构造地质学生长断裂学习教案.pptx

会计学1构造构造(guzo)地质学生长断裂地质学生长断裂第一页，共124页。1 1概念概念 就就是是在在沉沉积积过过程程中中长长期期发发育育，逐逐渐渐“生生长长”起起来来(q(q li)li)的的断断裂裂。右右图图说说明明生生长长断断裂裂发发育过程的模式图。育过程的模式图。第1页/共123页第二页，共124页。第2页/共123页第三页，共124页。2 2强调几点强调几点 在讨论生长断裂形成过程中，应注意以下几点：在讨论生长断裂形成过程中，应注意以下几点：11生生长长断断裂裂上上升升盘盘和和下下降降盘盘是是一一个个相相对对概概念念。事事实实上上，大大部部分分生生长长断断裂裂发发育育过过程程中中，两两盘盘都都在在下下降降，都都处处于于接接受受沉沉的的状状态态，只只不不过过上上升升盘盘沉沉降降速速度度明明显显低低于于下降盘。下降盘。22生生长长断断裂裂发发育育过过程程中中，沉沉积积物物是是以以牵牵引引负负荷荷(fh)(fh)方方式式搬搬运运的的，不不会会呈呈悬悬浮状态，因为悬浮状态搬运，沉积不可能造成上、下盘地层的厚度差。浮状态，因为悬浮状态搬运，沉积不可能造成上、下盘地层的厚度差。3 3今天水下发生的地震就是正在进行着的生长断裂活动。今天水下发生的地震就是正在进行着的生长断裂活动。第3页/共123页第四页，共124页。第节生长断裂第节生长断裂(dun(dun li)li)特征特征 第4页/共123页第五页，共124页。()()概述概述 1 1与后生断裂区别与后生断裂区别 11后后生生断断层层发发生生在在沉沉积积层层形形成成之之后后，与与沉沉积积作作用用无无关关，而而生生长长断断层层与与沉沉积积作作用用有有关关，且且影影响响和和控控制制着着上上下盘沉积物岩性和厚度；下盘沉积物岩性和厚度；2 2发育发育(fy)(fy)时间长短不同时间长短不同 后生断层集中在短暂强烈构造活动期，同生断层则长期发育后生断层集中在短暂强烈构造活动期，同生断层则长期发育(fy)(fy)时间长；时间长；3 3断开的物理性质不同断开的物理性质不同 后生断层大多表现刚性变形；同生断层常表现塑性变形。后生断层大多表现刚性变形；同生断层常表现塑性变形。第5页/共123页第六页，共124页。第6页/共123页第七页，共124页。2 2地质历史上地质历史上 1 1同生断层的生长间断同生断层的生长间断 同同生生断断层层有有其其主主要要发发育育期期，且且常常兼兼备备着着同同生生和和后后生生两重性质。两重性质。2 2发育相带发育相带 生生长长断断裂裂发发育育并并不不局局限限于于某某种种沉沉积积环环境境，不不过过主主要要发育于三角洲相。发育于三角洲相。3 3发育时代发育时代 生生长长断断裂裂最最广广泛泛最最强强烈烈(qin(qin li)li)发发育育时时代代是是中中一新生代，特别是始新一新生代，特别是始新渐新渐新上新世。上新世。第7页/共123页第八页，共124页。第8页/共123页第九页，共124页。（二）基本特征（二）基本特征(tzhng)(tzhng)1 1断裂性质和平面分布特征断裂性质和平面分布特征(tzhng)(tzhng)l l性质性质 从从力力学学角角度度，主主要要为为张张性性或或张张扭扭性性断断层层；从从区区域域构构造造走走向向，走走向向和和非非走走向向生生长长断断层层。第9页/共123页第十页，共124页。区域构造走向(zuxing)与局部构造走向(zuxing)不一致第10页/共123页第十一页，共124页。22区域走向断层平面特征区域走向断层平面特征 (1)(1)走向上呈弧形，或弧形雁列排列，或成一定型式的断裂系，弧形凹面指向走向上呈弧形，或弧形雁列排列，或成一定型式的断裂系，弧形凹面指向(zh(zh xin)xin)下降盘；断裂系向盆地中心阶梯状下掉，沿着下降方向，断裂逐渐变新；下降盘；断裂系向盆地中心阶梯状下掉，沿着下降方向，断裂逐渐变新；(2)(2)主断层与分支断层有分叉、合并的现象，但总的走向与区域构造走向、沉积古海主断层与分支断层有分叉、合并的现象，但总的走向与区域构造走向、沉积古海岸线一致。岸线一致。第11页/共123页第十二页，共124页。指向(zhxin)盆内第12页/共123页第十三页，共124页。第13页/共123页第十四页，共124页。第14页/共123页第十五页，共124页。