第12章 构造物理模拟及实例分析
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平衡剖面方法
• 要准确再现盆地的古构造面貌，平衡地质剖面法则非常有效。利 用现今的剖面构造反演恢复剖面上的古地质构造，进而勾绘古地 质构造平面图，对于寻找油气藏具有重要的意义
• 遵循三原则：a体积不变；b岩层厚度不变；c各标志层长度一致
剖 面 上 断 块 内 的 平 衡 恢 复
选 取 剖 面
地 震 解 释
时 深 转 换
选 取 钉 线
选 择 标 志 层
去 压 实 校 正
整 条 剖 面 的 恢 复
平 衡 是 判 断
平 衡 恢 复
最 终 恢 复 剖 面
否
2015-5-1
1
构造物理模拟实验
及实例分析
一、构造物理模拟实验简介 二、车古201潜山的构造物理实验模拟
三、辽河盆地西部凹陷北带正反转构造
的物理模拟
2015-5-1
3
构造物理模拟实验
• 定义：构造物理模拟是在研究构造变形力 学机理的基础上发展起来的，用实验模型 来再现构造变形过程的一种研究方法。
它始于19世纪初，是帮助地质学家认识构造 变形过程、研究构造形成机制的重要方法。它能 够再现人们在自然界中已无法观察到的构造变形 过程。 现在从模型设计到材料的运用均已经趋于成 熟。在含油气盆地构造研究中也取得较好成效。
2015-5-1 4
构造物理模拟实验
基本原理：
一、构造变形过程（除地震）的特点是时间长，变形量
大。大量研究结果表明其主要受几何因数的控制(模 型边界条件、应变方式和应变量)，因此实验中基本 上不考虑模型的应力大小(Braun,1994;Mc Clay,1995)
二、模拟的基本原则：
1．相似原则； 2．选择原则； 3．分解原则 4．逐步近似原则；
2015-5-1
5．统计的原则
5
通常模拟实验的一分钟相当于自然界中10-100Ma，
构造物理模拟实验
• 作用：
– 1） 综合变形几何学和动力学的特点，构造变
形物理模拟可以重现构造变形演化史，从而可 清楚解释其形成机制和形成过程，对于理论研 究和指导生产都有很大的帮助和启发。 –2）在油区构造解析中可重现含油气盆地构造 变形过程，了解其形成和演化的运动学和动力 学机理，为地质、地球物理资料的综合解释提 供地质构造模型。
2015-5-1 6
• ⑴ 相似原则：即实验模型与研究对象必须符合相似原理，只有
符合这一原则，实验结果才能对研究对象作出正确的解释。
• ⑵ 选择原则：影响构造变形的可能因素很多，往往无法同时满 足相似原则，因此只能选择考虑其中主要因素的相似原则。
• ⑶ 分解(分离)原则：如果同时考虑所有的因素，模型的设计就
会变得十分复杂，需要采取分解的原则，即设计多组实验，每一 组实验只考虑一个因素而固定其它因素，在分解研究各个因素的 基础上进行综合分析，以达到简化模型设计的目的。 • ⑷ 逐步近似(逼近)原则：自然界的条件很复杂，实验室条件有 时只能做到大致相似，并随着认识的发展和实验条件的改善逐步 逼近相似。 • ⑸ 统计的原则：模型实验所获得的结论是纯经验的，特别是每
个实验不可能保证条件精确相同，因此需要从统计的角度来评价
2015-5-1 它的可信度与准确度。 7
• 构造物理模拟实验一般采取以下八个步骤
–⑴ 地质分析，确定构造原型。 –⑵ 分析控制构造原型的主要因素。 –⑶ 根据原型几何尺寸及所采用的实验方法，确定模型比例尺。 –⑷ 根据构造变形条件与原型的岩石力学性状，选择合适的相 似材料。 –⑸ 根据地质和地球物理资料分析所推断的原型受力方式与约 束条件，确定模型的加载方式与边界几何条件。 –⑹ 记录模拟实验过程，及时分析实验结果。 –⑺ 分析实验结果与天然实体的相似程度。若达不到要求，可 重复第⑵、⑷、⑸、⑹、⑺步，甚至对第⑴步作进一步的工 作。 –⑻ 合理地将实验结果用于解释实际问题。 –以上8个步骤构成了“从实际中来到实际中去”的循环。
