复杂伸展盆地区平衡剖面的恢复方法

编制构造演化剖面可以对构造变形进行定量、半定量分析,对构造活动和演化研究具有重要意义。受伸展叠加走滑多期变形影响,复杂伸展盆地区断层、褶皱发育,为平衡剖面的恢复过程带来了一些困难和问题,影响了盆地演化分析的准确性。本文根据存在的问题,提出了一种利用Cdr（CorelDRAW）软件对复杂伸展盆地区变形进行恢复的新方法。该方法充分考虑变形、剥蚀和压实作用对恢复产生的影响,主要包括以下两个方面：1）地层恢复。如果浅部构造变形对深部影响不大,在恢复时采用层厚不变原则逐层进行回剥;若后期存在区域挤压作用,盆地整体发生构造反转形成褶皱,浅部每剥去一层,深部地层即相应消除该时期产生的应力叠加效应,此时需要对弯曲地层进行拉平处理。2）断层恢复。对生长断层而言,断层恢复就是消除上覆岩层产生的重力效应。对于深部早期生长断层而言,浅部地层对其只有压实作用而不影响其产状,此时应遵循深、浅部断层分开、独立恢复的原则。这种平衡剖面恢复的方法是基于地层及断层发育的构造部位、活动期次及其成因关系提出的,更加符合地质逻辑,能够更好地反演复杂伸展盆地区构造变形过程。运用该方法对渤海湾盆地济阳坳陷青西地区进行了平衡剖面反演,得出该区构造演化受控于伸展、构造反转和走滑影响。     

哈萨克斯坦M盆地平衡剖面复原及其在油气成藏研究中的应用

平衡剖面不仅可以用于评价和检验地震解释剖面、分析盆地构造演化,还有助于分析油气的动态成藏过程.对哈萨克斯坦M盆地的主干地震剖面进行了平衡剖面恢复,分析了盆地的构造演化特征及构造发育对油气成藏的影响.研究结果表明,M盆地中新生代地质演化具有明显的阶段性,早、中侏罗世为盆地断陷伸展、沉积与沉降的主要时期,白垩纪主要为坳陷期...     

平衡剖面技术研究进展综述

平衡剖面技术是地质学研究中的一种重要方法,其研究领域涉及地质学的方方面面。通过对国内外大量资料的调研,论述平衡剖面在盐构造恢复、海底斜坡构造恢复及在强烈挤压区中的应用等方面的最新进展。从地震观点与平衡观点的不统一性及平衡剖面的精度问题讨论该技术的不足。认为平衡剖面技术在处理复杂地质问题方面还有待完善。随着地质资料精度的提高,该技术必将有更加广阔的应用前景。     

库车坳陷中部新生代构造形成机制与演化

通过区域大剖面平衡恢复、构造物理模拟实验分析库车坳陷中部的整体变形特征,发现受膏盐岩层滑脱作用影响,库车坳陷中部盐上、盐下构造变形不一致.克拉苏构造带盐下地层缩短量大于盐上地层,秋里塔格构造带盐下地层缩短量小于盐上地层,两个构造带单独做平衡剖面恢复是不平衡的,但整体是平衡的,构造变形具整体挤压、分层变形特点,盐构造物理...     

准噶尔盆地东部构造特征及演化定量分析

准噶尔盆地东部地区经历了多期次的构造运动,其构造特征和形成演化机制对该地区的油气勘探和开发具有十分重要的指导意义。运用高分辨率的二维、三维地震、测井数据,优选十条地质格架剖面开展精细构造解释,刻画出不同构造单元的地质结构特征,建立了跨各个构造单元的地质解译模型。在精细构造解译的基础上,基于平衡剖面恢复原理,通过Midland Valley的3D MOVE功能模块对10条地质格架剖面进行构造恢复,并对其各地质时期构造缩短量和缩短速率进行定量表征。准噶尔东部地区缩短量及缩短速率统计分析表明,在东西方向上,三叠纪至侏罗纪缩短量（4.60~11.28 km）及缩短速率最大（0.12~0.20 mm/a）,这一时期准东地区经历了强烈的东西向挤压构造变形;在南北方向上,二叠纪和新近纪末期缩短量（2.56~8.93 km、0.54~6.90 km）及缩短速率最大（0.05~0.15 mm/a、0.02~0.19 mm/a）,这两个时期准东地区经历了强烈的南北向挤压构造变形。      

