砂箱構(gòu)造物理模擬與含油氣盆地研究

目錄
第1章 砂箱構(gòu)造物理模擬原理與進(jìn)展 1
1.1 砂箱物理模擬實(shí)驗(yàn)方法論 1
1.1.1 物理模型比例參數(shù) 1
1.1.2 模型材料 3
1.1.3 構(gòu)造物理模擬設(shè)備裝置 5
1.2 臨界楔理論與自相似性生長過程 9
1.3 擠壓砂箱構(gòu)造物理模擬 11
1.3.1 模型基底特性 12
1.3.2 模型物質(zhì)特性 15
1.3.3 模型動(dòng)力學(xué)特性 18
1.3.4 模型淺表作用過程 20
1.4 張性砂箱構(gòu)造物理模擬 23
1.4.1 拉張構(gòu)造變形模型與機(jī)制 23
1.4.2 重力驅(qū)動(dòng)構(gòu)造變形模型與機(jī)制 26
1.4.3 反轉(zhuǎn)構(gòu)造物理模型實(shí)驗(yàn) 28
1.5 走滑砂箱構(gòu)造物理模擬 31
1.5.1 呂德爾剪切模型 33
1.5.2 彌散性剪切帶變形模型 37
1.5.3 走滑剪切構(gòu)造變形分段性 38
第2章 砂箱物理模型構(gòu)造運(yùn)動(dòng)學(xué)與光纖光柵耦合性特征 43
2.1 光纖光柵傳感器基本原理 43
2.2 砂箱物理模擬構(gòu)造運(yùn)動(dòng)學(xué)特征 45
2.2.1 物理模型裝置設(shè)計(jì) 45
2.2.2 砂箱物理模擬構(gòu)造變形與運(yùn)動(dòng)學(xué)特征 46
2.3 光纖光柵差異布線方式應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)特征 47
2.4 砂箱物理模擬運(yùn)動(dòng)學(xué)與光纖光柵微應(yīng)變耦合性 52
2.5 褶皺沖斷帶-前陸盆地系統(tǒng)耦合與脫耦性 54
2.6 楔形體斷層生長能耗系數(shù) 54
第3章 砂箱物質(zhì)特性及其對構(gòu)造變形過程的影響 57
3.1 砂箱物質(zhì)特性 57
3.1.1 石英砂和玻璃珠物理特性 57
3.1.2 石英砂和玻璃珠力學(xué)特性 59
3.2 勻速擠壓變形模擬實(shí)驗(yàn)設(shè)置與過程 62
3.2.1 模型邊界條件設(shè)置 62
3.2.2 均質(zhì)石英砂模型模擬過程特征 63
3.2.3 基底玻璃珠滑脫層模型模擬過程特征 66
3.3 砂箱物質(zhì)特性與構(gòu)造變形特征相關(guān)性 67
3.3.1 砂箱楔形體幾何學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)特征 67
3.3.2 砂箱楔形體能干性/力學(xué)條件對比 68
3.3.3 砂箱構(gòu)造變形內(nèi)因與外因條件控制性 70
3.3.4 模型實(shí)驗(yàn)與自然原型對比 71
第4章 砂箱物理模型速度標(biāo)桿模擬實(shí)驗(yàn) 74
4.1 物理模型裝置設(shè)計(jì) 75
4.2 物理模擬實(shí)驗(yàn)過程 78
4.2.1 低速擠壓縮短變形模擬實(shí)驗(yàn) 78
4.2.2 中速擠壓縮短變形模擬實(shí)驗(yàn) 81
4.2.3 高速擠壓縮短變形模擬實(shí)驗(yàn) 81
4.3 擠壓變形速率與沖斷帶-前陸盆地構(gòu)造特征相關(guān)性 83
4.3.1 斷層空間間距 85
4.3.2 楔形體幾何學(xué) 86
4.3.3 楔形體內(nèi)部形變 86
4.3.4 楔形體非對稱性結(jié)構(gòu)特征 87
4.3.5 砂箱物理模擬可重復(fù)性 88
第5章 “從源到匯”淺表作用過程砂箱物理模擬研究 91
5.1 構(gòu)造-剝蝕-沉積過程與機(jī)制 92
5.2 盆-山系統(tǒng)構(gòu)造-剝蝕-沉積過程模擬 94
5.2.1 構(gòu)造-剝蝕-沉積作用邊界條件 94
5.2.2 “從源到匯”過程相似性原理 96
5.3 龍門山—川西前陸系統(tǒng)剝蝕-沉積過程模擬實(shí)驗(yàn) 98
5.3.1 剝蝕-沉積作用過程物理模型邊界條件 98
5.3.2 構(gòu)造-剝蝕-沉積過程實(shí)驗(yàn)結(jié)果 100
5.4 盆-山系統(tǒng)自然界原型與模擬實(shí)驗(yàn)對比 105
5.4.1 盆-山系統(tǒng)淺表剝蝕與沉積物質(zhì)通量 105
5.4.2 淺表構(gòu)造剝蝕-沉積(耦合)作用過程典型互饋機(jī)制作用 107
5.4.3 龍門山—川西前陸系統(tǒng)構(gòu)造-剝蝕-沉積耦合作用特征 109
第6章 青藏高原東緣走滑盆-山系統(tǒng)構(gòu)造物理模擬研究 112
6.1 弧形走滑剪切模型方法學(xué) 113
6.1.1 走滑剪切物理模擬裝置設(shè)計(jì) 113
6.1.2 模型實(shí)驗(yàn)比例系數(shù) 117
6.2 弧形走滑剪切模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果 118
6.2.1 均質(zhì)石英砂模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果 118
6.2.2 非均質(zhì)-層間玻璃珠物質(zhì)模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果 120
6.2.3 非均質(zhì)-層間硅膠物質(zhì)模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果 122
6.3 弧形走滑剪切系統(tǒng)構(gòu)造變形特征 123
6.4 自然原型弧形走滑系統(tǒng)對比特征 126
第7章 淺表底辟構(gòu)造砂箱構(gòu)造物理模擬研究 129
7.1 自然界底辟構(gòu)造形成過程機(jī)制與特征 130
7.1.1 底辟構(gòu)造形成機(jī)制 131
7.1.2 底辟構(gòu)造結(jié)構(gòu)與形態(tài)特征 132
7.1.3 底辟構(gòu)造斷裂特征與成礦/成藏 134
7.1.4 泥巖和膏鹽底辟差異性 136
7.2 底辟構(gòu)造砂箱物理模擬實(shí)驗(yàn) 138
7.2.1 相似性原理 138
7.2.2 底辟模擬裝置條件 139
7.2.3 底辟構(gòu)造形成演化控制因素 140
7.3 鶯歌海盆地底辟構(gòu)造物理模擬實(shí)驗(yàn) 142
7.3.1 底辟模擬裝置設(shè)計(jì) 144
7.3.2 走滑底辟物理模擬實(shí)驗(yàn)過程 145
7.3.3 底辟模型實(shí)驗(yàn)-自然界原型對比 152
參考文獻(xiàn) 161
附圖 182