2015-5-1 8
按模拟实验的功能和驱动方式分为两类：
一、平台式变形装置：可以进行包括挤压、伸展、 剪切和拱升等多种形式构造变形的模拟，既可以采用 软材料（如粘土、硅泥等）进行实验，也可以进行松 散材料的实验。特点是实验过程中模型所处的重力加
速度为1g。
二、离心机模拟实验装置：其特点是能对模型施
加大于1g以上的重力加速度（最高可达2000g），这
类装置对于模拟底辟构造尤其有用，但这类装置制造 成本偏高。
2015-5-1 9
构造物理模拟实验
石油大学构造变形物理模拟综合实验仪
2015-5-1 10
构造物理模拟实验
组合及驱动方式
2015-5-1
11
构造物理模拟实验
实验参数
• 实验材料：粒径0.2-0.3mm的松散石英砂，其 抗张强度接近于零，变形特性符合 库仑准则，与地壳浅层次岩石的变 形特性相似 • 边 界：刚性边界－聚苯模块 自由边界－无 • 基 底：刚性基底—玻璃、薄板、聚苯板 塑性基底—橡皮(可伸展、收缩)
2015-5-1 12
构造物理模拟实验的步骤
根据含油气区地震勘探所获的构造资料分析盆地 （包括全盆地的主边界条件和次级盆地的边界几何条件）
根据各级盆地边界几何条件设计系列砂箱实验模型，研究在不同边界性质（如自 由边界与刚性边界）、不同运动方向及运动方式（包括均匀与非均匀运动、单侧 与双侧运动等）条件下形成的剖面构造样式和平面展布特征及三维变化规律
根据各级盆地的系列砂箱实验结果，了解几何条件对 构造形成特征的一般控制规律，探讨构造的形成规律
通过实验结果和地质实际对照，选择最佳相似方案，进一步改进
实验设计并证伪相反的变形方式，提出构造演化机制、运动学解释
2015-5-1 13
一、构造物理模拟实验简介 二、车古201潜山的构造物理实验模拟
三、辽河盆地西部凹陷北带正反转构造
的物理模拟
2015-5-1
14
车古201潜山的构造物理实验模拟
构造特征
存在问题 实验设计及结果 讨论及结论
2015-5-1
15
沈阳--维 坊断裂带
霸县-束鹿邯郸断裂带
2015-5-1
黄骅—东 明断裂带
16
2015-5-1
17
车古201潜山位置
地质概况： 位于车镇凹陷 北部的陡坡带 车西洼陷与大 王北洼陷的交 界处
处于车3鼻状 构造(NNW-SSE 走向)的主体 部位，以它为 主构成了富台 油田。
18
2015-5-1
剖面特征
2015-5-1
19
潜 山 的 古 生 界 平 面 特 征
2015-5-1 20
存在构造问题
1、断阶带潜山的形成机制 a、主断层产状对潜山的影响 b、断块如何残留 2、断陷中逆断层的形成机制 c、逆断层是在伸展中形成？ d、存在一个挤压期？
2015-5-1
21
实验资料分析
车古 201 潜山位于主控断层的断阶带上，本区缺少基底隆起
的证据，所以排除了断层下盘隆起形成潜山的可能。
而单纯的铲式断层则不易形成断块残留；而假如坡坪断层的 坡折带处于较高位置，则其在构造过程中是不容易产生逆断 层的。
由此我们推测：车古 201 所在的潜山构造带是在凹陷的主控 断层产状上部为较平缓的铲式，在深部为坡 - 坪式的形状下 形成的。
2015-5-1
22
由区域资料来看本区在古生代时是存在挤压期 的，但那时的挤压方向是NE-SW向，所以如形 成逆断层应为NW-SE向，而非NE-SW向。
从中生代末期始不存在挤压期，所以潜山中的
单条切割到新生代的NE-SW向逆断层有可能是
在伸展过程中产生的。
2015-5-1
23