下降盘地层明显增厚 利用下降盘与上升盘相应地层厚度的比值(bzh)，来衡量断裂的活动强度，称生长指数(GI)：下降盘地层厚度GI=或 上升盘地层厚度 下降盘地层厚度一上升盘地层厚度 上升盘地层厚度注意：1注意地层剥蚀，不能有剥蚀；2生长指数最大可达510，再大就不合理 第15页/共123页第十六页，共124页。第16页/共123页第十七页，共124页。SELL22LL21LL20LL19LL18LL17LL15LL13T2T2T3T3T5T5T6T6T8T8辽东湾生长(shngzhng)断裂第17页/共123页第十八页，共124页。第18页/共123页第十九页，共124页。第19页/共123页第二十页，共124页。第20页/共123页第二十一页，共124页。发育时间(shjin)及发育强度第21页/共123页第二十二页，共124页。地层沉积后发育地层沉积后发育(fy)的断层的断层DepthThrowGIorEI11234512345GI=GrowthIndexEI=ExpansionIndex同沉积同沉积(chnj)断断层层DepthThrowGIorEI121234512345地层沉积后发育地层沉积后发育(fy)+同生拱顶断层同生拱顶断层DepthThrowGIorEI12Pre-kSyn-kPackagePackagePre-kSyn-kPackagePackagePost-depositionalfaultingSyn-depositionalfaulting123451,2345667878910910地层沉积后发育的拱顶断层地层沉积后发育的拱顶断层DepthThrowGIorEI1HG060901.PPTSLPPage62123451234566第22页/共123页第二十三页，共124页。地层沉积地层沉积(chnj)后发育后发育+同沉积同沉积(chnj)断层断层DepthThrowGIorEI12Syn-kPre-kPost-depositionalfaultingSyn-depositionalfaultingPackagePackagePre-kSyn-kPackagePackage1234512345667878GIorEI12DepthThrowActiveFaultingInactiveFaultingActiveFaultingActiveFaultingInactiveFaulting123456789121011131415123457891210111314156GrowthPackageNon-GrowthPackageGrowthPackageGrowthPackageNon-GrowthPackage阶段性生长阶段性生长(shngzhng)断层断层断层断层(duncng)下降盘牵引下降盘牵引DepthThrowGIorEI123987654321987654321HangingwalldragHangingwalldrag断层下降盘逆牵引断层下降盘逆牵引DepthThrowGIorEI123987654321987654321HangingwalldragHangingwalldrag第23页/共123页第二十四页，共124页。泌阳(myn)凹陷NW向断裂生长指数图第24页/共123页第二十五页，共124页。辽东湾生长断裂(dunli)生长特征第25页/共123页第二十六页，共124页。3落差随深度增大而增大 理 论 上，如 果 生 长(shngzhng)断层在沉积过程中始终在活动，那么，断层上的任何一个标准层的落差都应等于上下盘该标志层以上全部地层的厚度差，即垂直断距(今落差)；古落差为同层两盘地层厚度差。第26页/共123页第二十七页，共124页。4断断面面弯弯曲曲，上上陡陡下下缓缓，凹凹面面朝朝上上生生长长断断层层(duncng)普普通通具有的型式具有的型式犁式。犁式。1沉积物的压实。沉积物的压实。2异异常常孔孔隙隙流流体体压压力力，当当断断层层(duncng)伸伸到到孔孔隙隙流流体体压压力力的的的的地地层层中中，倾倾角角变变小小，因因其其地地层层变软。变软。3异异常常孔孔隙隙流流体体压压力力，造造成成垂垂直直剖剖面面上上重重力力不不稳稳，引引起起重重力力滑滑动。动。第27页/共123页第二十八页，共124页。第28页/共123页第二十九页，共124页。