构造几何变形的数值仿真模拟

构造几何变形的数值仿真模拟

西南石油大学 陈伟教授 开发

构造几何变形数值仿真模拟项目解决了构造几何变形运动学的教学难题。通过开展构造正演仿真模拟，该项目的学习者可以模拟挤压、拉张背景下发育几何构造变形的运动学过程，更为直观地理解自然界中的构造变形历史。任何具有地质背景的学习者都可以通过这个项目轻易构建构造仿真地质剖面，确定构造解释模型并获取相关地质构造逐期的变形演化历史。该项目的应用不仅可以提高学习者探索和知识应用能力，也提高了交流和团队协作能力。

回复关键词: 构造模拟软件可获取

交互性步骤详细说明：

（1）打开构造平衡地质剖面制作软件并新建项目（Project-New Project），让学生采用经验参数进行剖面的网格化（设置剖面X轴和Y轴的变化范围），并通过拖拽空白剖面窗口，调整初始地质剖面显示范围大小；

（2）在软件的交互式剖面窗口内，通过添加地层（Layer）和即将活动的断层形态（Fault）（可图形编辑修改），绘制未变形状态的地质剖面，使学生掌握二维剖面的制作流程；

（3）选取即将活动的断层，指定构造变形的模型（有3项选择：单剪simple shear、断层转折褶皱Fault bend folding、断层传播褶皱Fault propagation folding），结合实验辅助讲解，让学生初步了解不同模型的应用环境和相应的变形特征，并让其在后续数值模拟中进行验证并掌握；

（4）选择单剪模型（模拟正断层及其叠加构造变形），在模拟中通过给定单剪角，让学生掌握单剪角的涵义及对构造变形过程及特征的影响；

（5）对于断层转折褶皱模型，直接通过逐步给定断层位移量进行正演数值模拟；

（6）对于断层传播褶皱，需给定断层末梢位置，以及末梢处的三角剪切夹角，断层的滑移/传播比值等参数，使学生掌握断层传播褶皱的形成过程，掌握影响变形特征的相应要素；

（7）对前述的三步骤选取的模型进行模拟变形，点击位移量滚动条，即可图形显示其对应的构造几何变形，方便学生进行参数的调试和模型特征的总结；

（8）在正演模拟变形过程中，通过绘制生长地层的初始形态；（地层数量可随意增加），并结合断层位移量的逐步递增，使得变形达到要求，完成生长地层的数值模拟，使学生掌握生长地层的形成过程；

（9）如果需增加后期活动的断层，重复步骤①-⑧ ，完成多期复杂构造的数值模拟过程，使学生了解复杂构造的成因机理；

（10）保存最终文件，也可将最终以及各步骤中的变形过程输出为矢量图形文件（AutoCAD的DXF文件）；

转自：“量化研究方法”微信公众号

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