平衡剖面与盆地模拟19831

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1、1、简述平衡剖面及其在盆地分析中的作用 平衡剖面：剖面应该是可以被地质学家接受，其表现的构造应是在露头上观察到的或者证实 是确实存在的；其次它必须是合理的，能够将剖面合理地恢复到未变形的状态，既合理又可 以被接受的剖面就叫平衡剖面。 平衡剖面在沉积盆地分析中的作用：1.进行剖面的合理性检验：已有资料往往无法建立一个 完整的剖面，由于平衡剖面提供了更准确的变形图象，能够对剖面中地震资料空白区进行合 理的构造解释，因此有助于对勘探目标的评估。平衡剖面不一定是真实的；但与未平衡的剖 面相比，它满足了大量合理的限制条件，因此更接近于正确。在增加平衡条件限制之后，在 完成平衡剖面编制过程之后就很可能获得

2、更多的有益结论。2.构造变形定量分析：构造变形 量计算（分析断距、相带变化）：变形量=复原剖面长度-现今剖面长度。3.模式化解释：利 用剖面的平衡技术，还可以预测和识别构造型式。利用计算机模拟。可以对许多不同的构造 样式进行快速研究。正向的构造模拟（即从未变形状态到所观察到的变形状态）比反向模拟 （即变形状态的剖面由计算机进行复原）要常见得多。正向模拟可通过变换任一重要的输入 参数产生多种合理的剖面。严格平衡的计算机正演模拟可能不完全与实际资料相符，但它们 能够对实际剖面中出现的平衡问题提供解释。2、简述含油气盆地及其分析的内涵 概念：含油气盆地是具备成烃要素、有过成烃过程并已发现有商业价值的

3、油气聚集的沉积盆 地。是油气生成、运移、聚集、保存的基本单位。 盆地分析的主题应是研究盆地的性质、地球物理、地球化学特征，盆地的类型、盆地演化史 及盆地的成因，并在此基础上结合成矿条件（成藏要素）综合研究，以揭示盆地的含矿性 （含油气性）及矿产（油气）的形成、演化、分布规律，为油气资源勘探提供依据。盆地分 析通常包括三种尺度：超盆地分析、盆地整体研究、盆地内部含油气区带研究 含油气盆地分析是一项庞大的系统工程，涉及面广，需要开展多学科综合分析研究工作。其 骨架和主线是地球动力学和构造沉积油气演化。该分析要求有一套先进的科学研究技术， 将定性与定量研究结合；要引入各学科的新成就、新技术，充分利用

4、计算机技术、模拟技术 来提高研究水平。充分利用不同方面和不同层次的信息是高水平研究的保证，应吸收包括地 面地质、钻井、测井、地震、非地震地球物理测量、大地电磁测深、遥感技术、古地磁测量、 同位素地质、地球化学等方面的新进展，也包括实验室取得的数据和资料。 对于盆地地质条件和石油地质条件的类比是一种常用的有效方法。油气保存、聚集要求的条 件很严格，各种成藏要素缺一不可，这就要求进行具体的、逐项的精细对比。3、构造族系与构造样式（概念及类型） 所谓构造是指岩石（或岩层）的形态以及其各部分之间的关系；族系是指来源相同、特征相 似的一组实体。构造族系是指在基本不变边界条件下变形产生的各种有成因联系的构

5、造形式 的集合体，主要应用在油田尺度或更大尺度的构造组合的描述和讨论中。 构造样式：是指一组相关构造的总体特征，这些特征可以与其它地区或不同时代的另一组相 关构造进行区别和比较。主要是指几何形态，也兼具力学成因意义，在相同的力学条件下可 以出现不同的构造样式。 类型：五个构造族：水平收缩构造族；差异垂直位移构造族；水平伸展构造族； 差异水平位移（走滑位移）构造族；区域垂直位移构造族。 四个构造系： 盖层滑脱构造系；结晶基底卷入构造系；准沉积基底卷入构造系； 变质基底卷入构造系4、构造确认及其基本原则 判断构造解释是否“正确”的过程称为“构造确认” ，通过研究认为是“正确”的构造解释 模型称为“

6、确认构造” 。 基本原则：在几何学上必须是：精确性确认：精确性首先是指构造解释模型中的各种地质 要素应该很好地与实际资料相吻合，通过构造精确性检验可以揭露各种资料、数据、图件之 间内在的不协调性，并通过系统修改使各种资料、数据、图件之间内在协调起来，并且与实 际的地质发现协调起来。可接受性确认：一个可接受的构造解释模型必须符合这一区或类 似区域已经基本“证实”的构造变形几何学特征，构造可接受性确认就是确认解释模型中的 构造样式是否合理，是否与研究区域岩层变形规律协调，是否与同一地区的已知构造样式相 适应和属于同一构造变形族系。构造复原确认：一个正确的构造解释模型一定是可以复原 的，即可以恢复其

