四川盆地川中—川西震旦系—三叠系天然气成藏分析及勘探意义

四川盆地蕴藏着丰富天然气资源,其中筇竹寺组页岩对盆地中下组合天然气聚集作出巨大贡献。通过对川西和川中震旦系—寒武系及上覆志留系—三叠系多层系储集层中天然气特征精细对比发现,以筇竹寺组页岩为主要烃源的油气资源极为丰富、类型多样:(1)既有典型原油裂解气,甲烷碳同位素较轻(<35‰),分布在资阳地区震旦系、太合地区寒武系沧浪铺组(角探1井)及川西北河湾场/吴家坝的茅口组。它们成藏时间早,在岩性圈闭或岩性-构造圈闭得以长期保存;(2)页岩超晚期释放气,分布广泛,高石梯—磨溪、太合、威远等地区下组合震旦系—寒武系均以该类天然气补充成藏为主,甲烷碳同位素较重(>35‰),如未遭受过硫酸盐热化学还原作用(TSR)的改造则具典型甲、乙烷碳同位素倒转(δ^(13)C_(1)>δ^(13)C_(2))特征,该类气藏具多期次复杂成藏过程,但超晚期页岩来源天然气的持续补充控制着聚集丰度;(3)中组合泥盆系—三叠系(须家河组之下)天然气以断层沟通的页岩超晚期释放天然气成藏为主。综合分析可见,筇竹寺组页岩(与页岩气)保存较好区域是形成关联大气藏的关键。勘探最为现实的领域是围绕绵阳—长宁拉张槽开展多层系立体勘探,尤其是考察拉张槽内及周缘震旦系—寒武系及上覆中组合是否存在好的成藏条件。同时对其他区域筇竹寺组页岩保存状况进行评估,可在高效保存区开展多层系立体勘探部署。本项研究可为该区及其他同类地区天然气勘探带来启发和借鉴。

塔西南齐姆根楔形构造与走滑构造叠加两阶段演化模式

塔里木盆地西南缘逆冲带由西部近东西方向的喀什逆冲构造带和东部近东西方向柯克亚—和田逆冲构造带以及中间喀什—叶城走滑断层系组成,而北西—南东走向的喀什—叶城走滑断层带及其东侧齐姆根构造则为呈北东方向凸出的弧形构造。齐姆根弧形构造在地表地质和地震剖面均表现为向盆地方向倾斜的单斜形态。而且在塔西南地区,该弧形构造上从白垩系到新近系地层厚度明显大于东西两侧逆冲带同时代地层厚度,表现为异常增厚的特征。为了探讨齐姆根弧形构造特征及地层厚度异常增厚等原因,依据前人的地表地质填图成果,以及塔里木盆地西南缘齐姆根地区及邻区完成的二维地震资料及钻井资料成果,对该区地震剖面资料进行详细的构造解释,提出齐姆根弧形构造单斜之下存在3个隐伏逆冲构造楔形体,即棋盘楔形构造、齐姆根楔形构造和英吉沙楔形构造。地震剖面解释的生长地层指出棋盘楔形构造形成最早,为上新世阿图什组沉积时期;其次发育齐姆根楔形构造,为更新世西域组底部沉积时期;最晚发育英吉沙楔形构造,时间大约在更新世西域组中-上段沉积时期,据此认为齐姆根中深层逆冲构造位移扩展方式为前展式。而且地震剖面解释上也揭示了白垩系到新近系地层厚度异常增厚发育的构造部位及发育规律,说明地层异常厚度变化受区域构造控制,其时间大约为更新世西域组沉积时期。该时期对应于喀什—叶城走滑断层系活动时期,据此我们推测由于走滑断层系区域侧向挤压作用以及东西两侧发育的逆冲构造带起到了限制阻挡作用,三者联合之下造成了齐姆根单斜上含软弱层的各时代地层被挤压屈曲形成弧形形态构造,在弧形构造发育期间岩层之间层间滑脱加厚可导致地层厚度异常增厚。综合前面认识,最后提出齐姆根弧形构造为叠加构造发育地区,经历了早、晚两期构造叠加变形:早期为逆冲楔形构造发育阶段,晚期为走滑作用改造及弧形构造形成阶段。而且沿着齐姆根弧形构造走向,弧形构造北西侧翼部单斜发生逆时针旋转,而弧形构造南东侧翼部单斜发生顺时针旋转,并得到已有古地磁数据支持,属于旋转弧构造类型。该认识支持了帕米尔东侧局部弧形构造是在早期发育的逆冲推覆构造基础上,逐渐叠加有晚期发育的左旋走滑断层而形成弧形构造。

