构造演化剖面编制课件

2022/10/281参考文献：漆家福等，关于盆地构造演化剖面的几个问题的讨论，地质论评，Vol.47No.4,Juli20012022/10/221参考文献：2022/10/282编制平衡剖面的基本步骤选择剖面线：应该与主应变平面一致确定变形模式：根据构造变形样式分析变形机制，建立合理的变形模式参数测量：长度、面积测量，构造要素测量，测量参数要与变形模式一致平衡确证：所测量的参数是否反映剖面要素之间具有几何学平衡关系平衡复原：钉线、松线选择，回剥复原剖面的演化过程，重建变形前的剖面几何形态2022/10/222编制平衡剖面的基本步骤选择剖面线：应该2022/10/283伸展构造平衡剖面的编制确定伸展方向（通过构造图或野外观测资料分析“纯”正断层的走向，统计分析）地震资料解释构造剖面或图切剖面（平行区域伸展方向）确定剖面上参考地层的区域基准面（可能有多个可以利用的地层，至少盆地基底在伸展变形前是一个水平的区域基准面）剖面平衡分析（包括断层位移量、含层内应变的总伸展量、拆离深度、剖面损失面积等）根据剖面平衡条件分析伸展变形机制修改、完善剖面，使其达到平衡状态2022/10/223伸展构造平衡剖面的编制确定伸展方向（通2022/10/284典型的伸展构造系统中，正断层应该彼此平行，伸展位移方向与正断层走向垂直主干断层可能诱导次级断层发育，同向倾斜或反向倾斜同伸展期的横向断层具有变换断层特征，走滑位移分量明显确定伸展方向2022/10/224典型的伸展构造系统中，正断层应该彼此平2022/10/285在伸展构造的构造等高线图中确定正断层走向要利用构造等高线注意分析不同走向断层在统一变形场中的关系，注意分析断块变形伸展方向主干伸展断层走向确定伸展方向2022/10/225在伸展构造的构造等高线图中确定正断层走2022/10/286一张典型的伸展构造的构造等高线图中，正断层应该彼此平行要注意分析伸展断层走向和位移的变化引起的相关构造变形伸展方向伸展断层走向确定伸展方向2022/10/226一张典型的伸展构造的构造等高线图中，正2022/10/287伸展变形前伸展变形后纯正断层走滑正断层走滑正断层确定伸展方向2022/10/227伸展变形前伸展变形后纯正断层走滑正断层2022/10/288有些盆地的边界断层与盆地内部断层走向不一致，要注意分析：边界断层是伸展断层还是走滑伸展断层？盆地伸展方向如何？伸展范围如何？黄骅坳陷南区盆地内部断层斜列或成帚状组合，与边界断层走向不同，反映盆地演化过程中既有伸展变形又有走滑变形确定伸展方向2022/10/228有些盆地的边界断层与盆地内部断层走向不2022/10/289编制构造剖面解释地震剖面，进行时深转换，编制构造剖面2022/10/229编制构造剖面解释地震剖面，进行时深转换2022/10/2810分析地质图，同一条断层迹线与相同高程地形等高线的交点的连线是断层走向线图切垂直主干伸展断层走向的剖面编制构造剖面2022/10/2210分析地质图，同一条断层迹线与相同高程2022/10/2811先图切地形线，再投影断层与地层界线注意断层与地层产状可能随深度变化注意各构造要素之间的关系800400200100同一条岩墙可以作为计算伸展量的标志同一条岩墙可以作为计算伸展量的标志同一条岩墙可以作为计算伸展量的标志编制构造剖面2022/10/2211先图切地形线，再投影断层与地层界线82022/10/2812剖面平衡分析选择剖面端部钉线，测量断陷盆地宽度和各参考地层面层长，分析自下而上各岩层长度与盆地宽度之差（位移d）的变化规律选择基准面测量盆地面积，S-H图解（对于有多层基底参考界面时）或计算拆离断层深度基底岩层在剖面上的伸展位移应该一致，生长岩层的长度应该逐渐减小，但是由于层内应变及亚分辨断层的存在，基底原来是水平的岩层的长度也可能不一致计算剖面构造平衡参数（包括伸展量、拆离深度等）盆地宽度基底长度剖面平衡吗？