7、变形过程，构造复原确认就是建立构造解释模型的复原构造模型。即变形 前的构造几何学特征。构造解释模型通常是用垂直于构造走向方向的剖面（或垂直与褶皱轴 线的截面）表示，如果这一解释剖面与主应变平面一致，则应该可以用平衡剖面技术编制出 相应的复原构造剖面或构造演化剖面。构造平衡确认：构造平衡实际上是两方面的，即构 造解释模型必须在几何学上是平衡的、在地质上是合理的（也可以称为地质学上的平衡） ， 变形剖面中的各岩层的长度、厚度、体积等可以与复原剖面对比，复原过程中松线的轮廓所 反映的构造变形方式是可以接受的。5、薄皮构造及基底卷入构造 薄皮构造：沉积盖层与基底之间存在大型的区域性滑脱断层或拆离断层，

8、盖层构造变形发生 在区域性滑脱断层上盘。分为薄皮伸展构造和薄皮收缩构造。 薄皮伸展构造：以盆地基底面或盆地内部软弱岩层面为滑脱面的伸展构造变形，常发育在三 角洲沉积体系中，或被动大陆边缘，并与薄皮收缩构造相关，形成机制与重力滑动有关。 薄皮收缩构造：主要是指发育在大型低角度拆离逆断层或滑脱逆断层之上的沉积盖层的逆冲 断层和挤压褶皱变形，常常发育于前陆地区。盖层发生收缩构造变形，基底未变形，或者未 参与盖层的收缩变形，以逆冲断层为主时成为薄皮逆冲构造，以滑脱褶皱为主时成为薄皮褶 皱构造。 基底卷入的伸展构造：裂陷盆地是地壳或岩石圈尺度的伸展构造，也是结晶基底卷入的伸展 构造。裂陷盆地的边界正断层

9、向下可以延伸都进入到结晶基底中，一般至少在 5-20km 的地 壳中消失，其中部分主干正断层可能切穿地壳甚至整个岩石圈。 基底卷入的收缩构造：基底与盖层一起发生逆冲构造变形，结晶基底卷入时可以形成大型披 覆背斜，断层面形态可以是高角度，也可以是低角度，可以是铲式，也可以是反铲式，但在 基底构造中一般不会表现为坡坪式，结晶基底卷入的通常出现在前陆克拉通内部，变质基底 卷入的则可以出现在造山带根部，可以与薄皮逆冲构造过渡，或上下叠置。 6、简述平衡剖面几何学法则物质守恒：物质不灭定律；体积守恒：没有发生实质压实作用；面积守恒：由于剖面缩短所 减少的面积应当等于地层重叠所增加的面积；层长守恒：面积守

10、衡的基础上，变形过程中地 层的厚度未发生明显的变化，地层只发生的断裂、褶皱，而没有发生透入性变形；位移守恒： 岩石发生断裂后沿断裂面发生位移，原则上沿同一条断层各对应层的断距应当一致；缩短量 一致：指造山带中相邻各剖面间应当有大致相同的缩短量。7、建立平衡剖面的基本步骤 1.剖面的选择：1）剖面的平衡方法要求剖面线平行于逆冲运动的方向，因此第一步就是确 定构造运移的方向。构造运移的方向通常是用区域构造线的平均走向来确定。2）小规模 （即露头尺度）的褶皱不宜用来确定运动方向。解决方法是，将大量褶皱轴投影到赤平网上 就可以确定出运移方向；运移方向位于褶皱轴组成的大圆平分线上。3）在变质地区，稳定

11、且一致定向的矿物拉伸线理指示运移方向。4）Price（1981）指出，如果剖面线方位与构造 运移方向的偏差在 30范围以内，缩短作用结果中不存在重大误差（15） 。5）在确定了 运移方向后，需要为第一条横剖面选择一个特定的位置。第一条剖面应当是区域性的，最好 是能够被“钉”在未变形的前陆上。 最初的剖面还应避开侧断坡和捩断层。侧断坡会严重地限制运移方向，与此有关的褶皱方位， 相对于运动方向也是变化的。通过或靠近这些构造的剖面常常是不平衡的，也是无法复原的。2剖面中资料的利用：1)正确的地层资料可以来自地表测量、文献、钻井资料或地震资料。 2)汇集地层资料，测井资料其可信度是很高的。地层界线在钻

12、井剖面上比在多数地表剖面上 稳定。3)识别构造群落，绘制在剖面上的构造特征应当是能够在地表、地震资料及钻井中见 得到的。如果褶皱是正弦形同心状的，则尖棱及箱状褶皱就不应当出现在剖面上，反之亦然。 4）利用剖面两侧的资料-沿倾伏投影法。 3滑脱面深度的确定：剖面的下部边界是在最下面的逆冲席之下的未变形的原地基底。在 许多逆冲构造区，这一构造基底同地层的结晶基底一致。基底的深度可用地球物理方法、钻 井资料或逆冲席中地层柱的地表厚度计算出来。最可靠的（精确10）估算基底深度的是 地震剖面。 4定位下盘断坡：一般来说，逆冲席中倾向后陆的段落反映了下盘断坡的倾斜及位置，犁 式逆冲断层通常在一个断坡部位向下并入主推覆断层面。 5剖面的平衡：平衡的过程实际上是一个反复调整的过程；应用几何学法则检验层长一 致、断距一致；利用面积守衡与层长守衡互相检验。 6、剖面的复原：首先是把剖面中各个断片分开；然后分别对各个断片中的岩层进行展平； 最后再将各断片按照形成的顺序相互联接起来恢复成未变形状态。1）选择一个固定线钉 线 2）确定地层厚度层状、楔状等。