一种走滑拉张或走滑挤压断层滑动矢量参数的计算方法与流程

    专利查询2025-11-14  1


    本发明涉及地震资料解释,具体涉及一种走滑拉张或走滑挤压断层滑动矢量参数的计算方法。


    背景技术:

    1、在走滑拉张或走滑挤压构造背景下,断层运动学特征的定量描述方法仍然存在一定局限性。现有研究集中于走滑拉张或走滑挤压断层走滑位移量的计算方法,而断层某一盘的运动并不是简单的走向位移或者倾向位移,是三维空间上的斜向滑动矢量(如图1所示)。走滑拉张(挤压)断层滑动矢量定量描述对地质体三维古构造恢复、盆地形成演化研究具有重要意义;其次,断层运动矢量描述对地震研究具有现实价值。

    2、在断层倾向位移方面,随着三维地震资料的兴起,现有方法多通过沉积厚度、断点错断等方法进行测量计算;而关于断层走滑位移计算,难点在于两盘标志体(或断点)的确定,因此目前多通过间接方法计算其大小,如采用古地磁,地壳变形速率或沉降速率,分支断层伸展量叠加等方法。

    3、cn104952345b公开了走滑构造物理模拟实验装置及其操作方法,该装置包括实验台、实验模板、实验材料、驱动模块、三维扫描仪以及摄录模块;实验模板的数量为一对,二者侧部紧密接触,并设置于实验台上表面;实验材料上覆设置在实验模板上;驱动模块与实验模板相连接;三维扫描仪和摄录模块分别设置在实验材料上方;该操作方法是通过驱动模块对一对实验模板施加同步反向的作用力,使其产生走滑构造运动,并通过三维扫描技术采集分析三维质点的运动轨迹。该方法克服了以前无法进行三维实时和非接触式采集质点运动轨迹参数的缺陷。

    4、cn108107476a公开了一种帚状走滑断层走滑位移量的计算方法,该帚状走滑断层走滑位移量的计算方法包括:步骤1,在地震资料上实现走滑断层主走滑带以及末尾端帚状断层的解释,明确帚状走滑断层平面展布特征;步骤2,在末尾端帚状断层上横切平行于主走滑带的地震剖面,在地震剖面上实现帚状断层两侧地层层位解释;步骤3,测量帚状断层两侧地层不同层位的水平位移,当有多条断层时,进行各条断层水平位移的相加,计算的结果是现今走滑断层不同层系主走滑带的走滑位移量。

    5、cn112859159b公开了雁列式正断层走滑带走滑位移量的计算方法,所述方法结合钻井资料和测井资料,对地震资料进行层位标定并进行层位解释,得到初级标定地震剖面图,根据初级标定地震剖面图和沿层相干体属性图,使其相互印证,得到沉积地层的精细走滑带平面分布图和精细标定地震剖面图,然后结合精细走滑带平面分布图和精细标定地震剖面,确定走滑带走向、走滑断层走向和走滑断层在活动期沿倾向的水平平错量li,最终得到正断层走滑带走滑位移量为∑(li/sinα)。

    6、然而,目前仍需要一种描述断层运动矢量更准确、更方便的方法。


    技术实现思路

    1、本发明主要目的在于提供一种走滑拉张或走滑挤压断层滑动矢量的计算方法,利用三维地震资料标志层构造解释成果,通过沿断层倾向剖面和水平切片识别倾向位移和走滑位移断点,结合断层产状来计算断层滑动矢量的计算方法,结果可得到断层的滑动距离、滑动倾伏角以及滑动倾伏方向三个参数,从而可在三维空间上定量、真实描述断层的运动特征。本方法在求取走滑位移时避免了寻找野外标志体的苛刻条件或者求取地壳变形速率时元素化学、年代学庞杂的计算过程,克服了古地磁精度不高的局限性,大大提高了走滑拉张或走滑挤压断层滑动矢量计算的准确性和高效性。

    2、为实现上述目的,本发明提供一种走滑拉张或走滑挤压断层滑动矢量参数的计算方法,所述方法包括以下步骤:

    3、步骤1.利用三维地震资料对走滑拉张或走滑挤压断裂区内标志层地震反射轴进行追踪解释,获得空间网格解释数据;

    4、步骤2.将空间网格解释数据插值成空间面数据;

    5、步骤3.利用过断层任意位置的倾向地震剖面,获取断层倾向位移断点空间位置,计算得到断层倾向位移大小v和断层倾角γ,同时利用上下盘断点相对运动位置确定断层垂向运动性质;

    6、步骤4.在断层倾向位移计算的位置,截取三维地震水平切片,切片显示解释标志层与断层线交点,即为走滑位移断点,断层左右盘断点之间的距离为走滑位移的大小h,同时利用断点相对运动位置确定断层走滑性质;

    7、步骤5.利用倾向位移大小v和走滑位移大小h,通过矢量加法法则计算断层该位置的滑动矢量大小和侧伏角α;

    8、步骤6.利用断层滑动矢量与断层产状空间几何关系,获取滑动矢量倾伏角θ、滑动倾伏方向svd。

    9、进一步地,步骤1中,获得测网密度10*10空间网格解释数据。

    10、进一步地,步骤2中,通过收敛或克里金算法对网格解释数据插值为测网密度1*1的空间面数据。

    11、进一步地,所述步骤3具体包括:

