平衡剖面技术简介PPT教案

1、平衡剖面技术简介平衡剖面技术简介 平衡剖面平衡剖面是通过分析区域构造背景，将解释剖面上的变是通过分析区域构造背景，将解释剖面上的变形构造通过几何学、运动学原理，复原成未变形形态的一种形构造通过几何学、运动学原理，复原成未变形形态的一种技术。其目的是帮助地质人员认识构造形成发育的全过程，技术。其目的是帮助地质人员认识构造形成发育的全过程，以及检验解释结果的合理性。以及检验解释结果的合理性。 一般构造解释和分析是在二维完成，体积守恒被简化为一般构造解释和分析是在二维完成，体积守恒被简化为长度和面积守恒。长度和面积守恒。 用于平衡分析的剖面必须与构造运动方向一致。用于平衡分析的剖面必须与构造运动方向

2、一致。平衡剖面基本原理平衡剖面基本原理第1页/共14页 非运动学（非运动学（静态静态）方法）方法忽略断层几何形态。忽略断层几何形态。 剪切去褶皱剪切去褶皱（适用于扩张构造背景）（适用于扩张构造背景） 弯曲滑动去褶皱弯曲滑动去褶皱（适用于挤压构造背景）（适用于挤压构造背景）运动学（运动学（动态动态）方法方法考虑断层几何形状对上盘变形的影响考虑断层几何形状对上盘变形的影响。斜剪切斜剪切（适用于扩张构造背景）（适用于扩张构造背景） 弯曲滑动弯曲滑动（适用于挤压构造背景）（适用于挤压构造背景） 断层平行流断层平行流（适用于挤压和扩张构造背景）（适用于挤压和扩张构造背景）第2页/共14页非运动学恢复算法

3、非运动学恢复算法 1 ：简单剪切去褶皱简单剪切去褶皱原理原理: 用垂直剪切或斜剪切方法消除地层形变，将用垂直剪切或斜剪切方法消除地层形变，将 地层恢复到水平的或假定的区域基准面。地层恢复到水平的或假定的区域基准面。Lower lineVertical Shear Angle Datum Surface Key line Key line restored to Datum Surface Restored Lower lineABDefaults for: Extensional regimes Inversion regime Salt tectonics Homogeneous rocks

4、 i.e. granites第3页/共14页原理原理: 用弯曲滑动机制恢复或正演褶皱模型，沿钉线或用弯曲滑动机制恢复或正演褶皱模型，沿钉线或钉面将钉面将褶皱顶层和它内部的平行滑动系统褶皱顶层和它内部的平行滑动系统恢复到基准恢复到基准面。面。PinTemplate BedSlip SystemPassive BedABCDefault for: Fold & Thrust belts Inversion and Salt tectonics非运动学恢复算法非运动学恢复算法 2 ：弯曲滑动去褶皱弯曲滑动去褶皱第4页/共14页原理原理: 断层上盘的形变是由断层的断层上盘的形变是由断层的几何几

5、何形态决定的形态决定的。用一系用一系列用户可选的参数包括列用户可选的参数包括移动方向、剪切矢量和水平断距移动方向、剪切矢量和水平断距等参等参数来控制恢复，数来控制恢复，沿断层移动上盘，沿断层移动上盘，上盘体积守恒。上盘体积守恒。Defaults for: Extensional regimes Inversion regimesSalt tectonicsKey line restored to Datum Surface Restored Lower lineABA1A2In Extension A2 = A1HangingwallFootwallShear vectorHW element

6、s collapse down onto fault planeExtensional areaABC运动学恢复算法运动学恢复算法 1 ：斜剪切斜剪切这一方法对恢复正断这一方法对恢复正断层很有效。层很有效。第5页/共14页用弯曲滑动机制并考虑用弯曲滑动机制并考虑断层面产状断层面产状恢复断层上盘的褶皱恢复断层上盘的褶皱形态。形态。在恢复过程中需要定义轴面，在恢复过程中需要定义轴面，沿钉线或钉面将沿钉线或钉面将褶皱褶皱恢恢复到基准面复到基准面，同时，同时尽可能忠实于原始的断层形状。尽可能忠实于原始的断层形状。ABC运动学恢复算法运动学恢复算法 2 ：弯曲滑动弯曲滑动断坪断坪- -断坡断坡- -断坪

