CN114996795B - 一种厘定地下走滑断裂滑动方向与走滑距离的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种厘定地下走滑断裂滑动方向与走滑距离的方法、装置、计算机设备和存储介质，所述方法包括以下步骤：获取走滑断裂的断穿层位以及走滑断裂的走向，在走滑断裂两侧等间隔选取数组平行于走滑断裂走向的测线，确定目的层，并开展层位追踪与走滑断裂两侧局部范围剥蚀量恢复，按照同一方向获取已选取测线的目的层原始厚度，并编制“目的层原始厚度‑距离测线一侧末端的距离”折线图，基于每组平行于走滑断裂走向的测线的折线图判定断裂滑动方向，基于地层厚度曲线特征点位置偏移量估算走滑距离。上述方法可广泛应用于地下走滑断裂滑动方向与走滑距离的厘定，且仅需常规测井数据与地震数据，估算成本低廉，具有较高的可操作性。
Description
技术领域
本申请涉及地下走滑断裂滑动技术领域，特别是涉及一种厘定地下走滑断裂滑动方向与走滑距离的方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
地下走滑断裂系统的构造特征对古海相盆地的储层形成和油气聚集具有非常重要的影响(Deng S,Li H,Zhang Z,et al.Structural characterization ofintracratonic strike-slip faults in the central Tarim Basin[J].AAPG Bulletin,2018,103(1):109-137)。目前对地下走滑断裂的研究主要集中于走滑断裂几何学特征的刻画，系统研究走滑断裂运动学特征的文献很少。不同于沿倾向活动且可根据断层两盘地层配置关系判断滑动方向的正断层或逆断层，走滑断裂以较为显著的沿走向滑动为特征，对其滑动方向及走滑距离的判定是当前主要技术难点之一。目前判断地下走滑断裂滑动方向及走滑距离的方法有以下三种：1)依据走滑断裂上覆雁列正断层的展布方式判定走滑断裂的滑动方向。雁列正断层组的排列角定义为雁列正断层的走向与下伏剪切断裂走向之间的锐夹角(Martin,E.S.,2016,The distribution and characterizationof strike-slipfaults on Enceladus:Geophysical Research Letters,v.43,no.6,p.2456–2464,doi:10.1002/2016GL067805)，雁列正断层组排列角位于下伏剪切断裂的一侧盘时，该侧盘的滑动方向与排列角指向一致。2)两个相邻的走滑断裂形成的断层组按照其不同的排列方式(左阶或右阶)及断层组中心地层的变形特征(下沉或抬升)可判定其滑动方向(CembranoJ,G González,Arancibia G,et al.Fault zone development and strain partitioningin an extensional strike-slip duplex:Acase study from the Mesozoic Atacamafault system,Northern Chile[J].Tectonophysics,2005,400(1-4):105-125)。左旋走滑运动可使左阶排列断层中心的地层下沉，使右阶排列断层中心的地层抬升，而右旋走滑运动可使左阶排列断层中心的地层抬升，使右阶排列断层中心的地层下沉。3)依据水平时间切片小波特征的偏移标记判定断层面的切割及走滑断裂的滑动方向和走滑距离(Deng S,Li H,Zhang Z,et al.Structural characterization of intracratonic strike-slipfaults in the central Tarim Basin[J].AAPG Bulletin,2018,103(1):109-137)。当在水平时间切片上观察到由于受早期倾斜和走滑变形影响的前积层而略微倾斜的上覆岩层时，可通过恢复小波特征的原始几何形态判定走滑断裂的滑动方向和滑动距离。
前人虽然已使用该三种方法对盆地地下走滑断裂滑动方向与走滑距离的判识做出了尝试，但方法本身的运用具有如下三点局限性：1)当以厚层膏盐、泥岩等为代表的塑性应力释放层(例如四川盆地东南部中-下寒武统高台组、龙王庙组膏盐滑脱层)位于深层走滑断裂上方时，走滑断裂在某些时期的剪切形变能量被塑性层吸收，难以在其上覆地层中形成雁列式正断层组，无法依据浅层变形特征判定下部剪切断裂滑动方向。2)晚期强烈的构造活动可能使得两个相邻的走滑断裂形成的断层组中心地层变形特征不能反映走滑断裂的运动学性质。3)以水平时间切片小波特征偏移标记为例的涉及线性特征(如地层标志或者古河道)的断错体贯穿点很难获得，这使得地下走滑断裂滑动方向与走滑距离的判定具有一定误差，往往是推测性的。
发明内容
基于此，针对上述技术问题，提供一种厘定地下走滑断裂滑动方向与走滑距离的方法、装置、计算机设备和存储介质。
第一方面，一种厘定地下走滑断裂滑动方向与走滑距离的方法，所述方法包括：
S1、获取走滑断裂的断穿层位以及走滑断裂的走向；根据走滑断裂的断穿层位以及走滑断裂的走向确定走滑断裂范围，根据走滑断裂范围确定走滑断裂的延伸长度；
S2、在走滑断裂两侧等间隔选取数组平行于走滑断裂走向的测线；
S3、确定目的层，并开展层位追踪与走滑断裂两侧局部范围剥蚀量恢复；
