盆地分析平衡剖面復(fù)原擠壓構(gòu)造為例ppt課件

1、第七講第七講 平衡地質(zhì)剖面的復(fù)原平衡地質(zhì)剖面的復(fù)原以擠壓構(gòu)造為例以擠壓構(gòu)造為例一、釘線一、釘線 釘線是被設(shè)在剖面上用以平衡線條長(zhǎng)釘線是被設(shè)在剖面上用以平衡線條長(zhǎng)度或面積的理想化參考線圖度或面積的理想化參考線圖1212l l。真。真正的釘線應(yīng)該代表一個(gè)逆沖席內(nèi)部的，在變正的釘線應(yīng)該代表一個(gè)逆沖席內(nèi)部的，在變形前后均垂直于層理的物質(zhì)線。形前后均垂直于層理的物質(zhì)線。 釘線釘線 釘線通常沿褶皺的軸面或原層位區(qū)這些被推測(cè)為具最小層釘線通常沿褶皺的軸面或原層位區(qū)這些被推測(cè)為具最小層間剪切作用的地方設(shè)立。間剪切作用的地方設(shè)立?！霸瓕游粎^(qū)出現(xiàn)于逆沖席的尾緣，那里原層位區(qū)出現(xiàn)于逆沖席的尾緣，那里的地層厚度并未發(fā)

2、生反復(fù)，地層僅平行于區(qū)域性基底滑脫面發(fā)生的地層厚度并未發(fā)生反復(fù)，地層僅平行于區(qū)域性基底滑脫面發(fā)生滑移。設(shè)立于褶皺之上的釘線會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)問(wèn)題，滑移。設(shè)立于褶皺之上的釘線會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)問(wèn)題，1 1這些釘線很這些釘線很少垂直于層理；少垂直于層理；2 2對(duì)于斷展褶皺來(lái)說(shuō)，可以有幾個(gè)改動(dòng)方位的對(duì)于斷展褶皺來(lái)說(shuō)，可以有幾個(gè)改動(dòng)方位的軸面，結(jié)果會(huì)出現(xiàn)軸面，結(jié)果會(huì)出現(xiàn)“彎曲的釘線。由于這些問(wèn)題，在能夠的情況彎曲的釘線。由于這些問(wèn)題，在能夠的情況下釘線普通設(shè)在原層位區(qū)下釘線普通設(shè)在原層位區(qū), ,特別是設(shè)立在前陸未變形區(qū)的邊緣是最特別是設(shè)立在前陸未變形區(qū)的邊緣是最理想的。理想的。部分釘線部分釘線 在南阿巴拉契亞，上盤斷

3、坡很少能保管下來(lái)圖在南阿巴拉契亞，上盤斷坡很少能保管下來(lái)圖12122 2，因此無(wú)法用普通的方法將上、下盤斷坡復(fù)位。，因此無(wú)法用普通的方法將上、下盤斷坡復(fù)位。所以，最好的方法就是在每一個(gè)逆沖席的尾緣設(shè)置部分所以，最好的方法就是在每一個(gè)逆沖席的尾緣設(shè)置部分釘線假定其層間滑動(dòng)最小，并將這些逆沖席作為一釘線假定其層間滑動(dòng)最小，并將這些逆沖席作為一些分別的斷塊復(fù)位，沿著基底滑脫面排成一串。與被侵些分別的斷塊復(fù)位，沿著基底滑脫面排成一串。與被侵蝕掉的上盤斷坡有關(guān)的縮短顯然僅代表了最小估算值。蝕掉的上盤斷坡有關(guān)的縮短顯然僅代表了最小估算值。部分釘線部分釘線 對(duì)于斷坡被侵蝕掉的情況，部分釘線是非常重要對(duì)于斷坡

4、被侵蝕掉的情況，部分釘線是非常重要的，它們被設(shè)置于呈單斜的逆沖席的中部。層間滑動(dòng)在的，它們被設(shè)置于呈單斜的逆沖席的中部。層間滑動(dòng)在這個(gè)部位真是最小嗎？很能夠不是，但是只能如此去做這個(gè)部位真是最小嗎？很能夠不是，但是只能如此去做。 簡(jiǎn)單波狀層的平衡僅受前陸的釘線和巖層長(zhǎng)度所簡(jiǎn)單波狀層的平衡僅受前陸的釘線和巖層長(zhǎng)度所控制?？刂?。二、一個(gè)斷坡的復(fù)原二、一個(gè)斷坡的復(fù)原 圖圖1515l l表示了一個(gè)表示了一個(gè)理想的斷彎背斜，我們理想的斷彎背斜，我們?nèi)绾螌⑺鼜?fù)原呢？首先如何將它復(fù)原呢？首先可以看出，復(fù)原剖面將可以看出，復(fù)原剖面將比變形剖面長(zhǎng)。如今覆比變形剖面長(zhǎng)。如今覆蓋在下部斷坪之上的上蓋在下部斷坪之上的

5、上盤地層是從左面運(yùn)移進(jìn)盤地層是從左面運(yùn)移進(jìn)入剖面的，而原先覆于入剖面的，而原先覆于上部斷坪之上的上盤地上部斷坪之上的上盤地層曾經(jīng)向右移出了剖面層曾經(jīng)向右移出了剖面。一個(gè)斷坡的復(fù)原一個(gè)斷坡的復(fù)原 為了進(jìn)展丈量，我們?cè)跒榱诉M(jìn)展丈量，我們?cè)谙卤P未變形的巖層上選擇一下盤未變形的巖層上選擇一條釘線條釘線A A。由于上盤一。由于上盤一切地層均已發(fā)生位移，所以切地層均已發(fā)生位移，所以上盤內(nèi)無(wú)需前陸方向的釘線上盤內(nèi)無(wú)需前陸方向的釘線。利用下盤地層中的三條界。利用下盤地層中的三條界限長(zhǎng)度，可以確定出復(fù)原后限長(zhǎng)度，可以確定出復(fù)原后的下盤斷坡的位置，它與變的下盤斷坡的位置，它與變形后的下盤斷坡位置是一致形后的下盤斷

6、坡位置是一致的。的。一個(gè)斷坡的復(fù)原一個(gè)斷坡的復(fù)原 由切層部位向后，上由切層部位向后，上盤中一切的巖層界限長(zhǎng)度都盤中一切的巖層界限長(zhǎng)度都應(yīng)予以測(cè)出，并拼接在下盤應(yīng)予以測(cè)出，并拼接在下盤的相應(yīng)層位上。在本剖面中的相應(yīng)層位上。在本剖面中，由于上盤頂部?jī)蓚€(gè)層面未，由于上盤頂部?jī)蓚€(gè)層面未被切斷，可在背斜軸面被切斷，可在背斜軸面B B處建立部分釘線。那么其處建立部分釘線。那么其上部?jī)蓚€(gè)巖層亦將被固定在上部?jī)蓚€(gè)巖層亦將被固定在同一個(gè)軸面上。這樣就可以同一個(gè)軸面上。這樣就可以確定出上部?jī)蓭r層的復(fù)原位確定出上部?jī)蓭r層的復(fù)原位置。有了被限定在背斜軸面置。有了被限定在背斜軸面的部分釘線，上部巖層的長(zhǎng)的部分釘線，上部

7、巖層的長(zhǎng)度就可以測(cè)出。度就可以測(cè)出。一個(gè)斷坡的復(fù)原一個(gè)斷坡的復(fù)原 上盤復(fù)原是從測(cè)出并復(fù)上盤復(fù)原是從測(cè)出并復(fù)原兩個(gè)下部巖層的長(zhǎng)度開(kāi)場(chǎng)原兩個(gè)下部巖層的長(zhǎng)度開(kāi)場(chǎng)的。在這兩個(gè)巖層復(fù)原過(guò)程的。在這兩個(gè)巖層復(fù)原過(guò)程中，每一巖層的左端能夠有中，每一巖層的左端能夠有細(xì)微的位錯(cuò)。復(fù)原后的上盤細(xì)微的位錯(cuò)。復(fù)原后的上盤釘線位置是根據(jù)它在下部?jī)舍斁€位置是根據(jù)它在下部?jī)蓚€(gè)巖層中的位置確定的。復(fù)個(gè)巖層中的位置確定的。復(fù)原后上部?jī)蓚€(gè)巖層的向前和原后上部?jī)蓚€(gè)巖層的向前和向后的延伸長(zhǎng)度是按照它們向后的延伸長(zhǎng)度是按照它們離部分釘線的間隔分別繪到離部分釘線的間隔分別繪到復(fù)原剖面上的。復(fù)原剖面上的。 三、一條剖面的復(fù)原三、一條剖面的