龙门山断裂带与龙日坝断裂带相互关系的物理模拟实验

在青藏高原东缘北东向龙门山断裂带西北约150 km的松潘—甘孜块体东部,存在一条北东向,具有右旋逆冲活动特征的龙日坝断裂带,由于其特殊的地理位置,目前已引起广泛关注。为了研究这两条性质相似断层带间的相互关系,文章根据该区域实际地质情况和相似性原理设计三组物理模拟实验,重点考虑碧口块体和底部滑脱层的影响,并运用粒子速度场成像技术监测表面变形。实验模型显示,在东西向挤压应力下发育了北东走向以逆冲为主兼右行走滑分量的龙门山断裂带和龙日坝断裂带以及南北走向的岷山隆起带。根据实验结果得出认识:只有在碧口块体的作用下,才会沿滑脱层边界发育断层,而不是在滑脱层内部形成弧形断层;龙门山断裂带与龙日坝断裂带在深部滑脱层相连,可能是一组同期发育的倾向相反的断层。该研究结果显示,在碧口块体影响下断裂带的发育过程,为理解龙门山断裂带和龙日坝断裂带相互关系提供了一种可能的构造模式。

苏丹Fula凹陷Fula-Moga变换构造特征分析

Muglad盆地是中非剪切带南侧的一个中—新生代陆内裂谷盆地,位于该盆地东北部的Fula凹陷内的中央断裂带是最重要的含油气区带之一。受地震资料品质及勘探研究程度限制,前人对于该地区的构造特征及形成演化有着不同的认识。本文基于Fula凹陷地震及钻、测井资料,采用二维及三维断距定量分析技术,对中央断裂带的构造几何特征、断距分布特点及形成演化史进行研究。结果表明:1) Fula凹陷中央断裂带的主干断裂之间的几何关系为背向倾斜,位移变换方式为叠覆式,中部地区以堑垒式结构向东、西两侧过渡,其属于背向叠置型变换构造。2)中央断裂带的主干断裂沿走向分段性明显,每条主干断裂都由数目不等的多条小断层连接而成。其中F1、F3与F2断层分别由2、3与3条小断层首尾相接而成。3)中央断裂带各主干断裂主要从第二期裂陷时开始活动,并在后两期裂陷作用中主干断裂活动强度表现为“由强转弱”的突变特征,同时研究区内伸展作用并不均衡,伸展中心快速向北迁移。

龙门山前陆褶皱冲断带的平衡剖面分析

对龙门山前陆褶皱冲断带形成的正反转构造过程有过许多分析 ,但明显缺乏直接的证据和定量的分析。本文在地层资料分析的基础上 ,借助平衡剖面分析验证龙门山形成的正反转构造过程 :志留纪至中三叠世受多条倾向北西的同沉积断裂控制 ;晚三叠世以来遭受北西—南东向挤压、抬升和剥蚀 ,形成逆冲推覆构造。在晚三叠世和新生代的两期板块碰撞的影响下 ,龙门山产生了两期褶皱冲断作用 ,但在南、北两段表现出显著不同的变形过程。龙门山北段表现为复杂的逆冲推覆构造 ,能明确划分出两期构造变形 ,晚三叠世的变形强烈 ,缩短率达 31.7% ;而新生代的变形较弱 ,缩短率仅为 10 .5 %。南段则表现出基底卷入的叠瓦状冲断的特点 ,主要体现新生代的构造变形 ,晚三叠世的构造变形基本上被改造 ,南段整体缩短率达 2 6 .2 %。