S4、按照同一方向获取已选取测线的目的层原始厚度，并编制“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线图；
S5、基于每组平行于走滑断裂走向的测线的“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线图判定断裂滑动方向，基于地层厚度曲线特征点位置偏移量估算走滑距离。
上述方案中，可选地，所述S1包括：
若走滑断裂断穿了某地层，则确定某地层为走滑断裂的断穿层位，若沿走滑断裂的走向其方位角恒定，则认为走滑断裂走向不变，若沿走滑断裂的走向其方位角变化，则根据方位角的变化特征将走滑断裂分为数段。
上述方案中，进一步可选地，所述S2包括：
基于走滑断裂的走向确定选取测线的走向，基于走滑断裂的延伸长度确定选取测线的延伸长度；其中，所选测线的长度与走滑断裂的延伸长度相等，基于走滑断裂的延伸长度及响应用户第一输入，确定各测线间的垂直距离及测线数量，所述用户第一输入根据研究精度要求设定；具体为，当走滑断裂的延伸长度较大时，所选测线之间的垂直距离应适当增大，当走滑断裂的延伸长度较小时，所选测线之间的垂直距离应适当减小，当研究精度要求较高时，所选测线之间的垂直距离应适当增大；当研究精度要求较低时，所选测线之间的垂直距离应适当增大。
将距离走滑断裂的垂直距离相等且分别位于走滑断裂两侧的测线编为一组，并按照距离走滑断裂的垂直距离从小到大对每一组进行编号。
上述方案中，进一步可选地，所述基于走滑断裂的走向确定选取测线的走向具体为：若走滑断裂的走向恒定，则所选测线的走向恒定，且与走滑断裂相同；若走滑断裂的走向变化且具有分段特征，则所选测线的走向变化且与走滑断裂具有相同分段特征。
上述方案中，进一步可选地，所述S3包括：
获取走滑断裂断穿层位的地震同相轴清晰程度，响应用户的第二输入，选取目的层的顶面或底面；具体的，地震同相轴清晰程度包括物理清晰程度与地质清晰程度，所述用户第二输入为物理清晰程度与地质清晰程度都较高的断穿层位。对选取的目的层顶面和底面开展层位追踪，对走滑断裂两侧局部范围剥蚀量恢复。
上述方案中，进一步可选地，所述S4包括：按照同一方向获取已选取测线的残余地层厚度；其中，所述残余地层厚度为选取位置目的层的顶面深度与底面深度差的绝对值，将残余地层厚度与选取位置的地层剥蚀量相加，按照同一方向获取已选取测线的原始地层厚度，以获取测线地层厚度方向的起点为原点，编制“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线图；其中，同一组测线的“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线置于同一折线图中进行比较。
上述方案中，进一步可选地，所述S5包括：通过每一组中分别位于走滑断裂两侧测线的“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线之间的平移后是否重合性判定走滑断裂的滑动方向；其中，若位于走滑断裂某一侧测线的“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线经平移后可与另一侧测线的“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线重合，则相反方向为走滑断裂的滑动方向，基于每一组中“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线的几何特征厘定特征点位置；根据每一组中“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线特征点的偏移量估算断裂的走滑距；其中，特征点的选取为“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线上的最大值点、最小值点、极大值点、极小值点中的一种或多种。
第二方面，一种厘定地下走滑断裂滑动方向与走滑距离的装置，所述装置包括：
获取单元：用于获取走滑断裂的断穿层位以及走滑断裂的走向；根据走滑断裂的断穿层位以及走滑断裂的走向确定走滑断裂范围，根据走滑断裂范围确定走滑断裂的延伸长度；在走滑断裂两侧等间隔选取数组平行于走滑断裂走向的测线；确定目的层，并开展层位追踪与走滑断裂两侧局部范围剥蚀量恢复；
编制单元：用于按照同一方向获取已选取测线的目的层原始厚度，并编制“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线图；
估算单元：用于基于每组平行于走滑断裂走向的测线的“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线图判定断裂滑动方向，基于地层厚度曲线特征点位置偏移量估算走滑距离。
第三方面，一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
S1、获取走滑断裂的断穿层位以及走滑断裂的走向；根据走滑断裂的断穿层位以及走滑断裂的走向确定走滑断裂范围，根据走滑断裂范围确定走滑断裂的延伸长度；
S2、在走滑断裂两侧等间隔选取数组平行于走滑断裂走向的测线；
S3、确定目的层，并开展层位追踪与走滑断裂两侧局部范围剥蚀量恢复；
S4、按照同一方向获取已选取测线的目的层原始厚度，并编制“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线图；