实验模型设计
装置如上图(模型比例尺为 1:50000)。实验分为两个阶 段，第一期为简单的伸展，后侵蚀剥平；第二期采取同构造
沉积方式加砂，在实验过程中将橡皮自由端固定于模型顶部
平台上，使得在剖面中部产生拉张。模型最大伸展量为
2015-5-1 24 -3 -1 19cm( 位于活动档板处 ) ，伸展位移速率约为 3.8×10 s cm 。。
实验过程
2015-5-1
25
实验过程
2015-5-1
26
实验过程
2015-5-1
27
实验过程
2015-5-1
28
实验过程
2015-5-1
29
实验结果解释
(D为伸展量， ① d=0cm ② d=6cm ③ d=12cm ④ d=15cm ⑤ d=19cm 图中白线为 解释断层)
2015-5-1
30
实验结果与实际剖面对比
2015-5-1
31
实验结果分析
结果与实际剖面具有较高的相似性： a、在主边界断层的坡-坪上方出现倾角较陡的顺序发育的切 割古潜山的系列正向正断层形成的断阶带 b、后期移动到沉降中心处的高角度逆断层 c在活动端的断陷斜坡上出现的正向多米诺式断层 d、以及沙三段－东营组以来沉降中心迁移到剖面中部等。 这些主要因素与实际剖面基本相同，这基本上代表了本地的 构造运动演化过程。 不足： 反向正断层的发育程度和近主断层一侧的滚动背斜的弯曲程 度与实际的相似程度较低。模型与剖面之间的差异应主要由于基 2015-5-1 32 底伸展位移控制精度所致
总体特点
潜 山 构造 带 的形 成 是由 主 断层 的 产状 控 制的 （上部为较平缓的铲式，在深部为坡-坪式）。
实验模型和演化剖面特征表明断裂过程中带有 显著的基底伸展特征，属于正断层上盘变形和 基底不均匀伸展的复合类型。 33
2015-5-1
逆断层的形成机制
实验证明剖面 中的单条逆断 层是在伸展过 程中由正断层 倒转而成的
2015-5-1
34
最终 作出 了合 理的 构造 演化 平衡 剖面
2015-5-1 35
结论
1．车古201区的主控断层形态具有上部铲式，深部坡 -坪式的构造特点，这样的产状特点造就了本区的 潜山构造 2．靠近主控断层坡折带处的逆断层是在伸展作用下 由正断层倒转形成的 3．本区的复杂构造变形是正断层上盘变形和柔性基 底不均匀伸展的复合作用的结果
2015-5-1 36
一、构造物理模拟实验简介 二、车古201潜山的构造物理实验模拟
三、辽河盆地西部凹陷北带正反转构造
的物理模拟
2015-5-1
37
反转构造
• Harding.M(1985)认为，对一特定构造来说，构 造反转系指构造极性从原先的低地形变为高地形， 或从原先的高地形变为低地形，在更大规模上的 这种转变则被称为盆地反转；
• 反转构造是一种叠加、复合构造，依反转构造的 尺度可分为断层的反转，盆地的反转。 • 按反转 的性质分为 正反转构造和负反转构造
2015-5-1
38
• 正反转构造： 是指正断层系 统控制的地堑、 半地堑构造受 到挤压作用后 发生褶皱和逆 冲构造变形 。
正反转构造发 育演化图(周 祖翼，1994)
2015-5-1 39
• 负反转构造： 是指逆断层及 其相关的隆起 受到引张作用 后发生伸展构 造变形，原来 的相对隆起的 构造部位发生 沉降。
负反转构造 发育演化图
2015-5-1
40
渤 海 湾 新 轮生 廓代 简盆 要地 图区 省 构 造 ( )
霸县-束鹿邯郸断裂带 黄骅—东 明断裂带
沈阳--维 坊断裂带
2015-5-1
41
辽 河 盆 地 构 造 纲 要 图
2015-5-1 42
InLine2866
2015-5-1
InLine2866
43
L1600部面特征
2015-5-1
44
