平衡剖面技術簡介PPT教案

1、平衡剖面技術簡介平衡剖面技術簡介 平衡剖面平衡剖面是通過分析區(qū)域構(gòu)造背景，將解釋剖面上的變是通過分析區(qū)域構(gòu)造背景，將解釋剖面上的變形構(gòu)造通過幾何學、運動學原理，復原成未變形形態(tài)的一種形構(gòu)造通過幾何學、運動學原理，復原成未變形形態(tài)的一種技術。其目的是幫助地質(zhì)人員認識構(gòu)造形成發(fā)育的全過程，技術。其目的是幫助地質(zhì)人員認識構(gòu)造形成發(fā)育的全過程，以及檢驗解釋結(jié)果的合理性。以及檢驗解釋結(jié)果的合理性。 一般構(gòu)造解釋和分析是在二維完成，體積守恒被簡化為一般構(gòu)造解釋和分析是在二維完成，體積守恒被簡化為長度和面積守恒。長度和面積守恒。 用于平衡分析的剖面必須與構(gòu)造運動方向一致。用于平衡分析的剖面必須與構(gòu)造運動方向

2、一致。平衡剖面基本原理平衡剖面基本原理第1頁/共14頁 非運動學（非運動學（靜態(tài)靜態(tài)）方法）方法忽略斷層幾何形態(tài)。忽略斷層幾何形態(tài)。 剪切去褶皺剪切去褶皺（適用于擴張構(gòu)造背景）（適用于擴張構(gòu)造背景） 彎曲滑動去褶皺彎曲滑動去褶皺（適用于擠壓構(gòu)造背景）（適用于擠壓構(gòu)造背景）運動學（運動學（動態(tài)動態(tài)）方法方法考慮斷層幾何形狀對上盤變形的影響考慮斷層幾何形狀對上盤變形的影響。斜剪切斜剪切（適用于擴張構(gòu)造背景）（適用于擴張構(gòu)造背景） 彎曲滑動彎曲滑動（適用于擠壓構(gòu)造背景）（適用于擠壓構(gòu)造背景） 斷層平行流斷層平行流（適用于擠壓和擴張構(gòu)造背景）（適用于擠壓和擴張構(gòu)造背景）第2頁/共14頁非運動學恢復算法

3、非運動學恢復算法 1 ：簡單剪切去褶皺簡單剪切去褶皺原理原理: 用垂直剪切或斜剪切方法消除地層形變，將用垂直剪切或斜剪切方法消除地層形變，將 地層恢復到水平的或假定的區(qū)域基準面。地層恢復到水平的或假定的區(qū)域基準面。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頁/共14頁原理原理: 用彎曲滑動機制恢復或正演褶皺模型，沿釘線或用彎曲滑動機制恢復或正演褶皺模型，沿釘線或釘面將釘面將褶皺頂層和它內(nèi)部的平行滑動系統(tǒng)褶皺頂層和它內(nèi)部的平行滑動系統(tǒng)恢復到基準恢復到基準面。面。PinTemplate BedSlip SystemPassive BedABCDefault for: Fold & Thrust belts Inversion and Salt tectonics非運動學恢復算法非運動學恢復算法 2 ：彎曲滑動去褶皺彎曲滑動去褶皺第4頁/共14頁原理原理: 斷層上盤的形變是由斷層的斷層上盤的形變是由斷層的幾何幾

5、何形態(tài)決定的形態(tài)決定的。用一系用一系列用戶可選的參數(shù)包括列用戶可選的參數(shù)包括移動方向、剪切矢量和水平斷距移動方向、剪切矢量和水平斷距等參等參數(shù)來控制恢復，數(shù)來控制恢復，沿斷層移動上盤，沿斷層移動上盤，上盤體積守恒。上盤體積守恒。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運動學恢復算法運動學恢復算法 1 ：斜剪切斜剪切這一方法對恢復正斷這一方法對恢復正斷層很有效。層很有效。第5頁/共14頁用彎曲滑動機制并考慮用彎曲滑動機制并考慮斷層面產(chǎn)狀斷層面產(chǎn)狀恢復斷層上盤的褶皺恢復斷層上盤的褶皺形態(tài)。形態(tài)。在恢復過程中需要定義軸面，在恢復過程中需要定義軸面，沿釘線或釘面將沿釘線或釘面將褶皺褶皺恢恢復到基準面復到基準面，同時，同時盡可能忠實于原始的斷層形狀。盡可能忠實于原始的斷層形狀。ABC運動學恢復算法運動學恢復算法 2 ：彎曲滑動彎曲滑動斷坪斷坪- -斷坡斷坡- -斷坪