S5、基于每组平行于走滑断裂走向的测线的“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线图判定断裂滑动方向，基于地层厚度曲线特征点位置偏移量估算走滑距离。
第四方面，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
S1、获取走滑断裂的断穿层位以及走滑断裂的走向；根据走滑断裂的断穿层位以及走滑断裂的走向确定走滑断裂范围，根据走滑断裂范围确定走滑断裂的延伸长度；
S2、在走滑断裂两侧等间隔选取数组平行于走滑断裂走向的测线；
S3、确定目的层，并开展层位追踪与走滑断裂两侧局部范围剥蚀量恢复；
S4、按照同一方向获取已选取测线的目的层原始厚度，并编制“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线图；
S5、基于每组平行于走滑断裂走向的测线的“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线图判定断裂滑动方向，基于地层厚度曲线特征点位置偏移量估算走滑距离。
本发明至少具有以下有益效果：
本发明基于对现有技术问题的进一步分析和研究，通过获取走滑断裂的断穿层位以及走滑断裂的走向，在走滑断裂两侧等间隔选取数组平行于走滑断裂走向的测线，确定目的层，并开展层位追踪与走滑断裂两侧局部范围剥蚀量恢复，按照同一方向获取已选取测线的目的层原始厚度，编制“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线图，基于每组平行于走滑断裂走向的测线的“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线图判定断裂滑动方向，基于地层厚度曲线特征点位置偏移量估算走滑距离。此方法可广泛应用于地下走滑断裂滑动方向与走滑距离的厘定，且仅需常规测井数据与地震数据，估算成本低廉，具有较高的可操作性。
附图说明
图1为本发明一个实施例提供的厘定地下走滑断裂滑动方向与走滑距离的方法的应用环境示意图；
图2是右行走滑断裂两侧地层厚度变化的几何学与运动学模型。
图3是根据本发明的实施例的走滑断裂F1平面展布及部分测线位置图。
图4是根据本发明的实施例的测线1的地层-断裂-构造综合解释剖面图。
图5是根据本发明的实施例的测线2的地层-断裂-构造综合解释剖面图。
图6是根据本发明的实施例的测线3的地层-断裂-构造综合解释剖面图。
图7是根据本发明的实施例的位于走滑断裂F1两侧且平行于其走向的测线平面分布图。
图8是根据本发明的实施例的选定测线目的层顶面与底面追踪及厚度计算模式图。
图9、图10、图11、图12、图13是根据本发明的实施例的选定测线目的层原始厚度曲线图及特征点位置。
图14为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请提供的厘定地下走滑断裂滑动方向与走滑距离的方法，可
在一个实施例中，如图1所示，提供了一种厘定地下走滑断裂滑动方向与走滑距离的方法，包括以下步骤：
S1、获取走滑断裂的断穿层位以及走滑断裂的走向；根据走滑断裂的断穿层位以及走滑断裂的走向确定走滑断裂范围，根据走滑断裂范围确定走滑断裂的延伸长度。
具体的，若走滑断裂断穿了某地层，则确定某地层为走滑断裂的断穿层位，若沿走滑断裂的走向其方位角恒定，则认为走滑断裂走向不变，若沿走滑断裂的走向其方位角变化，则根据方位角的变化特征将走滑断裂分为数段。
在一个实施例中，所述步骤S1包括：
S11、查明走滑断裂的断穿层位；
S12、明确走滑断裂的走向；
S13、估算走滑断裂的延伸长度。
在一个实施例中，所述步骤S11中，若走滑断裂断穿了某些地层，则认为该地层沉积时期的构造运动对走滑断裂的形成或演化具有影响或控制作用，作为走滑断裂的形成期或主要活动期；若走滑断裂未断穿部分地层，则认为该部分地层沉积时期的构造运动对走滑断裂的形成与演化的影响较低，不作为走滑断裂的形成期或主要活动期。
在一个实施例中，所述步骤S12中，若沿走滑断裂的走向其方位角恒定，则认为走滑断裂走向不变；若沿走滑断裂的走向其方位角变化，则应根据方位角的变化特征将走滑断裂分为数段，每段的走向应大致相同。
S2、在走滑断裂两侧等间隔选取数组平行于走滑断裂走向的测线。
具体的，基于走滑断裂的走向确定选取测线的走向具体为：若走滑断裂的走向恒定，则所选测线的走向恒定，且与走滑断裂相同；若走滑断裂的走向变化且具有分段特征，则所选测线的走向变化且与走滑断裂具有相同分段特征。
基于走滑断裂的走向确定选取测线的走向，基于走滑断裂的延伸长度确定选取测线的延伸长度；其中，所选测线的长度与走滑断裂的延伸长度相等，基于走滑断裂的延伸长度及响应用户第一输入，确定各测线间的垂直距离及测线数量，所述用户第一输入根据研究精度要求设定；具体为，当走滑断裂的延伸长度较大时，所选测线之间的垂直距离应适当增大，当走滑断裂的延伸长度较小时，所选测线之间的垂直距离应适当减小，当研究精度要求较高时，所选测线之间的垂直距离应适当增大；当研究精度要求较低时，所选测线之间的垂直距离应适当增大。
将距离走滑断裂的垂直距离相等且分别位于走滑断裂两侧的测线编为一组，并按照距离走滑断裂的垂直距离从小到大对每一组进行编号。
在一个实施例中，所述步骤S2包括：
S21、基于走滑断裂的走向明确选取测线的走向。
S22、基于走滑断裂的延伸长度明确选取测线的延伸长度。