2022/10/2212剖面平衡分析选择剖面端部钉线，测量断2022/10/2813分析伸展变形机制伸展断陷盆地构造样式未变形断块地堑内部变形地堑多米诺半地堑需要变形的构造部位挠曲变形半地堑旋转断块＋拱顶地堑内部变形半地堑坡坪式半地堑afterGroshong,1990据GroshongJr.,20042022/10/2213分析伸展变形机制伸展断陷盆地构造样式2022/10/2814注意分析断层面与岩层面的切割角度，分析断块是否发生塑性变形刚体旋转形成掀斜断块塑性变形形成褶皱塑性变形形成褶皱2022/10/2214注意分析断层面与岩层面的切割角度，分2022/10/2815编制构造演化剖面的基本原则将岩层或小层序底面看作是等时面构造形成和发展具有阶段性和统一性后期构造改造和利用先存构造优先恢复局部剥蚀量、其次恢复区域剥蚀量2022/10/2215编制构造演化剖面的基本原则将岩层或小2022/10/28161.将岩层或小层序底面认为是等时水平面尽管层序界面在大区域范围内可能是穿时的，但是在同一个凹陷或盆地中的岩层或小层序的底面仍然可以认为是基本等时的。这样可以将不整合面上的第一个层序的底面认为是等时的水平面，在回剥到不整合面时将有第一个层序沉积的部分恢复到水平状态，而将有较新层序超覆的部分恢复成为剥蚀区域。这一原则可能只实用于陆相小型盆地。2022/10/22161.将岩层或小层序底面认为是等时水2022/10/2817复原至上侏罗统沉积前时，箭头左侧为剥蚀区域2022/10/2217复原至上侏罗统沉积前时，箭头左侧为剥2022/10/28182.构造形成与发展的阶段性和统一性阶段性原则构造变形具有幕式特征，同一个构造系统是在相对短的地质时期形成的,也可以具有渐近幕式变形的特征，但它们应反映在沉积记录中（即同生构造）统一性的原则指同一地质时期具有统一的构造应力场,所形成的构造能够反映这个统一构造应力场的基本特征。根据这一原则，在回剥复原古构造时要考虑在一个地质时期不应该发育两种相互矛盾的构造变形，同时将那些盲构造根据沉积记录上的反映来赋予特定的形成时期。2022/10/22182.构造形成与发展的阶段性和统一性阶2022/10/2819剖面上的两条不同性质的断层应该属于两个不同时期不同应力场条件下形成的2022/10/2219剖面上的两条不同性质的断层应该属于两2022/10/2820根据区域资料确定构造变形序列，先复原较晚形成的正断层，再复原较早形成的逆冲构造变形，要考虑不同时期的剥蚀作用2022/10/2220根据区域资料确定构造变形序列，先复原2022/10/2821盲冲断层虽然变形没有直接影响到C-P-T地层，按照构造演化的统一性原则，它也是在T沉积后形成的，剖面复原时应该与右侧的埋藏逆断层一起考虑2022/10/2221盲冲断层虽然变形没有直接影响到C-P2022/10/2822剥蚀线剥蚀线剥蚀线2022/10/2222剥蚀线剥蚀线剥蚀线2022/10/28233.后期构造可能改造和利用先存构造在确定了构造变形期后，应考虑后期构造变形对先存构造的改造、某些后期断层面可能利用先存构造中的断层面。2022/10/22233.后期构造可能改造和利用先存构造在2022/10/2824正断层部分利用了先存的逆冲断层复原逆冲断层的反转和局部剥蚀2022/10/2224正断层部分利用了先存的逆冲断层复原逆2022/10/28254.优先恢复局部剥蚀量、其次恢复区域剥蚀量、最后去压实校正的工作程序影响古构造复原的最主要因素是剥蚀量，局部剥蚀量的恢复影响到对古构造形态的影响，区域剥蚀量的恢复影响到对构造变形期的确定和对区域古构造形态的认识。压实作用只影响构造的幅度，如果先进行地层的去压实校正必然会将去压实校正带来的地层厚度的误差叠加到对古构造形态的复原过程中。前第三系地层包含有几个不整合面，地层曾几经升降，根据现今的地层孔隙度进行去压实校正会存在较大的误差（特别是压实路径的恢复），因而我们的剖面构造演化图中未进行压实校正。2022/10/22254.