惠民凹陷临北地区小断层识别及形成机理物理模拟

在高精度三维地震资料基础上，通过信号强化、大比例显示及蚂蚁体追踪技术，在剖面上建立了小断层的识别标志：1）同相轴的轻微错断；2）同相轴的分叉、合并；3）同相轴的挠曲、强相位转换；4）反射零乱或出现空白带；5）同相轴突然增减或消失，波组间隔突然变化，表现为不连续；6）借助蚂蚁体剖面识别小断层.通过分析临北地区不同规模断层的空间组合样式，利用平衡剖面原理，恢复了不同规模断层的演化过程.构造物理模拟显示，临北地区小断层主要为主干断层活动的派生或伴生构造，大断层附近的区域应力场是其主要形成原因，形成的小断层多与大断裂平行，呈平行式分布.     

平衡剖面技术在洼陷构造分析中的应用——以临南洼陷古近系为例

平衡剖面技术作为现代构造地质学领域的一项重大成就,在构造地质、石油地质与勘探以及盆地模拟方面应用广泛。该文在介绍平衡剖面技术的基础上,根据平衡剖面原理对临南洼陷研究区内的5条地震剖面进行了平衡剖面的恢复以及伸展参数的计算,对该地区的构造演化史进行了分析。研究表明,临南洼陷古近纪构造活动强烈,构造活动由早到晚基本具有由强减弱的趋势,孔店组沉积时期盆地的构造沉降和伸展活动最强,沙河街组一段到东营组沉积时期盆地的伸展活动趋于微弱,到新近纪盆地的伸展活动基本停止。     

库车坳陷西段盐构造二维平衡恢复与复原构造剖面分析

天山南麓库车坳陷西部沉积古近系膏盐岩,盐层下伏中生界发现万亿立方米储量天然气田,是我国西气东输重要气源。库车坳陷盐下是油气勘探关注目标,目前研究认识不能满足勘探需求,尤其是盐构造形成机制存在争议,盐构造平衡恢复是研究难点。本文应用二维构造平衡剖面技术,综合地震剖面、钻井和地表地质资料,选取库车坳陷西段四条剖面,通过StructureSolver公司开发的构造恢复软件(简称SS),开展平衡恢复工作,分层恢复盐上层、膏盐层、盐下层,复原挤压变形前地震剖面。研究结果揭示库车坳陷西段发育二期盐构造:渐新世-中新世发育刺穿型盐丘,上新世-第四纪发育挤压型盐构造。挤压作用下早期盐丘演变为盐席、盐墙,盐上层发育盐逆冲断层和盐背斜,盐下发育叠瓦状逆冲断层和挤压构造楔。库车坳陷西段盐层上覆冲积扇沉积(重力)差异负载是发育盐丘的原因,盐丘分布于山前冲积扇前端和却勒冲积扇南侧。库车坳陷盐下发育逆冲构造楔,应用临界楔理论研究构造楔顶面坡度与底部滑脱层角度变化,盐下构造楔顶面坡度突变,指示底部滑脱层角度发生变化,推断古生代基底正断层卷入逆冲构造楔。     

平衡剖面技术在龙门山中段构造解释中的应用

龙门山推覆冲断带地形条件恶劣,构造断裂复杂,阻碍了该区油气资源的勘探进程。为搞清龙门山推覆冲断带下的构造样式,验证其构造解释方案,应用平衡剖面技术,对龙门山中段具典型构造特征的地质、地震综合解释剖面进行平衡恢复。实例分析证明,平衡剖面技术可正确指导龙门山中段构造剧烈变形区的构造解释方案,并可定性、定量分析构造变形期次和变形程度,为下一步油气勘探提供可靠依据。      

平衡剖面分析技术在松辽盆地构造演化恢复中的应用

平衡剖面分析技术是将计算机技术与新的地学思维方式相结合,对含油气盆地构造特征进行动态模拟,并快速、有效、合理地恢复盆地构造演化历史,它可为油气勘探提供可靠的依据.将平衡剖面分析技术应用于松辽盆地晚侏罗一下白垩统,使我们对其构造演化历史有了新认识.     