8、復(fù)原 在進(jìn)展剖面復(fù)原時(shí)，首先要檢查所畫的變形在進(jìn)展剖面復(fù)原時(shí)，首先要檢查所畫的變形剖面能否平衡，如何做到這一點(diǎn)呢？讓我們從一剖面能否平衡，如何做到這一點(diǎn)呢？讓我們從一條可分解開(kāi)的剖面入手圖條可分解開(kāi)的剖面入手圖1616l l。 首先，把每一個(gè)地層層位首先，把每一個(gè)地層層位A A，B B，C C，D D、每一條斷層、每一條斷層l l，2 2，3 3，4 4和每一個(gè)斷塊和每一個(gè)斷塊l l，2 2，3 3，4 4注上標(biāo)志。然后將這個(gè)剖面分解為四個(gè)注上標(biāo)志。然后將這個(gè)剖面分解為四個(gè)斷塊。斷塊。一條剖面的復(fù)原一條剖面的復(fù)原 以后，再檢查每個(gè)斷塊中的地層延伸情況及斷層切層情況。以后，再檢查每個(gè)斷塊中的地層

9、延伸情況及斷層切層情況。地層地層A A出如今每一個(gè)斷塊中，并均與斷層接觸，在復(fù)原剖面上，出如今每一個(gè)斷塊中，并均與斷層接觸，在復(fù)原剖面上，該層應(yīng)越過(guò)斷層相連僅有部分已被剝蝕掉。假設(shè)我們的剖面該層應(yīng)越過(guò)斷層相連僅有部分已被剝蝕掉。假設(shè)我們的剖面是平衡的，那么上盤的斷坪和斷坡必然能與下盤的相應(yīng)部位拼合是平衡的，那么上盤的斷坪和斷坡必然能與下盤的相應(yīng)部位拼合組裝在一同模板假說(shuō)。大致檢查后可知，根本滿足復(fù)原條件組裝在一同模板假說(shuō)。大致檢查后可知，根本滿足復(fù)原條件。一條剖面的復(fù)原一條剖面的復(fù)原 由于該剖面根本滿足復(fù)原條件，下一步便由于該剖面根本滿足復(fù)原條件，下一步便 開(kāi)場(chǎng)進(jìn)展剖面復(fù)開(kāi)場(chǎng)進(jìn)展剖面復(fù)原。一條

10、平衡的剖面，其地層界限的長(zhǎng)度和地層的面積，在變形原。一條平衡的剖面，其地層界限的長(zhǎng)度和地層的面積，在變形與復(fù)原的兩種形狀下都是相等的，而且復(fù)原后的斷層應(yīng)遵照一些與復(fù)原的兩種形狀下都是相等的，而且復(fù)原后的斷層應(yīng)遵照一些根本準(zhǔn)那么。繪制變形剖面是剖面平衡任務(wù)中比較難的部分。機(jī)根本準(zhǔn)那么。繪制變形剖面是剖面平衡任務(wù)中比較難的部分。機(jī)械地測(cè)定長(zhǎng)度及繪制復(fù)原剖面雖然相對(duì)比較容易，但是它能證明械地測(cè)定長(zhǎng)度及繪制復(fù)原剖面雖然相對(duì)比較容易，但是它能證明所繪制的變形剖面能否合理。所繪制的變形剖面能否合理。 一條剖面的復(fù)原一條剖面的復(fù)原 釘線是丈量線條長(zhǎng)度的起始部位。對(duì)任一剖面來(lái)說(shuō)，區(qū)釘線是丈量線條長(zhǎng)度的起始部位

11、。對(duì)任一剖面來(lái)說(shuō)，區(qū)域性的釘線都應(yīng)選在造山帶的前陸，由于那里沒(méi)有變形和層間滑域性的釘線都應(yīng)選在造山帶的前陸，由于那里沒(méi)有變形和層間滑動(dòng)。在圖動(dòng)。在圖16161 1所示剖面上，可將釘線設(shè)置于最接近前陸的逆沖席所示剖面上，可將釘線設(shè)置于最接近前陸的逆沖席尾緣。尾緣。 首先，繪制一條預(yù)備復(fù)原的地層剖面，將其中的地層畫成層首先，繪制一條預(yù)備復(fù)原的地層剖面，將其中的地層畫成層餅狀地層厚度不變或楔狀地層厚度呈楔形變化圖餅狀地層厚度不變或楔狀地層厚度呈楔形變化圖1616一一2 2。一條剖面的復(fù)原一條剖面的復(fù)原 復(fù)原操作圖復(fù)原操作圖16163 3中要從變形剖面上量取不同地層的線中要從變形剖面上量取不同地層的線

12、長(zhǎng)，并作為復(fù)原形狀下相應(yīng)的地層長(zhǎng)度。三角符號(hào)標(biāo)定了釘線與長(zhǎng)，并作為復(fù)原形狀下相應(yīng)的地層長(zhǎng)度。三角符號(hào)標(biāo)定了釘線與斷層斷層2 2間的層面間隔。間的層面間隔。LAB1LAB1是斷塊是斷塊1 1 中層及面中層及面 AB AB長(zhǎng)度的縮寫。正長(zhǎng)度的縮寫。正方形符號(hào)標(biāo)出了釘線與斷層方形符號(hào)標(biāo)出了釘線與斷層3 3之間各層界面的間隔。之間各層界面的間隔。一條剖面的復(fù)原一條剖面的復(fù)原 留意：斷塊留意：斷塊2 2中的中的B B、C C和和D D層的前緣已遭剝蝕，因此層的前緣已遭剝蝕，因此LBC2LBC2和和LCD2LCD2是不完好的。它們的長(zhǎng)度只能取至地形線。為此，可在未曾是不完好的。它們的長(zhǎng)度只能取至地形線。為

13、此，可在未曾逆沖于下伏斷塊之上的斷塊尾緣，或者真實(shí)無(wú)處可選時(shí)，在該逆逆沖于下伏斷塊之上的斷塊尾緣，或者真實(shí)無(wú)處可選時(shí)，在該逆沖席的層面傾角一樣的尾緣，設(shè)置一個(gè)部分釘線圖沖席的層面傾角一樣的尾緣，設(shè)置一個(gè)部分釘線圖16163b3b。經(jīng)過(guò)測(cè)定該斷塊底部經(jīng)過(guò)測(cè)定該斷塊底部A A層的釘線位置層的釘線位置LAB 2LAB 2前半部分，即前半部分，即LAB 2FLAB 2F，就可把它標(biāo)定在復(fù)原剖面上。就可把它標(biāo)定在復(fù)原剖面上。 LAB 2 LAB 2后半部分后半部分LAB 2RLAB 2R為部分為部分釘線至該逆沖席尾緣的地層長(zhǎng)度。依次測(cè)得釘線至該逆沖席尾緣的地層長(zhǎng)度。依次測(cè)得LBC 2FLBC 2F，LB

