]在總結前人研究成果的基礎上，首次明確提出構造成巖作用(structural diagenesis)這一概念，強調變形構造或變形過程與沉積物化學變化之間的相互關系研究的重要性。

中國學者主要在我國中西部盆地開展了構造應力對儲層物性的影響、構造—成巖耦合背景下的儲層演化及裂縫有效性評價等方面的相關研究[15-21]，逐漸認識到構造作用在儲層演化過程中扮演著重要角色。壽建峰等[22]提出砂巖動力成巖作用，強調將儲層置于盆地動力環境(沉積—熱—構造—流體)中探討其成巖演化。李忠等[23]是國內最早報道砂巖儲層中變形構造的學者之一，指出變形條帶對砂巖儲層物性及流體活動有重要影響，并將其與沉積盆地成巖作用的動力機制相聯系[24]。張金亮等[25]指出構造成巖作用有益于開拓深部盆地研究的新思路，為深層碎屑巖儲層提供新的研究方向與攻關點；曾聯波等[26]也強調構造成巖作用研究在深部致密儲層研究中的應用潛力與價值。鄔光輝等[27]對塔里木盆地下古生界碳酸鹽巖中的變形條帶進行了研究，指出變形條帶經成巖改造后滲透率得到明顯改善，可為成巖流體提供有效滲流通道。袁靜等[19,28]則對庫車坳陷大北和迪那氣田中新生代與構造裂縫有關的成巖現象和儲層致密化過程進行了探討，其中對大北氣田中生界致密砂巖膠結作用及其與構造裂縫關系的研究是國內對深部砂巖儲層構造成巖作用最早的專文報道。

從成巖作用研究發展歷史角度來看，自二十世紀90年代以來，成巖作用研究進入“成巖過程及動力機制研究階段”，當前的成巖作用研究已非沉積巖石學單一學科所能包容，而是具有強烈的學科交叉特點[24]。構造成巖作用的正式提出和國內外學者不約而同地將構造變形、變位和沉積儲層的演化與分布的關系作為焦點研究正體現了構造活動格架下的成巖作用過程不僅成為揭示沉積盆地油氣儲層演化與分布規律的新思路，也是揭示沉積盆地成巖作用動力機制的重要途徑。

有鑒于此，本文對構造成巖作用的定義與內涵、其典型產物變形條帶與裂縫的主要特征及其對流體流動的影響以及變形構造成巖作用特征及其對構造與成巖演化過程的指示等方面的研究進展進行梳理與總結，并對構造成巖作用在中國含油氣盆地的應用與研究現狀進行了回顧，在此基礎上為我國構造成巖作用研究的未來發展態勢進行預測并提出建議，旨在拋磚引玉，為進一步推進沉積盆地儲層成巖作用動力機制研究、形成機理研究乃至沉積盆地動力學研究提供新的思路。

1 構造成巖作用的定義與內涵

構造成巖作用(structural diagenesis)是構造地質學與沉積學的交叉研究領域，引導人們將研究視角從高溫變質領域轉向相對低溫的沉積盆地的構造和成巖現象中。不同于只關注流體與巖石骨架反應過程的傳統成巖作用研究，構造成巖作用將變形過程或變形構造也納入了儲層成因與演化研究。Laubachetal.[3]指出構造成巖作用主要研究變形過程或變形構造與沉積物化學變化之間的相互關系。曾聯波等[26]將其定義為沉積巖層從松散沉積物到固結形成沉積巖石及之后的過程中所發生的構造和成巖相互作用。

由于構造作用除形成變形構造以外，往往還具有壓實效應以及形成流體超壓等大尺度變形效應。參考國際經典釋義[3,26]，考慮國內外研究現狀，筆者將構造成巖作用定義為構造作用、構造和非構造成因的變形構造和變形效應與沉積物(巖)成巖變化之間的相互作用。這一定義有兩層含義。其一，構造成巖作用并非構造作用與成巖作用簡單地耦合，而是強調構造作用→成巖作用的正向研究與成巖作用→構造作用的反向研究，既重視變形過程(變形構造)及構造作用引起的大尺度變形效應對成巖作用的影響，也重視成巖產物對變形及成巖過程的響應(圖1)。其二，構造和非構造成因的變形構造(如軟沉積物變形構造及砂巖脈等)以及與這些構造相關的成巖作用都屬于構造成巖作用的研究范疇。

