本文主要研究先存构造和不同内聚力强度的双滑脱层组合对褶皱冲断带构造变形的影响,实验结果表明存在两套同等内聚力强度滑脱层的情况下,应力优先沿上滑脱层传播。结合博格达山地质模型,认为先存构造和“上弱下强”的双滑脱层模式是控制博格达山北缘新生代构造变形的关键因素(屈梦雪等,2022)

[1]屈梦雪,程晓敢,田禾丰,陈汉林,于洪洲,陈昌锦,孙思瑶.双滑脱层强度对博格达山北缘构造变形的影响:基于离散元数值模拟[J/OL].地球科学:1-14[(录用定稿)网络首发时间:2022-06-24].

题目

双滑脱层强度对博格达山北缘构造变形的影响:基于离散元数值模拟

作者

屈梦雪1,2,程晓敢1,2*,田禾丰1,2,陈汉林1,2,于洪洲3,陈昌锦1,2,孙思瑶1,2

  1. 浙江大学地球科学学院, 杭州, 310027
  2. 教育部含油气盆地构造研究中心, 杭州, 310027
  3. 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司勘探开发研究院,山东 东营 257015

摘要

博格达山北缘褶皱冲断带以横向分段、纵向分层、多期构造变形叠加、先存构造发育为主要特征,发育有中侏罗统西山窑组和下侏罗统八道湾组两套滑脱层,为探究这两套滑脱层内聚力强度差异及先存构造对冲断带新生代构造变形的影响,本次研究采用离散元数值模拟方法,在布设先存构造的基础上设计了无滑脱层模型和不同内聚力强度组合的双滑脱层模型共5组数值模拟实验。实验结果表明:双滑脱层内聚力强度相同时,上滑脱层在应力传播中占据优势;双滑脱层内聚力强度不同时,应力会优先沿弱内聚力滑脱层传递,且当下滑脱层内聚力较弱时,上滑脱层可能不发挥作用。通过对比实验结果与实际地质剖面,认为先存构造控制了冲断带构造变形的总体样式,而两套滑脱层共同控制了冲断带纵向上的变形解耦,上部滑脱层内聚力弱于下部滑脱层是影响研究区新生代构造变形的关键性因素。

图1 博格达山西段地质构造简图
图2 研究区典型剖面图
图3 初始模型设计
图4 模拟结果及体积应变对比

致谢

本文的数值计算是在南京大学高性能计算中心的计算集群上完成的,模拟实验使用的软件为李长圣博士研发的离散元数值模拟软件VBOX(ZDEM),应变的处理参考了Julia Morgan提供的脚本,在此表示感谢。