14、C 2RLBC 2R， LCD 2FLCD 2F和和LCD 2RLCD 2R的長(zhǎng)度。的長(zhǎng)度。 LBC 2F LBC 2F和和LCD 2FLCD 2F給出了部分釘線與往前給出了部分釘線與往前陸方向的地形線陸方向的地形線TSTS間的長(zhǎng)度。間的長(zhǎng)度。 LBC 2R LBC 2R和和LCD 2RLCD 2R那么給出了部分釘那么給出了部分釘線與后面的斷層線與后面的斷層3 3之間的間隔。之間的間隔。一條剖面的復(fù)原一條剖面的復(fù)原 在復(fù)原剖面上恢復(fù)出斷層在復(fù)原剖面上恢復(fù)出斷層3 3的外形后，接著就將其它逆沖席內(nèi)的外形后，接著就將其它逆沖席內(nèi)的各個(gè)地層進(jìn)展復(fù)原即以地層的長(zhǎng)度數(shù)據(jù)重新確定一切斷層的的各個(gè)地層進(jìn)展復(fù)

15、原即以地層的長(zhǎng)度數(shù)據(jù)重新確定一切斷層的位置。當(dāng)一切斷塊都能正確地拼合在一同時(shí)，剖面就真正平衡位置。當(dāng)一切斷塊都能正確地拼合在一同時(shí)，剖面就真正平衡了平衡條件了平衡條件。變形剖面與復(fù)原剖面上的線條長(zhǎng)度應(yīng)該是相。變形剖面與復(fù)原剖面上的線條長(zhǎng)度應(yīng)該是相等的平衡條件等的平衡條件2 2。一條剖面的復(fù)原一條剖面的復(fù)原 逆沖斷層通常以階梯狀的軌跡向前上切地層，而不會(huì)反向彎逆沖斷層通常以階梯狀的軌跡向前上切地層，而不會(huì)反向彎曲。當(dāng)復(fù)原的斷層軌跡定位時(shí)，它們應(yīng)適當(dāng)?shù)貎A向后陸圖曲。當(dāng)復(fù)原的斷層軌跡定位時(shí)，它們應(yīng)適當(dāng)?shù)貎A向后陸圖16164a)4a)。圖。圖16164b4b所示的軌跡顯然是不可思議的，因此，相應(yīng)的變形

16、所示的軌跡顯然是不可思議的，因此，相應(yīng)的變形剖面由于幾何學(xué)上的不合理而無(wú)法被采用。剖面由于幾何學(xué)上的不合理而無(wú)法被采用。 四、波狀層法及關(guān)鍵層法四、波狀層法及關(guān)鍵層法波狀層法波狀層法 假設(shè)在變形剖面中巖層的長(zhǎng)度標(biāo)繪正確，那么假設(shè)在變形剖面中巖層的長(zhǎng)度標(biāo)繪正確，那么在去褶皺和斷層作用的復(fù)原過(guò)程中，一切的斷坡在去褶皺和斷層作用的復(fù)原過(guò)程中，一切的斷坡將會(huì)完全匹配模板假說(shuō)圖將會(huì)完全匹配模板假說(shuō)圖13131 1，而且復(fù)，而且復(fù)原的各地層將會(huì)納入初始的未變形的地層楔中。原的各地層將會(huì)納入初始的未變形的地層楔中。 波狀層法波狀層法 Dahlstrom Dahlstrom19691969最初將線長(zhǎng)最初將線長(zhǎng)

17、或波狀層的平衡法或波狀層的平衡法定義為一個(gè)復(fù)原的定義為一個(gè)復(fù)原的逆沖席內(nèi)部要求各逆沖席內(nèi)部要求各巖層長(zhǎng)度堅(jiān)持一致巖層長(zhǎng)度堅(jiān)持一致性圖性圖13132 2 。波狀層法波狀層法 實(shí)踐上這種一致性并非一成不變，實(shí)踐上這種一致性并非一成不變，反而確實(shí)需求合理的變化。通常有兩種反而確實(shí)需求合理的變化。通常有兩種情況能夠會(huì)出現(xiàn)巖層長(zhǎng)度不相等。情況能夠會(huì)出現(xiàn)巖層長(zhǎng)度不相等。 在逆沖斷層發(fā)育地域，許多同造山堆在逆沖斷層發(fā)育地域，許多同造山堆積物是在曾經(jīng)縮短了的地層之上堆積的積物是在曾經(jīng)縮短了的地層之上堆積的。只需前造山堆積物才是完全可復(fù)原的。只需前造山堆積物才是完全可復(fù)原的，同造山堆積層通常要比復(fù)原的前造山，同

18、造山堆積層通常要比復(fù)原的前造山堆積層的長(zhǎng)度短。堆積層的長(zhǎng)度短。 在伸展環(huán)境中，堆積作用普通隨生長(zhǎng)在伸展環(huán)境中，堆積作用普通隨生長(zhǎng)斷層的活動(dòng)同期進(jìn)展，由于伸展量的添斷層的活動(dòng)同期進(jìn)展，由于伸展量的添加，每一套較年青的堆積層都會(huì)比它早加，每一套較年青的堆積層都會(huì)比它早先的堆積層要長(zhǎng)。先的堆積層要長(zhǎng)。波狀層法波狀層法 對(duì)逆沖帶剖面的平衡都是首先按照逆沖斷層對(duì)逆沖帶剖面的平衡都是首先按照逆沖斷層的規(guī)律繪制出變形剖面，然后丈量一切巖層的長(zhǎng)的規(guī)律繪制出變形剖面，然后丈量一切巖層的長(zhǎng)度以重新確定未變外形狀中斷層的位置。假設(shè)一度以重新確定未變外形狀中斷層的位置。假設(shè)一條逆沖斷層在復(fù)原時(shí)傾向錯(cuò)誤的方向，我們就以

19、條逆沖斷層在復(fù)原時(shí)傾向錯(cuò)誤的方向，我們就以為該變形剖面是不平衡的它在幾何學(xué)上是不合為該變形剖面是不平衡的它在幾何學(xué)上是不合理的。當(dāng)波狀的地層可以在地震反射剖面上反理的。當(dāng)波狀的地層可以在地震反射剖面上反映出來(lái)時(shí)圖映出來(lái)時(shí)圖13133 3，這種方法比較奏效。但，這種方法比較奏效。但是當(dāng)剖面只需地表資料并且察看不到下盤斷坡時(shí)是當(dāng)剖面只需地表資料并且察看不到下盤斷坡時(shí)，情況就要困難的多。，情況就要困難的多。 波狀層法波狀層法 當(dāng)一條斷層的傾向反轉(zhuǎn)當(dāng)一條斷層的傾向反轉(zhuǎn)時(shí)圖時(shí)圖13134 4，就會(huì)存在兩，就會(huì)存在兩種可選擇的修正方法：要么種可選擇的修正方法：要么必需縮短上部地層，要么必必需縮短上部地層，

20、要么必需加長(zhǎng)下部地層，但是要作需加長(zhǎng)下部地層，但是要作出選擇并非易事。出選擇并非易事。 假設(shè)一些逆沖斷層以違假設(shè)一些逆沖斷層以違序方式出現(xiàn)，那么它們將切序方式出現(xiàn)，那么它們將切割已發(fā)生過(guò)褶皺或錯(cuò)斷的地割已發(fā)生過(guò)褶皺或錯(cuò)斷的地層，而它們復(fù)原后的傾角就層，而它們復(fù)原后的傾角就會(huì)是陡傾的，甚至是倒轉(zhuǎn)的會(huì)是陡傾的，甚至是倒轉(zhuǎn)的。波狀層法波狀層法 通常，在具有假設(shè)干疊瓦斷層的剖面中，通常，在具有假設(shè)干疊瓦斷層的剖面中，每當(dāng)復(fù)原一條斷層后，后繼的更接近后陸的斷層就每當(dāng)復(fù)原一條斷層后，后繼的更接近后陸的斷層就會(huì)變陡一些。這一點(diǎn)幾乎總是意味著，在每一個(gè)逆會(huì)變陡一些。這一點(diǎn)幾乎總是意味著，在每一個(gè)逆沖席上部巖層