變形過程或變形構造通過改變儲層的滲流能力、物質遷移方式等影響成巖作用過程；與變形過程或變形構造相關的成巖產物的礦物巖石學特征、地球化學特征及流體包裹體特征則能提供成巖流體來源、遷移方式以及構造活動時間、期次及活動速率等重要信息[29]。構造變形作用貫穿沉積盆地演化及沉積物成巖作用的整個過程，考慮到變形條帶與裂縫是構造成巖作用的典型產物，也是影響成巖作用非均質性與油氣開發產能的主要變形構造，且目前研究程度相對較深入，本文主要對這兩者的特征及其成巖作用研究方面的進展進行梳理與總結。

圖1 構造成巖作用主要研究內容示意圖Fig.1 Schematic diagram of structural diagenesis

2 主要變形構造及其對成巖作用的影響

2.1 變形條帶

2.1.1 分類

變形條帶(deformation bands)一詞由來已久，Aydin于1978年首次將其引入砂巖變形研究中[30]，并從動力學觀點出發將砂巖中的變形條帶分為壓實帶(compactional bands)、單剪帶(simple shear bands)、擴張帶(dilation bands)、壓實剪切帶(compactional shear bands)及擴張剪切帶(dilation bands)5類[31]。Fossenetal.[4]綜合考慮變形條帶礦物學特征、顆粒粒徑、顆粒形狀、分選、膠結程度、孔隙度及應力狀態等因素依據形成機制將砂巖中的變形條帶分為解聚帶(disaggregation band)、層狀硅酸鹽帶(phyllosilicate band)、碎裂帶(cataclastic band)以及溶蝕—膠結帶(solution and cementation band)4類，并總結了前人有關變形條帶的巖石學特征、幾何特征、物性及其對流體流動的影響等方面的研究成果(表1)。成因分類中的解聚帶對應于動力學分類當中的單剪帶；碎裂帶的產生除了剪切分量外，還需要一定的壓實分量，因此其大致對應于壓剪帶[32]。

Aydin[30]的動力學分類方案與Fossenetal.[4]的成因分類方案各有優缺點。前者的分類方案能反映變形條帶形成的主要動力學過程，但沒有考慮變形條帶的礦物學、顆粒粒徑、分選及膠結狀態等影響儲層形變特征的一系列因素。而后者的分類方案所考慮的因素是影響流體滲流的主要因素，對于成巖作用、油氣成藏及油氣開發等方面的研究更具實用意義，但其不能反映變形條帶形成的動力學過程；層狀硅酸鹽帶在實際研究過程中可能相對少見，溶蝕—膠結帶則更多是對前期變形條帶的改造[33]，將其單獨列為一類是否合適值得進一步商榷。此外，兩者的分類方案都只是針對砂巖的，涉及不同巖性的更加合理與完備的分類體系尚有待建立。

2.1.2 變形條帶特征

早期研究認為變形條帶一般形成于高孔砂巖中，可發育于裂谷環境、沉積物滑塌及底辟構造等多種構造背景以及非構造背景下[4]；往往密集排列于斷裂兩側，遠離斷裂變形條帶的密度呈明顯降低的趨勢，說明變形條帶的形成與斷層活動之間存在成因聯系[34]。事實上，變形條帶除普遍存在于各種拉張或擠壓構造背景下的高孔隙砂巖中外，也廣泛存在于碳酸鹽巖中[11-12,35-36]，泥巖及礫巖中的變形條帶也偶有報道[13-14]。

與砂巖中的變形條帶相比，碳酸鹽巖中的變形條帶厚度一般較薄。研究表明上覆地層壓應力產生的壓溶作用在變形條帶形成過程中起了重要作用[11,35]。碳酸鹽巖顆粒分選程度、球度以及粒間超大孔孔隙度等是控制碳酸鹽巖中變形條帶形成的重要因素[35]：弱膠結高孔顆粒灰巖中易產生壓實條帶；分選好、低黏土基質含量、緊密排列的細粒灰巖中易發生壓溶作用而產生縫合線構造。不同構造背景下的碳酸鹽巖變形機制可能有所差別。Rotevatnetal.[36]對拉張構造背景下碳酸鹽巖中的變形條帶進行了研究，指出拉張背景下壓溶作用對變形條帶形成的貢獻相對較小；生物灰巖不易形成變形條帶。

