geosec平衡剖面培訓手冊

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1、第一章平衡剖面基本原理與方法一、平衡剖面的原理與研究意義平衡剖面技術是根據(jù)物質(zhì)守恒定律推出的，自然界的任何事物都是力求達到平衡的穩(wěn)定狀態(tài)。舊的平衡態(tài)的破壞與新的平衡態(tài)的建立是相輔相成的。就全球構(gòu)造而言，一個地區(qū)的拉張必然伴隨著另一個地區(qū)的壓縮，否則就無法保持地球表面積的恒定。對于一條剖面而言，剖面的縮短與地層的加厚是一致的，否則就不能保持剖面面積的守恒，平衡剖面正是根據(jù)這一原理提出了一系列幾何學法則并以此制約在剖面解釋中的隨意性。平衡剖面的概念：首先剖面應該是可以被接受的剖面，即剖面上的構(gòu)造應是在露頭上觀察到的或者證實是

2、確實存在的；其次它必須是合理的剖面，即能夠?qū)⑵拭婧侠淼鼗謴偷轿醋冃蔚臓顟B(tài)，這種既合理又可以被接受的剖面就叫做平衡剖面。在實際應注意區(qū)分不同的概念，防止將平衡剖面的概念簡單化。⑴平衡剖面并不等于復原剖面。首先，一條好的剖面應當是一個地區(qū)構(gòu)造特征的濃縮；其次，平衡剖面應當是合理的，這就是要對剖面中缺乏資料的地區(qū)進行合理的推測，從平衡剖面的幾何學法則對解釋和推斷進行限制，減少隨意性。任何一條剖面無論其合理與否，都可以進行復原，一條剖面可以有多種不同的解釋，也就有多種復原方案，如果簡單地把復原剖面當作平衡的剖面，就會得出錯誤的結(jié)

3、論。⑵應注意區(qū)分不平衡的剖面與不能平衡的剖面，這是兩個不同的概念，不平衡的剖面是指在解釋中存在著不合理的因素，經(jīng)過檢驗修改后可以獲得平衡的剖面。而不能平衡的剖面是指所選剖面中由于本身的地質(zhì)因素，如剖面線選擇與構(gòu)造方向交角太大，或剖面線穿過走滑構(gòu)造帶等，這些因素決定了剖面本身并不符合平衡剖面的前提，如果用平衡的原理進行修改，反而會誤入歧途。16二、平衡剖面方法目前主要應用于以下幾個方面：⑴進行剖面的合理性檢驗用平衡剖面進行剖面的合理性檢驗是平衡剖面應用的最主要的一個方面。平衡的剖面是合理的，但不一定是真實的剖面，但不平衡的

4、剖面卻一定是錯誤的。平衡剖面可能只是一種模式，且可能有多種解釋，但與不平衡的剖面相比，它滿足了大量的合理性限制，因此，可能更接近正確，它必須與其它方法結(jié)合使用才能收到良好的效果。⑵構(gòu)造變形定量分析在對剖面進行平衡檢驗和合理復原之后，即可計算構(gòu)造變形量，其計算公式為：變形量=復原剖面長度-現(xiàn)今剖面長度變形量的計算可以為古構(gòu)造復原或古盆地范圍的恢復提供定量數(shù)據(jù)，為正確進行油氣資源評價提供依據(jù)。尤其是在前陸褶皺-沖斷帶中，強烈的擠壓作用常常造成地層的大量重疊和巖相帶的缺失，因此，我們必須通過構(gòu)造的復原來恢復初始相帶的關系，并確

5、定有利相帶的現(xiàn)在位置，為油氣勘探提供依據(jù)。⑶模式化解釋在對剖面進行解釋時經(jīng)常遇到一些非常復雜的情況，而令我們無從下手。根據(jù)平衡剖面的原理，運用正演模擬的方法，可以提供一系列構(gòu)造變形的模型，這些模型的產(chǎn)生是嚴格受平衡剖面的幾何學法則限制的，因此，所獲得的剖面都是平衡的。正演形成的模型可以為實際剖面解釋提供參考，同時，正演模擬也可以生動地塑造構(gòu)造發(fā)育的過程，為研究油氣形成和演化的歷史提供參考。根據(jù)平衡剖面原理編制的計算機軟件為該項技術在油氣勘探中的應用推廣開辟了道路，為地震解釋的定量化研究奠定了基礎。16三、平衡剖面的幾何學

6、法則⑴面積守恒面積守恒是指剖面由于縮短所減少的面積應當?shù)扔诘貙又丿B所增加的面積，變形前后只是剖面的形態(tài)發(fā)生了變化，剖面的總面積沒有改變。面積守恒定理是由體積守恒定理推斷的，其前提條件是變形主要發(fā)生在沿構(gòu)造運動的方向上。根據(jù)這一原理可以計算剖面的縮短量或滑脫面深度，其前提是先推算出兩者之一。在滑脫面為已知的情況下，可以根據(jù)滑脫面的深度和剩余面積來計算構(gòu)造變形量。縮短量=剩余剖面/原始地層厚度（到滑脫面的深度）⑵層長一致層長守恒定理是在面積守恒的基礎上簡化而來的，其前提條件是在變形過程中地層的厚度未發(fā)生明顯的變化，地層只是發(fā)

7、生了斷裂、褶皺，而沒有發(fā)生透入性變形。層長守恒定理在剖面平衡中應用較多，在使用前應首先研究其使用條件，可以通過測量巖層中礫石、鮞粒的應變來確定地層是否發(fā)生過透入性變形。對大部分前陸地帶而言，該條件是適用的。但在實際應用中，要保持剖面中各層的長度都一致是不可能的，因為地層中有軟硬層之分，一般軟弱地層在變形中容易發(fā)生塑性變形，層厚也不能保持恒定。因此在具體工作中，常選用關鍵層作為平衡依據(jù)。關鍵層就是在變形過程中相對強硬的巖層，其厚度和長度基本保持恒定。⑶位移一致16位移一致性的原則是進行斷塊間平衡的最有用工具。巖石發(fā)生斷裂后

8、沿斷裂面發(fā)生位移，原則上沿同一條斷層各對應層的斷距應當一致，但實際上斷距不一致的情況卻很常見，應當作出合理的解釋。斷距不一致的情況可以用多種方法來解釋，如斷層向上發(fā)生分叉，這樣各分支斷層的斷距之和應當?shù)扔谥鲾鄬拥臄嗑?；斷層的位移也可以由向上的褶皺所代替或發(fā)生透入性變形。因此，如果發(fā)現(xiàn)斷層斷距不等，應根據(jù)實際情況作出相