伸展构造区的平衡剖面恢复
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伸展构造区的平衡剖面恢复
在伸展构造区中,平衡剖面可以反映地下岩层在伸展作用下的变形和演化过程。
平衡剖面的建立可以帮助我们更好地了解地下岩层的结构和特征,以及伸展构造的形成机制。
1.平衡剖面
是指剖面上的构造变形、变位通过几何准则可以复原的剖面。
它遵循在封闭体系中体积守恒、面积守恒和线长守恒三项基本原则。
在资料足够充分时,这种平衡剖面所复原的构造符合实际,可信度高。
在建立平衡剖面时,需要注意以下几点:
1. 建立平衡剖面需要综合考虑地质历史、地层学、古生物学、沉积学等多种因素,需要充分了解区域地质背景和地层特征。
2. 建立平衡剖面需要充分考虑沉积环境的变化,包括沉积速率、沉积相、古地理环境等因素。
3. 建立平衡剖面需要充分考虑地层变形和构造运动对沉积的影响,包括褶皱、断裂、地层错位等因素。
4. 建立平衡剖面需要充分考虑古气候和古环境对沉积的影响,包括气候变化、海平面变化等因素。
5. 建立平衡剖面需要充分考虑地球物理探测和数值模拟等方法的应用,以便更好地了解地下岩层的结构和性质。
2.伸展构造区建立平衡剖面,可以采用以下方法:
1.逐层回剥法,该方法可以建立具有演化特征的平衡剖面。
2.在拉伸构造区,需要考虑同沉积、同剥蚀、同生正断层、盐构造和阶段性演化等问题,通过消除后期构造变动的改造,重塑各断块的初始形态,然后从断块→剖面→平面和空间→时间逐步恢复古地质构造,再现拉伸。
3.平衡剖面恢复中考虑压实作用
伸展构造区中压实作用在平衡剖面恢复中起着重要的作用。
随着沉积物堆积,上覆水体和沉积物的负荷压力不断增加,沉积物中的孔隙度会逐渐降低,水分排出,体积逐渐缩小,这个过程就是压实作用。
压实作用可以分为机械压实作用和化学压实作用两种类型。
机械压实作用主要表现为颗粒的重新排列、塑性变形和破裂。
例如,在沉积物中,片状、针状和柱状颗粒会因为压力作用而发生重新排列,形成页岩的页理和沿页理方向的易裂性;化学压实作用也称为压溶作用,是指压力导致矿物选择性溶解的过程。
这种作用可以发生在未胶结的沉积物中,也可以发生在已胶结的沉积物中。
在压实作用下,沉积物的密度和稳定性会提高,这有助于恢复平衡剖面。
需要注意的是,在建立平衡剖面时,需要综合考虑多种因素,如地层学、古生物学、沉积学等。
同时,还需要考虑沉积环境的变化、地层变形和构造运动的影响以及古气候和古环境等因素。
只有通过综合分析这些因素,才能更好地恢复平衡剖面。
4.铲式断层(listric fault)在平衡剖面恢复中起着重要的作用。
铲式断层是指断层面呈弧形、上陡下缓、凹面朝上的断层。
这种断层通常是由旋转伸展作用形成的,导致断层面向上凹曲(个别情况下也有向下凹曲的)。
在平衡剖面恢复中,通过考虑铲式断层的影响,可以更准确地恢复地下岩层的结构和特征。
在平衡剖面恢复过程中,需要考虑铲式断层的以下方面:
1. 铲式断层的形态和分布:铲式断层通常呈弧形分布,断层面凹面朝上。
这种形态可以帮助恢复地下岩层的构造特征和变形历史。
2. 铲式断层对沉积的影响:铲式断层可以影响沉积物的堆积和分布,导致沉积物在横向和纵向上的差异。
这种影响可以通过沉积相分析和古地理环境的重建来了解。
3. 铲式断层对地层变形的影响:铲式断层可以导致地层的错位和变形,这种影响可以通过地层
学和构造地质学的分析来了解。
4. 铲式断层对地层稳定性的影响:铲式断层的存在会影响地层的稳定性,导致地层的厚度和性质发生变化。
这种影响可以通过地层稳定性的分析和评估来了解。
在建立平衡剖面时,需要考虑铲式断层的影响,以便更准确地恢复地下岩层的结构和特征。
5.对于与走向斜交的剖面,做平衡剖面恢复需要以下步骤:
1. 确定剖面的方向和位置:首先需要确定剖面的方向和位置。
通常情况下,剖面需要垂直于地层走向,但在斜交剖面中,需要根据实际情况进行调整。
2. 确定地层构造特征:需要确定地层的构造特征,包括地层的厚度、产状、变形等。
这些特征可以帮助恢复地下岩层的结构和特征。
3. 确定沉积相和古地理环境:需要确定剖面中的沉积相和古地理环境,包括沉积物的类型、分布、堆积方式等。
这些信息可以通过沉积相分析和古地理环境的重建来获取。
4. 确定地层变形历史:需要确定地层的变形历史,包括地层的错位、变形等。
这些信息可以通过地层学和构造地质学的分析来获取。
5. 确定压实作用和化学作用:需要确定压实作用和化学作用对地层的影响,包括压实作用的程度、化学作用的类型等。
这些信息可以通过地层稳定性和孔隙度分析来确定。
6. 建立平衡剖面:通过以上步骤获取的信息,可以建立平衡剖面。
在建立平衡剖面时,需要考虑多种因素的影响,包括地层学、古生物学、沉积学、构造地质学等。
需要注意的是,对于斜交剖面的平衡剖面恢复,需要考虑多种因素的综合作用,并且需要根据实际情况进行调整。
同时,建立平衡剖面的过程也需要考虑学术性原则,保证剖面建立的科学性和可靠性。
6.在平衡剖面中,伸展量的计算
伸展量是指剖面中地层发生的伸展变形量,可以通过以下公式计算:
伸展量 = (l1 - l0) / d
其中,l1是剖面中地层的原始长度,l0是地层在平衡剖面中的长度,d是地层的厚度。
这个公式表示了地层在平衡剖面中的伸展量,即地层长度的变化量。
通过这个公式,可以计算出地层在平衡剖面中的伸展变形情况,从而更好地了解地下岩层的结构和特征。
需要注意的是,伸展量的计算需要考虑多种因素的影响,包括地层学、古生物学、沉积学、构造地质学等。
同时,平衡剖面的建立也需要考虑学术性原则,保证剖面建立的科学性和可靠性。