S23、基于走滑断裂的延伸长度及研究精度要求，明确各测线间的垂直距离及测线数量。
S24、将距离走滑断裂的垂直距离相等且分别位于走滑断裂两侧的测线编为一组，并按照距离走滑断裂的垂直距离从小到大对每一组进行编号。
在一个实施例中，步骤S21中，若走滑断裂的走向恒定，则所选测线的走向恒定，且与走滑断裂相同；若走滑断裂的走向变化且具有分段特征，则所选测线的走向变化且与走滑断裂具有相同分段特征。
在一个实施例中，步骤S22中，所选测线的长度应与走滑断裂的延伸长度大致相等。
在一个实施例中，步骤S23中，当走滑断裂的延伸长度较大时，所选测线之间的垂直距离应适当增大；当走滑断裂的延伸长度较小时，所选测线之间的垂直距离应适当减小；当研究精度要求较高时，所选测线之间的垂直距离应适当增大；当研究精度要求较低时，所选测线之间的垂直距离应适当增大。
S3、确定目的层，并开展层位追踪与走滑断裂两侧局部范围剥蚀量恢复。
具体的，获取走滑断裂断穿层位的地震同相轴清晰程度，响应用户的第二输入，选取目的层的顶面或底面；具体的，地震同相轴清晰程度包括物理清晰程度与地质清晰程度，所述用户第二输入为物理清晰程度与地质清晰程度都较高的断穿层位。对选取的目的层顶面和底面开展层位追踪，对走滑断裂两侧局部范围剥蚀量恢复。
在一个实施例中，所述步骤S3包括：
S31、评估走滑断裂断穿层位的地震同相轴清晰程度；
S32、选取目的层并对目的层顶面与底面开展层位追踪；
S33、利用适当方法开展走滑断裂两侧局部范围剥蚀量恢复。
在一个实施例中，所述步骤S31中，地震同相轴清晰程度应分为地球物理方面的清晰程度与地质方面的清晰程度，地球物理方面的清晰程度即同相轴清晰可辨，平面连续性较强，具有较好的可追踪性，地质方面的清晰程度即无地层重复等复杂地质现象，以减少层位追踪过程中的不确定因素。地震同相轴清晰程度较高的地层界面应作为目的层的顶面或底面。
在一个实施例中，所述步骤S33中，目的层若涉及不整合面(既包括目的层内的界面，也包括目的层的顶面，但不包括目的层的底面)，则应根据不整合面所代表的地层剥蚀厚度大小及平面变化规律判定是否需要开展剥蚀量恢复。若地层剥蚀厚度较小，且剥蚀量平面分布稳定，则无需开展剥蚀量恢复；若地层剥蚀厚度较小，但剥蚀量平面变化较为显著，则仍需开展剥蚀量恢复；若地层厚度剥蚀量较大，则需开展剥蚀量恢复。进一步的，目的层应尽可能选取不包含不整合面或不整合面剥蚀厚度较小且分布稳定的地层。
S4、按照同一方向获取已选取测线的目的层原始厚度，并编制“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线图。
具体的，按照同一方向获取已选取测线的残余地层厚度；其中，所述残余地层厚度为选取位置目的层的顶面深度与底面深度差的绝对值，将残余地层厚度与选取位置的地层剥蚀量相加，按照同一方向获取已选取测线的原始地层厚度，以获取测线地层厚度方向的起点为原点，编制“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线图；其中，同一组测线的“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线置于同一折线图中进行比较。
在一个实施例中，所述步骤S4包括
S41、按照同一方向获取已选取测线的残余地层厚度(等同于现今地层厚度)；
S42、将残余地层厚度与相应位置的地层剥蚀量(若有)相加，按照同一方向获取已选取测线的原始地层厚度；
S43、以获取测线地层厚度方向的起点为原点，编制“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线图。
在一个实施例中，所述步骤S41中，残余地层厚度为某一位置目的层的顶面深度与底面深度差的绝对值。
在一个实施例中，所述步骤S43中，同一组测线的“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线应置于同一折线图中进行比较。
S5、基于每组平行于走滑断裂走向的测线的“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线图判定断裂滑动方向，基于地层厚度曲线特征点位置偏移量估算走滑距离。
具体的，通过每一组中分别位于走滑断裂两侧测线的“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线之间的平移后是否重合性判定走滑断裂的滑动方向；其中，若位于走滑断裂某一侧测线的“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线经平移后可与另一侧测线的“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线重合，则相反方向为走滑断裂的滑动方向，基于每一组中“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线的几何特征厘定特征点位置；根据每一组中“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线特征点的偏移量估算断裂的走滑距；其中，特征点的选取为“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线上的最大值点、最小值点、极大值点、极小值点中的一种或多种。
在一个实施例中，所述步骤S5包括：