川西前陆盆地中-新生代沉积迁移与构造转换

川西前陆盆地中—新生代各构造层的残余厚度展布和沉积特征分析发现,四川克拉通周缘的前陆盆地在晚三叠世时期发育于龙门山山前,明显属于龙门山褶皱逆冲构造载荷所形成的前渊凹陷;侏罗纪早期的沉积地层呈面状分布,没有表现出显著的挠曲沉降,指示了一个构造相对平静的阶段;中侏罗世早期前渊凹陷迁移至龙门山北段和米仓山山前,前渊沉积从晚三叠世的北东向转换为近东西向,广泛的湖泊相沉积预示了前陆盆地的欠充填状态;中侏罗世中晚期,川西盆地沉降中心又迁移到大巴山山前,相应的挠曲变形又从近东西向转化为北西向,构成了大巴山的前渊凹陷;晚侏罗世—早白垩世时期,沉降中心再次回到米仓山山前,巨厚的前渊凹陷沉积指示了米仓山冲断带的主要活动时期;白垩纪末—古近纪的前渊凹陷则跃迁至雅安—名山地区。川西前陆盆地的同造山沉降中心以四川盆地中心为核心在西部和北部呈弧形迁移,沉积序列不断更替和叠加。中生界各构造层底界构造图显示现今的构造低部位位于川西北地区和川西南地区,在川西北地区均有东西走向的等值线分布,而川西南地区等值线走向则为北东-南西向。因此分析认为,晚侏罗世至早白垩世的构造变形可能控制了川西盆地现今的地层变形,形成了川西北地区的南北向构造挤压结构,而晚期的新生代构造变形则主要体现在川西盆地的西南部,形成北东-南西向的地层展布特征。

川西北地区构造地质结构与深层勘探层系分区

川西北地区经历了震旦纪至中三叠世的海相盆地和中—新生代陆相盆地构造演化过程,期间遭受多个阶段性区域构造活动影响,深层发育复杂的地层分布及构造变形,在关键构造期形成了包括震旦系灯影组阶梯状台地、志留纪末西部古隆起、晚古生代—中三叠世被动陆缘等特征性的构造和沉积结构。晚三叠世以来的中—新生代多期不同方向的陆内挤压构造作用则形成了盆地周缘及内部的复杂冲断褶皱构造。龙门山北段冲断带前缘发育深层原地冲断构造,表现为受下三叠统和下寒武统中的两套滑脱层控制而成的多层次变形结构,包括浅层褶皱构造、中层薄皮冲断构造和深层基底卷入构造。米仓山冲断带前缘主要表现为受下三叠统盐滑脱层分隔的双层变形结构,包括浅层单斜构造和深层叠瓦逆冲构造。盆地内部则主要表现为晚期形成的多排北东东向基底卷入褶皱变形。川西北地区深层有利勘探层系和区带具有明显的分区特征,震旦系灯影组有利勘探层系主要分布于川西北东部和北部地区,以九龙山构造带、梓潼向斜带、盐亭斜坡带最为有利;下古生界受加里东古隆起和晚期褶皱改造,盆地中西部深层最为有利,以梓潼向斜带为典型;上古生界有利区则主要分布于龙门山北段及其前缘地区,中构造层隐伏薄皮冲断构造带是重点勘探领域。

