基于离散元数值模拟的西南天山山前冲断带构造变形控制因素研究

发布时间：2024-02-01 07:47

　　西南天山山前褶皱冲断带的变形与其东侧的柯坪冲断带的大规模薄皮滑脱明显不同,它以发育"堆垛"构造和基底卷入逆冲构造为特征,是什么因素控制了该冲断带的变形。本文基于地震解释剖面,采用离散元数值模拟研究手段,单因素变量控制方法,设计了先存断裂模型,滑脱层模型和先存断裂与不同内聚力的滑脱层组合模型共5组数值模拟实验,分析西南天山山前褶皱冲断带的构造变形的控制因素。实验结果表明:滑脱层岩石强度控制了其下先存断裂向上突破的难易程度,滑脱层内聚力较强时,沿先存薄弱带易突破滑脱层形成逆冲推覆构造;滑脱层内聚力较弱时,滑脱层将发育成逆冲体系的顶板断裂,阻碍滑脱层之下单元中先存断裂后期活动向上传播,易形成相互叠覆的逆冲片。弱内聚力滑脱层发育的地区,变形前锋向前陆方向传播得更快、更远,变形主要发生在滑脱层之上单元,易形成冲起构造和三角带,滑脱层之下单元构造变形相对较弱。通过对比分析,认为西南天山山前冲断带发育堆垛构造和基底卷入逆冲构造变形,主要受控于发育上白垩统-古近系的膏盐层和前新生代的先存断裂。

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【部分图文】：

图1新疆喀什地区西北缘褶皱冲断带分布图和测线位置

根据前人完成的区域调查报告,研究区主要出露了元古界、下古生界上部至第四系,下古生代早期的地层大部分确失(JiaChengzaoetal.,2004;LuoJinhaietal.,2004;QianJunfengetal.,2008;LiaoLine....

图2新疆喀什地区西北缘褶皱冲断带地层柱状图

图1新疆喀什地区西北缘褶皱冲断带分布图和测线位置图3为过阿克1井A-A’构造剖面,剖面总体变现为两个层次的构造变形系统。浅部构造系统是受控于一条大位移、低角度、突破性的逆冲断层控制的复杂逆冲岩片(图3),岩片内部主要发育了托帕-康西维尔背斜带和克拉托-阿图什背斜带,大位移的逆冲....

图3新疆喀什地区过阿克1井南北向测线A-A’构造剖面

图3为过阿克1井A-A’构造剖面,剖面总体变现为两个层次的构造变形系统。浅部构造系统是受控于一条大位移、低角度、突破性的逆冲断层控制的复杂逆冲岩片(图3),岩片内部主要发育了托帕-康西维尔背斜带和克拉托-阿图什背斜带,大位移的逆冲断层在向前扩展过程中改造了克拉托-阿图什背斜,并突....

图4离散元数值模拟方法理论模型(据Deanetal.,2013修改)

颗粒间接触会伴随着弹性摩擦力的产生,颗粒间的正应力Fn=Knδn,其中Fn为正应力,Kn为颗粒间正向黏结系数,δn为颗粒间正向接触量;颗粒间的剪切应力Fs=Ksδn,其中Fs为剪应力,Ks为颗粒间切向黏结系数,δn为颗粒间切向接触量(图4)。在实验中,通过设定不同层位颗粒的黏结系....

本文编号：3891803