21、都有點(diǎn)過(guò)長(zhǎng)而下部巖層有點(diǎn)過(guò)短。由沖席上部巖層都有點(diǎn)過(guò)長(zhǎng)而下部巖層有點(diǎn)過(guò)短。由于丈量是從前陸釘點(diǎn)向后到逆沖帶，每一個(gè)復(fù)原了于丈量是從前陸釘點(diǎn)向后到逆沖帶，每一個(gè)復(fù)原了的逆沖席的長(zhǎng)度都添加到它前面的逆沖席之上。在的逆沖席的長(zhǎng)度都添加到它前面的逆沖席之上。在一開(kāi)場(chǎng)復(fù)原時(shí)，由前陸下盤斷坡或僅由一個(gè)逆沖席一開(kāi)場(chǎng)復(fù)原時(shí)，由前陸下盤斷坡或僅由一個(gè)逆沖席產(chǎn)生的誤差都能夠使上部地層出現(xiàn)多余的長(zhǎng)度，從產(chǎn)生的誤差都能夠使上部地層出現(xiàn)多余的長(zhǎng)度，從而使向后陸復(fù)原的一切其它的逆沖席呈現(xiàn)出奇異的而使向后陸復(fù)原的一切其它的逆沖席呈現(xiàn)出奇異的款式。當(dāng)一條剖面由于出現(xiàn)逆沖斷層傾向反轉(zhuǎn)而被款式。當(dāng)一條剖面由于出現(xiàn)逆沖斷層傾向反轉(zhuǎn)

22、而被證明為不合理時(shí)，就需求檢查每一個(gè)逆沖席是如何證明為不合理時(shí)，就需求檢查每一個(gè)逆沖席是如何復(fù)原的，并留意察看逆沖斷層發(fā)生傾向反轉(zhuǎn)的真正復(fù)原的，并留意察看逆沖斷層發(fā)生傾向反轉(zhuǎn)的真正部位。這通常是由于更接近前陸的逆沖席的復(fù)原過(guò)部位。這通常是由于更接近前陸的逆沖席的復(fù)原過(guò)程所引起的。程所引起的。波狀層法波狀層法 當(dāng)逆沖斷層的傾向出現(xiàn)反轉(zhuǎn)時(shí)，評(píng)價(jià)一條剖當(dāng)逆沖斷層的傾向出現(xiàn)反轉(zhuǎn)時(shí)，評(píng)價(jià)一條剖面最好的方法就是看一下地表構(gòu)造在復(fù)原過(guò)程中被面最好的方法就是看一下地表構(gòu)造在復(fù)原過(guò)程中被錯(cuò)亂或歪曲到什么程度。假設(shè)錯(cuò)亂或歪曲到什么程度。假設(shè)“平衡剖面顯示確實(shí)平衡剖面顯示確實(shí)發(fā)生了這種情況，就需求重新繪制深部構(gòu)造，

23、以比發(fā)生了這種情況，就需求重新繪制深部構(gòu)造，以比較好地堅(jiān)持地表構(gòu)造形狀。較好地堅(jiān)持地表構(gòu)造形狀。 我們通常對(duì)深部巖層幾何特征的細(xì)節(jié)所知甚我們通常對(duì)深部巖層幾何特征的細(xì)節(jié)所知甚少，因此要按照我們對(duì)深部構(gòu)造的解釋來(lái)強(qiáng)行改動(dòng)少，因此要按照我們對(duì)深部構(gòu)造的解釋來(lái)強(qiáng)行改動(dòng)具有良好控制條件的地表構(gòu)造幾何形狀是不合理的具有良好控制條件的地表構(gòu)造幾何形狀是不合理的。即使利用鉆井和地震資料，我們也該當(dāng)盡能夠地。即使利用鉆井和地震資料，我們也該當(dāng)盡能夠地堅(jiān)持地表的構(gòu)造形狀。堅(jiān)持地表的構(gòu)造形狀。關(guān)鍵層法關(guān)鍵層法 關(guān)鍵層法是波狀層法的一個(gè)變種，主要用于具有部關(guān)鍵層法是波狀層法的一個(gè)變種，主要用于具有部分透入性變形巖層

24、的地域。分透入性變形巖層的地域。 波狀層的復(fù)原主要用于具平行褶皺作用和最小的透波狀層的復(fù)原主要用于具平行褶皺作用和最小的透入性應(yīng)變的主要構(gòu)造巖性單位圖入性應(yīng)變的主要構(gòu)造巖性單位圖13135 5。逆沖斷層。逆沖斷層的復(fù)位是以關(guān)鍵層的幾何特征為根據(jù)的。在具有地震資的復(fù)位是以關(guān)鍵層的幾何特征為根據(jù)的。在具有地震資料時(shí)，首先應(yīng)進(jìn)展平衡的是關(guān)鍵性反射層，而不是同時(shí)料時(shí)，首先應(yīng)進(jìn)展平衡的是關(guān)鍵性反射層，而不是同時(shí)處置一切的地層單位。一旦勾繪出構(gòu)造輪廓，就可以根處置一切的地層單位。一旦勾繪出構(gòu)造輪廓，就可以根據(jù)鉆井或地表資料填入整個(gè)地層序列。據(jù)鉆井或地表資料填入整個(gè)地層序列。 關(guān)鍵層法：在將波狀層法用于關(guān)鍵

25、層的過(guò)程中，為了減少誤差，關(guān)鍵層法：在將波狀層法用于關(guān)鍵層的過(guò)程中，為了減少誤差，需求用反復(fù)逼近的方法將地表資料的線長(zhǎng)度及面積合理納入剖面需求用反復(fù)逼近的方法將地表資料的線長(zhǎng)度及面積合理納入剖面中。第一步就是要選出一個(gè)在該區(qū)一切逆沖席中均出露良好的地中。第一步就是要選出一個(gè)在該區(qū)一切逆沖席中均出露良好的地層單位。它應(yīng)表現(xiàn)出最小的透入性變形，以利于波狀層平衡方法層單位。它應(yīng)表現(xiàn)出最小的透入性變形，以利于波狀層平衡方法的運(yùn)用。最理想的情況是其上盤及下盤斷坡均保管良好。下一步的運(yùn)用。最理想的情況是其上盤及下盤斷坡均保管良好。下一步只是經(jīng)過(guò)波狀層法將該單位復(fù)原，將釘線設(shè)置于前陸的一點(diǎn)或一只是經(jīng)過(guò)波狀層

26、法將該單位復(fù)原，將釘線設(shè)置于前陸的一點(diǎn)或一個(gè)褶皺的軸面上，并釘在最低的斷層線上。部分釘線必需被用來(lái)個(gè)褶皺的軸面上，并釘在最低的斷層線上。部分釘線必需被用來(lái)將關(guān)鍵層同其他部分固定在一同。在平衡過(guò)程中，它們?cè)摦?dāng)保管將關(guān)鍵層同其他部分固定在一同。在平衡過(guò)程中，它們?cè)摦?dāng)保管知的地表形狀。知的地表形狀。五、等面積法五、等面積法 平衡操作中的等面積法要求：一個(gè)逆沖席，平衡操作中的等面積法要求：一個(gè)逆沖席，或者其中的某個(gè)巖層的剖面面積，在變形和復(fù)原或者其中的某個(gè)巖層的剖面面積，在變形和復(fù)原兩種形狀下均相等。兩種形狀下均相等。 等面積平衡的根本涵義有兩點(diǎn)：等面積平衡的根本涵義有兩點(diǎn)： 其一，一旦把一個(gè)波狀巖層

27、展平，而其中其一，一旦把一個(gè)波狀巖層展平，而其中又表示了合理的斷層軌跡，那么面積平衡就能證又表示了合理的斷層軌跡，那么面積平衡就能證明，在變形和復(fù)原的兩種情況下巖層的長(zhǎng)度明，在變形和復(fù)原的兩種情況下巖層的長(zhǎng)度L L和厚度和厚度T T是彼長(zhǎng)此消的；是彼長(zhǎng)此消的； 其二，在地震剖面或特別復(fù)雜的剖面深部其二，在地震剖面或特別復(fù)雜的剖面深部，要確定波狀巖層的長(zhǎng)度能夠是困難的，或者是，要確定波狀巖層的長(zhǎng)度能夠是困難的，或者是根本不能夠的。根本不能夠的。 假設(shè)我們知位于深部的地層單位厚度假設(shè)我們知位于深部的地層單位厚度T T以及剖面所占的面積以及剖面所占的面積A A，就可以計(jì)算出有關(guān)，就可以計(jì)算出有關(guān)的地