7、形態(tài)斷坪形態(tài)軸面軸面第6頁/共14頁基于顆粒層流理論。通過定義與基于顆粒層流理論。通過定義與斷層平行的流線，斷層平行的流線，上盤地上盤地層的顆粒沿著這些流線運動來恢復上盤變形層的顆粒沿著這些流線運動來恢復上盤變形。Default for: Fold & Thrust belts Inversion Salt tectonicsAngular ShearABCDip BisectorsFlow LinesHangingwallFootwall運動學恢復算法運動學恢復算法 3 ：斷層平行流斷層平行流 第7頁/共14頁剖面恢復流程剖面恢復流程第8頁/共14頁 Geosec Geosec軟件軟

8、件是是CSDCSD公司研制的，具有公司研制的，具有速度快，人機交互靈活，顯示直觀等特點速度快，人機交互靈活，顯示直觀等特點。該軟件在青海德令哈地區(qū)的應用取得了。該軟件在青海德令哈地區(qū)的應用取得了良好的效果。良好的效果。 2Dmove2Dmove軟件軟件是是Midland VallyMidland Vally公司研公司研制的，應用更為靈活方便，系統(tǒng)穩(wěn)定性好制的，應用更為靈活方便，系統(tǒng)穩(wěn)定性好。該軟件已在樁海地區(qū)、官。該軟件已在樁海地區(qū)、官1 1井區(qū)進行應用井區(qū)進行應用。平衡剖面軟件工具平衡剖面軟件工具第9頁/共14頁T69755097570為典型的為典型的擠壓構(gòu)造擠壓構(gòu)造背景背景兩測線橫兩測線橫

9、跨德令哈跨德令哈盆地，平盆地，平行構(gòu)造主行構(gòu)造主應力方向，應力方向，符合平衡符合平衡剖面制作剖面制作的要求的要求第10頁/共14頁 9757097570測線平衡剖面圖測線平衡剖面圖早中侏羅世末早中侏羅世末期期晚侏羅世末期晚侏羅世末期白堊紀末期白堊紀末期下第三紀末期下第三紀末期上第三紀上第三紀N1末末期期上第三紀上第三紀N21末期末期上第三紀上第三紀N22末期末期上第三紀上第三紀N23末末期期現(xiàn)代沉積構(gòu)造剖現(xiàn)代沉積構(gòu)造剖面面F1F2F3F4F5F6F7F8F9F10第11頁/共14頁沉積構(gòu)造演化史分析沉積構(gòu)造演化史分析 德令哈坳陷的形成和演化受基底構(gòu)造和斷裂作用的控制，具階段性演化特德令哈坳陷的

10、形成和演化受基底構(gòu)造和斷裂作用的控制，具階段性演化特征，可劃分為征，可劃分為基底形成演化階段（前侏羅紀），整體坳陷階段（基底形成演化階段（前侏羅紀），整體坳陷階段（J JN N1 1），斷陷），斷陷演化階段（演化階段（N N2 2Q Q1+21+2），斷陷衰亡階段（），斷陷衰亡階段（Q Q3+43+4）。）。 印支運動末期印支運動末期燕山運動早期，北部南祁連宗務隆山隨同工區(qū)西南部錫燕山運動早期，北部南祁連宗務隆山隨同工區(qū)西南部錫鐵山鐵山埃姆尼克山埃姆尼克山起褶皺成山，開始出現(xiàn)了盆地相間的格局。早中侏羅世為起褶皺成山，開始出現(xiàn)了盆地相間的格局。早中侏羅世為內(nèi)陸潮濕坳陷型沉積時期，因地勢低平，湖泊

11、內(nèi)陸潮濕坳陷型沉積時期，因地勢低平，湖泊沼澤沉積分布廣泛；上侏羅統(tǒng)沼澤沉積分布廣泛；上侏羅統(tǒng)為內(nèi)陸干旱坳陷型沉積類型。為內(nèi)陸干旱坳陷型沉積類型。 J3J3末末K K，該階段的后造山事件曾使盆地抬升和產(chǎn)生褶皺變形，白堊紀，該階段的后造山事件曾使盆地抬升和產(chǎn)生褶皺變形，白堊紀的沉積類型為內(nèi)陸半干旱的沉積類型為內(nèi)陸半干旱半潮濕型。晚白堊世后形成巨厚新生代為主的盆地半潮濕型。晚白堊世后形成巨厚新生代為主的盆地。在擠壓背景下的新生代盆地在擠壓背景下的新生代盆地，周圍山區(qū)不斷上升，物源供給充足，經(jīng)常處于周圍山區(qū)不斷上升，物源供給充足，經(jīng)常處于補償和超補償狀態(tài)。補償和超補償狀態(tài)。 N N2 2Q Q1+21+2 時期，盆地遭受新構(gòu)造運動的破壞嚴重，是盆地內(nèi)逆斷層活動時期，盆地遭受新構(gòu)造運動的破壞嚴重，是盆地內(nèi)逆斷層活動最強烈的時期。該區(qū)處于亞熱帶干旱氣候環(huán)境，穩(wěn)定湖區(qū)面積與盆地面積的范最強烈的時期。該區(qū)