[发明专利]一种识别走滑断裂发育期最大古应力方向的方法

说明书

本发明提出了一种识别走滑断裂发育期最大古应力方向的方法，包括以下步骤：对走滑断裂进行精细解释，划分走滑断裂叠加隆起段、叠加拉分段与平移段，选取典型叠接段，并识别局部主应力方向，建立典型叠接段的应力场数值模拟地质及力学模型；在走滑断裂的区域应力场方向范围内，对模型加载不同方向的区域应力场；确定走滑断裂发育期的最大古应力的方向。使用本发明的优点在于，通过建立走滑断裂叠接段内部次级断裂走向与对应的区域应力场方向之间的关系，识别走滑断裂发育期最大古应力方向，对于认识区域构造背景、分析走滑断裂的成因与演化、探讨走滑断裂不同部位派生断裂‑裂缝体系的发育规律及其控储控藏作用具有重要的指导意义。

技术领域

本发明涉及地质学构造分析领域，具体涉及一种识别走滑断裂发育期最大古应力方向的方法。

背景技术

古构造应力场的恢复对于认识不同地质时期构造运动的性质、分析各构造变形的成因至关重要，也是构造恢复的基础。但由于古构造应力场已是“过去时”，特别是对于经历过多期构造运动的叠合盆地，多期构造变形相互叠加，如何厘定与识别各期构造变形，如何准确恢复各期构造运动的应力场特征，一直是构造恢复领域的难题。

现有的古构造应力场方向恢复方法，主要有构造形迹法、显微构造法、古地磁分析法及断层滑动数据反演法等。①构造形迹法主要是根据断裂、裂缝、褶皱等典型构造走向及其组合与主应力方向关系，判断各构造在发育期的应力场方向，但由于存在后期构造运动对早期构造形迹的改造及多期构造变形的叠加，某一特定构造并非受单一的应力控制，因而在实际恢复过程中存在误差。②显微构造分析法主要是根据各种显微尺度的构造变形能反映某点的应力状态，并与宏观构造分析相结合，以恢复构造应力场的方向，此方法要求样品必须定向。③古地磁法主要是根据构造应力作用可以使岩石内磁性矿物产生定向排列、重结晶及韧性变形等，从而导致岩石磁化率的各向异性，利用磁化率各向异性可以恢复古应力的方向，但磁性矿物并不一定都存在。④断层滑动数据反演法基于“断层滑动面的运动方向平行于该断层面最大剪切应力方向”理论(Jacques Angelier.Tectonic analysis offault slip data sets[J].Journal of Geophysical Research：Solid Earth 89.(B7)，1984：5835-5848)，虽然是目前恢复古构造应力场最为有效而广泛使用的方法(朱光，朴学峰，张力，等.合肥盆地伸展方向的演变及其动力学机制[J].地质论评，2011，57(2)：153-166)，但该方法基于大量野外滑动数据测量，无法应用于盆地地下古应力场恢复。总体来看，现有的古应力场方向恢复技术都有其使用局限性，且多以定性恢复为主，对于盆地地下某一关键构造期应力场方向的定量恢复急需攻关。

发明内容

针对现有技术中所存在的上述技术问题，本发明提出了一种识别走滑断裂发育期最大古应力方向的方法，包括以下步骤：

S1、根据三维地震资料，对所述走滑断裂进行精细解释，基于应变特征划分走滑断裂叠加隆起段、叠加拉分段与平移段，统计相邻分段之间的叠接段内部次级断裂的优势走向，选取典型叠接段，根据应力-应变关系反演所述典型叠接段内部的局部应力状态，并识别局部主应力方向；

S2、根据所述叠接段的几何样式、变形特征及岩石力学参数实验结果，建立所述典型叠接段的应力场数值模拟地质及力学模型；

S3、在所述走滑断裂的区域应力场方向范围内，对所述模型加载不同方向的区域应力场；

S4、将模拟的所述叠接段局部主应力方向与S1中的局部主应力方向对比，确定走滑断裂发育期的最大古应力的方向。

在一个实施例中，步骤S1包括：

S11、根据三维地震资料，分析所述走滑断裂的几何形态及构造变形特征；

S12、根据所述走滑断裂的几何形态及构造变形特征，确定断裂的分段性以及相邻分段之间的叠接型式；