28、層長(zhǎng)度的地層長(zhǎng)度L LA AT T。等面積法等面積法 Gwinn Gwinn19641964，19701970經(jīng)過(guò)比較巖層長(zhǎng)度和剖面面經(jīng)過(guò)比較巖層長(zhǎng)度和剖面面積，繪制了中央阿巴拉契亞剖面圖積，繪制了中央阿巴拉契亞剖面圖1414l l。其中只出。其中只出如今上部剛性層中的波狀巖層縮短量?jī)H是用等面積法測(cè)如今上部剛性層中的波狀巖層縮短量?jī)H是用等面積法測(cè)得的下部地層縮短量的得的下部地層縮短量的1 13 3，這是由于他低估了復(fù)雜疊，這是由于他低估了復(fù)雜疊瓦構(gòu)造中的地層長(zhǎng)度。瓦構(gòu)造中的地層長(zhǎng)度。等面積法等面積法 Gwinn Gwinn是用剩余剖面法計(jì)算一個(gè)變形剖面的總縮短是用剩余剖面法計(jì)算一個(gè)變形剖面的總

29、縮短量的。這種方法雖然給出了一個(gè)總縮短量，但是不能指量的。這種方法雖然給出了一個(gè)總縮短量，但是不能指出波狀層平衡的錯(cuò)誤出如今哪里，因此，它對(duì)勘探或小出波狀層平衡的錯(cuò)誤出如今哪里，因此，它對(duì)勘探或小范圍的研討用途不大。這個(gè)例子通知我們，在這一地域范圍的研討用途不大。這個(gè)例子通知我們，在這一地域這兩種方法的結(jié)果是不同的，因此在其中任一種方法獲這兩種方法的結(jié)果是不同的，因此在其中任一種方法獲得令人稱心的結(jié)論之前，該當(dāng)進(jìn)一步摸清情況。得令人稱心的結(jié)論之前，該當(dāng)進(jìn)一步摸清情況。等面積法等面積法 在地層發(fā)生緊閉褶皺或劇烈變形地域，波狀層法很能在地層發(fā)生緊閉褶皺或劇烈變形地域，波狀層法很能夠失效，因此等面積

30、法那么顯得尤為重要。夠失效，因此等面積法那么顯得尤為重要。 在對(duì)標(biāo)志層進(jìn)展平衡時(shí)，要對(duì)以?shī)A層產(chǎn)出的，通常在對(duì)標(biāo)志層進(jìn)展平衡時(shí)，要對(duì)以?shī)A層產(chǎn)出的，通常是脆弱的或透入性變形的巖層進(jìn)展面積丈量，以作面積是脆弱的或透入性變形的巖層進(jìn)展面積丈量，以作面積比較；按照比較；按照“平衡原理，在變形和復(fù)原兩種形狀下它們平衡原理，在變形和復(fù)原兩種形狀下它們的面積必需相等。由于不能用波狀層法平衡，當(dāng)然就必的面積必需相等。由于不能用波狀層法平衡，當(dāng)然就必需用等面積法來(lái)平衡。需用等面積法來(lái)平衡。等面積法等面積法 當(dāng)逆沖斷層沒(méi)有全部出露地表時(shí)，最常用的方法當(dāng)逆沖斷層沒(méi)有全部出露地表時(shí)，最常用的方法是將深部推斷為雙重構(gòu)造及

31、隱狀疊瓦構(gòu)造。這些構(gòu)造使是將深部推斷為雙重構(gòu)造及隱狀疊瓦構(gòu)造。這些構(gòu)造使剖面在深部發(fā)生縮短和增厚作用，不過(guò)這種作用只與頂剖面在深部發(fā)生縮短和增厚作用，不過(guò)這種作用只與頂板和底板逆沖斷層有成因聯(lián)絡(luò)圖板和底板逆沖斷層有成因聯(lián)絡(luò)圖14142 2。通常，深部。通常，深部構(gòu)造圖都是概略的，所以，它們主要受傾角變化分析和構(gòu)造圖都是概略的，所以，它們主要受傾角變化分析和面積平衡所限制。面積平衡所限制。等面積法等面積法 當(dāng)雙重構(gòu)造出露于鄰區(qū)地表，并可以投影到所研當(dāng)雙重構(gòu)造出露于鄰區(qū)地表，并可以投影到所研討的剖面的深處時(shí)，最能證明雙重構(gòu)造解釋的選擇是正討的剖面的深處時(shí)，最能證明雙重構(gòu)造解釋的選擇是正確的。另一種

32、能夠是，在高度不均一的地層單元中，雙確的。另一種能夠是，在高度不均一的地層單元中，雙重構(gòu)造也許是一種必需的重構(gòu)造也許是一種必需的“典型構(gòu)造。典型構(gòu)造。“典型雙重構(gòu)典型雙重構(gòu)造的例子有蘇格蘭莫因逆沖斷層之下的寒武一奧陶系蓋造的例子有蘇格蘭莫因逆沖斷層之下的寒武一奧陶系蓋層和田納西州東北部科納索加的碳酸鹽巖和頁(yè)巖互層的層和田納西州東北部科納索加的碳酸鹽巖和頁(yè)巖互層的過(guò)渡相中所展現(xiàn)的構(gòu)造景象。過(guò)渡相中所展現(xiàn)的構(gòu)造景象。等面積法等面積法 最常見(jiàn)的等面積平衡方法是首先進(jìn)展波狀層平衡最常見(jiàn)的等面積平衡方法是首先進(jìn)展波狀層平衡，建立一個(gè)變形剖面和一個(gè)復(fù)原剖面，然后對(duì)每個(gè)逆沖，建立一個(gè)變形剖面和一個(gè)復(fù)原剖面，

33、然后對(duì)每個(gè)逆沖席及其中的每一個(gè)巖層進(jìn)展面積平衡。這就是目前絕大席及其中的每一個(gè)巖層進(jìn)展面積平衡。這就是目前絕大多數(shù)學(xué)者所認(rèn)可的等面積平衡方法。多數(shù)學(xué)者所認(rèn)可的等面積平衡方法。 所測(cè)定的面積愈小，丈量誤差就愈大。假設(shè)要平衡所測(cè)定的面積愈小，丈量誤差就愈大。假設(shè)要平衡每一逆沖席中的每一個(gè)巖層，最好首先對(duì)該逆沖席進(jìn)展每一逆沖席中的每一個(gè)巖層，最好首先對(duì)該逆沖席進(jìn)展總面子積平衡，然后把三或四個(gè)巖層合在一同作面積平總面子積平衡，然后把三或四個(gè)巖層合在一同作面積平衡，最后再作單個(gè)巖層的面積平衡。衡，最后再作單個(gè)巖層的面積平衡。等面積法等面積法 要準(zhǔn)確地追蹤一條線是非常困難的。雖然經(jīng)過(guò)反復(fù)要準(zhǔn)確地追蹤一條線

34、是非常困難的。雖然經(jīng)過(guò)反復(fù)丈量所獲得的平均值能使誤差有所降低，但在測(cè)定許多丈量所獲得的平均值能使誤差有所降低，但在測(cè)定許多薄巖層時(shí)這種方法收效甚微。薄巖層時(shí)這種方法收效甚微。 因此，在剖面復(fù)原的第一階段波狀層平衡和面積因此，在剖面復(fù)原的第一階段波狀層平衡和面積平衡就是繪制出整條剖面或其中一段剖面的經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化平衡就是繪制出整條剖面或其中一段剖面的經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化的地層，同時(shí)使丈量誤差減到最小。第二階段，是利用的地層，同時(shí)使丈量誤差減到最小。第二階段，是利用細(xì)分的地層進(jìn)展復(fù)原，并且提供部分可復(fù)原的地質(zhì)剖面細(xì)分的地層進(jìn)展復(fù)原，并且提供部分可復(fù)原的地質(zhì)剖面。 另一種方法，是在進(jìn)展平衡之前把剖面放大，然后再另一種

