一种识别走滑断裂发育期最大古应力方向的方法技术

本发明专利技术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。使用本发明专利技术的优点在于，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。

【技术实现步骤摘要】
一种识别走滑断裂发育期最大古应力方向的方法
本专利技术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。
技术介绍
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(JacquesAngelier.Tectonicanalysisoffaultslipdatasets[J].JournalofGeophysicalResearch：SolidEarth89.(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。
技术实现思路
针对现有技术中所存在的上述技术问题，本专利技术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；S13、统计所述叠接段内部次级断裂的优势走向，选取典型叠接段；S14、根据所述叠接段内部次级断裂的优势走向，结合应力-应变分析，反演所述典型叠接段内部的局部主应力方向。在一个实施例中，步骤S2包括：S21、根据所述典型叠接段的叠接部位、叠接型式与几何参数建立几何学模型；S22、结合所述走滑断裂的围岩力学参数试验结果与所述几何学模型，建立模拟地质模型。在一个实施例中，步骤S21中所述的几何参数包括：所述走滑断裂的叠接长度以及间距。在一个实施例中，步骤S3包括：S31、根据所述走滑断裂的运动学特征，确定所述走滑断裂发育期的区域应力场方向范围；S32、在所述应力场方向范围内，对所述典型叠接段地质模型加载不同方向的区域应力场；S33、根据加载的区域应力场模拟典型叠接段内部的局部应力状态，得到不同区域应力场控制下的叠接段内部局部最大主应力方向。在一个实施例中，步骤S4具体包括：将所述模拟局部最大主应力方向与步骤S1中的局部最大主应力方向对比，当所述模拟局部最大主应力方向与所述最大主应力方向相同时，确定所加载的区域应力场方向为所述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S12中的所述叠接型式包括：叠接拉分或叠接压隆。在一个实施例中，步骤S14中：叠接拉分段中，水平最大主应力方向平行于所述叠接段内部次级断裂的走向；叠接压隆段中，水平最小主应力方向平行于所述叠接段内部次级断裂的走向。在一个实施例中，步骤S22中的力学参数包括：弹性模量、泊松比、密度以及内摩擦系数。在一个实施例中，步骤S31中走滑断裂的运动学特征包括：走滑断裂相邻分段的排列型式以及走滑断裂的滑移方向。与现有技术相比，本专利技术的优点在于，本专利技术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，为分析走滑断裂的成因、恢复古地貌与构造演化、认识区域构造背景提供了基础，同时，对于认识走滑断裂其它部位派生断裂体系的发育规律、探讨其控储控藏作用也具有重要的指导意义。附图说明下面将结合附图来对本专利技术的优选实施例进行详细地描述，在图中：图1显示了本专利技术的实施例中识别走滑断裂发育期最大古应力方向的方法流程图。图2显示了本专利技术实施例中走滑断裂平面界面分段示意图。图3显示了本专利技术实施例中不同加载条件下叠接段应力场模拟地质模型图。图4显示了本专利技术实施例中叠接拉分段内部的模拟最大主应力方向分布示意图。图5显示了本专利技术实施例中区域水平最大主应力方向对应的叠接段内部局部最大主应力方向示意图。在附图中，相同的部件使用相同的附图标记，附图按照实际的比例绘制。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术做进一步说明。如图1所示，本专利技术的识别走滑断裂发育期最大古应力方向的方法，主要包括以下步骤：基于三维地震资料对走滑断裂进行精细解析，根据不同部位构造变形特征划分走滑断裂叠加隆起段、叠加拉分段与平移段，并选取典型叠接段；统计叠接段内部次级断裂的优势走向，反演典型叠接段内部的局部主应力方向；根据叠接段的几何形态、构造变形特征与力学实验的结果，建立典型叠接段的应力场数值模拟地质模型；在控制走滑断裂发育的区域应力场方向范围内，对地质模型加载不同方向的区域应力，模拟正演得到不同加载条件下对应叠接段内部的局部主应力方向；将模拟的叠接段内部局部主应力方向与根据构造解析反演得到的局部主应力方向对比，确定走滑断裂发育期的区域最大古应力的方向。具体的，首先在高精三维地震精细解释的基础上，确定走滑断裂的分段与叠接型式。叠接的型式一般包括叠接压隆和叠接拉分。然后，统计叠接段内部次级本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种识别走滑断裂发育期最大古应力方向的方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、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；/nS2、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；/nS3、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；/nS4、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。/n

【技术特征摘要】
1.一种识别走滑断裂发育期最大古应力方向的方法，其特征在于，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。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，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；
S13、统计所述叠接段内部次级断裂的优势走向，选取典型叠接段；
S14、根据所述叠接段内部次级断裂的优势走向，结合应力-应变分析，反演所述典型叠接段内部的局部主应力方向。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S2包括：
S21、根据所述典型叠接段的叠接部位、叠接型式与几何参数建立几何学模型；
S22、结合所述走滑断裂的围岩力学参数试验结果与所述几何学模型，建立模拟地质模型。


4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：张继标，邓尚，张仲培，李慧莉，杨伟利，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11