实习十二平衡剖面图 的编制方法 主讲人：刘志宏 吉林大学地球科学学院 实习目的 ?掌握编制平衡剖面图的基本原理 ?学会利用变形剖面编制平衡剖面图的方 法 ?计算由岩层褶皱和逆冲作用造成的缩短 应变量、并确定滑脱面的深度。 实习内容 ?平衡地质剖面概念的提出 ?平衡剖面源于50-60年代，Bally, Gordy and Stewart (1966)最早出版了关于加拿大落矶 山山脉的平衡剖面。主要是依据逆冲断层带 的构造特点完成的。 ?平衡剖面的概念是Dahlstrom (1969)引入文 献，开始正式使用的。 平衡地质剖面的概念 ?平衡地质剖面的概念原则上可以理解为： 能够将剖面上的变形构造通过几何原则全部复 原的剖面。 ? Dalhstrom (1969)提出两个准则： ?对横剖面几何学合理性的一种简单检验方法就是测 量岩层的长度…如果不存在间断，这些岩层的长度 必定是一致的。 ?在一个特定的地质环境中，只可能存在一套特定的 构造…。 平衡地质剖面的概念 ?一条剖面能够被复原至未变形的状态，那么它就是一 条合理的、可以接受的。 ?但是平衡剖面不一定是真实的，只是一种模式；与未 平衡的剖面相比，它满足了大量合理的限制条件，因 此更接近正确。 平衡剖面基本逻辑 水平岩层 变形 剥蚀 现状 恢复 平衡 平衡剖面 总 应 变 量 平衡地质剖面的检验原则 质量不变 体积不变 面积不变 长度不变 如果中间应变轴不变 如果岩层厚度不变 （成岩作用、压溶作用或压扁作用影响很小） （平面应变，A=L 1 *t 1 =L 0 *t 0 ） 剖面中各层长度一致 编制平衡地质剖面的基本原理 ?剖面线的选择 ?平行于物质运动方向—逆冲方向，因此垂直 于 ?主要逆冲断层的走向 ?主体褶皱的走向 ?与逆冲断层的断坡及褶皱相伴的犁式正断层的走 向 ?断层擦痕的指向 ?拉伸线理的指向 编制平衡地质剖面的基本原理 ?汇集地层资料 ?如果我们研究用的不是正确的地层厚度，则 剖面虽然是平衡的、可以复原的，但一定是 不可以接受的； ?当地层厚度被低估时，就需要增加额外的断 片来填充剖面的空间；如果地层被估计过厚 时，则必须降低基底的高度或者修改剖面。 ?地层资料可以来自：地表测量、文献检索、 钻井资料或地震资料。 编制平衡地质剖面的基本原理 ?识别构造特征 ?绘制在剖面上的构造特征应该是能够在地表、 地震资料及钻井中见得到的。 编制平衡地质剖面的基本原理 ?计算基底深度 ?对于逆冲席体而言，所谓基底的深度也就相 当于盖层与变质结晶基底之间的界面深度。 可以利用地球物理方法、钻井资料或者利用 逆冲席体内的地层柱的地表厚度计算出来。 编制平衡地质剖面的基本原理 ?制作地质剖面： 尽可能综合已经有的地质资料、钻孔 资料和地球物理资料，并使剖面上的构 造样式尽可能与野外观察结果一致。 编制平衡地质剖面的基本原理 ?长度平衡 ?利用几何原则，把剖面上中褶皱和弯曲的同一 标志层展平，并沿冲断面使其依次相连，就得 到长度复原剖面。 ?从长度复原剖面和变形剖面对比，就可以求得 地壳总缩短量。 ?最好利用能干层。 平衡剖面图的编制方法和步骤 ?利用平衡剖面的几何学原则，把剖面中褶皱的 同一标志层展平，展平的顺序与变形的顺序相 反。 ?利用e=（L 0 -L 1） /L 0 *100%，计算剖面的总缩 短应变量。 ?利用复原剖面岩层的厚度确定该剖面滑脱层的 深度。 平衡剖面图的编制方法和步骤 岩片1 岩片2 岩片3 岩片4 F1 F2 F3 固定线 松动线 岩片1长度2cm； 岩片2长度7cm； 岩片3长度3.1cm； 岩片4长度11cm； 断层F3倾角28°/ 27°； 断层F2倾角56°； 断层F1倾角40°； 作业 ?书280页：编制某一逆冲推覆构造的平衡 剖面图