边界基底生长断裂：唐河边界基底生长断裂：唐河栗园断裂段：强烈活动栗园断裂段：强烈活动(hu dng)(hu dng)时期是核三时期是核三3-43-4段沉积时期段沉积时期反转期后构造层同反转期构造层伸展期构造层唐河唐河栗园栗园断裂断裂(dun(dun li)NWWli)NWW段段 犁式（断坡型）犁式（断坡型）第29页/共123页第三十页，共124页。塑性体第30页/共123页第三十一页，共124页。第31页/共123页第三十二页，共124页。5 5沉积滑动构造沉积滑动构造 生生长长断断裂裂活活动动期期间间，由由于于岩岩层层尚尚未未固固结结成成岩岩，受受到到扰扰动动而而发发生生塑塑性性变变形形，主主要要为为塑塑性性、半塑性滑塌构造、流动半塑性滑塌构造、流动(lidng)(lidng)褶皱、砂岩脉、微型沉积间断和搅混构造等。褶皱、砂岩脉、微型沉积间断和搅混构造等。第32页/共123页第三十三页，共124页。6下层盘砂层层数增多、单层厚度增大 生长断层控制沉积的相当普遍特征；也是相当重要的特征。墨西哥东北部布尔格斯盆地是其典型代表。盆地边界(binji)生长断层控制着砂岩的分布和厚度变化。无论从砂岩层数，还是从砂岩累计厚度来看，砂岩都紧靠在断层的一个狭窄带内，展布方向与断层走向平行。第33页/共123页第三十四页，共124页。第34页/共123页第三十五页，共124页。8 8上上升升盘盘掀掀斜斜断断块块和和下下降降盘盘的的“逆逆牵引牵引”将将在在“生生长长断断裂裂伴伴生生物物构构造造圈圈闭闭类类型型”一一节节中中讲讲解解。强强调调：上上述述特特征征是是生生长长断断层层常常见见特特征征，但但并并不不说说同同条条 生生 长长 断断 层层 必必 须须 具具 备备 以以 上上 所所 有有(suyu)(suyu)特特征征，而而且且不不同同的的断断层层，其其特特征征有有所所变变化化。也也就就是是在在实实际际应应用用中中，不不要要生生搬搬硬硬套套，而而且且具具体体问问题题具具体体分分析。析。第35页/共123页第三十六页，共124页。第36页/共123页第三十七页，共124页。第37页/共123页第三十八页，共124页。第节第节生长断裂生长断裂(dun li)(dun li)成因、成因、类型类型第38页/共123页第三十九页，共124页。（一）从基本动力来源角度，生长断裂有两种成因：（一）从基本动力来源角度，生长断裂有两种成因：1 1基基底底卷卷入入型型成成因因，强强调调构构造造运运动动引引起起的的基基底底断断裂裂活活动动对对上上覆覆沉沉积积层层的的影影响响(yngxing)(yngxing)，即即沉沉积积盖盖层层中中的的生长断层受基底断裂控制。生长断层受基底断裂控制。2 2盖盖层层滑滑动动成成因因，即即重重力力构构造造运运动动的的观观点点，认认为为沉沉积积盖盖层层自自身身的的重重力力及及由由此此产产生生的的重重力力滑滑动动、沉沉积积压压实实、异异常常孔孔隙隙流流体体压压力力和和塑塑性性流流动动是是造造成成生生长长断断裂裂的的主主要要因因素。素。第39页/共123页第四十页，共124页。（二）基底断层对上覆盖层中生长断裂的控制（二）基底断层对上覆盖层中生长断裂的控制 基底断层对盖层构造的影响是普遍存在的。基底断层对盖层构造的影响是普遍存在的。对于对于(duy)(duy)大型生长断层来说这种机制较明确，大型生长断层来说这种机制较明确，但对于但对于(duy)(duy)那些盖层极厚的沉积盆地中发育那些盖层极厚的沉积盆地中发育的生长断层，它和基底断层的关系往往不太明确的生长断层，它和基底断层的关系往往不太明确需要具体深入分析，才能得出结论。需要具体深入分析，才能得出结论。第40页/共123页第四十一页，共124页。强强调调：重重力力滑滑脱脱当当然然重重要要，但但重重力力滑滑动动必必须须(bx)(bx)具具备备势势能能才才能能发发生生，这这种种势势能能是是基基底底的的作作用用造造成成的的，然然后后才才能能发发生生重重力力滑滑动动。也也就就是是说说不不能能把把两者完全孤立起来。两者完全孤立起来。第41页/共123页第四十二页，共124页。（三）重力(zhngl)构造理论(盖层滑脱构造成因)1概述 重力(zhngl)构造类型 1重力(zhngl)扩展：沉积岩体缓慢地以塑性状态重向垮落，同时向周围扩展：2重力(zhngl)滑动：沉积岩体沿下倾斜坡下滑；3底辟作用：地下密度倒转，从而引起重力(zhngl)上的重新调整。第42页/共123页第四十三页，共124页。第43页/共123页第四十四页，共124页。