深层-超深层碳酸盐岩储集体是油气勘探的新领域，并在我国中西部沉积盆地中（埋深4500-8000m）展示出良好的远景。然而，这类碳酸盐岩储集体具有埋深大、构造演化复杂等特点，相应导致了工程钻井和测井资料获取难度大和地震资料品质低等问题。而后期断裂/裂缝对早期孔-洞储集体的强烈叠加及相关构造-成岩改造，成为深层-超深层碳酸盐岩储集体强非均质性的重要机制。因此高精度断裂体系的解析成为了认识这类碳酸盐岩储集体形成分布的关键。 
    在上述背景下，中科院地质地球所岩石圈演化研究室沉积学与构造地质学科组于靖波博士后与其合作导师李忠研究员及合作者针对塔里木盆地深层-超深层奥陶系碳酸盐岩开展了相关研究。他们基于断裂几何学分析，研发了通过柱面拟合求取柱面准线的曲率变化率来刻画断层的新方法（图1）。与传统的相干体及曲率属性相比，该方法对断裂更加的敏感，能够更精确指示断裂位置，且能揭示更小级别的断裂，同时能够压制褶皱等在断裂刻画是产生的影响。利用该方法，并结合钻井、测井资料，相互标定，在不同尺度上精细表征了塔中地区断裂-岩溶系统（图2）。综合研究表明，塔中广泛发育中-晚奥陶世北西西及近东西向逆冲断裂、志留-泥盆纪北东向转换断裂、二叠纪不规则走向张裂三期断裂，该区早期风化壳岩溶明显受控于北西西及近东西向断裂，而北东向转换断裂在后期碳酸盐岩的深埋构造-成岩改造过程中发挥着重要作用。

图1 断裂刻画方法示意图。（a-c）分别代表正、逆以及走滑断层，各图阴影部分均可用（d）中所示柱面进行拟合。（e）示意了利用（d）的准线a(u)来表征断层。

图2 塔中断裂-岩溶系统刻画。

    该项研究在深层断裂/裂缝精细刻画、储层分布预测以及油气运移等方面具有广泛的应用前景，此外，研究成果还对塔中地区岩溶型储层分布预测提供了重要信息。相关成果分别发表在国际著名期刊Marine and Petroleum Geology (Yu et al. Fault system impact on paleokarst distribution in the Ordovician Yingshan Formation in the central Tarim basin, northwest China. Marine and Petroleum Geology, 2016, 71: 105-118) 和Geophysics (Yu et al. An improved cylindrical surface fitting-related method for fault characterization. Geophysics, 2017, 82(1): O1-O10)。

原文链接：Marine and Petroleum Geology，Geophysics