第01章_平衡剖面-技术简介.ppt

* 平衡剖面技术简介 构造研究一般假定构造是从原始水平状态起始变形的，现在保存的构造是经过变形的结果，要认识构造及其形成发育的全过程应进行构造复原。 构造复原的一个基本依据就是岩石虽然发生变形，但是除深层次和部分中层次的变形外，岩层厚度、面积和体积基本不变，即变形中物质是平衡的。构造复原有以下基本假设： ①变形期间的岩石体积基本不变。 ②岩石体积仅被剥蚀和沉积压实改变。 ③主导变形方式是脆性断层。 ④褶皱与断层有关。 ⑤假设由压溶和构造压实引起的体积损失很小。 平衡剖面基本原理 平衡剖面是通过分析区域构造背景，将解释剖面上的变形构造通过几何学、运动学原理，复原成未变形形态的一种技术。其目的是帮助地质人员认识构造形成发育的全过程，以及检验解释结果的合理性。 一般构造解释和分析是在二维完成，体积守恒被简化为长度和面积守恒。 用于平衡分析的剖面必须与构造运动方向一致。 平衡剖面基本原理 非运动学（静态）方法—忽略断层几何形态。 剪切去褶皱（适用于扩张构造背景） 弯曲滑动去褶皱（适用于挤压构造背景） 运动学（动态）方法—考虑断层几何形状对上盘变形的影响。 斜剪切（适用于扩张构造背景） 弯曲滑动（适用于挤压构造背景） 断层平行流（适用于挤压和扩张构造背景） 在构造恢复中应用的技术 非运动学恢复算法 1 ：简单剪切去褶皱 原理: 用垂直剪切或斜剪切方法消除地层形变，将 地层恢复到水平的或假定的区域基准面。 Lower line Vertical Shear Angle Datum Surface Key line Key line restored to Datum Surface Restored Lower line A B Defaults for: Extensional regimes Inversion regime Salt tectonics Homogeneous rocks i.e. granites 原理: 用弯曲滑动机制恢复或正演褶皱模型，沿钉线或钉面将褶皱顶层和它内部的平行滑动系统恢复到基准面。 Pin Template Bed Slip System Passive Bed A B C Default for: Fold Thrust belts Inversion and Salt tectonics 非运动学恢复算法 2 ：弯曲滑动去褶皱 原理: 断层上盘的形变是由断层的几何形态决定的。用一系列用户可选的参数包括移动方向、剪切矢量和水平断距等参数来控制恢复，沿断层移动上盘，上盘体积守恒。 Defaults for: Extensional regimes Inversion regimes Salt tectonics Key line restored to Datum Surface Restored Lower line A B A1 A2 In Extension A2 = A1 Hangingwall Footwall Shear vector HW elements collapse down onto fault plane Extensional area A B C 运动学恢复算法 1 ：斜剪切 这一方法对恢复正断层很有效。 原理:用弯曲滑动机制并考虑断层面产状恢复断层上盘的褶皱形态。在恢复过程中需要定义轴面，沿钉线或钉面将褶皱恢复到基准面，同时尽可能忠实于原始的断层形状。 A B C 运动学恢复算法 2 ：弯曲滑动 这一算法用来模拟在褶皱和逆冲带发现的断层弯曲褶皱的几何和运动特征。算法限制于具有单一的断坪-断坡-断坪形态的断层。 轴面 原理: 基于颗粒层流理论。通过定义与断层平行的流线，上盘地层的颗粒沿着这些流线运动来恢复上盘变形。 Default for: Fold Thrust belts Inversion Salt tectonics Angular Shear A B C Dip Bisectors Flow Lines Hangingwall Footwall 运动学恢复算法 3 ：断层平行流 这一算法主要用来解决断面几何形态复杂的褶皱逆冲带。 同时，它同样适用于扩张构造背景 ，如犁式正断层产生的宽缓滚动背斜构造。