7、形态断坪形态轴面轴面第6页/共14页基于颗粒层流理论。通过定义与基于颗粒层流理论。通过定义与断层平行的流线，断层平行的流线，上盘地上盘地层的颗粒沿着这些流线运动来恢复上盘变形层的颗粒沿着这些流线运动来恢复上盘变形。Default for: Fold & Thrust belts Inversion Salt tectonicsAngular ShearABCDip BisectorsFlow LinesHangingwallFootwall运动学恢复算法运动学恢复算法 3 ：断层平行流断层平行流 第7页/共14页剖面恢复流程剖面恢复流程第8页/共14页 Geosec Geosec软件软

8、件是是CSDCSD公司研制的，具有公司研制的，具有速度快，人机交互灵活，显示直观等特点速度快，人机交互灵活，显示直观等特点。该软件在青海德令哈地区的应用取得了。该软件在青海德令哈地区的应用取得了良好的效果。良好的效果。 2Dmove2Dmove软件软件是是Midland VallyMidland Vally公司研公司研制的，应用更为灵活方便，系统稳定性好制的，应用更为灵活方便，系统稳定性好。该软件已在桩海地区、官。该软件已在桩海地区、官1 1井区进行应用井区进行应用。平衡剖面软件工具平衡剖面软件工具第9页/共14页T69755097570为典型的为典型的挤压构造挤压构造背景背景两测线横两测线横

9、跨德令哈跨德令哈盆地，平盆地，平行构造主行构造主应力方向，应力方向，符合平衡符合平衡剖面制作剖面制作的要求的要求第10页/共14页 9757097570测线平衡剖面图测线平衡剖面图早中侏罗世末早中侏罗世末期期晚侏罗世末期晚侏罗世末期白垩纪末期白垩纪末期下第三纪末期下第三纪末期上第三纪上第三纪N1末末期期上第三纪上第三纪N21末期末期上第三纪上第三纪N22末期末期上第三纪上第三纪N23末末期期现代沉积构造剖现代沉积构造剖面面F1F2F3F4F5F6F7F8F9F10第11页/共14页沉积构造演化史分析沉积构造演化史分析 德令哈坳陷的形成和演化受基底构造和断裂作用的控制，具阶段性演化特德令哈坳陷的

10、形成和演化受基底构造和断裂作用的控制，具阶段性演化特征，可划分为征，可划分为基底形成演化阶段（前侏罗纪），整体坳陷阶段（基底形成演化阶段（前侏罗纪），整体坳陷阶段（J JN N1 1），断陷），断陷演化阶段（演化阶段（N N2 2Q Q1+21+2），断陷衰亡阶段（），断陷衰亡阶段（Q Q3+43+4）。）。 印支运动末期印支运动末期燕山运动早期，北部南祁连宗务隆山随同工区西南部锡燕山运动早期，北部南祁连宗务隆山随同工区西南部锡铁山铁山埃姆尼克山埃姆尼克山起褶皱成山，开始出现了盆地相间的格局。早中侏罗世为起褶皱成山，开始出现了盆地相间的格局。早中侏罗世为内陆潮湿坳陷型沉积时期，因地势低平，湖泊

11、内陆潮湿坳陷型沉积时期，因地势低平，湖泊沼泽沉积分布广泛；上侏罗统沼泽沉积分布广泛；上侏罗统为内陆干旱坳陷型沉积类型。为内陆干旱坳陷型沉积类型。 J3J3末末K K，该阶段的后造山事件曾使盆地抬升和产生褶皱变形，白垩纪，该阶段的后造山事件曾使盆地抬升和产生褶皱变形，白垩纪的沉积类型为内陆半干旱的沉积类型为内陆半干旱半潮湿型。晚白垩世后形成巨厚新生代为主的盆地半潮湿型。晚白垩世后形成巨厚新生代为主的盆地。在挤压背景下的新生代盆地在挤压背景下的新生代盆地，周围山区不断上升，物源供给充足，经常处于周围山区不断上升，物源供给充足，经常处于补偿和超补偿状态。补偿和超补偿状态。 N N2 2Q Q1+21+2 时期，盆地遭受新构造运动的破坏严重，是盆地内逆断层活动时期，盆地遭受新构造运动的破坏严重，是盆地内逆断层活动最强烈的时期。该区处于亚热带干旱气候环境，稳定湖区面积与盆地面积的范最强烈的时期。该区