龙门山北段冲断前锋构造带特征

龙门山构造带北段大致从广元到安县一带,其冲断前锋构造带由北向南主要包括矿山梁、天井山、青林口和中坝等典型背斜构造。野外地质事实和地震剖面构造解释证实,龙门山北段前锋构造带中广泛发育了晚三叠世和新生代两期挤压构造变形,但在各背斜构造表现出不同变形特征。矿山梁和天井山构造表现为一个双重构造:浅层是一个晚三叠世形成的断层转折褶皱;深层则是新生代形成的多个逆冲岩片叠置所构成的隐伏堆垛背斜构造。青林口和中坝构造主体表现为叠瓦状逆冲,构造前锋是深部隐伏的断层转折褶皱和断层传播褶皱。从整体上看,龙门山北段冲断前锋构造带变形表现为上覆早期构造变形之下隐伏后期逆冲构造,从而形成双层结构。在龙门山北段前锋构造深部的隐伏冲断构造中可以进行油气勘探。

龙门山北段矿山梁构造解析及其油气勘探

矿山梁构造是龙门山冲断带北段典型的前锋构造之一,经历了晚三叠世和新生代两期构造挤压变形。矿山梁构造几何学上表现为一个双重构造:浅层是一个晚三叠世形成的断层转折褶皱;深层则是在新生代形成的三个逆冲岩片叠置所构成的隐伏堆垛背斜构造。深部构造的发育改造了上覆晚三叠世形成的浅层构造。矿山梁构造的有利勘探部位是深部的隐伏冲断构造,尤其是新生代构造变形中最早形成的构造岩片即岩片1,但该构造能否具有较好的油气潜力则取决于深部构造顶部滑脱层的封堵能力。分析认为新生代形成的隐伏冲断构造是龙门山冲断带前锋带中油气勘探的新领域。

川西前陆盆地南段薄皮冲断构造之下隐伏裂谷盆地及其油气地质意义

地震剖面构造解释发现,川西前陆盆地南段二叠纪之前发育伸展裂谷盆地,其中可能充填沉积了数千米厚的志留系—石炭系的古生代地层;晚期经历了新生代的构造挤压变形,最终在几何学上表现为一个双层构造,即浅层逆冲褶皱构造和深部裂谷构造。浅层构造表现为一些断坪-断坡式逆冲断层以及与其伴生的褶皱变形,构造样式主要表现为断层转折褶皱,局部褶皱发育突破断层;而深部裂谷构造则发育地堑盆地和半地堑盆地,遭受挤压变形后发育局部正反转变形,并使得上覆的二叠系、中生界和新生界发生同步褶皱变形。深部裂谷构造在一定程度上控制了浅层冲断构造的发育形成。川西前陆盆地南段深部的古生界以及由于构造反转形成的古生界和中生界背斜中具有巨大的油气潜力,是川西地区油气勘探的新领域。

多滑脱构造分析及深层背斜判识

基于滑脱褶皱正演模型的分析,提出在时间域地震剖面中开展多滑脱构造分析和深层背斜真实性判识的方法,主要包括利用均匀速度场对时间偏移地震剖面进行时深转换、对获得的伪深度域剖面进行构造解释和测量、利用测量的构造起伏面积和深度开展分段相关关系分析。基于构造起伏面积-深度相关关系可开展构造层划分、滑脱面和构造缩短量厘定以及深层构造真假判识。构造起伏面积-深度的分段性是多滑脱构造的典型特征,而面积-深度的线性不相关可指示地层未褶皱变形或存在假背斜构造。在不考虑面积-深度不确定性的情况下,分段的斜率可指示各滑脱构造层的差异缩短量;相邻分段的交点指示了滑脱面与参考面的间距,进而厘定原始时间域剖面中的滑脱面位置。该方法的提出有助于深入挖掘和利用时间域地震资料、明确复杂构造区的地质结构和评估深层勘探目标风险等,在准噶尔盆地南缘和川东褶皱带应用后效果较好。