2 2重力构造理论重力构造理论 11单单斜斜挠挠褶褶带带的的重重力滑塌力滑塌 下下降降盘盘沉沉积积物物的的质质量量不不断断增增大大(zn(zn d)d)，从从而而使使断断裂裂活活动动继继续续进进行行，其其运运动动速速度度与与沉沉积积质质量量的增加成正比。的增加成正比。图218第44页/共123页第四十五页，共124页。22重力蠕动重力蠕动(rdng)(rdng)滑移滑移 正断层的活动有垂直和水平两个位移分量，这两个位移分量必定同时受同一机理的控制。正断层的活动有垂直和水平两个位移分量，这两个位移分量必定同时受同一机理的控制。实验装置实验装置 蠕动蠕动(rdng)(rdng)滑移过程中，滑动着的沉积物从稳定的沉积体分裂出来，形成边缘地堑。滑移过程中，滑动着的沉积物从稳定的沉积体分裂出来，形成边缘地堑。第45页/共123页第四十六页，共124页。第46页/共123页第四十七页，共124页。质点(zhdin)运动轨迹第47页/共123页第四十八页，共124页。平平 面面 上上，断断 裂裂 出出 现现(chxin)(chxin)的的次次序序和和自自然然界界是是很很相相似似时时，最最早早出出现现(chxin)(chxin)的的是是因因边边地地堑堑断断裂裂，以以 后后 才才 出出 现现(chxin)(chxin)湾湾岸岸附近断层。附近断层。剖剖面面上上，在在拉拉张张过过程程中中出出现现(chxin)(chxin)铲铲形形断断面面，逆逆牵牵引引背背斜斜、反反向向断断层层和和同同向向小断层。小断层。第48页/共123页第四十九页，共124页。差异(chy)压实作用第49页/共123页第五十页，共124页。差异(chy)负荷第50页/共123页第五十一页，共124页。图225第51页/共123页第五十二页，共124页。图226第52页/共123页第五十三页，共124页。差异负荷作用引起的生长(shngzhng)断裂第53页/共123页第五十四页，共124页。图231232第54页/共123页第五十五页，共124页。我国东部(dnb)生长断裂的成因类型1、基底断裂控制型濮阳凹陷(oxin)结构剖面第55页/共123页第五十六页，共124页。2、重力、重力(zhngl)滑动型基底生长断裂滑动型基底生长断裂胜利油田(shnlyutin)大港油田第56页/共123页第五十七页，共124页。3、塑性(sxng)岩层上拱型冀中油田的琥珀(hp)营构造第57页/共123页第五十八页，共124页。第节第节生长断裂的相关生长断裂的相关(xinggun)(xinggun)褶皱褶皱第58页/共123页第五十九页，共124页。纵向褶皱纵向褶皱 其其枢枢纽纽平平行行或或大大致致平平行行于于断断层层(duncng)(duncng)走走向向，其其观观察察的的最最佳佳位位置置是是在在垂垂直直断断层层(duncng)(duncng)的剖面上。的剖面上。1 1牵引褶皱牵引褶皱 常常局局限限于于紧紧靠靠断断层层(duncng)(duncng)面面的的区区域域。向向斜斜形形成成于于正正断断层层(duncng)(duncng)的的上上盘盘；背背斜斜见见于于下下盘盘。断断层层(duncng)(duncng)侧侧向向和和上上传传播播(断断层层(duncng)(duncng)生生长长的的结结果果)到到断断层层(duncng)(duncng)端端部部的单斜挠曲部位时形成牵引褶皱。的单斜挠曲部位时形成牵引褶皱。第59页/共123页第六十页，共124页。正牵引(qinyn)构造第60页/共123页第六十一页，共124页。2.逆牵引褶皱与牵引褶皱相反，在上盘形成背斜，下盘形成向斜。随位移离开断层面距离增加而减小(弹性作用响应)。其半径随位移而增加。如果断层的规模(gum)随时间而增加，其幅度和宽度相应增加。第61页/共123页第六十二页，共124页。3与滑脱正断层有关的滚动褶皱 常见于被动大陆边缘有关和厚层沉积序列(xli)中。是由上凹断层(铲式)运动所形成，是断层弯曲褶皱的拉张部分。下盘一般不会褶皱变形。变形机制：垂直简单剪切、倾斜简单剪切和挠曲滑动等。滚动褶皱和逆牵引褶皱的区别：1滚动褶皱见于与滑脱正断层有关的厚层沉积序列(xli)中；2逆牵引可见于上盘和下盘，而滚动褶皱常仅见于上盘。第62页/共123页第六十三页，共124页。第63页/共123页第六十四页，共124页。第64页/共123页第六十五页，共124页。(二)横向褶皱 横向褶皱的枢纽垂直或近垂直于断层走向，其最佳观察位置是在平行断层的剖面上，由位移(wiy)沿走向变化而引起的。