變形條帶之間可以相互轉化，隨著硅酸鹽礦物含量的增加，解聚帶可轉變為層狀硅酸鹽帶[4]；溶蝕帶也可以轉變為壓實帶[37]。變形條帶厚度較小，一般為毫米級至厘米級，厚者可高達幾十厘米，薄者甚至須借助高分辨率掃描電鏡才能識別[38]。與圍巖(儲層中未變形區域)相比，變形條帶一般表現為低孔低滲[39](表1)，但也可能表現出較高的滲透率，為成巖流體提供滲流通道，對前期膠結物進行溶蝕[40]。擴張帶形成初期的物性可能好于圍巖，由于后期的膠結作用使得物性變差[41-42]。

2.1.3 變形條帶對流體流動的影響

變形條帶對流體流動過程及動力學的影響目前尚有爭議，除與變形條帶的厚度、滲透率、變形條帶數量、流體相態(單一油或水相、油水兩相)及毛管壓力等因素有關外(表1)，還與變形條帶的原始組分[41]、空間組合關系[43]、類型[44]及其形成之后的成巖改造等因素有關[27,33]。

Parnelletal.[45]認為變形條帶是否影響流體流動過程取決于流體活動與變形條帶形成之間的相對時序關系。Fossenetal.[46]認為變形條帶對流體流動的影響主要取決于K/KDB(圍巖滲透率與變形條帶滲透率之比)以及變形條帶三維空間上的連續性；考慮到K/KDB一般較小，且變形條帶連續性較差，他們認為其對流體流動的影響較小甚至可以忽略。Rotevatnetal.[47]通過野外觀測與數值模擬研究了變形條帶厚度變化對流體流動的影響，證實變形條帶彼此之間以及變形條帶與圍巖之間的滲透率差以及變形條帶的平均厚度是決定其有效滲透率的主要因素。Rotevatnetal.[48]進一步通過兩相流(水驅油)流體模擬，證實變形條帶局部滲透率降低會引起流體流動的復雜化，造成水驅前緣不規則，降低波及系數；上述影響在低滲透儲層中表現的尤為明顯。除此之外，變形條帶空間組合關系對其是否可作為流體運移遮擋層也有重要影響，不同延伸方向的變形條帶空間上呈相互切割接觸時對流體流動的影響較小[49]。碎裂帶形成過程中可能伴隨多次擴張作用，因而可作為流體滲流通道[50]。

變形條帶對流體流動的影響比較復雜，除與上述影響因素有關外，可能還與流體流動方向與變形條帶延伸方向、變形條帶形成時間等因素有關。當流體流動方向與變形條帶延伸方向呈高角度斜交時，變形條帶對流體流動的影響相對較大；反之，則影響可能相對較小。變形條帶形成的時間越早，后期構造及成巖作用對其疊加改造越復雜，其對流體流動的影響就越復雜。

2.1.4 變形條帶對成巖作用的影響

變形構造對成巖作用具有明顯的控制作用。變形條帶與圍巖之間的物性差異影響了成巖作用過程中成巖流體的分布及物質遷移過程，導致不同變形條帶之間或變形條帶與圍巖之間在成巖產物的巖石學(顏色、成分及結構等)及成巖特征等方面存在明顯差異。已有部分學者通過研究證明某些變形條帶曾經是成巖流體的優勢運移通道。Parryetal.[51]認為Navajo紅色砂巖中白色變形條帶系還原性流體沿變形條帶提供的滲流通道運移時對高價鐵離子的淋濾而成，并通過物質平衡計算出了參與成巖反應所需的流體體積。Exneretal.[33]認為維也納盆地Matzen油田碎屑巖儲層中的碎裂帶在演化初期經歷了孔隙度短暫增大的過程，為內源流體提供運移通道，形成了順層分布的膠結物。

表1 變形條帶形成機制分類及其特征、識別標志、物性及對流體活動的影響(據Fossen et al.[4]修改)

2.2 裂縫

2.2.1 主要特征

當作用于巖石的應力超過其抗破裂強度時，巖石發生破裂產生裂縫。從時間上看，裂縫的形成可能要晚于變形條帶。根據形成機制及裂縫面兩側巖石的運動學特征，可將裂縫分為張裂縫與剪裂縫兩種[52]；根據傾角可裂縫分為垂直裂縫、高角度斜交裂縫、低角度斜交裂縫及水平裂縫[53]；根據發育規模可將裂縫分為宏觀縫(macrofracture)與微裂縫(microfracture)[54]。

