概述内容
裂缝是很常见的一种地质构造现象，就是我们在日常生活中，在岩石露头上所见的裂缝。裂缝是由于岩石受力而出现的裂隙，但裂开面的两侧没有发生明显的位移。这与地质学上节理的概念相类似，节理是沿破裂面两侧无明显位移的断裂。因此地质学上也将这种裂缝称为节理。裂缝是岩石储集空间的重要组成部分，是油气储层中一种重要的储渗空间，同时起着沟通孔隙和渗流通道的作用。
不同学者对裂缝的分类有不同的见解，一般将裂缝按地质成因、裂缝开度、裂缝力学成因等来进行划分。根据裂缝的成因可将裂缝分为天然裂缝和人工诱导缝。天然裂缝在地质上又可分为原生裂缝和次生裂缝。原生裂缝发育主要受原生因素的控制，包括冷凝收缩缝和炸裂成因缝。次生裂缝是后期由于物理风化或化学风化等地质作用而状态发生改变，又包括构造缝、风化溶蚀缝。
裂缝分类（按地质成因）
1.原生裂缝
原生裂缝发育主要受原生因素的控制，包括冷凝收缩缝和炸裂成因缝。炸裂成因缝简称炸裂缝，是岩浆在喷发作用时形成的上拱力而发生的气液爆炸作用形成的，分布在裂缝非常发育的火山通道相和爆发相中，发育规模小，充填程度高。 冷凝收缩缝可以分为基质收缩缝和收缩节理缝。
基质收缩缝：是岩浆喷发过程中经历收缩、脱水、快速冷凝及成分分异等，最后形成的一种裂缝。长度几毫米到厘米范围内不等。
基质收缩缝（来自盖思明，2014）
收缩节理缝：由于热力散失，岩体固结成岩并产生张应力，因此发生破裂而形成的系列冷凝节理。规模较大，一般成直线分布，可以延伸几十米。
2.次生裂缝
次生裂缝包括构造缝、风化裂缝及溶蚀裂缝。
其中构造裂缝又可以按照倾角大小和形成期次划分：
按照倾角分类：
垂直裂缝：70°＜倾角≤90°，张性裂缝为主，宽 2~8mm，长度5~50cm，一组到两组，密度1条/10cm到2~3条/10cm，可被碳酸盐、绿泥石等全、半充填。
高角度裂缝：45°＜倾角≤70°，剪性裂缝为主，宽 0.3~2mm，长度可达50cm，缝密度2~3条/10cm。
高角度裂缝（左）和垂直缝（右）
低角度裂缝：20°＜倾角≤45°，宽 0.2mm左右，延伸小于10cm，缝密度一般1条/10cm，分布局限。
水平裂缝：0° ＜倾角≤20°，宽 0.2~2mm，延伸短密度小。
水平缝（左）和低角度裂缝（右）
按照形成期次分类：
早期构造裂缝：充填物钙质、硅质及泥质等，充填完全。
中期构造裂缝：充填物钙质、硅质及泥质等，充填较完全。
晚期构造裂缝：一般为未被充填。
辉绿岩裂缝填充斜长石和辉石
风化裂缝是长期暴露在地表的火山岩不断遭受风化淋滤作用形成的。常常与原生裂缝和构造裂缝互相交结。
溶蚀裂缝是火山岩内的原生裂缝和早期构造裂缝，后期接触热液发生改造而形成的。
3.人工诱导裂缝
指因为人为原因在钻井或开采过程中产生的后果使岩石产生的裂缝。
风化淋滤裂缝（左）与人为诱导缝（右）（来自盖思明，2014）
裂缝量化参数
1.裂缝的大小
裂缝的大小包括裂缝的横向延伸长度和穿切深度即高度。裂缝的长度与高度之间具有较好的正相关性，并与岩层的分层密切相关。裂缝的长度数据在地下岩层中往往不能准确获取，但是可以通过裂缝与岩层的关系的穿切关系将裂缝分为两级：一级是指穿切若干岩层的裂缝，二级裂缝是指仅局限于一个岩层内的裂缝。
2.裂缝的间距
裂缝的间距是指在同一组系内，两条平行裂缝之间的垂直距离。这里说的同一组系，是指在统一构造应力场作用下形成的、具有成因上的联系并且产状相同或相近的多条裂缝的组合。裂缝的间距变化较大，跨度可以从几毫米到几十米，它与控制裂缝形成和分布的岩层厚度有密切的关系。
3.裂缝的密度
裂缝的发育程度可以用裂缝的密度进行表征，裂缝密度与裂缝的孔隙度和渗透率都直接相关。根据测量时所用的参照系不同，可分为线密度、面密度和体积密度三种类型。其中裂缝线密度主要表征同一组系的裂缝的密度；裂缝线密度、裂缝面密度与裂缝体积密度的单位均用m-1来表示。除了裂缝体积密度是静态参数，其余都与流体流动的方向有关。
4.裂缝张开度
张开度是指在与裂缝面垂直的方向上测得的两缝壁间的相对位移。裂缝的宽度是决定裂缝渗透率和孔隙度大小的重要参数，特别是与裂缝渗透率关系很大。在实际的油藏储层中，裂缝宽度的变化往往很大，这与裂缝面受到的静岩封闭压力有关。根据大量数据显示，随着裂缝面受到的静岩压力增加，裂缝的开度呈负指数函数递减。因此，在进行裂缝宽度的分析时，应恢复地层压力至地层围压条件下。
5.裂缝产状
准确测定裂缝产状对于裂缝性储层的勘探和开发具有十分重要的意义。裂缝的产状指裂缝的走向、倾向和倾角。在油田的开采过程中，裂缝的产状对流体流动有很大的影响。利用定向岩心或测井资料可以确定裂缝的走向；裂缝的倾角可以在岩心上通过裂缝面与岩心轴线间的关系来测量。但是对于非直立的斜井，裂缝的倾角应先根据井斜资料校正。
6.裂缝有效性
通常地质上，可以用裂缝张开与闭合性质、裂缝缝壁的性质和裂缝的充填情况等因素来判断裂缝的有效性。根据裂缝的张开与闭合及充填情况，可将裂缝分为张开缝、闭合缝、半充填缝和全充填缝四类。
裂缝有效性评价表（改自王允诚等，1992）
（1）张开缝：为有效裂缝，油气可在裂缝中自由流动。裂缝宽度较大，无充填物。
（2）闭合缝：裂缝虽然无充填物，但裂缝形态为基本闭合。一些在岩心或地面露头上观察到的闭合裂缝，可能是地下充满流体的张开缝在取心至地面或构造运动导致抬升至地面时，由于孔隙压力被释放，裂缝显示为闭合裂缝。有些在地下条件下为闭合的裂缝，在油田开发注水或压裂过程中，这些裂缝也有可能被开启。因此，闭合缝的有效性不好判断。
张开缝（左）和闭合缝（右）
（3）半充填缝：裂缝未被完全充填，有部分充填物。常见的充填物有石英、方解石、沸石、白云石和泥质等。晶形通常为自形、半自形，常表现为有效裂缝。
岩心裂缝充填方解石、沸石、皂石等矿物
（4）全充填缝：裂缝有效宽度接近零，裂缝被完全充填，为无效裂缝。
全充填缝（左）和半充填缝（右）