张性盆地构造分析模拟技术与应用

论述了张性盆地二维剖面构造分析的模拟技术的基本原理和方法,主要包括构造变形史恢复、压实恢复、剥蚀恢复、盆地伸展历史、断层滑脱深度和盆地沉降-埋藏史几方面,并用研制的模拟软件系统,以辽东湾地区的剖面为例,简述了其初步应用。     

Predicting strain using forward modelling of restored cross-sections: Application to rollover anticlines over listric normal faults

A strategy to predict strain across geological structures, based on previous techniques, is modified and evaluated, and a practical application is shown. The technique, which employs cross-section restoration combined with kinematic forward modelling, consists of restoring a section, placing circular strain markers on different domains of the restoration, and forward modelling the restored section with strain markers until the present-day stage is reached. The restoration algorithm employed must be also used to forward model the structure. The ellipses in the forward modelled section allow determining the strain state of the structure and may indirectly predict orientation and distribution of minor structures such as small-scale fractures. The forward model may be frozen at different time steps (different growth stages) allowing prediction of both spatial and temporal variation of strain. The method is evaluated through its application to two stages of a clay experiment, that includes strain markers, and its geometry and deformation history are well documented, providing a strong control on the results. To demonstrate the method's potential, it is successfully applied to a depth-converted seismic profile in the Central Sumatra Basin, Indonesia. This allowed us to gain insight into the deformation undergone by rollover anticlines over listric normal faults.     

伸展区域平衡剖面法及其在构造分析中的应用

从伸展构造样式出发,针对不同的地质模型提出了不同的数学模型作为平衡剖面恢复实现的基础。“多米诺”骨牌模型采用刚体平移,旋转实现恢复,伸展断层转折褶皱模型采用剪切法恢复,也有用等岩层长度法作构造恢复。通过淮阜凹陷实际地质剖面的恢复,数学模型以正演,反演两种角度便捷的实现构造平衡,恢复控凹断层发育期次,通过各期伸展量和伸展速率的计算定量分析的盆地构造。     

伸展构造盆地的平衡剖面及其构造意义——以松辽盆地南部为例

挤压构造的平衡地质剖面分析已经广泛应用于造山带构造分析, 但伸展构造区的平衡地质剖面分析实例仍然很少.运用盆地分析的技术与方法, 分层序或阶段将地质构造依次恢复、地层逐层回剥, 并通过在松辽盆地南部吉林两井油田扶余油层4条剖面的实践, 复原出不同时代盆地构造与地层发育的连续剖面, 揭示出松辽盆地南部主要构造样式是以浅表构造层次的负花状构造及深层剥离断层发育为特征; 断层生长指数、盆地的伸展史和伸展量等参数显示, 晚白垩世是构造转型的重要阶段, 此前主要为走滑构造样式形成阶段, 此后则主要为伸展滑脱构造发育阶段.在此基础上, 提出松辽盆地具有伸展-走滑双重力学构造性质, 可能是一个弧后构造盆地.      

主震和余震联合作用下复杂地基上重力坝的稳定性分析

大地震主震发生之后通常伴随强余震,多次余震下大坝的结构损伤破坏累积效应明显。为了解复杂地基上重力坝在主、余地震联合作用下的变形和稳定性,以紧邻汶川地震震中的某大型水利工程重力坝典型坝段A#坝段为研究对象进行研究分析。首先,仅考虑主震作用的影响,采用拟静力法模拟地震主震荷载,运用地质力学模型试验方法,研究主震作用下A#坝段坝与地基的变形特征和模型最终破坏形态;再考虑主、余地震联合作用的影响,采用动力法（即时程分析法）基于ANSYS有限元软件进行计算。研究结果表明,主震作用下模型试验与有限元计算结果基本一致,坝与地基均发生了大变形,且通过模型试验得到了A#坝段最终破坏形态;在主、余地震联合作用下,A#坝段坝与地基的变形的累积增加效应明显,变位特征值比主震作用下明显增大,其坝体最大变形处（坝顶）变位值增幅约为37%,对坝与地基稳定性影响较大。因此,对位于地震高发带复杂地基上的重力坝,应考虑主、余地震联合作用的影响,这样更利于工程的安全。     