S51、通过每一组中分别位于走滑断裂两侧测线的“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线之间的平移相似性判定走滑断裂的滑动方向；
S52、基于每一组中“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线的几何特征厘定特征点位置；
S53、基于每一组中“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线特征点的偏移量估算断裂的走滑距。
在一个实施例中，所述步骤S51中，若位于走滑断裂某一侧测线的“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线经平移后可与另一侧测线的“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线大致重合，则认为前者所在的走滑断裂一盘沿相同方向平移相同的距离后可与后者所在的走滑断裂一盘对接，即相反方向为走滑断裂的滑动方向。
在一个实施例中，所述步骤S52中，特征点的选取应为“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线上的最大值点、最小值点、极大值点、极小值点中的一种或多种，且由于走滑断裂的走滑距往往在中部最大，故所选标志点应尽量位于折线的中部，不应位于折线的端部。
在一个实施例中，所述步骤S53中，当走滑断裂一侧测线的“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线中部的特征点沿某方向平移一定距离后可与位于走滑断裂另一侧测线的“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线中部特征点位置重合，则认为前者所在的走滑断裂一盘沿相同方向平移相同的距离后可与后者所在的走滑断裂一盘对接，即相反方向为走滑断裂的滑动方向，该平移距离为断裂的走滑距。计算出各组的走滑距后，应对各组走滑距的计算结果进行可靠性评估，主要基于同组中两条测线的目的层原始厚度曲线形态相似程度和走滑距的横向变化特征：当同组中两条测线的目的层原始厚度曲线形态相似程度较高且走滑距呈现断裂中央最高，断裂两端最低且为0的特征时，计算出的走滑距具有较高的可靠程度；当同组中两条测线的目的层原始厚度曲线形态相似程度较低或走滑距不满足断裂中央最高，断裂两端最低且为0的特征时，计算出的走滑距可靠程度中等；当同组中两条测线的目的层原始厚度曲线形态相似程度较低且走滑距不满足断裂中央最高，断裂两端最低且为0的特征时，计算出的走滑距可靠程度较低。
上述方法主要基于沉积地层被走滑断裂错开后，其分别位于走滑断裂两侧的地层厚度既存在相似性也存在差异性这一特征，相似性在于走滑断裂两侧地层原始厚度的局部高值和局部低值仍可大致对应，差异性在于走滑断裂两侧地层原始厚度沿断裂走向变化曲线的极大值点、极小值点等特殊点位置产生偏移，且该偏移的方向反映走滑断裂的滑动方向，该偏移的距离反映走滑断裂的走滑距离。附图2(a)中，Fm.B代表西薄东厚的目的层(Formation B)，用较为稀疏的黑点填充，Fm.A与Fm.C分别为目的层的上覆地层和下伏地层。右行走滑断层FAULT使得南侧断盘(Block S，简写为B.S)目的层Fm.B的较厚处与北侧断盘(Block N，简写为B.N)目的层Fm.B的较薄处对应，如附图2(b)所示，剖面xx’(位置见附图2(a))为垂直走滑断裂FAULT走向的近南北向剖面，表明走滑断裂两侧地层厚度突变，且B.S断盘目的层Fm.B比B.N断盘目的层Fm.B厚，反映该情况下与走滑断裂走向垂直的剖面的目的层Fm.B厚度变化特征。附图2(c)所示为走滑断裂两侧目的层Fm.B厚度等值线图(采用时间厚度，单位为毫秒，ms)，B.N断盘内目的层Fm.B厚度从西至东单调递增，由10ms递增至50ms；南侧目的层厚度亦单调递增，且由20ms递增至60ms，走滑断裂两侧目的层厚度变化趋势相同，但相同厚度的等值线在B.N断盘和B.S断盘内呈现明显的平移特征，B.N断盘目的层厚度等值线向左平移L.S.后可与B.S断盘目的层厚度等值线大致重合，表明在地层Fm.C沉积过程中或之后的某个地质历史时期形成了右行走滑断裂，使得原本南北走向的目的层Fm.B厚度等值线被东西向错开且具备L.S.的右行走滑距从而呈现现今状态，故走滑断裂两侧目的层Fm.B厚度的变化特征可反映走滑断裂的运动学特征，但当目的层遭受剥蚀后其厚度变化不能反映由走滑断裂导致的初始走滑距，故应采用目的层的原始厚度。本发明通过获取与走滑断裂平行且分别位于走滑断裂两侧的测线的目的层原始厚度，基于其曲线特征与特征点位置偏移量定量表征走滑断裂的水平位移量，从而明确走滑断裂的滑动方向与走滑距离，对走滑断裂形成与演化模式的建立具有较强的理论指导意义。
在一个具体的实施例中，该实例判定了四川盆地南部NE向走滑断裂F1的滑动方向与走滑距离。走滑断裂F1在志留系底界面(记为TS界面)相干体属性切片的响应如附图3(a)所示，可见走滑断裂F1为近NE向断裂，且方位角稳定，无明显分段特征，总长约为7km.其北部受限于NEE向基底走滑断裂F3，南侧在深部与NEE向基底走滑断裂F2相互交切。为明确走滑断裂F1的断穿层位，选取三条近NS向剖面开展地层-断裂-构造精细解释，自西到东分别为测线1、测线2、测线3，具体位置见附图3(b).
