平衡剖面实践挤压构造为例

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1、第四讲平衡地质剖面的实践与模拟－－以挤压构造为例一、地震剖面资料的平衡解释地震资料为构造横剖面提供了大量信息，有利于解决“空白区”问题，因而对构造复杂地区的分析日益重要。这里将介绍一种易于使用的定量地震资料解释的方法，一般被称为“膝折法”。地震解释的基本方法地震解释的膝折法，可归纳为以下几个基本步骤：·等倾角区的确定；·等倾角区之间轴面的确定；·轴面终端或分枝处的主要构造不连续面的确定；·根据断层迹线解释轴面终止原因。现对这些基本步骤分述如下：地震解释的基本方法（l）等倾角区的确定：作为地震解释的第一步，就是

2、要确定出每一个等倾角的区段。首先，在地震剖面上，确定几组平行的反射层位置。其方法是：使用两个直角三角形。将一个三角形固定，沿其某一边滑动另一个三角形。通过这一步骤就可以确定出若干组平行的反射层，然后可将它们绘制于铺在地震剖面上面的透明工作薄膜上。其目的是为了在深部发现主要断层及其大致的迹线。图20—4表示Sanwan地震剖面等倾角区的工作薄膜(见图20—3)(Suppe和Chang,1983)图20—3台湾西部Sanwan地区地震剖面(Suppe和chang,1983)地震解释的基本方法（2）轴面位置的确

3、定：第二步就是在工作薄膜上沿着等倾角区之间的枢纽带绘制出轴面。在地质剖面上，轴面通常平分褶皱两翼之间的夹角（图20－1a）；但是，在水平和垂直比例尺不相等的地震剖面上，轴面一般不平分褶皱两翼夹角（图20－1b，c）。为此，轴面必须据若干个清晰反射层的褶皱枢纽的位置来确定。在未偏移和偏移有误的剖面上，由于产状较陡的反射层并未归位到正确的相对位置，轴面定位可能会产生误差（图20－1d）。图20—1显示膝折褶皱的地震剖面上的一些反射层型式的略图(Suppe和Chang,1983)地震解释的基本方法（3）轴面分枝和终

4、端的确定。轴面不可能无限延伸，而它们的终止位置是解释构造的重要资料。轴面可以四种方式终止：第一，它们可能在深处终止于形成断弯褶皱或断展褶皱作用的断层（图20－2）。第二，轴面可能被上、下的晚期断层截切。第三，它们可能分枝或与其它轴面合并。第四，轴面可能延出剖面的顶部。图20—2断展褶皱(上)和断弯褶皱(下)略图(Suppe和Chang,1983)图20—4表示Sanwan地震剖面等倾角区的工作薄膜(见图20—3)(Suppe和Chang,1983)地震解释的基本方法（4）断层迹线的解释。膝折法的最后一步就

5、是利用构造几何模式略图和概念化模式来推断主要构造及层序面的位置，尤其是逆冲断层的位置。这最后一步比前三步带有更多的解释性，已进入探讨与假说的范畴。在这个阶段所作出的解释在相当大的程度上可能反映了解释者的经验和想像。下面将用具体实例予以说明。图20—4表示Sanwan地震剖面等倾角区的工作薄膜(见图20—3)(Suppe和Chang,1983)图20—5Sanwan地震剖面的解释(见图20—3和20—4)(Suppe和Chang,1983)Sanwan地震测线实例台湾西部Sanwan地震测线是一条较短的测线

6、（5km），只穿越了一个大构造的一部分；但可显示膝折法对地震解释的作用。图20－3是未加解释的剖面。可注意到，在反射速度小于1秒的浅部，连续的反射面清楚地控制了一个背斜构造。在1秒到3秒之间的深度内出现了散布的、不连续的反射层。图20—3台湾西部Sanwan地区地震剖面(Suppe和chang,1983)图20--4是覆盖在地震剖面上透绘的反映等倾角区的工作薄膜。按膝折法的基本步骤：1）描绘出几组清楚的平行区段；2）暂时确定出轴面的位置；3）标出轴面的终端，轴面C、D和E显然向下终止在约1秒的深度上，轴面A、

7、B、A’和B’向上终止于约1秒到1.2秒的深度，向下终止在约2秒的深处；4）对断层迹线解释。图20—3台湾西部Sanwan地区地震剖面(Suppe和chang,1983)图20—4表示Sanwan地震剖面等倾角区的工作薄膜(见图20—3)(Suppe和Chang,1983)Sanwan地震测线实例在未经解释的剖面上，最明显的构造不协调出现在轴面C右侧的缓倾斜反射层区，该轴面在约1秒的深处终止于一个近水平的反射面；其下的反射层均接近水平。因此，把该不连续面解释为一条与下盘地层平行的、但切割了上盘的逆冲断层。

8、实际上，这条断层即是西部Yunghoshan背斜中有名的Luchukeng逆冲断层。当向剖面左侧追踪该断层时，可以看到，轴面C是由于该断层从切割上盘岩层转为与上盘岩层平行的变化而导生的。轴面D与E与下盘中的断层弯曲有关。因此，Luchukeng逆冲断层以上的这一背斜是由断弯褶皱作用形成的。图20—4表示Sanwan地震剖面等倾角区的工作薄膜(见图20—3)图20—3台湾西部Sanwan地区地震剖面