伸展盆地构造演化的数值模拟研究——以白云凹陷为例

摘要

在伸展盆地的数值模拟研究中，建立各种模型是基础。本文介绍了瞬时均匀拉伸模型、挠曲悬臂梁模型和多幕伸展模型，特别强调各模型的基本假设及适用条件。介绍了基于这些模型基础上发展出的模拟方法，如计算盆地沉降量的方法，计算岩石圈伸展系数的传统方法以及为了弥补该方法的不足而发展出的新方法，即应用回剥反演和正演模拟通过模拟盆地的张裂过程来获得岩石圈的伸展系数。在对盆地的数值模拟中，有时需要综合运用多种数值模型来突破单个模型中假设条件的约束，如综合应用挠曲悬臂梁模型和多幕拉伸模型模拟盆地的多幕张裂。针对南海北部的白云凹陷，为了研究其裂后沉降特点，应用文中介绍的回剥方法实测凹陷裂后沉降，应用正反演相结合的模拟方法模拟凹陷的多幕张裂过程，估测出沿整个剖面的伸展系数并计算出理论热沉降，将实测与理论裂后沉降进行对比。结果表明，白云凹陷岩石圈的伸展系数大致呈钟形分布，在凹陷中心处最大，大约为3.5；凹陷的实测裂后沉降远大于理论值，即存在裂后异常沉降，裂后期的异常沉降总量在凹陷中心及北部裂后期达到2km以上。