L1600 剖 面 构 造 演 化
馆陶期—拗陷阶 段
沙一、沙二期、 东营期—再陷旋 回
沙三、沙四期— 深陷旋回
中生代末初始裂 2015-5-1 陷阶段
45
存在的构造问题
对于反转这种复杂的盆地构造的解释与分析有了更 深的认识和见解，但是由于其构造的特殊性和演化的
复杂性，对于其变形的分析和形成机制还不是很清楚。 主断层产状对反转构造变形的影响大小？ 主动盘是上盘还是下盘？ 走滑分量在其中的作用大小？
2015-5-1
46
模型设计：
先存断层的角度作为一个变量，根据安德森的断层形成模式， 断层的倾角一般在30～60度之间(走滑断层除外)，所以实验中作为 刚性边界的下盘模块的断面角度α依次取30°、45°、60°； 依据实验过程中反转期施力方式的不同将实验分为两组，一组 为始终由左侧马达驱动基底带动上盘沙层进行伸展和挤压，另一组 初期由左侧马达驱动基底带动上盘为主动盘伸展，在后期反转时由 右侧马达驱动下盘作为主动盘进行挤压。
8cm
驱动 马达
沙层 α 30cm
刚性模块
驱动 马达
基底薄板
2015-5-1
47
• 两组实验初始条件和第一期过程均相同，所以其结果
也基本相同(由于实验的随机性，局部小构造有差异)，
• 要准确再现盆地的古构造面貌，平衡地质剖面法则非常有效。利 用现今的剖面构造反演恢复剖面上的古地质构造，进而勾绘古地 质构造平面图，对于寻找油气藏具有重要的意义
• 遵循三原则：a体积不变；b岩层厚度不变；c各标志层长度一致
剖 面 上 断 块 内 的 平 衡 恢 复
选 取 剖 面
地 震 解 释
时 深 转 换
选 取 钉 线
选 择 标 志 层
去 压 实 校 正
整 条 剖 面 的 恢 复
平 衡 是 判 断
平 衡 恢 复
最 终 恢 复 剖 面
否
2015-5-1
1
构造物理模拟实验
及实例分析
一、构造物理模拟实验简介 二、车古201潜山的构造物理实验模拟
三、辽河盆地西部凹陷北带正反转构造
的物理模拟
2015-5-1
3
构造物理模拟实验
• 定义：构造物理模拟是在研究构造变形力 学机理的基础上发展起来的，用实验模型 来再现构造变形过程的一种研究方法。
它始于19世纪初，是帮助地质学家认识构造 变形过程、研究构造形成机制的重要方法。它能 够再现人们在自然界中已无法观察到的构造变形 过程。 现在从模型设计到材料的运用均已经趋于成 熟。在含油气盆地构造研究中也取得较好成效。
2015-5-1 4
构造物理模拟实验
基本原理：
一、构造变形过程（除地震）的特点是时间长，变形量
大。大量研究结果表明其主要受几何因数的控制(模 型边界条件、应变方式和应变量)，因此实验中基本 上不考虑模型的应力大小(Braun,1994;Mc Clay,1995)
二、模拟的基本原则：
1．相似原则； 2．选择原则； 3．分解原则 4．逐步近似原则；
2015-5-1
5．统计的原则
5
通常模拟实验的一分钟相当于自然界中10-100Ma，
构造物理模拟实验
• 作用：
– 1） 综合变形几何学和动力学的特点，构造变
形物理模拟可以重现构造变形演化史，从而可 清楚解释其形成机制和形成过程，对于理论研 究和指导生产都有很大的帮助和启发。 –2）在油区构造解析中可重现含油气盆地构造 变形过程，了解其形成和演化的运动学和动力 学机理，为地质、地球物理资料的综合解释提 供地质构造模型。
2015-5-1 6
• ⑴ 相似原则：即实验模型与研究对象必须符合相似原理，只有
符合这一原则，实验结果才能对研究对象作出正确的解释。
• ⑵ 选择原则：影响构造变形的可能因素很多，往往无法同时满 足相似原则，因此只能选择考虑其中主要因素的相似原则。
• ⑶ 分解(分离)原则：如果同时考虑所有的因素，模型的设计就