优先恢复局部剥蚀量、其次恢复区2022/10/2826CPOEOOCPEP（ａ）原始剖面正断层是在E沉积时期形成的，但是如果不恢复断层下盘的局部剥蚀，可能导致产生正断层在P沉积时就存在的错误结果2022/10/2226CPOEOOCPEP（ａ）原始剖面正2022/10/2827OCPOCPT早第三纪同沉积期局部被剥蚀的地层早第三纪同沉积期局部被剥蚀的地层早第三纪同沉积断层位置（ｂ）第三系沉积前恢复了局部剥蚀的剖面OCPOCPTT区域不整合面上被剥蚀的地层（ｃ）恢复了区域剥蚀的剖面2022/10/2227OCPOCPT早第三纪同沉积期局部被2022/10/2828编制古构造联合剖面图的5个步骤编制古构造联合剖面编制剥蚀量等厚图编制残余地层厚度反映的古构造等深线草图编制压实校正数据表综合利用上述结果数据编制古构造图2022/10/2228编制古构造联合剖面图的5个步骤编制2022/10/2829第1步.编制古构造联合剖面用平衡剖面技术编制的构造演化剖面图控制不同时期古构造基本形态，编制主要构造形成期的联合地质剖面剖面钉线位置应该保持一致2022/10/2229第1步.编制古构造联合剖面用平衡2022/10/2830第2步.编制剥蚀量等厚图根据钻井分层数据用波动地质理论和方法计算区域剥蚀量及其分布根据剖面地质结构用构造平衡原则估计断层附近的局部剥蚀量编制剥蚀量平面分布草图不整合面下不同断块的剥蚀厚度及地层单位2022/10/2230第2步.编制剥蚀量等厚图根据钻井2022/10/2831第3步.编制残余地层厚度反映的古构造等深线草图观测点（钻井及人工“井”）的控制线的控制（剖面）位置校正（古构造位置复原）编制残余地层厚度反映的古构造草图2022/10/2231第3步.编制残余地层厚度反映的古2022/10/2832第4步.编制压实校正数据表根据现今的前第三系层序的平均孔隙度和埋藏深度进行压实量恢复，必须考虑两方面因素：其一，现今的孔隙度反映地层经受的最大埋深；其二，同一地层不同观测点即便现今的埋深相同，它们回剥到不同地质时期所剥去的上部地层厚度可能是不同的2022/10/2232第4步.编制压实校正数据表根2022/10/2833第5步.综合利用上述结果数据编制古构造图选择区域钉线位置用联合古构造复原剖面图确定地质时期古构造的平面位置（平衡复原剖面中的钉线位置应与平面钉线位置一致）编制出反映地质时期该构造面的埋深等值线图在残余地层厚度反映的古构造等深线迭加剥蚀厚度，然后进行去压实校正2022/10/2233第5步.综合利用上述结果数据编制2022/10/28342022/10/22342022/10/28352022/10/22352022/10/2836构造演化+Ek沉积前：进入伸展变形阶段，沿边界断层位移显著。Es3早期~

Ed：边界断层和边界附近的正向断层的位移显著,总体的沉降加剧。自Ed时期~Ng+Nm沉积初期：剖面中部坳陷沉降，并发育断距不大的正、反向断层。Ng+Nm沉积时期：总体沉降。

2022/10/2236构造演化2022/10/2837物理模拟实验结果变形过程：①：在边界断层坡-坪部位上盘形成高角度的正断层。②：在活动端一侧几乎同时形成正向和反向正断层。③：活动端一侧的正、反向正断层数量增加、断距增大，构成一近对称的地堑，坡-坪部位的高角度正断层上方出现高角度的逆冲断层。④：原先位于坡-坪部位的高角度正断层和逆冲断层逐渐远离坡-坪部位、并停止活动，坡-坪部位依次出现新的高角度正断层；活动端一侧近对称地堑两边的断层数量增多、断距加大、倾角变小，把相当于∈-○地层的砂层切割成类似多米诺式。2022/10/2237物理模拟实验结果变形过程：2022/10/2838参考文献：漆家福等，关于盆地构造演化剖面的几个问题的讨论，地质论评，Vol.47No.4,Juli20012022/10/221参考文献：2022/10/2839编制平衡剖面的基本步骤选择剖面线：应该与主应变平面一致确定变形模式：根据构造变形样式分析变形机制，建立合理的变形模式参数测量：长度、面积测量，构造要素测量，测量参数要与变形模式一致平衡确证：所测量的参数是否反映剖面要素之间具有几何学平衡关系平衡复原：钉线、松线选择，回剥复原剖面的演化过程，重建变形前的剖面几何形态2022/10/222编制平衡剖面的基本步骤选择剖面线：应该2022/10/2840伸展构造平衡剖面的编制确定伸展方向（通过构造图或野外观测资料分析“纯”正断层的走向，统计分析）地震资料解释构造剖面或图切剖面（平行区域伸展方向）确定剖面上参考地层的区域基准面（可能有多个可以利用的地层，至少盆地基底在伸展变