裂縫廣泛存在于碎屑巖[55-56]及碳酸鹽巖儲層中[57-58]，泥巖及頁巖中相對不發育。裂縫的形成、發育規模及幾何學特征受沉積作用、成巖作用、構造作用、受力巖層所處的構造部位及巖層厚度等多種因素的控制[59-61]。沉積相帶是決定巖石后期變形行為的基礎條件，相對來說高能環境下的沉積產物以剛性變形為主，更易于產生裂縫。成巖作用在很大程度上改變了巖石的力學性質，進而對后期巖石的變形行為及過程產生重要影響。如Lavenuetal.[60]認為受早期成巖作用改造的碳酸鹽巖(沉積物)即使遭受后期構造運動也不易產生裂縫。巖層厚度與裂縫發育程度一般呈負相關關系。溫度除影響沉積物(巖)的形變特征外，還對裂縫幾何學特征有重要影響。相關研究表明裂縫粗糙度隨溫度升高呈現低溫階段(20 ℃～100 ℃)緩慢增大，中溫階段(100 ℃～500 ℃)緩慢減小，高溫階段(500 ℃～800 ℃)迅速減小至基本穩定的階段性特征[62]。

2.2.2 裂縫對流體流動的影響

開啟的裂縫是儲層，尤其是低孔低滲儲層中流體運移的優勢通道。Parsons[63]是最早關注裂縫中流體流動特征的學者之一，其率先對流體流動、裂縫開度及滲透率之間的關系進行了研究。裂縫在形成之后往往經歷成巖作用與構造作用等一系列改造[64-65]，其開度及連通性發生變化，從而對流體流動過程及動力學產生復雜的影響[66]；因此可以說成巖流體對裂縫的改造與裂縫對流體流動過程及動力學的影響是兩個相互影響的過程。Laubachetal.[67]認為通過現今應力場預測有效裂縫的方法存在偏頗，強調成巖改造對裂縫有效性的影響，建議人們通過裂縫與圍巖的成巖歷史預測有效裂縫。Wennbergetal.[68]同樣強調成巖改造對裂縫水力學特征的影響，他通過結合巖芯與露頭對碳酸鹽巖中裂縫的水力學特征進行研究，指出裂縫中的流體呈集中式而非分裂式流動，也就是說流體往往沿極少數優勢通道進行運移，絕大多數裂縫為無效通道。

2.2.3 裂縫對成巖作用的影響

裂縫的產生對成巖過程具有重要意義。一方面裂縫影響成巖系統封閉性[69]。隨著儲層埋深逐漸增大，成巖系統趨于封閉，物質遷移受到極大限制，裂縫的產生將封閉成巖系統激活為開放成巖系統，促進了溶蝕物質快速而高效地排出，有利于次生孔隙的產生[70]。另一方面裂縫影響成巖流體的流動過程及波及范圍，對成巖作用非均質性產生重要影響[71]。裂縫是成巖流體的高效滲流通道，成巖流體沿裂縫運移過程中對裂縫進行溶蝕改造，形成溶蝕擴大縫，并對巖石骨架或前期粒間膠結物進行溶蝕，產生新的次生孔隙[19]。當條件合適時，自生礦物析出形成裂縫充填物。Emmanueletal.[72]通過研究認為介質的孔隙大小對自生礦物的溶解度有明顯的控制作用，孔徑控制溶解度理論(PSC)可較好地解釋成巖流體流動過程中大孔隙及裂縫中自生礦物的沉淀。裂縫被膠結物完全充填時則失去滲流能力[73]，張開—閉合構造、裂縫膠結物搭橋以及未完全充填裂縫則仍可作為成巖流體運移通道影響成巖作用[74-75]。

3 變形構造成巖特征及其對構造與成巖演化過程的指示

與變形構造相關的成巖作用特征可指示成巖作用過程及構造演化。Buschetal.[40]注意到位于英國Cumbria的Eden半地塹二疊系發育巖石學及成巖作用特征明顯不同的兩種類型的變形條帶：一類呈灰白色，另一類呈米黃色。通過微觀觀察他們認為研究區經歷過兩期變形條帶的形成以及伴隨該過程的兩期不同成因的流體運移。Paganonietal.[76]對阿拉伯Abu Dhabi油田下白堊統碳酸鹽巖中的縫合線構造成巖作用進行了研究，認為縫合線構造曾是構造擠壓期熱流體與烴類的運移通道。

