油区构造解析简略版--漆家福

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1、油区构造解析的思路与方法漆家福中国石油大学（北京） 提要z油区构造解析的基本原则、方法z伸展构造变形场z收缩构造变形场z走滑构造变形场 一、构造解析的基本原则、方法构造解析的概念构造解析的思路构造解析的程序构造变形场与构造样式 构造解析的概念z“解析构造学”（analyticaltectonics），并明确指出“解析”是一种思维方法，是把整体分解为部分、把复杂的事物分解为简单的要素加以研究的方法。是比较构造学（comparativetectonics）的发展。z构造解析的主要内容是几何学、运动学和动力学解析三方面。几何学解析是构

2、造解析的基础，通过系统分析地质构造中各种几何要素之间的关系来揭示其构造运动学过程，进而揭示地质构造的形成机制和演化过程。 构造解析思路z直接、间接地识别构造形态，精细描述构造的三维几何学特征（在资料解释、归纳、综合基础上的构造制图）z在地质平衡剖面概念约束下用合理的构造解释模型去推测未知的构造要素z在建立完整的地质构造三维解释模型的基础上，用反演方法复原构造变形过程z位移矢量确定构造变形类型，建立变形场，在此基础上分析动力学原因 构造解析的思路原则——物质平衡z图形学和几何学平衡原则–3D形态的2D表述时图面结构的合理性–变形前

3、后构造几何学的平衡z构造地质学和地质平衡原则–构造应力场—应变场（位移场）原则–地质概念的约束——地质学平衡原则 构造解析的思路平衡剖面—剖面上的几何学与运动学平衡L0L1BABL1dBAAthsL1e岩层长度守恒时可以用岩层长度与剖面长度之差表示伸展量e上盘变形可能使岩层长度不守恒B=A=e×he=L1－L0d=e（？）s=e（？） 构造解析的思路两种运动学模型的正演平衡剖面结果比较 构造解析的思路资料解释与推断z利用物探资料解释盆地构造应该在构造地质学基本原理约束下进行–建立合理的构造解释模式：多重暂定假说–实测资料的可靠性

4、分析：证伪与证实–建立平衡地质剖面：平衡＝合理≠正确 构造解析的程序构造解析的程序z地质构造是一定区域范围内的岩石、岩层的空间形态及构成这种形态的各种要素之间的相互关系z首先需要识别和描述这种形态，并揭示构成构造形态的各种要素之间的关系z程序：几何学→运动学→动力学，几何形态→变形过程→形成机制z相似的构造形态可以是不同的变形过程的结果，相似的变形过程也可以形成不同的构造变形样式，同样的动力学条件可以发育不同的构造变形 构造变形场构造变形场地质构造是地壳应力作用下岩层（岩石）发生变形、变位的结果地壳应力的来源于岩石圈动力系统，包

5、括板块间的相互作用、板块内部的热活动、板块本身的重力作用等等，其中板块间的相互作用和板块底部的热活动是引起地壳应力的主要原因地壳应力作用在一定区域就形成了应力场；在应力场作用下岩层（岩石）发生变形，变形在空间上呈有规律的分布就形成了变形场 构造变形场构造应力与应变•力学实验表明，随着差应力值的增大，岩石依次发生弹性应变、假粘性永久应变、破坏、断层滑动等几个阶段破坏Δσ•不同物性的岩石其流变学特征有较大的差异，同一种岩石在不同的环境（包括温度、压力、流体、时间等）下其流变学特征也可以表现出明显的差异。断层滑动ε 构造变形场从变形机

6、制上分析，常见的褶皱有纵弯褶皱原始状态PPPP纵弯褶皱作用（bucklefold）水平挤压作用导致岩层发生纵弯褶皱垂直力偶作用导致岩层发生横弯褶皱P=作用力和横弯褶皱（bendfold）P横弯褶皱作用•断层按其位移可分为正断逆断层和走滑断层。按照破准则，岩层发生剪切破裂将生一对共轭断层，共轭断层角的锐角的平分线为σ1方向，钝角平分线方向为σ3方向，共轭断层的交线为σ2方向。 构造变形场构造变形场类型z水平方向的主应力性质、特别是差异应力特征决定了变形特征，统一应力场下形成的各种构造变形要素有规律地组合在一起就构成了该区域的构造变

7、形场z变形后岩层沿水平方向伸长的构造变形称为伸展构造变形，变形后岩层沿水平方向缩短的构造变形称为收缩构造变形，变形过程中岩层沿某断层（带）走向发生位移的变形称为走滑构造变形 二、伸展构造变形场1.正断层及其断层组合2.伸展断陷盆地构造样式3.构造变换带 正断层及其断层组1、正断层及其断层组合z正断层是在水平引张力作用下形成的。按照安德森断层形成模式，在σ1垂直、σ2以及σ3水平纯剪切应力场中，岩层破裂将形成一对共轭的正断层，正断层的倾角为60°±，共轭正断层的交线为σ2方向。但是，自然界的正断层并非都是共轭出现，其产状也并非总是

8、60°±z自然界的断层的位移有些是斜向的，地震剖面上的正断层是指上盘下降的倾向位移分量占明显优势的断层 正断层及其断层组正断层的几何学和运动学分类 正断层及其断层组原始状态σ3非旋转平面式正断层直移σ3旋转平面式正断层 正断层及其断层组原始状态原始状态σ3σ3σ