附图4为测线1的地层-断裂-构造精细解释剖面图，可见走滑断裂F2和F3为近直立的基底走滑断裂，F1为F3的分支断裂。附图4中，走滑断裂F1深部发育至上震旦统灯影组底界面(记为TZ2dy)以下，但未直插基底，而是终止于走滑断裂F3，其浅部断穿上寒武统洗象池群底界面(记为TC3x)，但未断穿至下奥陶统底界面(记为TO)；走滑断裂F2深部直插基底，浅部断穿下寒武统龙王庙组底界面(记为TC1 l)，但未断穿上寒武统洗象池群底界面(记为TC3x)；走滑断裂F3深部直插基底，浅部断穿下奥陶统底界面(记为TO)但未断穿志留系底界面(记为TS)。
附图5为测线2的地层-断裂-构造精细解释剖面图，可见走滑断裂F1深部发育至TZ2dy界面附近并终止于走滑断裂F3，浅部断穿TS界面但并未断穿二叠系底界面(记为TP1)；走滑断裂F2深部直插基底，浅部断穿TS界面但并未断穿TP1界面；走滑断裂F3深部直插基底，浅部断穿TS界面但并未断穿TP1界面。
附图6为测线3的地层-断裂-构造精细解释剖面图，可见走滑断裂F1深部发育至下寒武统筇竹寺组底界面(记为TC1q)附近并终止于走滑断裂F3，浅部断穿TS界面但并未断穿TP1界面；走滑断裂F2深部直插基底，浅部断穿TS界面但并未断穿TP1界面；走滑断裂F3深部直插基底，浅部断穿TS界面但并未断穿TP1界面。
综合多条地震测线的地层-断裂-构造精细解释，明确了走滑断裂F1始终断穿的地层底面为TC1q，顶面为TC3x.
附图7(a)所示为基于走滑断裂F1的平面展布特征及测线选取，根据三维地震资料精度及研究需要，在走滑断裂F1南北两侧分别选取了5条与走滑断裂接近平行的测线，且测线长度与走滑断裂F1延伸长度大致相同。附图7(b)所示为近南北向拉长的走滑断裂F1及选取测线平面图，走滑断裂F1北部测线由南至北分别命名为N1、N2、N3、N4、N5，南部测线由北至南分别命名为S1、S2、S3、S4、S5，相邻测线之间的垂直距离均相等且为△X＝60m，每条测线的西侧末端节点命名为“测线号-A”，东侧末端节点命名为“测线号-B”，例如测线N1的西侧末端节点为N1-A，东侧末端节点为N1-B.按照分别位于走滑断裂两侧且与走滑断裂的距离相等的测线编为一组这一原则，将上述10条测线编为5组，第一组为测线N1和测线S1，第二组为测线N2和测线S2，第三组为测线N3和测线S3，第四组为测线N4和测线S4，第五组为测线N5和测线S5，5组测线距离走滑断裂的距离由小到大。
在走滑断裂F1必定断穿的所有层位中，TC1q界面与TC3x界面的地震同相轴清晰度较好且区域上可追踪，故选取TC1q界面为目的层的底面，选取TC3x界面为目的层的顶面，目的层为TC1q界面与TC3x界面之间的地层。对上述5组共10条测线的TC1q界面与TC3x界面的追踪如附图8所示，其中附图8(a)和附图8(b)分别为测线N1和测线S1即第1组两条测线的层位追踪结果，附图8(c)和附图8(d)分别为测线N2和测线S2即第2组两条测线的层位追踪结果,附图8(e)和附图8(f)分别为测线N3和测线S3即第3组两条测线的层位追踪结果，附图8(g)和附图8(h)分别为测线N4和测线S4即第4组两条测线的层位追踪结果，附图8(i)和附图8(j)分别为测线N5和测线S5即第5组两条测线的层位追踪结果。以测线N1的目的层顶面和底面追踪结果(附图8(a))为例说明目的层厚度读取方法：附图8(a)中共有4个竖直且带有双向箭头的线段，以最左侧为例，线段上端为该处的目的层顶面TC3x，线段下端为该处的目的层底面TC1q，线段上端的时间深度为Z1＝1849ms，线段下端的时间深度为Z2＝1979ms，那么该处目的层的时间地层厚度为Z2-Z1＝130ms.同样的，所有已选测线各处的目的层厚度均可获取，该厚度为残余地层厚度。TC1q界面与TC3x界面之间的地层沉积时期并未遭受较为严重的剥蚀，其间也无较大规模的不整合面，故认为本具体的实施例中，目的层残余厚度等于目的层原始厚度。
按照从西到东的顺序获取上述5组共10条测线的目的层原始厚度如附图9、图10、图11、图12、图13所示。附图9为第1组测线的“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线图，折线图的横轴为距离测线西侧末端的距离，0处即为测线的西侧末端节点A，每条测线长为7km，故横坐标为7km的点为每条测线的东侧末端节点B.蓝线为N1测线的目的层原始厚度曲线，黄线为S1测线的目的层原始厚度曲线。可以较为明显地看出两条曲线的形态较为类似但将蓝线向右平移一定距离后可与黄线重合，所以走滑断裂F1北侧N1测线目的层厚度变化曲线可看作由走滑断裂F1南侧S1测线目的层厚度变化曲线向左平移获得，故依据第1组测线的目的层原始厚度曲线变化特征可判定断裂F1为左行走滑断裂。蓝线与黄线在曲线中央即3km～4km处均拥有一个非常明显的特征点，如附图9中两条曲线上的红点所示，红点代表两条曲线在中央部位的极大值点，即走滑断裂中央部位两侧目的层的厚度最大值所在位置，且两条曲线上的红点均为目的层厚度快速增大至较慢速减小的拐点，拥有极为类似的数学特征，故可作为第1组测线的特征点。容易获取蓝线中央红点的横坐标为3.26km，黄线中央红点的横坐标为3.45km，蓝线上的红点相较黄线上的红点向左偏移了0.19km，既与两条曲线整体的偏移特征相符合，同时也定量计算出了特征点的偏移量，该偏移量代表由第1组测线获取的走滑断裂F1左行走滑距为0.19km.