会变得十分复杂，需要采取分解的原则，即设计多组实验，每一 组实验只考虑一个因素而固定其它因素，在分解研究各个因素的 基础上进行综合分析，以达到简化模型设计的目的。 • ⑷ 逐步近似(逼近)原则：自然界的条件很复杂，实验室条件有 时只能做到大致相似，并随着认识的发展和实验条件的改善逐步 逼近相似。 • ⑸ 统计的原则：模型实验所获得的结论是纯经验的，特别是每
个实验不可能保证条件精确相同，因此需要从统计的角度来评价
2015-5-1 它的可信度与准确度。 7
• 构造物理模拟实验一般采取以下八个步骤
–⑴ 地质分析，确定构造原型。 –⑵ 分析控制构造原型的主要因素。 –⑶ 根据原型几何尺寸及所采用的实验方法，确定模型比例尺。 –⑷ 根据构造变形条件与原型的岩石力学性状，选择合适的相 似材料。 –⑸ 根据地质和地球物理资料分析所推断的原型受力方式与约 束条件，确定模型的加载方式与边界几何条件。 –⑹ 记录模拟实验过程，及时分析实验结果。 –⑺ 分析实验结果与天然实体的相似程度。若达不到要求，可 重复第⑵、⑷、⑸、⑹、⑺步，甚至对第⑴步作进一步的工 作。 –⑻ 合理地将实验结果用于解释实际问题。 –以上8个步骤构成了“从实际中来到实际中去”的循环。
2015-5-1 8
按模拟实验的功能和驱动方式分为两类：
一、平台式变形装置：可以进行包括挤压、伸展、 剪切和拱升等多种形式构造变形的模拟，既可以采用 软材料（如粘土、硅泥等）进行实验，也可以进行松 散材料的实验。特点是实验过程中模型所处的重力加
速度为1g。
二、离心机模拟实验装置：其特点是能对模型施
加大于1g以上的重力加速度（最高可达2000g），这
类装置对于模拟底辟构造尤其有用，但这类装置制造 成本偏高。
2015-5-1 9
构造物理模拟实验
石油大学构造变形物理模拟综合实验仪
2015-5-1 10
构造物理模拟实验
组合及驱动方式
2015-5-1
11
构造物理模拟实验
实验参数
• 实验材料：粒径0.2-0.3mm的松散石英砂，其 抗张强度接近于零，变形特性符合 库仑准则，与地壳浅层次岩石的变 形特性相似 • 边 界：刚性边界－聚苯模块 自由边界－无 • 基 底：刚性基底—玻璃、薄板、聚苯板 塑性基底—橡皮(可伸展、收缩)
2015-5-1 12
构造物理模拟实验的步骤
根据含油气区地震勘探所获的构造资料分析盆地 （包括全盆地的主边界条件和次级盆地的边界几何条件）
根据各级盆地边界几何条件设计系列砂箱实验模型，研究在不同边界性质（如自 由边界与刚性边界）、不同运动方向及运动方式（包括均匀与非均匀运动、单侧 与双侧运动等）条件下形成的剖面构造样式和平面展布特征及三维变化规律
根据各级盆地的系列砂箱实验结果，了解几何条件对 构造形成特征的一般控制规律，探讨构造的形成规律
通过实验结果和地质实际对照，选择最佳相似方案，进一步改进
实验设计并证伪相反的变形方式，提出构造演化机制、运动学解释
2015-5-1 13
一、构造物理模拟实验简介 二、车古201潜山的构造物理实验模拟
三、辽河盆地西部凹陷北带正反转构造
的物理模拟
2015-5-1
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车古201潜山的构造物理实验模拟
构造特征
存在问题 实验设计及结果 讨论及结论
2015-5-1
15
沈阳--维 坊断裂带
霸县-束鹿邯郸断裂带
2015-5-1
黄骅—东 明断裂带
16
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车古201潜山位置
地质概况： 位于车镇凹陷 北部的陡坡带 车西洼陷与大 王北洼陷的交 界处