35、方法，是在進(jìn)展平衡之前把剖面放大，然后再將其減少。這也能減少丈量誤差，不過(guò)在平衡大剖面時(shí)將其減少。這也能減少丈量誤差，不過(guò)在平衡大剖面時(shí)需求極長(zhǎng)的紙張。需求極長(zhǎng)的紙張。六、透入性變形巖石的復(fù)原六、透入性變形巖石的復(fù)原 橫剖面平衡的概念也適用于具透入性橫剖面平衡的概念也適用于具透入性變形巖石的地域。根本的任務(wù)原那么是必需變形巖石的地域。根本的任務(wù)原那么是必需將構(gòu)造分解開(kāi)。我們的目的是建立將構(gòu)造分解開(kāi)。我們的目的是建立“可復(fù)原可復(fù)原的剖面，而不是嚴(yán)厲的剖面，而不是嚴(yán)厲“平衡的剖面，由平衡的剖面，由于有關(guān)線條長(zhǎng)度和剖面面積守恒的假設(shè)在劈于有關(guān)線條長(zhǎng)度和剖面面積守恒的假設(shè)在劈理化地域和蛻變地域顯然是不

36、適用的。理化地域和蛻變地域顯然是不適用的。透入性變形巖石的復(fù)原透入性變形巖石的復(fù)原 幾乎在一切的逆沖變形地域的強(qiáng)應(yīng)變帶中均會(huì)發(fā)幾乎在一切的逆沖變形地域的強(qiáng)應(yīng)變帶中均會(huì)發(fā)育有劈理。在任一剖面中只需出現(xiàn)僅占巖石很小比例的育有劈理。在任一剖面中只需出現(xiàn)僅占巖石很小比例的5 51010強(qiáng)應(yīng)變和透入性組構(gòu)，至少在對(duì)剖面進(jìn)展平強(qiáng)應(yīng)變和透入性組構(gòu)，至少在對(duì)剖面進(jìn)展平衡的最初階段可以將其忽略不計(jì)。對(duì)大多數(shù)剖面來(lái)說(shuō)，衡的最初階段可以將其忽略不計(jì)。對(duì)大多數(shù)剖面來(lái)說(shuō)，所用的地層厚度和基底深度的允許誤差也是所用的地層厚度和基底深度的允許誤差也是5 51010。劈理化在緊鄰逆沖斷層面的變形帶內(nèi)，范圍很小，故在劈理化在緊

37、鄰逆沖斷層面的變形帶內(nèi)，范圍很小，故在最初的平衡階段可以將其忽略。最初的平衡階段可以將其忽略。透入性變形巖石的復(fù)原透入性變形巖石的復(fù)原 隨著溫度和壓力的添加，褶皺機(jī)制發(fā)生改動(dòng)，隨著溫度和壓力的添加，褶皺機(jī)制發(fā)生改動(dòng)，真正的平行褶皺也就消逝了。劈理通常首先出如今褶皺真正的平行褶皺也就消逝了。劈理通常首先出如今褶皺的樞紐部位。的樞紐部位。 通常，碳酸鹽巖是顯示透入性變形的主要巖性通常，碳酸鹽巖是顯示透入性變形的主要巖性，但是其它的地層單元那么堅(jiān)持了它們?cè)嫉拈L(zhǎng)度和厚，但是其它的地層單元那么堅(jiān)持了它們?cè)嫉拈L(zhǎng)度和厚度。因此，對(duì)這些部分劈理化的逆沖席的復(fù)原，必需依度。因此，對(duì)這些部分劈理化的逆沖席的復(fù)

38、原，必需依托無(wú)劈理化地層或標(biāo)志層的波狀層平衡方法及劇烈變形托無(wú)劈理化地層或標(biāo)志層的波狀層平衡方法及劇烈變形地層的面積平衡方法。假設(shè)變形剖面中劈理化巖層的面地層的面積平衡方法。假設(shè)變形剖面中劈理化巖層的面積與復(fù)原剖面中相應(yīng)巖層的面積存在較大的差別，那么積與復(fù)原剖面中相應(yīng)巖層的面積存在較大的差別，那么該差別就很能夠代表了在該層位中發(fā)育的透入性組構(gòu)所該差別就很能夠代表了在該層位中發(fā)育的透入性組構(gòu)所引起的面積體積變化。引起的面積體積變化。透入性變形巖石的復(fù)原透入性變形巖石的復(fù)原 好像在前陸帶一樣圖好像在前陸帶一樣圖23232 2，斷層向前上切，斷層向前上切剖面并具有斷坡斷坪幾何特征，普通也適用于低級(jí)和

39、剖面并具有斷坡斷坪幾何特征，普通也適用于低級(jí)和中級(jí)蛻變的地域。透入性變形地域中的許多逆沖斷層和中級(jí)蛻變的地域。透入性變形地域中的許多逆沖斷層和褶皺能夠構(gòu)成于低級(jí)蛻變階段，后來(lái)的蛻變作用和能夠褶皺能夠構(gòu)成于低級(jí)蛻變階段，后來(lái)的蛻變作用和能夠的再變形作用在大多數(shù)情況下不能夠徹底破壞對(duì)復(fù)原起的再變形作用在大多數(shù)情況下不能夠徹底破壞對(duì)復(fù)原起關(guān)鍵作用的原始幾何形狀和組構(gòu)。關(guān)鍵作用的原始幾何形狀和組構(gòu)。透入性變形巖石的復(fù)原透入性變形巖石的復(fù)原 逆沖斷層分析的其它根本原那么在低級(jí)蛻變巖區(qū)逆沖斷層分析的其它根本原那么在低級(jí)蛻變巖區(qū)也是適用的。雖然發(fā)生了蛻變作用，仍可用切層線圖也是適用的。雖然發(fā)生了蛻變作用，仍

40、可用切層線圖圖圖2323一一4 4來(lái)探求斷坡和斷坪的地理位置，它們也是蛻變來(lái)探求斷坡和斷坪的地理位置，它們也是蛻變逆沖構(gòu)造制圖的重要補(bǔ)充內(nèi)容。逆沖構(gòu)造制圖的重要補(bǔ)充內(nèi)容。 蛻變巖中的礦蛻變巖中的礦物線理對(duì)確定構(gòu)造物線理對(duì)確定構(gòu)造運(yùn)動(dòng)方向因此也運(yùn)動(dòng)方向因此也對(duì)確定強(qiáng)蛻變巖的對(duì)確定強(qiáng)蛻變巖的復(fù)原方向具有重復(fù)原方向具有重要意義。這種線理要意義。這種線理通常與褶皺和斷層通常與褶皺和斷層構(gòu)造的平均運(yùn)移方構(gòu)造的平均運(yùn)移方向平行，在許多情向平行，在許多情況下，為復(fù)原方向況下，為復(fù)原方向提供了比前陸地域提供了比前陸地域更好的證據(jù)。更好的證據(jù)。 七、復(fù)原剖面實(shí)例七、復(fù)原剖面實(shí)例簡(jiǎn)單雙重構(gòu)造的復(fù)原簡(jiǎn)單雙重構(gòu)造的復(fù)

