《伸展盆地平衡剖面》PPT课件

《《伸展盆地平衡剖面》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第五讲　伸展盆地的平衡剖面一、伸展地区的平衡剖面原理１概述Gibbs(1983)首先提出平衡剖面的概念也可用于张性地区的分析研究，他以北海油田为例，运用平衡剖面技术编制和复原伸展地区的地质剖面、计算伸展量与滑脱深度。此后，平衡剖面技术在伸展地区得到了广泛应用，取得了不少新的进展，如深入探讨了伸展地区平衡剖面中岩层变形的各种机制(如垂向剪切、斜向剪切、层长守恒、弯滑作用及刚体旋转等)、断层与地层变形之间的几何关系、断层与地层形态的预测与恢复、复原系列发育史剖面(反演模拟)等方面。从而使得平衡剖面技术在伸展地区的油气勘探中发挥出越来越重要的作用。2在伸展地区建立平衡剖面剖面平

2、衡的基本思想是假定平面应变或剖面面积守恒。Gibbs(1983)指出：Chamberlin（1910，1919）对于脱顶或滑脱面之上的变形剖面的等面积计算既可以用于收缩区，也可以用于伸展区。图1中表示变形前的面积A等于变形后的面积B。面积C是共有的，因此，表示剖面未变形长度、变形长度与滑脱面深度d之间的关系的方程式是：l0=l1－A/d式中A是剖面的面积。2在伸展地区建立平衡剖面原始长度为：l0=l1－A/d伸展量为：l1－l0=A/d伸展率（或伸展应变）：e=(l1-l0)/l0表示单位长度的地壳伸展量。用伸展系数（或拉张因子β）表示：β=l1/l0e=β-1β=(1+

3、e)伸展系数表示伸展变形前后地壳的长度比。2在伸展地区建立平衡剖面在伸展地区建立平衡剖面的过程中，压实作用可能是除脆性断裂作用之外的最重要的要素。因为压实作用既可与构造变形同期，也可发生在构造变形之后，在任何平衡计算及随后的复原重建时都必须考虑这一点。在变形剖面上进行去压实作用（压实恢复）时，采用与沉降史恢复压实作用同样的方法。2在伸展地区建立平衡剖面在伸展地区，因存在同沉积、同剥蚀、同生正断层、盐构造和阶段性演化（幕式伸展）等问题，可采用逐层回剥法，建立具演化特征的平衡剖面。同时还要逐层去压实作用。二、伸展构造中的正断层几何学（一）单条正断层的剖面几何形态正断层是伸展盆

4、地构造的基本结构要素。正断层及被其切割的断块可以组合成不同样式的伸展构造，如半地堑（或地堑）和半地垒（或地垒）。正断层还可形成相关褶皱。单条正断层的剖面几何形态按照正断层的剖面几何形态可分为铲式（或犁式）、坡－坪式（坐椅状）和平面状断层等。(1)平面状非旋转正断层：断层面平直；断层面及上、下盘断块在发育过程中不发生旋转。(2)平面状旋转正断层：断层面平直；断层面及上、下盘断块一般均不断发生旋转，这类断层常成组出现，多被称为“多米诺式正断层”或“书斜式正断层”。(3)铲状（或犁式）正断层：其特征是随着深度增加，断层面倾角变缓，沿沉积层、基底顶面、基底内缓断面以及中、下地壳韧

5、性层滑脱。这类断层具有旋转性质，即上盘断块及其伴随的地层、次级断层会发生旋转。(4)坡－坪式正断层：坡－坪式正断层的断层面呈台阶状或多级台阶状的陡缓变化，类似于逆冲断层的断坪－断坡。这类断层也具有旋转性质，即上盘断块及其伴随的地层、次级断层会发生旋转。(５)坐椅状正断层：坐椅状断层的特征与坡－坪式断层类似，其断层面呈坐椅状，上陡中间缓，而后向下又变陡。与坡－坪式断层不同的是，其更下部不一定再变平缓，这类断层多发育于沉积盆地内部。(６)低角度拆离正断层：是在对美国西部盆岭省构造研究的基础提出的一种特殊的正断层类型。其主要特点是：断层规模较大、断层产状平缓、断层面波状起伏、断

6、层上盘块体发生旋转、常与“变质核岩”共生。（二）正断层的剖面组合形态在剖面上,多条正断层或主断层与分支断层可组合成多种构造样式的组合形态：1.马尾状断层主断层与分支断层组合成为马尾状断支。它有两类：一类分布在断层下盘，为向下的马尾状断层（图2-28左图）。另一类分布于断层上盘，为向上的马尾状断层（图2-28右图）。正断层的剖面组合形态2.羽状断层在主断层形成后产生一系列分支断层与之斜交呈羽毛状，高序次主断层与低序次分支断层为同向倾斜。例如黄骅盆地沧东主断层与其分支断层组成的羽状断层（图2-30）。3.阶梯状断层（及多米诺构造）正断层在剖面上呈阶梯状或多米诺骨牌式分布，常见

7、于陡坡和缓坡带。它们逐渐向凹陷方向下掉，组成断阶带。4.Y字型断层主断层与反向的分支断层或分支断层本身组合成Y字形。正断层的剖面组合形态5.铲状正断层扇由多条铲状正断层组成，它们向下的产状变缓并联合在一起；或由主铲状正断层及其上盘的次级铲状正正层联合在一起组成。根据区域正断层的倾向，又可包括同向正断层扇、反向正断层扇（或共轭正断层扇）等。6.伸展双重构造多发育于坡－坪式正断层的深部，由顶板正断层、底版正断层及多个马石断片组成。与大型坡－坪式正断层有关的铲状正断层扇和伸展双重构造的发育模式：A－具坡－坪式形态的铲状正断层，在上盘