处于车3鼻状 构造(NNW-SSE 走向)的主体 部位，以它为 主构成了富台 油田。
18
2015-5-1
剖面特征
2015-5-1
19
潜 山 的 古 生 界 平 面 特 征
2015-5-1 20
存在构造问题
1、断阶带潜山的形成机制 a、主断层产状对潜山的影响 b、断块如何残留 2、断陷中逆断层的形成机制 c、逆断层是在伸展中形成？ d、存在一个挤压期？
2015-5-1
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实验资料分析
车古 201 潜山位于主控断层的断阶带上，本区缺少基底隆起
的证据，所以排除了断层下盘隆起形成潜山的可能。
而单纯的铲式断层则不易形成断块残留；而假如坡坪断层的 坡折带处于较高位置，则其在构造过程中是不容易产生逆断 层的。
由此我们推测：车古 201 所在的潜山构造带是在凹陷的主控 断层产状上部为较平缓的铲式，在深部为坡 - 坪式的形状下 形成的。
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由区域资料来看本区在古生代时是存在挤压期 的，但那时的挤压方向是NE-SW向，所以如形 成逆断层应为NW-SE向，而非NE-SW向。
从中生代末期始不存在挤压期，所以潜山中的
单条切割到新生代的NE-SW向逆断层有可能是
在伸展过程中产生的。
2015-5-1
23
实验模型设计
装置如上图(模型比例尺为 1:50000)。实验分为两个阶 段，第一期为简单的伸展，后侵蚀剥平；第二期采取同构造
沉积方式加砂，在实验过程中将橡皮自由端固定于模型顶部
平台上，使得在剖面中部产生拉张。模型最大伸展量为
2015-5-1 24 -3 -1 19cm( 位于活动档板处 ) ，伸展位移速率约为 3.8×10 s cm 。。
实验过程
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实验过程
2015-5-1
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实验过程
2015-5-1
27
实验过程
2015-5-1
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实验过程
2015-5-1
29
实验结果解释
(D为伸展量， ① d=0cm ② d=6cm ③ d=12cm ④ d=15cm ⑤ d=19cm 图中白线为 解释断层)
2015-5-1
30
实验结果与实际剖面对比
2015-5-1
31
实验结果分析
结果与实际剖面具有较高的相似性： a、在主边界断层的坡-坪上方出现倾角较陡的顺序发育的切 割古潜山的系列正向正断层形成的断阶带 b、后期移动到沉降中心处的高角度逆断层 c在活动端的断陷斜坡上出现的正向多米诺式断层 d、以及沙三段－东营组以来沉降中心迁移到剖面中部等。 这些主要因素与实际剖面基本相同，这基本上代表了本地的 构造运动演化过程。 不足： 反向正断层的发育程度和近主断层一侧的滚动背斜的弯曲程 度与实际的相似程度较低。模型与剖面之间的差异应主要由于基 2015-5-1 32 底伸展位移控制精度所致
总体特点
潜 山 构造 带 的形 成 是由 主 断层 的 产状 控 制的 （上部为较平缓的铲式，在深部为坡-坪式）。
实验模型和演化剖面特征表明断裂过程中带有 显著的基底伸展特征，属于正断层上盘变形和 基底不均匀伸展的复合类型。 33
2015-5-1
逆断层的形成机制
实验证明剖面 中的单条逆断 层是在伸展过 程中由正断层 倒转而成的
2015-5-1