微裂縫及其中充填的膠結物記錄了構造及成巖演化的重要信息。微裂縫是構造活動的產物，其本身可反映古應力狀態[9]。不同期次與產狀的裂縫中充填的膠結物類型、地球化學特征及流體包裹體特征保留了流體來源、理化特征及成因信息，也為了解不同成因流體混合情況提供了重要信息[77]。膠結物是成巖流體性質、來源及演化歷史等重要地質信息的承載者；確定自生礦物之間的穿插與接觸關系及形成序列不僅是成巖作用研究的基礎，同時也是地球化學及流體包裹體等示蹤方法必須解決的關鍵問題。同位素保存了有關流體成因及自生礦物析出時的理化條件等重要信息[78-81]，是恢復古流體活動的有力工具。包裹體中封存的古流體是最理想的流體示蹤劑。一方面包裹體測溫數據能記錄成巖流體活動時的溫度背景或熱液活動信息[82-83]，另一方面包裹體分析能提供流體成分、鹽度及壓力等諸多信息[84-85]。

隨著裂縫的多次開啟與伴隨該過程的流體活動及多期膠結物充填形成張開—閉合構造(crack-seal structure)[5](圖2)，其內充填的膠結物記錄了成巖流體活動特征及小尺度的構造活動信息，這些構造信息往往是常規構造分析方法無法獲得的。Beckeretal.[29]通過聯用高分辨率掃描電鏡與陰極發光技術(SEM-CL)確定了微裂縫中充填的膠結物期次(圖2)；通過包裹體測溫與激光拉曼光譜確定了膠結物中流體包裹體的成分以及被捕獲時的物理化學條件，在此基礎上結合埋藏史背景精確確定了微裂縫的開啟時間、活動期次及速率。Vandeginsteetal.[86]在構造成巖作用研究思路指導下運用同位素地球化學方法對落基山脈西卡爾加里地區褶皺沖斷帶古流體來源及運移情況進行了調查，研究結果表明該地區Laramide擠壓期以擴散遷移的內源流體流動為主，抬升期則以高速水平對流遷移的大氣水為主。近期研究發現亞地震尺度(米級)碳酸鹽巖露頭中發育的裂縫—充填構造對縱波(Vp)各向異性有較好的響應，表明地球物理方法將有助于挖掘多期構造活動疊加影響下的儲層裂縫開啟—閉合歷史[87]。

圖2 根據SEM-CL照相結果繪制的張開—閉合構造。裂縫多次開啟形成寬約0.6 mm的微裂縫，在此過程中發生了多期流體運移，形成石英膠結物 (I～V代表石英膠結物的期次)(據Becker et al.[29])Fig.2 Image of crack-seal structure mapped according to photograph revealed by integration of high resolution SEM and CL. Cracks opened many times to form a micro-crack width of 0.6 mm, during the process multi-stage fluid migration and formation of quartz cement (I-V represents stages of quartz cement) (after Becker et al.[29])

本文僅就目前構造成巖作用的主要研究對象——變形條帶與裂縫的特征、成巖作用及其構造—成巖響應進行了簡要總結。事實上，軟沉積物變形構造與砂巖脈等變形構造的成巖作用研究價值同樣不可忽略。已有學者注意到軟沉積物變形構造成巖作用研究在恢復沉積物變形過程方面有著重要的意義[88-89]；與變形條帶及微裂縫一樣，針對砂巖脈的構造成巖作用研究對揭示成巖流體流動及儲層演化過程具有同樣重要的意義[90]。

4 構造成巖作用在中國含油氣盆地的應用

盡管構造成巖作用是最近才出現的概念,中國學者已在塔里木、鄂爾多斯、四川、渤海灣等多個含油氣盆地深層系開展了相關研究，取得重要進展，開拓了深部盆地研究的新思路，有效地推動了油氣勘探與開發。