41、原 圖圖1717一一1 1表示了一個(gè)雙重構(gòu)造的復(fù)原。和普通表示了一個(gè)雙重構(gòu)造的復(fù)原。和普通剖面復(fù)原一樣，雙重構(gòu)造復(fù)原也必需首先把曾經(jīng)剖面復(fù)原一樣，雙重構(gòu)造復(fù)原也必需首先把曾經(jīng)變形的地層展平。變形的地層展平。 在這個(gè)例子中，地層厚度是變化的。因此在這個(gè)例子中，地層厚度是變化的。因此，在展平的地層剖面中，我們必然要建立一個(gè)堆，在展平的地層剖面中，我們必然要建立一個(gè)堆積楔。積楔。簡(jiǎn)單雙重構(gòu)造的復(fù)原簡(jiǎn)單雙重構(gòu)造的復(fù)原 復(fù)原的第一步是確定一個(gè)基準(zhǔn)面，為此我們把復(fù)原的第一步是確定一個(gè)基準(zhǔn)面，為此我們把GrinnellGrinnellG G組的頂界選作基準(zhǔn)面。在本剖面內(nèi)，組的頂界選作基準(zhǔn)面。在本剖面內(nèi)，Gr

42、innell(G)Grinnell(G)、AppekunnyAppekunnyApAp組以及中、上組以及中、上AltynAltynuAuA的地層厚度從東到西的地層厚度從東到西根本沒(méi)有變化，因此這些地層可以按等厚的方式展平。下根本沒(méi)有變化，因此這些地層可以按等厚的方式展平。下AltynAltyn組組黑點(diǎn)所示部分自西而東逐漸變薄，因此，下一步就要分別測(cè)黑點(diǎn)所示部分自西而東逐漸變薄，因此，下一步就要分別測(cè)定剖面兩端的下定剖面兩端的下AltynAltyn的厚度，確定剖面端點(diǎn)間該層的長(zhǎng)度，同時(shí)的厚度，確定剖面端點(diǎn)間該層的長(zhǎng)度，同時(shí)將這些丈量結(jié)果標(biāo)繪在復(fù)原地層模板的相應(yīng)位置上。將這些丈量結(jié)果標(biāo)繪在復(fù)原地層

43、模板的相應(yīng)位置上。簡(jiǎn)單雙重構(gòu)造的復(fù)原簡(jiǎn)單雙重構(gòu)造的復(fù)原 在建立了變形前的堆積楔輪廓之后，就可以開(kāi)場(chǎng)在該圖上在建立了變形前的堆積楔輪廓之后，就可以開(kāi)場(chǎng)在該圖上確定逆沖斷層軌跡，首先，在確定逆沖斷層軌跡，首先，在GrandallGrandall山以東的山以東的LewisLewis逆沖斷層之逆沖斷層之上的大逆沖席的中心部位設(shè)置一條釘線。在得出此釘線與剖面東上的大逆沖席的中心部位設(shè)置一條釘線。在得出此釘線與剖面東側(cè)厚度測(cè)點(diǎn)間的地層長(zhǎng)度后，就可以將釘線定位于未變形的地層側(cè)厚度測(cè)點(diǎn)間的地層長(zhǎng)度后，就可以將釘線定位于未變形的地層模板上。以釘線為起點(diǎn)，分別丈量釘線到斷層跡線間的地層長(zhǎng)度模板上。以釘線為起點(diǎn)，分

44、別丈量釘線到斷層跡線間的地層長(zhǎng)度、各斷塊內(nèi)的地層長(zhǎng)度，并在釘線的東西兩側(cè)分別繪出各條逆沖、各斷塊內(nèi)的地層長(zhǎng)度，并在釘線的東西兩側(cè)分別繪出各條逆沖斷層的軌跡。斷層的軌跡。祖父山構(gòu)造窗的復(fù)原祖父山構(gòu)造窗的復(fù)原 剖面的編制和平衡會(huì)由于多期不同變形款式或者兩個(gè)剖面的編制和平衡會(huì)由于多期不同變形款式或者兩個(gè)或更多的構(gòu)造區(qū)拼合在一同而復(fù)雜化。例如，南阿巴拉契或更多的構(gòu)造區(qū)拼合在一同而復(fù)雜化。例如，南阿巴拉契亞閱歷了晚元古代的伸展和兩期或兩期以上的古生代擠壓亞閱歷了晚元古代的伸展和兩期或兩期以上的古生代擠壓事件。早期的伸展事件影響了后來(lái)構(gòu)成的逆沖席的幾何特事件。早期的伸展事件影響了后來(lái)構(gòu)成的逆沖席的幾何特征

45、。裂谷盆地的位置和外形能夠控制了逆沖席的前緣和側(cè)征。裂谷盆地的位置和外形能夠控制了逆沖席的前緣和側(cè)向斷坡作用以及雙重構(gòu)造帶的構(gòu)成。一些晚元古代的伸展向斷坡作用以及雙重構(gòu)造帶的構(gòu)成。一些晚元古代的伸展斷層在早古生代又重新活動(dòng)而變?yōu)榧羟袔Ш湍鏇_斷層。斷層在早古生代又重新活動(dòng)而變?yōu)榧羟袔Ш湍鏇_斷層。祖父山構(gòu)造窗的復(fù)原祖父山構(gòu)造窗的復(fù)原 為了建立和復(fù)原祖父山構(gòu)造窗地域的剖面，必需思索早期伸展為了建立和復(fù)原祖父山構(gòu)造窗地域的剖面，必需思索早期伸展構(gòu)造作用的影響。經(jīng)過(guò)編制一條橫剖面，揭露并闡明多期的變形作構(gòu)造作用的影響。經(jīng)過(guò)編制一條橫剖面，揭露并闡明多期的變形作用。復(fù)原結(jié)果闡明，祖父山堆積盆地東緣的幾何形

46、狀構(gòu)成于晚元古用。復(fù)原結(jié)果闡明，祖父山堆積盆地東緣的幾何形狀構(gòu)成于晚元古代，早于逆沖作用。在推斷的伸展斷層附近的沖積扇礫巖的存在代，早于逆沖作用。在推斷的伸展斷層附近的沖積扇礫巖的存在Boyer等等,1970以及堆積物朝西北方向的搬運(yùn)以及堆積物朝西北方向的搬運(yùn)Schwab，1977等等，支持了盆地形狀的這種解釋。，支持了盆地形狀的這種解釋。八、多種任務(wù)假說(shuō)：錯(cuò)誤是真是假？八、多種任務(wù)假說(shuō)：錯(cuò)誤是真是假？ 當(dāng)兩個(gè)塊體被滑脫面分開(kāi)時(shí)，線長(zhǎng)平衡就會(huì)出現(xiàn)當(dāng)兩個(gè)塊體被滑脫面分開(kāi)時(shí)，線長(zhǎng)平衡就會(huì)出現(xiàn)較多問(wèn)題，巖層長(zhǎng)度就很難對(duì)比。例如，在思索較多問(wèn)題，巖層長(zhǎng)度就很難對(duì)比。例如，在思索WatertonWate

47、rton地域的能夠解釋時(shí)，地域的能夠解釋時(shí)，DahlstramDahlstram19691969( (圖圖1818一一1 1指出，中生代地層的縮短量比古生代地層大。一指出，中生代地層的縮短量比古生代地層大。一種解釋是，古生代地層中的疊瓦構(gòu)造直接上延至上覆的種解釋是，古生代地層中的疊瓦構(gòu)造直接上延至上覆的中生代地層內(nèi)；相反，另一種能夠是，這兩個(gè)層次的疊中生代地層內(nèi)；相反，另一種能夠是，這兩個(gè)層次的疊瓦構(gòu)造被一個(gè)沿侏羅紀(jì)地層的滑脫面分割開(kāi)。瓦構(gòu)造被一個(gè)沿侏羅紀(jì)地層的滑脫面分割開(kāi)。多種任務(wù)假說(shuō)：錯(cuò)誤是真是假？多種任務(wù)假說(shuō)：錯(cuò)誤是真是假？ 前一種解釋是不可取的，由于它與滑脫面以上部分的位前一種解釋是不