形前是一个水平的区域基准面）剖面平衡分析（包括断层位移量、含层内应变的总伸展量、拆离深度、剖面损失面积等）根据剖面平衡条件分析伸展变形机制修改、完善剖面，使其达到平衡状态2022/10/223伸展构造平衡剖面的编制确定伸展方向（通2022/10/2841典型的伸展构造系统中，正断层应该彼此平行，伸展位移方向与正断层走向垂直主干断层可能诱导次级断层发育，同向倾斜或反向倾斜同伸展期的横向断层具有变换断层特征，走滑位移分量明显确定伸展方向2022/10/224典型的伸展构造系统中，正断层应该彼此平2022/10/2842在伸展构造的构造等高线图中确定正断层走向要利用构造等高线注意分析不同走向断层在统一变形场中的关系，注意分析断块变形伸展方向主干伸展断层走向确定伸展方向2022/10/225在伸展构造的构造等高线图中确定正断层走2022/10/2843一张典型的伸展构造的构造等高线图中，正断层应该彼此平行要注意分析伸展断层走向和位移的变化引起的相关构造变形伸展方向伸展断层走向确定伸展方向2022/10/226一张典型的伸展构造的构造等高线图中，正2022/10/2844伸展变形前伸展变形后纯正断层走滑正断层走滑正断层确定伸展方向2022/10/227伸展变形前伸展变形后纯正断层走滑正断层2022/10/2845有些盆地的边界断层与盆地内部断层走向不一致，要注意分析：边界断层是伸展断层还是走滑伸展断层？盆地伸展方向如何？伸展范围如何？黄骅坳陷南区盆地内部断层斜列或成帚状组合，与边界断层走向不同，反映盆地演化过程中既有伸展变形又有走滑变形确定伸展方向2022/10/228有些盆地的边界断层与盆地内部断层走向不2022/10/2846编制构造剖面解释地震剖面，进行时深转换，编制构造剖面2022/10/229编制构造剖面解释地震剖面，进行时深转换2022/10/2847分析地质图，同一条断层迹线与相同高程地形等高线的交点的连线是断层走向线图切垂直主干伸展断层走向的剖面编制构造剖面2022/10/2210分析地质图，同一条断层迹线与相同高程2022/10/2848先图切地形线，再投影断层与地层界线注意断层与地层产状可能随深度变化注意各构造要素之间的关系800400200100同一条岩墙可以作为计算伸展量的标志同一条岩墙可以作为计算伸展量的标志同一条岩墙可以作为计算伸展量的标志编制构造剖面2022/10/2211先图切地形线，再投影断层与地层界线82022/10/2849剖面平衡分析选择剖面端部钉线，测量断陷盆地宽度和各参考地层面层长，分析自下而上各岩层长度与盆地宽度之差（位移d）的变化规律选择基准面测量盆地面积，S-H图解（对于有多层基底参考界面时）或计算拆离断层深度基底岩层在剖面上的伸展位移应该一致，生长岩层的长度应该逐渐减小，但是由于层内应变及亚分辨断层的存在，基底原来是水平的岩层的长度也可能不一致计算剖面构造平衡参数（包括伸展量、拆离深度等）盆地宽度基底长度剖面平衡吗？2022/10/2212剖面平衡分析选择剖面端部钉线，测量断2022/10/2850分析伸展变形机制伸展断陷盆地构造样式未变形断块地堑内部变形地堑多米诺半地堑需要变形的构造部位挠曲变形半地堑旋转断块＋拱顶地堑内部变形半地堑坡坪式半地堑afterGroshong,1990据GroshongJr.,20042022/10/2213分析伸展变形机制伸展断陷盆地构造样式2022/10/2851注意分析断层面与岩层面的切割角度，分析断块是否发生塑性变形刚体旋转形成掀斜断块塑性变形形成褶皱塑性变形形成褶皱2022/10/2214注意分析断层面与岩层面的切割角度，分2022/10/2852编制构造演化剖面的基本原则将岩层或小层序底面看作是等时面构造形成和发展具有阶段性和统一性后期构造改造和利用先存构造优先恢复局部剥蚀量、其次恢复区域剥蚀量2022/10/2215编制构造演化剖面的基本原则将岩层或小2022/10/28531.将岩层或小层序底面认为是等时水平面尽管层序界面在大区域范围内可能是穿时的，但是在同一个凹陷或盆地中的岩层或小层序的底面仍然可以认为是基本等时的。