構造成因裂縫(包含斷裂)廣泛發育于我國各個含油氣盆地，在很大程度上改善了儲層儲集性能。裂縫一方面增加了儲層的儲集空間，另一方面為成巖流體提供了高效滲流通道，增加了成巖作用非均質程度[91-92]；裂縫與不整合面附近往往是次生孔隙發育優勢帶[92-96]。裂縫對碳酸鹽巖儲層的改造作用尤為明顯，構造裂縫將各類儲集空間聯系起來形成的復合儲集系統往往是有利的儲集層段[97-99]。隨著埋深增大，儲層致密化程度越來越強，裂縫成為儲層中的重要儲集空間，裂縫的發育也是改善致密儲層儲集滲流能力的主要因素之一[100-102]。

與裂縫相關的多層式充填構造為恢復儲層經歷的改造作用及其相對時序提供了寶貴信息，開始引起人們的重視。這種構造與裂縫多次開啟與充填有關，當屬張開—閉合構造。袁靜等[28]研究認為大北氣田白堊系儲層裂縫中充填的微晶方解石、原油裂解產物及亮晶方解石依次記錄了早期碳酸鹽膠結、發生于50 Ma左右的液態烴充注及其逸散過程及晚期碳酸鹽膠結。馮明友等[103]運用同位素測試、流體包裹體測溫等技術手段，并結合地層埋藏史對四川盆地川北地區寒武系筇竹寺組鈣質結核裂縫中充填的膠結物進行了研究，認為裂縫中充填的四期膠結物分別指示了早期脫水、烴源巖早成熟期生烴、加里東構造運動抬升釋壓及深埋藏期硫酸鹽熱還原作用事件。

相對于(微)裂縫，變形條帶相關研究要薄弱的多。李忠等[23]對庫車坳陷中新生界碎屑巖儲層構造應變特征進行了研究，強調構造作用對成巖作用及儲層演化的重要性，提出從應變角度認識變形條帶是研究儲層形成與分布的重要途徑。目前關于這方面的研究報道還很少[27]，且只針對塔里木盆地。值得注意的是變形條帶并不是擠壓應力作用下的特有產物，拉張應力作用下同樣可以發育變形條帶。變形條帶可能廣泛發育于我國含油氣盆地，并對儲層流體活動及成巖作用過程有重要影響[26]，在未來研究中應給予足夠的重視。

構造擠壓對我國中西部盆地儲層演化過程具有雙重影響。我國中西部盆地經歷了多期構造擠壓作用，側向擠壓在形成裂縫改善儲層儲集性能的同時，也加劇了儲層的壓實效應。側向構造擠壓引起的壓實作用可能是我國中西部盆地儲層致密化的主要因素之一。研究表明，四川盆地川西坳陷側向構造擠壓約造成11%的減孔量[16]，塔里木盆地側向壓實減孔量介于1.9%～12%[15,19,104]。另外，側向構造擠壓是四川盆地、塔里木盆地及準噶爾盆地超壓成因機制之一，甚至是形成超壓的主要因素[105-107]。超壓的形成不僅有效地減緩了壓實效應，還促進了溶蝕作用與超壓裂縫的形成，有益于原生孔隙的保存與次生孔隙的形成[19,108]。

5 展望與建議

(1) 構造成巖作用勢必成為未來盆地和儲層研究的重點與熱點。在20世紀80年代萌生的成巖流體研究與近期出現的構造成巖作用研究的催生與推動下，儲層成巖作用研究正在經歷研究方法由粗略向精細，研究思路由靜態向動態，所涉及的學科由單一的沉積學向地球化學、沉積學、流體動力學及構造地質學等多學科交叉融合等一系列轉變。構造—成巖格架約束下的成巖作用研究將使人們對沉積盆地動力學過程、流體流動過程及儲層成因與演化等方面的認識更加全面與深刻，因此，構造成巖作用勢必成為沉積地質學家與構造地質學家共同感興趣的研究領域，成為未來盆地和儲層研究的重點與熱點。

(2) 構造成巖作用研究思路將成為恢復盆地演化歷史的有力工具。變形構造及與其相關的成巖產物記錄了變形構造形成時期、期次及活動速率等構造信息，也記錄了流體成因、流動樣式等成巖作用信息以及變形過程與成巖作用之間的時序及相互關系。含油氣盆地深層系經歷了多期構造作用，形成多期次、多尺度變形構造，為恢復沉積盆地演化提供了實證。借助高分辨率顯微設備開展構造成巖作用研究，所揭示的構造信息的尺度與精度可為儲層及盆地構造演化歷史提供寶貴信息。