川西南冲断带深层地质构造与潜在油气勘探领域

应用地质、地震及钻井等资料,对川西南冲断带深层地质结构、构造演化和变形过程进行系统研究,探讨四川盆地西南(简称川西南)地区深层潜在的油气勘探领域。川西南冲断带在关键地质历史时期发育特征性的地层分布及构造变形结构,主要包括前震旦纪多个近南北向的裂谷构造、震旦系灯影组阶梯状台地-台缘构造、晚古生代早期的西部古隆起、晚古生代—中三叠世碳酸盐台地、晚三叠世至白垩纪的前陆斜坡和前缘隆起构造以及新生代多期多向再生前陆冲断构造等。现今川西南冲断带整体上表现为受中三叠统雷口坡组内盐层和基底拆离层控制的双层冲断变形几何学结构,浅变形层发育构造位移远距离传播的北东—南西走向的滑脱冲断构造;而深变形层则发育基底卷入的近南北走向的基底褶皱,并改造了上部早期形成的滑脱冲断构造,改造强度南强北弱。川西南冲断带南部地区以晚期基底冲断褶皱构造为特征,而中—北部地区则以浅层滑脱冲断为主。靠近山前的雾中山构造带呈现滑脱推覆结构特征,上盘推覆构造为复杂化的断层转折褶皱核部和前翼,深层则发育稳定的隐伏原地构造。从构造变形结构分析,区域盐滑脱层上、下的构造变形层中都发育了有利的勘探层系和区带,各变形层中多排显性背斜构造带是重点领域。而雾中山构造带深层原地隐伏的震旦系和二叠系、深层隐伏的前震旦纪裂谷层序及相关构造、震旦系灯影组台地-台缘带以及龙泉山构造东侧的印支期古隆起等是川西南冲断带潜在油气勘探领域。

龙门山冲断带北段前锋带新生代构造变形

龙门山北段前锋构造的地震剖面解释和前缘盆地内沉积地层的磁组构研究表明前锋构造中发育两期构造挤压作用,即整体强烈的晚三叠世变形和由北向南逐渐减弱的弱新生代构造变形。受这两期构造挤压作用的控制,龙门山北段前锋构造中发育上、下两套构造层,地表构造为晚三叠世时期形成,而深部隐伏构造则形成于新生代。北部的矿山梁和天井山构造几何学上表现为一个双重构造,浅层是一个晚三叠世形成的断层转折褶皱;深层是新生代形成的多个逆冲岩片叠置所构成的隐伏堆垛背斜;南部的青林口和中坝构造主体表现为叠瓦状逆冲,前锋构造是断层转折褶皱和断层传播褶皱。新生代构造冲断位移量以及造成早期构造抬升由北向南逐渐减小,反映新生代变形强度由北向南的减弱。磁组构研究表明新生代变形从龙门山冲断带边缘到盆地内部,磁组构从铅笔状磁组构到初始变形磁组构并逐渐过渡到沉积磁组构。由南向北磁组构由初始变形磁组构转变为铅笔状磁组构,说明应变越来越强,从而进一步证明了龙门山前锋新生代构造的弱变形作用和变形强度的北强南弱分布特征。

青藏高原东缘龙门山冲断带与四川盆地的现今构造表现:数字地形和地震活动证据

龙门山冲断带位于四川盆地与青藏高原东缘之间,其现今地貌和构造活动表现对于理解青藏高原东缘和四川盆地晚新生代的演化具有非常重要的意义。已有的认识多数是从“山”的角度得出的,我们尝试从“盆”这一角度,利用近20年来的地震活动资料和地震反射剖面,结合数字高程模型(DEM),通过三维可视化分析软件来探讨四川盆地及龙门山的地貌特征和现代构造活动表现。初步研究结果表明:1)龙门山的现今地貌和地震分布具有明显的南北分段性;2)青藏高原东缘活动块体边界表现为由龙门山南段北东向构造在安县附近转折为岷山的南北向构造;3)龙门山南段的现代地震活动已深入四川盆地内部,形成地壳规模的楔形逆冲构造,地震活动、现代地貌和地震反射剖面的证据揭示了龙门山及四川盆地存在晚新生代构造缩短的可能性。