    12、步骤31.在断层任意位置截取沿断层倾向地震剖面,剖面显示解释标志层与断层线交点,即为倾向位移断点,分别读取断层上下盘断点的深度值k2、k1和大地坐标(cx,cy和c‘x和c‘y);

    13、步骤32.利用断层上下盘断点的深度值差求取倾向位移垂向分量d1=|k2-k1|,d2为倾向位移水平分量,进一步计算得到断层倾向位移大小断层倾角

    14、进一步地,步骤5中,滑动矢量大小ob用以下公式表示:

    15、

    16、v为倾向位移大小,h为走滑位移大小。

    17、所述滑动矢量侧伏角α用以下公式表示:

    18、

    19、v为倾向位移大小,h为走滑位移大小。

    20、进一步地,步骤6中,所述滑动矢量倾伏角θ是滑动矢量与其水平投影夹角,滑动矢量倾伏角θ用以下公式表示:

    21、θ=tan-1(sinα*sinγ)

    22、α为滑动矢量侧伏角,γ为断层倾角;定义断层挤压时θ∈(0,90°),断层拉张时θ∈(-90°,0)。

    23、进一步地,所述断层滑动矢量倾伏方向svd代表断层上盘滑动矢量水平投影方位角:

    24、当断层性质为右旋走滑拉张时,svd满足:

    25、

    26、当断层性质为左旋走滑拉张时,svd满足:

    27、

    28、当断层性质为右旋走滑挤压时,svd满足:

    29、

    30、当断层性质为左旋走滑挤压时,svd满足:

    31、

    32、当断层性质为左旋走滑挤压时,svd满足:

    33、

    34、其中,azi为:断层倾向,可在空间上测量,azi∈(0,360°),svd∈(0,360°);为断层滑动矢量倾伏向svd与断层倾向azi之间的锐夹角。

    35、与现有技术相比,本发明具有以下优势:

    36、采用本发明方法可得到断层的滑动距离、滑动倾伏角以及滑动倾伏方向,滑动距离代表滑动矢量大小,滑动倾伏方向和倾伏角表征滑动矢量方向,完成了断层任意位置运动的三维空间定量描述,计算结果对地质体三维古构造恢复、沉积盆地形成演化研究具有重要意义;在油气勘探领域可应用于具有走滑性质断层对油气封闭性评价参数sgr的计算;其次,断层运动矢量描述对地震研究具有现实价值。因此,本发明在地质学领域三维古构造恢复和油气勘探领域断层封闭性的控制评价具有较大的推广价值。


    技术特征:

    1.一种走滑拉张或走滑挤压断层滑动矢量参数的计算方法,其特征在于,包括以下步骤:

    2.根据权利要求1所述走滑拉张或走滑挤压断层滑动矢量参数的计算方法,其特征在于,滑动矢量倾伏角θ是滑动矢量与其水平投影夹角,滑动矢量倾伏角θ用以下公式表示:

    3.根据权利要求1所述走滑拉张或走滑挤压断层滑动矢量参数的计算方法,其特征在于,所述断层滑动矢量倾伏方向svd代表断层上盘滑动矢量水平投影方位角:

    4.根据权利要求1所述走滑拉张或走滑挤压断层滑动矢量参数的计算方法,其特征在于,滑动矢量大小ob用以下公式表示:

    5.根据权利要求1所述走滑拉张或走滑挤压断层滑动矢量参数的计算方法,其特征在于,通过收敛或克里金算法对网格解释数据插值为测网密度1*1的空间面数据。

    6.根据权利要求3所述走滑拉张或走滑挤压断层滑动矢量参数的计算方法,其特征在于,所述锐夹角用以下公式表示:

    7.根据权利要求1或5所述走滑拉张或走滑挤压断层滑动矢量参数的计算方法,其特征在于,所述空间网格解释数据的测网密度为10*10。

    8.根据权利要求1、2、6任一项所述走滑拉张或走滑挤压断层滑动矢量参数的计算方法,其特征在于,所述滑动矢量侧伏角α用以下公式表示:

    9.根据权利要求1、2、6任一项所述走滑拉张或走滑挤压断层滑动矢量参数的计算方法,其特征在于,所述断层倾角γ用以下公式表示:

    10.根据权利要求1、4、8任一项所述走滑拉张或走滑挤压断层滑动矢量参数的计算方法,其特征在于,断层倾向位移大小v用以下公式表示:


    技术总结
    本发明涉及地震资料解释技术领域,具体涉及一种走滑拉张或走滑挤压断层滑动矢量参数的计算方法。本发明所述方法利用三维地震资料标志层构造解释成果,通过沿断层倾向剖面和水平切片识别倾向位移和走滑位移断点,结合断层产状来计算断层滑动矢量的计算方法,结果可得到断层的滑动距离、滑动倾伏角以及滑动倾伏方向三个参数,从而可在三维空间上定量、真实描述断层的运动特征。本方法在求取走滑位移时避免了寻找野外标志体的苛刻条件或者求取地壳变形速率时元素化学、年代学庞杂的计算过程,克服了古地磁精度不高的局限性,大大提高了走滑拉张或走滑挤压断层滑动矢量计算的准确性和高效性。

    技术研发人员:赵建成,邱贻博,陈涛,李继岩,杨怀宇,刘志勇,王丽娜,高志强,孙锡年,房亮
    受保护的技术使用者:中国石油化工股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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