(3) 構造成巖作用研究深入開展亟待建立更全面、合理的變形條帶分類體系。作為構造成巖作用主要研究對象之一的變形條帶研究最早始于高孔砂巖，因此目前較為系統的變形條帶分類只是針對砂巖，且分類的依據和出發點也不相同；其他巖性尤其是碳酸鹽巖中變形條帶的發現更是對現有的分類方案提出了新的要求。碳酸鹽巖與砂巖在成因、組分及成巖過程等方面差異懸殊，其在漫長的演化歷史中更易受到構造控制下的相關流體活動與深埋藏成巖作用的影響，因此其變形行為及形成的變形構造與砂巖存在較大差別。此外，碳酸鹽巖與砂巖中的變形條帶在巖石力學性質、孔滲性、滲流能力及成巖作用過程等方面可能存在較大的差別。故而亟須建立將動力學、形成機制及巖性等因素綜合考慮的新的變形條帶分類體系。

(4) 變形構造識別與空間分布預測是構造成巖作用研究的基礎，也是致密儲層研究的重點。變形構造空間分布及其對流體流動的影響直接決定了儲層成巖作用非均質性、儲層致密化過程以及油氣田開發過程中的產能；未來應加強變形構造，尤其是變形條帶與裂縫的空間分布預測及其對流體流動影響的研究。對變形構造空間分布預測既要重視巖芯尺度的變形構造及與其相關的成巖作用、流體包裹體及地球化學研究，也要重視野外露頭同類變形構造的空間分布狀態及其成因的研究。宏微觀結合明確變形構造與流體流動之間的相互關系與作用有利于對地下裂縫型儲層的有效性進行預測。

(5) 與軟沉積物變形構造、砂巖脈及縫合線等變形構造相關的構造成巖作用研究應受到重視。目前主要針對變形條帶與裂縫開展構造成巖作用研究，事實上，與軟沉積物變形構造、砂巖脈及縫合線等變形構造有關的構造成巖作用研究價值與實際意義不容忽視。如，與同沉積變形構造有關的構造成巖作用研究為恢復沉積物，尤其是震積巖及各類重力流沉積物的成因與沉積過程的動力學提供了解釋基礎；縫合線構造與砂巖脈同樣能提供構造控制下的儲層成巖演化的相關信息。

(6) 構造成巖作用研究在我國尚處于起步階段，發展空間很大。當前，中國學者在我國諸多含油氣盆地開展了構造成巖作用研究，主要就構造作用對儲層的機械效應開展了較為深入的研究；與化學變化有關的構造成巖作用研究則處于現象表征的起步階段。變形構造或與其相關的成巖產物所蘊含的構造及成巖信息尚有待挖掘，相關的科學問題也尚待解決。今后應加強不同尺度的構造成巖作用研究，力求實現從定性到定量，從現象描述到形成機理的飛躍，以揭示構造—流體耦合機制為發端，深入研究流體—巖石相互作用效應，推進儲層成巖動力學過程和沉積盆地動力學研究。

6 主要認識

(1) 構造成巖作用主要研究構造作用、構造和非構造成因的變形構造和變形效應與沉積物(巖)成巖變化之間的相互作用，變形構造的成巖作用及形成這些構造過程中所發生的成巖作用都屬于構造成巖作用的研究范疇。

(2) 構造成巖作用為人們提供了在構造—成巖格架下探討儲層演化的新思路，有助于挖掘沉積盆地低溫條件下成巖與構造演化等諸多信息。構造成巖作用研究往往能獲得常規構造研究方法無法獲得的小尺度構造信息，能為恢復儲層乃至盆地演化歷史提供寶貴信息。

(3) 構造成巖作用是一個新生的研究領域，仍有很多問題有待深入研究。碳酸鹽巖及泥巖中的變形條帶、軟沉積物變形構造、砂巖脈及縫合線等變形構造以及變形構造空間分布預測是未來研究的重點。

(4) 當前我國構造成巖作用研究取得了不菲的成績，但與國際同行仍存在一定差距。在未來研究工作中一方面要兼顧東部盆地，做到東西部盆地均衡發展；另一方面工作重心要適當地向與構造作用有關的化學成巖作用研究傾斜。