附图10为第2组测线的目的层原始厚度曲线图，与第1组测线的目的层原始厚度曲线图相比，第2组测线的原始地层厚度曲线平移特征也较为明显，且也反映断裂F1的左行走滑特征。北侧测线目的层原始厚度曲线特征点横坐标为3.19km，南侧测线目的层原始厚度曲线特征点横坐标为3.52km，故由第2组测线获取的走滑断裂F1左行走滑距为0.33km.附图11为第3组测线的目的层原始厚度曲线图，与第2组测线的目的层原始厚度曲线图相比，第3组测线的原始地层厚度曲线平移特征较为明显且有平移量更大的趋势，反映断裂F1的左行走滑特征。北侧测线目的层原始厚度曲线特征点横坐标为3.12km，南侧测线目的层原始厚度曲线特征点横坐标为3.55km，故由第2组测线获取的走滑断裂F1左行走滑距为0.43km.附图12为第4组测线的目的层原始厚度曲线图，与第3组测线的目的层原始厚度曲线图相比，第4组测线的原始地层厚度曲线平移特征更为明显且曲线平移量突然增大，反映断裂F1的左行走滑特征。北侧测线目的层原始厚度曲线特征点横坐标为2.94km，南侧测线目的层原始厚度曲线特征点横坐标为3.79km，故由第4组测线获取的走滑断裂F1左行走滑距为0.85km.附图13为第5组测线的目的层原始厚度曲线图，与第4组测线的目的层原始厚度曲线图相比，第5组测线的原始地层厚度曲线平移特征更为明显且曲线平移量持续增大，反映断裂F1的左行走滑特征。北侧测线目的层原始厚度曲线特征点横坐标为2.71km，南侧测线目的层原始厚度曲线特征点横坐标为3.79km，故由第5组测线获取的走滑断裂F1左行走滑距为1.08km.因理想状态下走滑断裂的水平位移量应为中部最大，两端最小且为0，故可据此原则判定由上述5组测线获取的走滑断裂F1走滑距的可靠程度：第4组与第5组测线的目的层原始厚度曲线偏移量呈现断裂中部最大，两端最小且为0的特征，可靠程度较高；第1组、第2组、第3组的目的层原始厚度曲线偏移量在走滑断裂F1中央最大，但在走滑断裂两端并不能严格对应，走滑距不为0，故可靠程度为中等。综上所述，在本具体的实施例中，走滑断裂F1为左行走滑断裂，且左行走滑距为0.85km～1.09km，各组测线的特征点横坐标及走滑距计算结果如表1所示。
表1各组测线的特征点横坐标及走滑距计算结果
在一个实施例中，提供了一种厘定地下走滑断裂滑动方向与走滑距离的装置，包括以下程序单元：获取单元、编制单元和估算单元，其中：
获取单元：用于获取走滑断裂的断穿层位以及走滑断裂的走向；根据走滑断裂的断穿层位以及走滑断裂的走向确定走滑断裂范围，根据走滑断裂范围确定走滑断裂的延伸长度；在走滑断裂两侧等间隔选取数组平行于走滑断裂走向的测线；确定目的层，并开展层位追踪与走滑断裂两侧局部范围剥蚀量恢复；
编制单元：用于按照同一方向获取已选取测线的目的层原始厚度，并编制“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线图；
估算单元：用于基于每组平行于走滑断裂走向的测线的“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线图判定断裂滑动方向，基于地层厚度曲线特征点位置偏移量估算走滑距离。
关于厘定地下走滑断裂滑动方向与走滑距离的装置的具体限定可以参见上文中对于厘定地下走滑断裂滑动方向与走滑距离的方法的限定，在此不再赘述。上述厘定地下走滑断裂滑动方向与走滑距离的装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图14所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机程序被处理器执行时以实现一种厘定地下走滑断裂滑动方向与走滑距离的方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图14中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，涉及上述实施例方法中的全部或部分流程。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，涉及上述实施例方法中的全部或部分流程。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种厘定地下走滑断裂滑动方向与走滑距离的方法，其特征在于，所述方法包括：
S1、获取走滑断裂的断穿层位以及走滑断裂的走向；根据走滑断裂的断穿层位以及走滑断裂的走向确定走滑断裂范围，根据走滑断裂范围确定走滑断裂的延伸长度；
S2、在走滑断裂两侧等间隔选取数组平行于走滑断裂走向的测线；
所述S2具体包括：
基于走滑断裂的走向确定选取测线的走向；
基于走滑断裂的延伸长度确定选取测线的延伸长度；其中，所选测线的长度与走滑断裂的延伸长度相等；
基于走滑断裂的延伸长度及响应用户第一输入，确定各测线间的垂直距离及测线数量；所述用户第一输入根据研究精度要求设定；具体为，当走滑断裂的延伸长度较大时，所选测线之间的垂直距离应适当增大；当走滑断裂的延伸长度较小时，所选测线之间的垂直距离应适当减小；当研究精度要求较高时，所选测线之间的垂直距离应适当增大；当研究精度要求较低时，所选测线之间的垂直距离应适当增大；
将距离走滑断裂的垂直距离相等且分别位于走滑断裂两侧的测线编为一组，并按照距离走滑断裂的垂直距离从小到大对每一组进行编号；
S3、确定目的层，并开展层位追踪与走滑断裂两侧局部范围剥蚀量恢复；
S4、按照同一方向获取已选取测线的目的层原始厚度，并编制“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线图；
S5、基于每组平行于走滑断裂走向的测线的“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线图判定断裂滑动方向，基于地层厚度曲线特征点位置偏移量估算走滑距离；
所述S4包括：按照同一方向获取已选取测线的残余地层厚度；其中，所述残余地层厚度为选取位置目的层的顶面深度与底面深度差的绝对值；
将残余地层厚度与选取位置的地层剥蚀量相加，按照同一方向获取已选取测线的原始地层厚度；
