石油产品,包括天然气,是由远古时期的动植物遗体分解而形成的。冲刷作用将生物的遗体带到河流和靠近海岸线的地方,在那里,它们与泥和各种颗粒混合在一起。随着时间的推移,这些生物遗体被沉积物覆盖,并被其上覆的沉积物压实。久而久之,在压力和热的作用下,这些沉积物就形成了岩石。今天,石油产物常常在沉积岩层中被发现,比如砂岩、页岩和白云岩等。
石油和天然气在沉积岩的孔隙中向上、向地表运移。如果天然气或轻质石油到达地表,它们就会挥发掉。绝大多数油气从来就没有在地表聚集过。石油和天然气将在地下岩石层形成的圈闭中聚集,这些圈闭是在生成石油和天然气的沉积岩层之上形成的。
圈闭了石油和天然气的岩石层是非渗透性的岩石层,一般会在褶皱或断层的作用下形成穹隆。圈闭了石油和天然气的岩石层称为“盖层”,而该套地层统称为“圈闭”(图2.1)。
图2.1 能够保存油气沉积物的岩石层实例
a和b为一套背斜,一套大型向上隆起的沉积岩层,由褶皱形成。一套大型的向下弯曲的岩石层,称为向斜。一套圆柱形或椭圆形向上的隆起称为穹隆。c为褶皱的几部分示意图