34
最终 作出 了合 理的 构造 演化 平衡 剖面
2015-5-1 35
结论
1．车古201区的主控断层形态具有上部铲式，深部坡 -坪式的构造特点，这样的产状特点造就了本区的 潜山构造 2．靠近主控断层坡折带处的逆断层是在伸展作用下 由正断层倒转形成的 3．本区的复杂构造变形是正断层上盘变形和柔性基 底不均匀伸展的复合作用的结果
2015-5-1 36
一、构造物理模拟实验简介 二、车古201潜山的构造物理实验模拟
三、辽河盆地西部凹陷北带正反转构造
的物理模拟
2015-5-1
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反转构造
• Harding.M(1985)认为，对一特定构造来说，构 造反转系指构造极性从原先的低地形变为高地形， 或从原先的高地形变为低地形，在更大规模上的 这种转变则被称为盆地反转；
• 反转构造是一种叠加、复合构造，依反转构造的 尺度可分为断层的反转，盆地的反转。 • 按反转 的性质分为 正反转构造和负反转构造
2015-5-1
38
• 正反转构造： 是指正断层系 统控制的地堑、 半地堑构造受 到挤压作用后 发生褶皱和逆 冲构造变形 。
正反转构造发 育演化图(周 祖翼，1994)
2015-5-1 39
• 负反转构造： 是指逆断层及 其相关的隆起 受到引张作用 后发生伸展构 造变形，原来 的相对隆起的 构造部位发生 沉降。
负反转构造 发育演化图
2015-5-1
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渤 海 湾 新 轮生 廓代 简盆 要地 图区 省 构 造 ( )
霸县-束鹿邯郸断裂带 黄骅—东 明断裂带
沈阳--维 坊断裂带
2015-5-1
41
辽 河 盆 地 构 造 纲 要 图
2015-5-1 42
InLine2866
2015-5-1
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L1600部面特征
2015-5-1
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L1600 剖 面 构 造 演 化
馆陶期—拗陷阶 段
沙一、沙二期、 东营期—再陷旋 回
沙三、沙四期— 深陷旋回
中生代末初始裂 2015-5-1 陷阶段
45
存在的构造问题
对于反转这种复杂的盆地构造的解释与分析有了更 深的认识和见解，但是由于其构造的特殊性和演化的
复杂性，对于其变形的分析和形成机制还不是很清楚。 主断层产状对反转构造变形的影响大小？ 主动盘是上盘还是下盘？ 走滑分量在其中的作用大小？
2015-5-1
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模型设计：
先存断层的角度作为一个变量，根据安德森的断层形成模式， 断层的倾角一般在30～60度之间(走滑断层除外)，所以实验中作为 刚性边界的下盘模块的断面角度α依次取30°、45°、60°； 依据实验过程中反转期施力方式的不同将实验分为两组，一组 为始终由左侧马达驱动基底带动上盘沙层进行伸展和挤压，另一组 初期由左侧马达驱动基底带动上盘为主动盘伸展，在后期反转时由 右侧马达驱动下盘作为主动盘进行挤压。
8cm
驱动 马达
沙层 α 30cm
刚性模块
驱动 马达
基底薄板
2015-5-1
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• 两组实验初始条件和第一期过程均相同，所以其结果
也基本相同(由于实验的随机性，局部小构造有差异)，