以获取测线地层厚度方向的起点为原点，编制“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线图；其中，同一组测线的“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线置于同一折线图中进行比较；
所述S5包括：通过每一组中分别位于走滑断裂两侧测线的“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线之间的平移后是否重合性判定走滑断裂的滑动方向；其中，若位于走滑断裂某一侧测线的“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线经平移后可与另一侧测线的“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线重合，则相反方向为走滑断裂的滑动方向；
基于每一组中“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线的几何特征厘定特征点位置；根据每一组中“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线特征点的偏移量估算断裂的走滑距；其中，特征点的选取为“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线上的最大值点、最小值点、极大值点、极小值点中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取走滑断裂的断穿层位以及走滑断裂的走向具体包括：
若走滑断裂断穿了某地层，则确定某地层为走滑断裂的断穿层位；
若沿走滑断裂的走向其方位角恒定，则认为走滑断裂走向不变；若沿走滑断裂的走向其方位角变化，则根据方位角的变化特征将走滑断裂分为数段。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于走滑断裂的走向确定选取测线的走向具体为：若走滑断裂的走向恒定，则所选测线的走向恒定，且与走滑断裂相同；若走滑断裂的走向变化且具有分段特征，则所选测线的走向变化且与走滑断裂具有相同分段特征。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S3具体包括：
获取走滑断裂断穿层位的地震同相轴清晰程度，响应用户的第二输入，选取目的层的顶面或底面；具体的，地震同相轴清晰程度包括物理清晰程度与地质清晰程度，所述用户第二输入为物理清晰程度与地质清晰程度都较高的断穿层位；
对选取的目的层顶面和底面开展层位追踪；
对走滑断裂两侧局部范围剥蚀量恢复。
5.一种厘定地下走滑断裂滑动方向与走滑距离的装置，其特征在于，所述装置包括：
获取单元：用于获取走滑断裂的断穿层位以及走滑断裂的走向；根据走滑断裂的断穿层位以及走滑断裂的走向确定走滑断裂范围，根据走滑断裂范围确定走滑断裂的延伸长度；在走滑断裂两侧等间隔选取数组平行于走滑断裂走向的测线；确定目的层，并开展层位追踪与走滑断裂两侧局部范围剥蚀量恢复；
编制单元：用于按照同一方向获取已选取测线的目的层原始厚度，并编制“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线图；
估算单元：用于基于每组平行于走滑断裂走向的测线的“目的层原始厚度-距离测线一侧末端的距离”折线图判定断裂滑动方向，基于地层厚度曲线特征点位置偏移量估算走滑距离。
6.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4中任一项所述的方法的步骤。
7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任一项所述的方法的步骤。
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| CN202210396893.0A Active CN114996795B (zh) | 2022-04-15 | 2022-04-15 | 一种厘定地下走滑断裂滑动方向与走滑距离的方法 |
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104200039A (zh) * | 2014-09-17 | 2014-12-10 | 中国石油大学(华东) | 一种构造裂缝产状定量预测方法 |
| CN108680952A (zh) * | 2018-04-03 | 2018-10-19 | 刘敬寿 | 一种走滑断层构造演化解析方法 |
| CN110275205A (zh) * | 2018-03-15 | 2019-09-24 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种厘定盆地地下中小尺度走滑断裂活动期次的方法 |
| CN113050161A (zh) * | 2021-03-29 | 2021-06-29 | 中国矿业大学 | 一种基于断层交面线的断裂走向断距图解计算方法 |
| CN113589371A (zh) * | 2020-04-30 | 2021-11-02 | 中国石油化工股份有限公司 | 碳酸盐岩内断层的封闭性评价方法 |
-
2022
- 2022-04-15 CN CN202210396893.0A patent/CN114996795B/zh active Active
Patent Citations (5)
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| Title |
|---|
| 渤海湾盆地辽河西部凹陷的走滑构造作用;童亨茂;宓荣三;于天才;刘宝鸿;孟令箭;杨景勇;;地质学报(08);全文 * |
| 郯庐断裂中段新生代右行走滑位移;黄超;余朝华;张桂林;傅良同;袁志云;范兴燕;;吉林大学学报(地球科学版)(03);全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114996795A (zh) | 2022-09-02 |
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