基底摩擦属性和脆性层厚度对背驮式盆地地貌形态及形成演化的影响:来自物理模拟的启示

对背驮式盆地的形成机制进行分析有利于深入理解油气运聚成藏的过程及其机理。前人研究已基本揭示了背驮式盆地的构造几何学特征及可能的动力学来源，但有关背驮式盆地的形成机制及其控制因素的物理模拟探索，所开展的研究工作还不足。本文主要根据基底摩擦属性差异和脆性层厚度变化，设计了两个系列5组实验模型，对背驮式盆地的成因机制进行了分析和探讨。研究表明：1）脆性层厚度是控制背驮式盆地形成的关键因素，太薄的脆性层厚度不利于形成背驮式盆地，而较厚的脆性层有利于背驮式盆地的形成；2）基底摩擦强度在一定程度上也影响背驮式盆地的形成，褶皱—冲断带根带基底高摩擦和前缘低摩擦强度，对背驮式盆地的形成具有促进作用；褶皱—前缘高摩擦强度则阻碍背驮式盆地的形成；3）只有根带具有较大的脆性层剪应力，同时前缘构造带具有较小的基底剪应力，在力学上具备一定的动力学平衡，才能形成形态较为清晰的背驮式盆地；4）四川背驮式盆地的形成与青藏高原的强烈隆升所提供较大的剪应力和川东构造带的基底软弱层改变了该区的基底摩擦强度等密切相关。该研究成果对进一步深入理解背驮式盆地的形成演化具有重要的指示意义。