动态古地貌再造:Badlands软件在盆地分析中的应用

发布时间：2024-02-04 06:14

　　近几年来的研究发现,当存在较强的构造活动时,古地理特征变化将会加快,而常规方法很难对这一构造活动过程中的古地理和古地貌进行有效的恢复和研究。Basin and Landscape Dynamics (Badlands)软件正是基于前人的研究工作而开发的一款数值模拟软件,用于模拟各种空间和时间尺度的地貌演化。它可用于研究地表演化过程、预测侵蚀和沉积速率并评估沉积物通量,从而实现对古地理和古地貌进行更为精细化的研究。笔者介绍了Badlands软件的基本原理和方法,并将此方法应用于东海陆架盆地南部中生代地貌及地质演化过程的研究:首先利用研究区域内现有的地震剖面、测井、平衡剖面等资料获得中生代早期的古地形;再通过恢复的古地形构建数值模型,并加载降雨量、岩石侵蚀性、海平面变化、动力地形调整和地壳弹性层厚度等相关参数进行模拟研究,以分析强烈的构造运动对盆地地貌演化的影响;最后对比模拟结果与已知的中生代的地貌特征和沉积分布,并据此进一步分析中生代盆地演化过程中的沉积物分布规律以及三维古地理和古地貌演化特征。该方法可以为沉积盆地充填过程分析和能源矿产勘探提供有益的思路。

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【部分图文】：

图1东海陆架南部盆地构造单元划分(据刘泽，2018)

为了获取中生代早期的古地形，笔者通过质量平衡法和平衡剖面法，并结合研究区域内现有的地震剖面、测井、平衡剖面等资料对其进行恢复。具体来说，中生代研究区的陆地区域由于一直处于剥蚀状态，故应用质量平衡法对该期间的陆地区域古地形进行恢复。而在海域范围内，由于存在大量的地震剖面资料，基于封....

图2东海陆架盆地南部中生代古地貌模型中输入的全球海平面变化曲线(据Haqetal.,1987)

区域降水量是判断区域气候类型的重要参数，并控制岩石风化速率以及河流的径流量，从而驱动河流侵蚀和河流体系的演化(Willgoose,2005;Whipple,2009)。文中模型的降水参数设置为每年1000imm(陈云华，2008;Whipple,2009)。地表地貌的塑造不仅和降....

图3东海陆架盆地南部中生代古地貌模拟结果(据刘泽，2018)

从模拟结果来看，在深部地幔物质运动和岩石圈尺度的构造运动共同作用下，浙闽隆起发生裂陷，在其东侧形成了雁荡低凸起。这点在模拟结果剖面和地震剖面上有着很好的一致性，具体表现为:雁荡低凸起的西侧为大断距的瓯江凹陷，其东侧为具凹陷特征的闽江凹陷，而两者之间的雁荡低凸起为相对高地形，并将2....

图4东海陆架盆地南部中生界残留沉积厚度分布与模拟结果对比(据刘泽，2018)

随后，进一步将沉积体系模拟结果与中生代残留沉积地层及地貌演化等进行对比。东海陆架盆地的中生界分布特征为南厚北薄(图4-b)，其南部中生界整体呈北东向残留分布，东西宽90～110ikm，南北长约550ikm，面积约4×104ikm2，沉积层厚度一般在2000～4000im之间(毛建....

本文编号：3895351