龙门山前陆褶皱冲断带构造解析与川西前陆盆地的发育

通过详细的野外地质调查和精细的地震剖面构造解析,揭示了龙门山前陆褶皱冲断带的基本构造特征。对比分析了龙门山北段与南段构造变形几何学和运动学的差异,提出龙门山北段主要表现为一系列复杂的逆冲推覆构造,晚三叠纪变形强于新生代;龙门山南段则以基底卷入的叠瓦状冲断为特点,晚白垩纪—早第三纪变形尤为突出。与前陆褶皱冲断带相对应的是,川西晚三叠纪时期的周缘前陆盆地主要表现在整个龙门山褶皱冲断带的前渊地区;而晚白垩纪—早第三纪再生前陆盆地却局限在川西盆地的南部,并且印—藏碰撞的持续挤压作用使得晚新生代构造变形不断向东扩展进入川西盆地南部。

天山南缘与北缘前陆冲断带构造地质特征对比及油气勘探建议

在区域构造、盆地演化与沉积充填特征分析的基础上,对天山南、北缘地震大剖面进行了精细构造变形几何学与年代学的解析。揭示出中—新生代以来天山南、北缘虽然具有相似的构造演化过程、沉积充填特征和油气地质条件,但是受沉积地层介质的力学性质差异和印—藏碰撞远距离效应的空间位置差异的影响,天山南、北缘新生代构造变形启动的时间与构造变形样式存在明显的差异,并在一定程度上导致油气聚集的不同。新生代天山隆升并向两侧扩展,冲断构造沿滑脱层向克拉通盆地内传播,构造形成的时间从造山带向克拉通方向依次变晚。库车前陆冲断带的构造变形时间早于准南,因此库车冲断带内构造圈闭的油气充注时间长、充满程度高,容易形成高丰度大型气藏。库车冲断带盐下发育多个切过中生界煤系烃源岩的逆冲断层,它们不仅控制了多个褶皱侧向上台阶状叠置,形成盐下堆垛的构造样式,而且成为深部中生界油气向浅层运移聚集的通道;膏盐岩保证了盐下构造圈闭的完整性和封盖条件。准南冲断带主要的构造变形样式是层间滑脱与构造位移量反向冲断的楔形构造,水平滑脱断层封隔了上、下含油气系统,限制深部油气向中浅层运移;大型背斜内部发育多个小型叠置的楔形构造,破坏了构造圈闭的完整性。因此准南山前东端隐伏的燕山期古构造与二、三排新生代构造核部以及库车秋里塔格西段中生界印支期古构造和克拉苏—依奇克里克新生代较早形成的构造带是成藏的有利部位;库车盐下储盖组合是油气富集的有效构造层,准南深层中生界中的大型、完整的构造圈闭是油气勘探大突破的场所。

中国中西部典型前陆盆地超压体系形成机制与大气田关系

基于实测地层压力、重点探井钻井液密度、测井计算压力等资料的研究,结合天然气地质条件分析,探讨不同前陆盆地地层流体超压体系特征与形成机制以及超压体系与大规模天然气聚集的关系。研究结果表明,①不同前陆盆地地层超压形成机制存在较大差异,库车前陆盆地主要是塑性盐膏层超压封闭与深层—超深层的生烃增压,准南前陆盆地主要是生烃增压与欠压实封闭,川西前陆盆地主要是生烃增压与古流体超压封存;②前陆盆地存在多类型超压与多层位超压叠置发育、封闭性前陆冲断构造带发育强超压—极强超压、前陆隆起区深层发育强超压—极强超压等3个方面的共性特征;③存在塑性盐膏层超压、生烃增压形成的超压、喜马拉雅期隆升剥蚀后的封存超压、欠压实超压等4种对大气田起重要控制作用的区域性超压封盖与封存机制;④区域性超压是大气田形成的重要保障,超压体系中充足的气源、大规模储集体与圈闭发育是大气田形成的基本条件,超压体系有利于深层—超深层大气田的形成。