第65页/共123页第六十六页，共124页。1与孤立正断层有关褶皱 在断层上盘，位移沿走向(zuxing)的变化形成一个向断层倾伏的宽广长条形向斜，下盘则为背斜。褶皱枢纽应在同一条直线上并位于最大位移区。向斜幅度常大于背斜的幅度，因为上盘位移通常大于下盘位移。第66页/共123页第六十七页，共124页。2 2与分段断层体系有关的褶皱与分段断层体系有关的褶皱 分分段段断断层层体体系系常常拥拥有有多多个个位位移移最最大大区区和和最最小小区区。上上盘盘，向向斜斜形形成成于于局局部部位位移移最最大大区区，常常位位于于断断层层段段中中央央或或附附近近；褶褶皱皱(背背斜斜)形形成成于于局局部部位位移移最最小小区区，一一般般接接近近于于断断层层段段边边界界。向向斜斜比比背背斜斜宽宽得得多多；背背斜斜经经常常伴伴随随有有位位于于相相互互重重叠叠和和断断层层段段之之间间的的过过度度斜斜坡坡。下下盘盘，背背斜斜形形成成于于位位移移最最大大区区，常常位位于于断断层层段段中中央央或或附附近近；向向斜斜形形成成于于局局部部位位移移最最小小区区，带带位位于于断断层层段段边边界界上上。横横向向(hn(hn xin)xin)褶褶皱皱的的规规模模取取决决于于活活跃跃断断层层段段的的数数目目，断断层层系系的的演演化化阶阶段段和和断断层层段段的的几几何何特特征征。每每类类断断层层系系演演化化发发展展，以以及及相相关关横横向向(hn(hn xin)xin)褶褶皱皱演演化化阶阶段段及及特特征。征。第67页/共123页第六十八页，共124页。横向向斜横向向斜(xin xi)(xin xi)横向背斜横向背斜第68页/共123页第六十九页，共124页。第69页/共123页第七十页，共124页。3盆地规模横向褶皱的几个例子 1爱达荷紧密重叠断层体系 2内华达重叠反向断层系北美东部相对(xingdu)简单。第70页/共123页第七十一页，共124页。第71页/共123页第七十二页，共124页。第72页/共123页第七十三页，共124页。第节第节与生长断层有关的油气与生长断层有关的油气(yuq)(yuq)圈圈闭类型闭类型第73页/共123页第七十四页，共124页。（一）正断层下降盘的逆牵引或滚动褶皱（一）正断层下降盘的逆牵引或滚动褶皱 1 1概念概念 紧靠断层下降盘出现的小型背斜。紧靠断层下降盘出现的小型背斜。2 2特征特征 1 1逆牵引背斜大多为小型、宽缓、不对称的短轴背斜。轴线与主断层线近于平行，陡翼逆牵引背斜大多为小型、宽缓、不对称的短轴背斜。轴线与主断层线近于平行，陡翼靠近断层一侧；靠近断层一侧；2 2深浅层构造高度深浅层构造高度(god)(god)点不符合，高点偏移轨迹与断面大体平行，背斜幅度下大上点不符合，高点偏移轨迹与断面大体平行，背斜幅度下大上小；小；3 3沿生长断层下降盘呈串珠状分布；沿生长断层下降盘呈串珠状分布；第74页/共123页第七十五页，共124页。44逆牵引高点距断层线较近，一般在逆牵引高点距断层线较近，一般在0.50.51.5km1.5km以内；以内；55逆牵引背斜顶部发育复杂逆牵引背斜顶部发育复杂(fz)(fz)的地堑断裂系；的地堑断裂系；66逆牵引出现弧形正断层的内侧下降盘上；逆牵引出现弧形正断层的内侧下降盘上；77逆牵引部位砂层增多，单层厚度大，油气主要富集在高部位上。逆牵引部位砂层增多，单层厚度大，油气主要富集在高部位上。3 3实例实例 1 1 墨西哥湾岸盆地；墨西哥湾岸盆地；2 2泥日尔三角州盆地；泥日尔三角州盆地；3 3黄骅坳陷；黄骅坳陷；4 4 松辽盆地。松辽盆地。第75页/共123页第七十六页，共124页。黄骅坳陷港东构造(guzo)第76页/共123页第七十七页，共124页。第77页/共123页第七十八页，共124页。尼日尔三角洲逆牵引(qinyn)背斜第78页/共123页第七十九页，共124页。逆牵引(qinyn)成因反向(fnxin)滑塌差异(chy)压实作用第79页/共123页第八十页，共124页。正断层上升盘的抬斜断块正断层上升盘的抬斜断块 1 1运动形式运动形式 1 1同向正断层同向正断层 地层转动方向与断面倾向地层转动方向与断面倾向(qngxing)(qngxing)一致，因而加剧工沉降；一致，因而加剧工沉降；2 2反向正断层反向正断层 断块转动方向与断层的倾向断块转动方向与断层的倾向(qngxing)(qngxing)相反，局部沉陷，但整体看，似乎相反，局部沉陷，但整体看，似乎没有沉降。