48、可取的，由于它與滑脫面以上部分的位移是向上增大的現(xiàn)實(shí)不相符。他所采用的是，在古生界和中生界移是向上增大的現(xiàn)實(shí)不相符。他所采用的是，在古生界和中生界地層之間存在一條沿侏羅系的滑脫面的剖面。由于這兩套地層被地層之間存在一條沿侏羅系的滑脫面的剖面。由于這兩套地層被滑脫面分開(kāi)，所以不能運(yùn)用比較中生代和古生代地層的長(zhǎng)度來(lái)到滑脫面分開(kāi)，所以不能運(yùn)用比較中生代和古生代地層的長(zhǎng)度來(lái)到達(dá)平衡。多余的中生代地層長(zhǎng)度原先是覆蓋在該剖面以西地域的達(dá)平衡。多余的中生代地層長(zhǎng)度原先是覆蓋在該剖面以西地域的古生界之上的。在編制古生界之上的。在編制“部分剖面時(shí)就經(jīng)常會(huì)碰到這種問(wèn)題；部分剖面時(shí)就經(jīng)常會(huì)碰到這種問(wèn)題；而在編制而在

49、編制“區(qū)域剖面時(shí)，卻比較少見(jiàn)。區(qū)域剖面時(shí)，卻比較少見(jiàn)。多種任務(wù)假說(shuō)：錯(cuò)誤是真是假？多種任務(wù)假說(shuō)：錯(cuò)誤是真是假？ 在剖面平衡中出現(xiàn)的順層滑脫構(gòu)造的問(wèn)題，通?？稍谄拭嫫胶庵谐霈F(xiàn)的順層滑脫構(gòu)造的問(wèn)題，通?？梢越?jīng)過(guò)添加剖面長(zhǎng)度加以排除。例如，將以經(jīng)過(guò)添加剖面長(zhǎng)度加以排除。例如，將WatertonWaterton剖面向西剖面向西延伸，將延伸，將LewisLewis逆沖席之下的古生界疊瓦垛也包括在內(nèi)，這逆沖席之下的古生界疊瓦垛也包括在內(nèi)，這個(gè)剖面就可以平衡了圖個(gè)剖面就可以平衡了圖1818一一2 2；可以把中生代地層和古；可以把中生代地層和古生代地層的縮短量視為相等的。為了便于平衡，剖面應(yīng)包含生代地層的縮短

50、量視為相等的。為了便于平衡，剖面應(yīng)包含可以識(shí)別出的最高和最低的滑脫面；而且為了使上滑脫面下可以識(shí)別出的最高和最低的滑脫面；而且為了使上滑脫面下切剖面和最終并入底部滑脫面，剖面該當(dāng)向后陸盡量延伸。切剖面和最終并入底部滑脫面，剖面該當(dāng)向后陸盡量延伸。多種任務(wù)假說(shuō)：錯(cuò)誤是真是假？多種任務(wù)假說(shuō)：錯(cuò)誤是真是假？ “平衡剖面必定是正確的剖面嗎？平衡剖面必定是正確的剖面嗎？ 就平衡剖面本身而言，它們是根據(jù)所掌握的有限資料編制的就平衡剖面本身而言，它們是根據(jù)所掌握的有限資料編制的，因此平衡技術(shù)不能保證剖面的準(zhǔn)確性，不過(guò)它能確定一條剖面，因此平衡技術(shù)不能保證剖面的準(zhǔn)確性，不過(guò)它能確定一條剖面能否是合理的和可行的

51、。能否是合理的和可行的。 “一條看來(lái)有嚴(yán)重錯(cuò)誤的剖面能否有能夠根本正確？一條看來(lái)有嚴(yán)重錯(cuò)誤的剖面能否有能夠根本正確？ 現(xiàn)實(shí)上，能得到的控制條件越多，剖面不易于平衡的能夠現(xiàn)實(shí)上，能得到的控制條件越多，剖面不易于平衡的能夠性就越大。在毫無(wú)地下資料和地表研討程度低的情況下，人們能性就越大。在毫無(wú)地下資料和地表研討程度低的情況下，人們能隨便地隨便地“拼湊出一條剖面以便平衡，由于此時(shí)沒(méi)有任何限制條拼湊出一條剖面以便平衡，由于此時(shí)沒(méi)有任何限制條件。件。 當(dāng)剖面遭到高度限制而又不平衡時(shí)，這能夠意味著我們當(dāng)剖面遭到高度限制而又不平衡時(shí)，這能夠意味著我們對(duì)某些起作用的地質(zhì)作用并不完全了解，或者違反了構(gòu)成平衡根對(duì)

52、某些起作用的地質(zhì)作用并不完全了解，或者違反了構(gòu)成平衡根底的假設(shè)條件。這些假設(shè)之一是在區(qū)域性范圍內(nèi)無(wú)普遍的層間剪底的假設(shè)條件。這些假設(shè)之一是在區(qū)域性范圍內(nèi)無(wú)普遍的層間剪切。另一個(gè)假設(shè)是地層長(zhǎng)度守恒原那么，在所丈量的不同層位之切。另一個(gè)假設(shè)是地層長(zhǎng)度守恒原那么，在所丈量的不同層位之間不存在順層滑脫構(gòu)造。間不存在順層滑脫構(gòu)造。 其它的錯(cuò)誤能夠由伴隨層間剪切的壓溶效應(yīng)及違序逆沖作其它的錯(cuò)誤能夠由伴隨層間剪切的壓溶效應(yīng)及違序逆沖作用所引起。用所引起。多種任務(wù)假說(shuō)：錯(cuò)誤是真是假？多種任務(wù)假說(shuō)：錯(cuò)誤是真是假？ 例如，圖例如，圖18183a3a中，上、下盤斷坪匹配不當(dāng)。不用丈量線條中，上、下盤斷坪匹配不當(dāng)。不

53、用丈量線條長(zhǎng)度，就能立刻發(fā)如今釘線長(zhǎng)度，就能立刻發(fā)如今釘線1 1與釘線與釘線2 2之間之間B B層頂面的長(zhǎng)度比層頂面的長(zhǎng)度比A A層頂層頂面的長(zhǎng)度要大的多，這個(gè)剖面因此是明顯錯(cuò)誤的。面的長(zhǎng)度要大的多，這個(gè)剖面因此是明顯錯(cuò)誤的。多種任務(wù)假說(shuō)：錯(cuò)誤是真是假？多種任務(wù)假說(shuō)：錯(cuò)誤是真是假？ 但是假設(shè)從區(qū)域尺度上來(lái)思索，那么該剖面很容易矯正。如但是假設(shè)從區(qū)域尺度上來(lái)思索，那么該剖面很容易矯正。如圖圖18183b3b所示，靠后陸一側(cè)有一條逆沖斷層上延到所示，靠后陸一側(cè)有一條逆沖斷層上延到A A與與B B層之間的層之間的接觸面，闡明在接觸面，闡明在ABAB接觸面上存在一個(gè)區(qū)域性的滑脫構(gòu)造。將剖面接觸面上存在

54、一個(gè)區(qū)域性的滑脫構(gòu)造。將剖面向左側(cè)延伸，就把這個(gè)斷坡背斜包括進(jìn)來(lái)了。向左側(cè)延伸，就把這個(gè)斷坡背斜包括進(jìn)來(lái)了。C C是這一條剖面的是這一條剖面的繼續(xù)復(fù)原。從區(qū)域尺度上思索時(shí)，剖面現(xiàn)實(shí)上是平衡的。繼續(xù)復(fù)原。從區(qū)域尺度上思索時(shí)，剖面現(xiàn)實(shí)上是平衡的。九、三維模型和走向九、三維模型和走向“平衡平衡“剖面剖面三維模型和走向三維模型和走向“平衡平衡“剖面剖面 立體圖解對(duì)于了解地質(zhì)構(gòu)造的幾何學(xué)和運(yùn)立體圖解對(duì)于了解地質(zhì)構(gòu)造的幾何學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)是非常有用的。動(dòng)學(xué)是非常有用的。WilsonWilson等等19851985利用這種利用這種方法解釋了坎伯蘭特高原逆掩斷塊地表構(gòu)造的深方法解釋了坎伯蘭特高原逆掩斷塊地表構(gòu)造的深部成因。部成因。HarrisHarris1