生长断层发育史研究

2020-01-24 21:10 历史

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  在研究构造发育史时,往往碰到许多生长断层(即同沉积断层),当断层活动时间跨度大时,如果再用上述方法进行研究则得不出断层发育史的概念,因为各标准层间的断距是不同时期地壳运动的总结果,它不能说明各个时期断层活动幅度的大小。依索尔逊(Ethorsen)1963年提出用断层生长指数法来研究生长断层的发育史,即断层下降盘的厚度被上升盘的相应层位的厚度相除所得的数值来表示。具体作法是,先将断层两盘的地层按地层对比单位进行划分,再将两盘相应地层单位进行比较,根据这些数据就可以阐明整个断层的发育史(图13.20)。从图中可以看出,这一断层是在j层时期开始运动,g层时断层活动最为强烈,而在b层时断层停止了活动,但断距最大的层位在k层。显然,这一方法给人们只是一个有关断层活动强度的相对概念。如果人们需要了解断层在各个时期的具体活动情况时,也可作断层发育史的分解图,即先要有一张完整的构造横剖面图,然后由老地层至新地层依次研究某层沉积之前断层的发育史。由于断层的断距是不同时期构造断裂活动的结果,所以要从研究层位的断距中减去各标准层的断距,这样自下而上恢复不同时期(即不同的标准层)断层活动情况,就可以阐明断层的发育史。具体作法是:首先根据钻井或地震资料作现代构造横剖面图;第二步是从剖面图上量出各标准层的现代落差,即地质历史时期各标准层位移的总和;第三步是自下而上,以每一标准层为研究层,分别计算其上覆层位沉积前各标准层的古落差。计算方法是分别从研究层及其以下各标准层的现代落差中减去与研究层相邻上覆层位的现代落差,即可得出上覆层位沉积以前各标准层的古落差。例如,图中所示为一生长断层示意图(图13.21)。从图中可以量出a层的现代断距为115m,b层现代断距为50m,c层现代断距为37m。如果以a层为研究层,那么在b层沉积之前的古落差为115m—50m=65m。以b层为研究层,在c层沉积前a层的古落差为115m—37m=78m;b层的古落差为50m—37m=13m。以c层为研究层,在d层沉积之前a层的古落差为115m—0m=115m,b层的古落差为50m—0m=50m,c层的古落差为37m—0m=37m。根据这些数据,就可以恢复出该断层在b层沉积前,c层沉积前的面貌。由此看来,这条断层在b层沉积以前,a层的断距为65m;c层沉积以前,a层断距为78m,纯增加了13m;d层沉积以前,a层断距为115m,纯增加了37m。换句话说,这条断层在a层沉积时活动最为剧烈,断距为65m;b层沉积时,断具仅增加了13m;c层沉积时断距又增加了37m。这说明这条断层在a层沉积活动最为强烈;至b层沉积时断层活动相对减弱;在c层沉积时,断层活动强烈又有所增加;至d层沉积时,断层停止活动。

  在具体作图时,要分别以b、c、d层沉积前划一水平线,代表该层沉积前下面地层的理想水平沉积面,按比例尺将各井位或地震剖面点位置标在水平线上,并在各相应点位置垂直水平线向下卡各标准层的地层厚度。由新层位向老层位一层一层向下连续累加,同时注意将断点及断距标准确,然后用圆滑的曲线连接各标准层的分层点,即可完成一幅断层发展史图。将各层沉积前断层发育史图,由下而上,层位由老至新加以排列,即为一套完整的断层发育图。

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