没有沉降。第80页/共123页第八十一页，共124页。断层(duncng)下掉方向和转动方向相同断层(duncng)下掉方向和转动方向相反第81页/共123页第八十二页，共124页。1 2.类型 夹持在反向正断层之间的断块；1 同生型 其断面与区域(qy)地层倾向相同同沉积反向下断层的活动，出现了断层之间的地层反向，在上升盘形成抬斜断块。2后生型 区域(qy)性单斜层或鼻状构造被反向断层切割，从而在反向正断层上升盘形成抬斜断块。第82页/共123页第八十三页，共124页。同生型第83页/共123页第八十四页，共124页。后生型后生反向反断层切割(qig)形成第84页/共123页第八十五页，共124页。第节第节生长断裂的研究方法生长断裂的研究方法生长背斜生长背斜(bi xi)(bi xi)的基本特征与的基本特征与油气聚集油气聚集第85页/共123页第八十六页，共124页。一、生长断裂一、生长断裂一、生长断裂一、生长断裂(dun li)(dun li)(dun li)(dun li)的研的研的研的研究方法究方法究方法究方法 生长指数分析生长指数分析 1 1前提和假设前提和假设11假假定定断断裂裂在在水水下下活活动动期期间间，沉沉积积是是及及时时地地、完完全全补补偿偿的的，但但是是，受受多多种种因因素素的的影影响响，沉沉积积补补偿偿原原理理(yunl)(yunl)不不是是在在任任何何地地区区、地地层层都都适适用用，因因此此在在确确定定上上、下下盘盘地地层层对对比比单单位位大大小要适宜，不能过小。小要适宜，不能过小。2 2生长断层上下盘不能有大的沉积间断。生长断层上下盘不能有大的沉积间断。3 3必须进行准确的地层单位对比。必须进行准确的地层单位对比。4 4目前还没考虑沉积压实因素。目前还没考虑沉积压实因素。第86页/共123页第八十七页，共124页。3下降盘地层明显增厚 利用下降盘与上升盘相应地层厚度的比值(bzh)，来衡量断裂的活动强度，称生长指数(GI)：下降盘地层厚度GI=或 上升盘地层厚度 下降盘地层厚度一上升盘地层厚度 上升盘地层厚度注意：1注意地层剥蚀，不能有剥蚀；2生长指数最大可达510，再大就不合理 第87页/共123页第八十八页，共124页。第88页/共123页第八十九页，共124页。墨西哥湾墨西哥湾 从从图图看看出出(kn(kn ch)ch)：断断层层开开始始发发育育时时间间；断断层层运运动动的的最最强强烈烈时期；时期；断层运动终止时期。断层运动终止时期。从图从图267267，可看出，可看出(kn ch)(kn ch)生长断裂生长断裂的活动是不规则的、的活动是不规则的、突发性的。突发性的。第89页/共123页第九十页，共124页。三条断裂在漫长地质三条断裂在漫长地质(dzh)(dzh)时期内都在活动，但最大活动时期不一致，向盆地中心，断裂最大活动期时期内都在活动，但最大活动时期不一致，向盆地中心，断裂最大活动期依次变新。胜利油田构造特征，逆牵引，地堑断裂系。长指数最大值和最大落差并不完全一致，从翼依次变新。胜利油田构造特征，逆牵引，地堑断裂系。长指数最大值和最大落差并不完全一致，从翼部向轴部断裂时代变新。部向轴部断裂时代变新。第90页/共123页第九十一页，共124页。发育(fy)时间及发育(fy)强度第91页/共123页第九十二页，共124页。地层沉积地层沉积(chnj)后发育的断层后发育的断层DepthThrowGIorEI11234512345GI=GrowthIndexEI=ExpansionIndex同沉积同沉积(chnj)断层断层DepthThrowGIorEI121234512345地层沉积后发育地层沉积后发育+同生拱顶同生拱顶(ndn)断层断层DepthThrowGIorEI12Pre-kSyn-kPackagePackagePre-kSyn-kPackagePackagePost-depositionalfaultingSyn-depositionalfaulting123451,2345667878910910地层沉积后发育的拱顶断层地层沉积后发育的拱顶断层DepthThrowGIorEI1HG060901.PPTSLPPage62123451234566第92页/共123页第九十三页，共124页。