这样可以将不整合面上的第一个层序的底面认为是等时的水平面，在回剥到不整合面时将有第一个层序沉积的部分恢复到水平状态，而将有较新层序超覆的部分恢复成为剥蚀区域。这一原则可能只实用于陆相小型盆地。2022/10/22161.将岩层或小层序底面认为是等时水2022/10/2854复原至上侏罗统沉积前时，箭头左侧为剥蚀区域2022/10/2217复原至上侏罗统沉积前时，箭头左侧为剥2022/10/28552.构造形成与发展的阶段性和统一性阶段性原则构造变形具有幕式特征，同一个构造系统是在相对短的地质时期形成的,也可以具有渐近幕式变形的特征，但它们应反映在沉积记录中（即同生构造）统一性的原则指同一地质时期具有统一的构造应力场,所形成的构造能够反映这个统一构造应力场的基本特征。根据这一原则，在回剥复原古构造时要考虑在一个地质时期不应该发育两种相互矛盾的构造变形，同时将那些盲构造根据沉积记录上的反映来赋予特定的形成时期。2022/10/22182.构造形成与发展的阶段性和统一性阶2022/10/2856剖面上的两条不同性质的断层应该属于两个不同时期不同应力场条件下形成的2022/10/2219剖面上的两条不同性质的断层应该属于两2022/10/2857根据区域资料确定构造变形序列，先复原较晚形成的正断层，再复原较早形成的逆冲构造变形，要考虑不同时期的剥蚀作用2022/10/2220根据区域资料确定构造变形序列，先复原2022/10/2858盲冲断层虽然变形没有直接影响到C-P-T地层，按照构造演化的统一性原则，它也是在T沉积后形成的，剖面复原时应该与右侧的埋藏逆断层一起考虑2022/10/2221盲冲断层虽然变形没有直接影响到C-P2022/10/2859剥蚀线剥蚀线剥蚀线2022/10/2222剥蚀线剥蚀线剥蚀线2022/10/28603.后期构造可能改造和利用先存构造在确定了构造变形期后，应考虑后期构造变形对先存构造的改造、某些后期断层面可能利用先存构造中的断层面。2022/10/22233.后期构造可能改造和利用先存构造在2022/10/2861正断层部分利用了先存的逆冲断层复原逆冲断层的反转和局部剥蚀2022/10/2224正断层部分利用了先存的逆冲断层复原逆2022/10/28624.优先恢复局部剥蚀量、其次恢复区域剥蚀量、最后去压实校正的工作程序影响古构造复原的最主要因素是剥蚀量，局部剥蚀量的恢复影响到对古构造形态的影响，区域剥蚀量的恢复影响到对构造变形期的确定和对区域古构造形态的认识。压实作用只影响构造的幅度，如果先进行地层的去压实校正必然会将去压实校正带来的地层厚度的误差叠加到对古构造形态的复原过程中。前第三系地层包含有几个不整合面，地层曾几经升降，根据现今的地层孔隙度进行去压实校正会存在较大的误差（特别是压实路径的恢复），因而我们的剖面构造演化图中未进行压实校正。2022/10/22254.优先恢复局部剥蚀量、其次恢复区2022/10/2863CPOEOOCPEP（ａ）原始剖面正断层是在E沉积时期形成的，但是如果不恢复断层下盘的局部剥蚀，可能导致产生正断层在P沉积时就存在的错误结果2022/10/2226CPOEOOCPEP（ａ）原始剖面正2022/10/2864OCPOCPT早第三纪同沉积期局部被剥蚀的地层早第三纪同沉积期局部被剥蚀的地层早第三纪同沉积断层位置（ｂ）第三系沉积前恢复了局部剥蚀的剖面OCPOCPTT区域不整合面上被剥蚀的地层（ｃ）恢复了区域剥蚀的剖面2022/10/2227OCPOCPT早第三纪同沉积期局部被2022/10/2865编制古构造联合剖面图的5个步骤编制古构造联合剖面编制剥蚀量等厚图编制残余地层厚度反映的古构造等深线草图编制压实校正数据表综合利用上述结果数据编制古构造图2022/10/2228编制古构造联合剖面图的5个步骤编制2022/10/2866第1步.编制古构造联合剖面用平衡剖面技术编制的构造演化剖面图控制不同时期古构造基本形态，编制主要构造形成期的联合地质剖面剖面钉线位置应该保持一致2022/10/2229第1步.编制古构造联合剖面用平衡2022/10/2867第2步.编制剥蚀量等厚图根据钻井分层数据用波动地质理论和方法计算区域剥蚀量及其分布根据剖面地质结构用构造平衡原则估计断层附近的局部剥蚀量编制剥蚀量平面分布