东营凹陷伸展断弯褶皱的构造几何学分析

东营凹陷是渤海湾盆地南部一个典型的中新生代半地堑盆地。本文通过对横穿东营凹陷的地震反射剖面进行精细的构造解析,发现这个半地堑盆地的伸展构造具有明显的膝折变形特征,基本上符合伸展断弯褶皱模型。由此运用伸展断弯褶皱理论,同时按照平衡剖面原理,详细恢复了东营凹陷伸展构造的发育过程。经过对盆地内部构造变形的反复拟合和测算,我们确定了东营凹陷伸展断弯褶皱的构造几何学特征及其运动学过程,揭示出东营凹陷各主要裂谷阶段的地壳水平伸展量,并且将其中的背斜解释为上凹与上凸断层转折组合所形成的一个伸展背斜构造。同时采用构造几何学方法推断在白垩纪末期该地区曾经历过大约1750m厚的剥蚀作用,总伸展量可达25km。

再论库车克拉苏深部构造的性质与解释模型

从构造生长方式、冲断序列、盐聚集以及深浅层构造的叠置关系探讨克拉苏深部构造的性质与解释模型。地震反射资料表明,克拉苏深部构造南翼生长地层的褶皱枢纽由深至浅向北偏移,这些枢纽连线构成的生长轴面南倾,其北侧地层的厚度明显要比南侧薄,此种生长地层结构与基底卷入式构造和盐构造作用下的生长地层结构完全不同。通过对克拉2构造南北两侧断层的运动学分析,认为北侧断层首先向北逆冲形成了克拉2构造,然后被后期更强烈的南侧断层切割,造成克拉2构造逾千米的垂向抬升,由此产生"泵吸"效应使周围塑性岩层向断裂下盘流入和聚集。据此模式建立的克拉苏深部构造解释方案由古近系盐下和侏罗系煤下两套冲断系统组成,其中在盐下构造内部,被切割的克拉2构造的下半部分即是克深北背斜。克深北背斜带和侏罗系煤下冲断构造的发现,不仅拓宽了克拉苏构造带的勘探范围,也显示其尚有巨大的勘探潜力。

基于地层力学结构的三维构造恢复及其地质意义

三维构造恢复不仅可以验证构造解释在三维空间的一致性,也可用于计算构造内部的应变状态,确定构造位移变化路径及地层力学结构对构造生长过程的影响。在Gocad三维平台上综合遥感、地震和钻井等资料,建立准噶尔盆地南缘主要勘探目的层古近系古新统—始新统紫泥泉子组(E1-2z)的面模型和霍尔果斯深层背斜的体模型,并在体模型的三维域中设置剪切模量、拉梅常数以及岩层密度,以求真实反映实际地层力学结构。在此基础上利用基于Gocad平台开发的三维构造恢复插件对两者开展恢复试验。面模型恢复结果表明,准噶尔盆地南缘山前逆冲断层上盘的恢复应变椭球长轴多呈北西方向,与该位置天山山体和山前断裂带走向斜交,这一特征印证了晚新生代以来的斜向挤压作用。但在山前第二排背斜带东西300km的范围内,恢复应变椭球长轴由霍尔果斯背斜处的近南北逐渐向东西两侧的北北东向和北西向过渡,揭示出深部隐伏断裂可能具有前陆地区典型的弧形冲断特征。体模型恢复结果表明,霍尔果斯深层背斜内部的应变状态与其所经历的运动学过程并没有显著的对应关系,恢复应变分布主要受相邻地层之间力学结构的差异控制,这就导致同一断块不同地层内部的应变状态具有不同的分布特征。在石油勘探开发领域,针对圈闭范围小尺度构造的恢复应变计算可用于构造裂缝性质、方位和分布的预测。