地层沉积后发育地层沉积后发育(fy)+同沉积断层同沉积断层DepthThrowGIorEI12Syn-kPre-kPost-depositionalfaultingSyn-depositionalfaultingPackagePackagePre-kSyn-kPackagePackage1234512345667878GIorEI12DepthThrowActiveFaultingInactiveFaultingActiveFaultingActiveFaultingInactiveFaulting123456789121011131415123457891210111314156GrowthPackageNon-GrowthPackageGrowthPackageGrowthPackageNon-GrowthPackage阶段性生长阶段性生长(shngzhng)断层断层断层断层(duncng)下降盘牵引下降盘牵引DepthThrowGIorEI123987654321987654321HangingwalldragHangingwalldrag断层下降盘逆牵引断层下降盘逆牵引DepthThrowGIorEI123987654321987654321HangingwalldragHangingwalldrag第93页/共123页第九十四页，共124页。泌阳凹陷NW向断裂(dunli)生长指数图第94页/共123页第九十五页，共124页。辽东湾生长(shngzhng)断裂生长(shngzhng)特征第95页/共123页第九十六页，共124页。（二）落差今落差：等于上下盘某层以上全部地层的厚度(hud)差，反映该层以上全部地层沉积过程中断裂活动的总和。第96页/共123页第九十七页，共124页。古落差古落差(luch)：上下两盘对应层的厚度差，反映断层每个时期的活动程度。：上下两盘对应层的厚度差，反映断层每个时期的活动程度。第97页/共123页第九十八页，共124页。张性结构要素张性结构要素 1 1非旋转型张性断层结构要素的计算非旋转型张性断层结构要素的计算(j(j sun)sun)当地水平时，拉张量当地水平时，拉张量(e)(e)等于水平断距，地层缺等于水平断距，地层缺失厚度失厚度(s)(s)等于落差，为断面倾角。已知断面和地层等于落差，为断面倾角。已知断面和地层的平均夹角，计算的平均夹角，计算(j sun)(j sun)地层的缺失厚度或拉张地层的缺失厚度或拉张量的方法。量的方法。第98页/共123页第九十九页，共124页。非旋转型张性断层，断距、倾角非旋转型张性断层，断距、倾角(qngjio)(qngjio)和拉张量的关系和拉张量的关系第99页/共123页第一百页，共124页。非旋转非旋转(xunzhun)型正断层在拉张量不同的条件下，地层缺失量和断层倾角或断层型正断层在拉张量不同的条件下，地层缺失量和断层倾角或断层于层面平均夹角的关系于层面平均夹角的关系第100页/共123页第一百零一页，共124页。2 2旋转型结构要素研究旋转型结构要素研究 平平直直断断面面正正断断层层在在沿沿着着平平直直断断面面旋旋转转拉拉伸伸过过程程中中，断断层层和和地地层层(dcng)(dcng)两两者者都都旋旋转转。此此类类断断层层拉拉张张量量计计算算方方法法，适适用用范范围围：单单一一的的断断层层或或地地层层(dcng)(dcng)倾倾斜斜角角度度不不变变的的一一组组断断层层。断断层层倾倾角角、地地层层(dcng)(dcng)倾角倾角，拉张量，拉张量e e三者间的关系。三者间的关系。图272、273第101页/共123页第一百零二页，共124页。旋转型平面正断层断面旋转型平面正断层断面(dunmin)倾角、地层倾角和拉张量的关系倾角、地层倾角和拉张量的关系第102页/共123页第一百零三页，共124页。铲铲形形正正断断层层断断面面弯弯曲曲的的正正断断层层，形形成成过过程程中中本本身身并并不不旋旋转转，但但其其下下降降盘盘地地层层旋旋转转。如如果果铲铲形形断断层上发育层上发育(fy)(fy)一组断层面平直的旋转型同向断层时，那么大部分的拉张是靠平直的断层完成的。一组断层面平直的旋转型同向断层时，那么大部分的拉张是靠平直的断层完成的。下降盘地层沿铲形断下降盘地层沿铲形断层断面下滑时为了保层断面下滑时为了保持和断层接触，平行持和断层接触，平行层面简单剪切可能造层面简单剪切可能造成下降盘地层的变形成下降盘地层的变形形态，地层必然要发形态，地层必然要发生生(fshng)(fshng)弯曲。弯曲。第103页/共123页第一百零四页，共124页。