基于有限元数值模拟研究的西湖凹陷反转动力学机制

摘要

位于欧亚板块东缘的东海陆架盆地,受太平洋板块俯冲、印度板块与欧亚板块碰撞影响,经历了3期主要的构造反转作用,尤其是位于其东部拗陷带的西湖凹陷,记录了新生代以来的构造反转过程.前人根据大量的二维地震反射剖面以及钻孔资料等，系统定性的探讨了反转构造的分布与样式，断裂系统的几何学特征及其成因机制，以及反转构造与油气聚集之间关系等。虽然前人对西湖凹陷的研究已相当充分，但对于西湖凹陷反转构造特征的精细刻画还不足、反转过程和成因机制等不够明确。本文选择反转作用最为强烈的西湖凹陷中北部区域，进行有限元数值模拟，以此为基础来探讨反转构造的动力学机制。在大量地震剖面的综合分析的基础上，基于西湖凹陷的构造几何学特征，建立了具有黏弹性性质的6套地层以及9条主要断裂组成的地质模型，充分考虑了盆地基底横向上的不均匀性，更加真实的拟合出了盆地内各套地层的空间形态。同时，设定了三种边界条件，各展开了三期构造反转的模拟。通过系统和大量的数值模拟实验，得到了晚白垩世以来西湖凹陷反转构造的动态演化机制。