应用变形分析研究重力坝深层抗滑稳定

坝基变形是引起坝基失稳的一个重要因素,但在研究坝基稳定性的过程中,坝基变形并未得到充分重视。关键点的合理选取是正确使用坝基变形特点研究坝基稳定性的前提,在对向家坝泄12坝段深层抗滑稳定进行非线性有限元分析时,对关键点的选取进行了有益的探索并提出了选取方法和关键部位的概念,即起主要抗滑作用的部位。通过研究各关键部位关键点的变形特点,根据关键部位在抗滑过程中的重要性并结合屈服区的发展,从不同的安全层面研究了重力坝深层抗滑稳定的安全度,并给出合理的处于极限状态的强度储备系数及其下限值,这种研究重力坝深层抗滑稳定的方法具有自己的特色。     

扬子地块西侧米仓山基底卷入式冲断带的结构分析

米仓山基底卷入的巨型背斜带位于扬子地块的西北侧,西与龙门山薄皮冲断体系斜列状错位连接,东与大巴山弧形薄皮冲断带相互叠加,北侧为南秦岭造山带与扬子地块之间重要的大地构造界线——勉略缝合带。作为与周围大地构造和变形特征完全不同的构造样式,其结构的精细分析非常重要,本文利用现代构造地质学的几何解析技术对于这一特殊的基底背斜进行了研究。通过3条大型综合剖面的建立,本文对该巨型背斜的形成及空间分布进行了研究,探索性的解决米仓山背斜所卷入层序、层序的分布和彼此的接触关系问题;解决控制褶皱形成的断层分布、卷入深度、几何特点和彼此的交接关系问题;解决变形分析的构造样式问题和褶皱形成的平衡恢复问题。     

基于KronosFlow软件对逆冲推覆带构造-热演化的初探

盆地模拟是含油气盆地勘探评价的重要技术方法之一,然而传统的盆地建模2D模拟技术仅适用于拉张型盆地,使得挤压型盆地横向上的热史重建一直是个难题,从而制约了进一步的油气勘探。目前由法国Beicip-Franlab公司设计的KronosFlow软件突破了传统盆模软件对逆冲推覆带、盐构造和泥底辟等复杂构造的局限性,精确控制了横向和垂向上的构造位移,通过跟踪单个网格连续运动形态、恢复侧向变形量以及与TemisFlow软件无缝衔接,实现了对挤压型盆地埋藏史、热史、生排烃史以及油气运聚史的恢复。以塔里木盆地北缘柯坪逆冲推覆带和库车逆冲推覆带为例,利用KronosFlow软件定量反演了新生代以来的构造-热演化历史,并以实测数据约束并验证挤压环境下盆地模拟结果的有效性。柯坪逆冲推覆带的依木干他乌断层在40~30 Ma再次活动,断层附近志留系—泥盆系的温度大于85 ℃,柯坪塔格断层在15~10 Ma活动,断层附近志留系—泥盆系的温度小于70 ℃,寒武系（烃源岩成熟度为1.3%~1.7%）和奥陶系（烃源岩成熟度为0.7%~1.2%）烃源岩热演化程度高,生烃能力强。库车逆冲推覆带侏罗系北段温度介于50~70 ℃,南段温度介于210~230 ℃,盐构造造成地温异常,其中秋里塔格构造带膏盐岩最厚,降温效果最明显。      

Balanced cross-section restoration in a complicated folded hinterland structure: Shilbilisaj profile,Talas ridge,Caledonian Tien Shan

Conventional cross-section balancing techniques based on layer length measuring can be applied only for foreland structures. To analyse complicated hinterland structure with numerous small-scale folds, this balancing technique requires the reliable and detailed tracing of the morphology of any layer throughout the cross-section, which is unattainable. We present a special kinematic method of balancing cross sections based “on the geometry of the folded domain” which enables the structural restoration of hinterland regions. We apply the method to restore the detailed structural section along the Shilbilisaj River, having a length of 26 km. We divided this section into 40–60 so-called “domains” each including 2–7 folds. Our method uses the fold's morphology to determine the strain ellipsoid, which describes the deformation of each domain and is used to restore its pre-folded state. By combining the pre-folded states of the domains, we reconstruct the entire profile, and calculate shortening values as K = L₀/L₁ (initial to final length). The overall shortening value for the profile is 4.49, incrementally varying along the section from 3.79 to 5.53. The comparable results of two independently performed reconstructions emphasize the reliability of the applied balancing method.