时代新的断块带着老的断块一转动的形式向前时代新的断块带着老的断块一转动的形式向前(xinqin)推移，形成叠瓦状铲形正推移，形成叠瓦状铲形正断层，即猪背式构造断层，即猪背式构造第104页/共123页第一百零五页，共124页。主干铲形正断层之上发育(fy)一组旋转型平直断层第105页/共123页第一百零六页，共124页。叠瓦状铲形正断层活动期间(qjin)断面产状变化反向正断层旋转(xunzhun)为逆断层第106页/共123页第一百零七页，共124页。铲形断层滑脱深度的计算铲形断层滑脱深度的计算 依依据据逆逆牵牵引引构构造造(guzo)(guzo)的的规规模模推推断断断断面面的的滑滑脱脱深深度度，对对判判断断地地下下构构造造(guzo)(guzo)形态正确地进行地震剖面的地质解释是有用的。形态正确地进行地震剖面的地质解释是有用的。A AB=C=hd B=C=hd h-h-水平断距水平断距 d-d-滑脱深度滑脱深度 C C实际资料测量实际资料测量第107页/共123页第一百零八页，共124页。(四四)据地层长度平衡原理和断距编制铲形正断层剖面据地层长度平衡原理和断距编制铲形正断层剖面1 1原理原理 滚动背斜的任何一部分形态都反映这一部分的正下方铲形断层上的累计滑动量。滚动背斜的任何一部分形态都反映这一部分的正下方铲形断层上的累计滑动量。2 2前提前提 假定下降盘上的滚动背斜为一弯滑褶皱假定下降盘上的滚动背斜为一弯滑褶皱(zhzhu)(zhzhu)；滚动背斜地层厚度不变。滚动背斜地层厚度不变。第108页/共123页第一百零九页，共124页。3单一铲形正断层剖面的编制 1首先计算出断层的水平断距(a)，2由A点作垂线与区域倾向线XY相交于B。由A开始沿下降盘地层顶面画弧，弧长为la，得到(d do)点C。再由C作垂线与XY相交于D点，得到(d do)水平断距BD，长度为lb，自点C画弧长lb，得到(d do)点E。依此类推，直到画出的弧线与XY平行。第109页/共123页第一百一十页，共124页。3单一铲形正断层剖面的编制 3将BC、DE、，LM等点连接起来，得到BC、DE、，LM等线段，这些线段代表断层的轨迹。然后将线段BC向下(xin xi)平行移动，使B点与A点重合，如此下去；最终得到280A中的断层剖面。4计算出滑脱深度(280B)。第110页/共123页第一百一十一页，共124页。4.4.具具反反向向下下断断层层的的铲铲形形主主断断层层剖剖面面的的编编制制计算出主断层本身的位移量；计算出主断层本身的位移量；次次级级断断层层所所引引起起(ynq)(ynq)的的位位移移必必清清除除，即即将将标标志志层层恢恢复复成成光光滑滑、连连续续的的曲曲线线ABAB，而而后后将将曲曲线线ABAB平平行行于于标标志志层层的的区区域域倾倾向向主主断断层层移移动动，直直到到A A点点与与主主断断层层相相接接触触为为止止。此此时时ABAB的的位位置置应应是是图图280B280B中中ABAB的的位位置置，从从而而可可计计算算出出主主断断层层的的总位移量。总位移量。以下均为同前述作图法。以下均为同前述作图法。第111页/共123页第一百一十二页，共124页。图281第112页/共123页第一百一十三页，共124页。剖面构造的平衡恢复和平衡判断剖面构造的平衡恢复和平衡判断根根据据构构造造复复原原模模型型，再再塑塑不不同同地地质质时时期期的的构构造造面面貌貌。将将恢恢复复后后的的古古地地质质构构造造图图按按一一定定地地质质顺顺序序排排列列，则则得得联联合合构构造造演演化化剖剖面面图图。这这种种平平衡衡恢恢复复合合理理性性的的一一个个重重要要方方面面就就是是(jish)(jish)：在在复复原原剖剖面面上上，一一条条断断层层要要么么呈呈面面状状或或铲铲形形，要要么么以以阶阶梯梯状状的的轨轨迹迹向向前前上上切切地地层层(图图5-3a)5-3a)，而而不不会会反反向向弯弯曲曲，除除非非该该断断层层的的形形成成晚晚于于变变形形的的地地层层。例例如如，就就一一条条发发生生过过滑滑移移的的断断层层来来说说，图图5-3b5-3b所所示示的的断断层层轨轨迹迹显显然然是是不不可可思思议议的的，因因此此，相相应应的的变变形形剖剖面面由由于几何学上的不合理而无法被采用。于几何学上的不合理而无法被采用。第113页/共123页第一百一十四页，共124页。第114页/共123页第一百一十五页，共124页。邓州凹陷发育时间邓州凹陷发育时间(shjin)最早，白垩纪时伸展作用最