一种几何学与年代学结合定量判定断层演化时间的方法与流程

1.本发明涉及油气勘探领域，特别是一种几何学与年代学结合定量判定断层演化时间的方法。


背景技术：

2.目前对断层演化时间的研究主要集中断裂期次定性判定等内容上，根据古应力以及几何学特征，并采用平衡剖面手段，对断层形成期次的判定精度较模糊，时间跨度较大，相当于只能进行定性判定。
3.而现有技术中对于断层活动时间的定量分析，目前主要利用声发射等试验进行判定，原理是脆性材料对曾经受过的荷载作用具有记忆性，即岩石在受压缩应力作用时，当岩石所受应力大于最大先期应力时，才会有明显的声发射信号出现。利用岩石这一特性，在室内，通过对岩石试件进行单轴压缩试验，同时测定试件在受压过程中产生的声发射信号，根据声发射信号几个突变点确定不同级别的应力分量，以此分析岩石在受压过程中产生了几次破裂或裂纹扩展。该方法对断层最后一次活动的时间能够准确判定，但不能确定多期活动断层的期次及活动时间。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种几何学与年代学结合定量判定断层演化时间的方法，其能够确定多期活动断层的期次及活动时间，判定精度更高，可视为实现了定量化评价。
5.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
6.一种几何学与年代学结合定量判定断层演化时间的方法，包括以下步骤：
7.步骤一、划分构造体系；
8.步骤二、采用几何学方法对断层活动演化过程进行定性判断，所述几何学方法包括声发射分析法、断层活动速率法、平衡剖面法和/或迭代回剥断距法；
9.步骤三、基于所述步骤二中所得的判断结果，采用年代学方法对断层演化过程进行定量分析，所述年代学方法包括碳氧同位素法和/或包裹体测温分析法。
10.作为本发明的一种可选的方案，在所述步骤二中，包括以下步骤：
11.通过声发射分析法，分析经过了几次构造应力；
12.通过断层活动速率法，判定断层活动的地质时期；
13.迭代回剥各个地层，分析断层在各地质时期活动的强弱；
14.对构造变形进行平衡剖面恢复，在宏观地质背景下验证前述几种几何学方法所进行的研究区不同时期构造变形样式的分析结果的合理性。
15.作为本发明的一种可选的方案，在所述步骤二中，迭代回剥断距法包括以下步骤：
16.获取静态断层断距参数；
17.以相邻两套地层所产生的断层图形曲线为依据，对单峰状态下相邻两套地层的断
层断距叠加关系进行分类；
18.以分类结果为依据，计算相邻两套沉积地层中，前一沉积时期在前一沉积层上产生的断距；
19.按沉积时期由后到先的顺序，依次计算各个沉积时期在相应的沉积层上产生的断距。
20.作为本发明的一种可选的方案，还包括以下步骤：
21.计算地层的塑性变形调节量。
22.作为本发明的一种可选的方案，所述塑性变形调节量的计算方法为：
23.△
k＝max(f
x1n
)-g
x1k
24.其中，
△
k为塑性地层k已累积的塑性形变调节量总值；
25.max(f
x1n
)为脆性地层的最大断距；
26.g
x1k
为塑性地层k的断距。
27.作为本发明的一种可选的方案，相邻两套地层的断层断距单峰曲线叠加关系包括以下种类：
28.a.前一沉积时期产生的断层图形曲线包含后一沉积时期产生的断层图形曲线；
29.b.前一沉积时期产生的断层图形曲线与后一沉积时期产生的断层图形曲线相交；
30.c.后一沉积时期产生的断层图形曲线包含前一沉积时期产生的断层图形曲线。
31.作为本发明的一种可选的方案，当相邻两套地层的断层断距叠加关系为a类时，前一沉积时期在前一沉积层上产生的断距函数为：
32.f
′
x2
＝f
x2-f
x1
33.其中，f
x2
为前一沉积时期产生的断层图形曲线函数；
34.f
x1
为后一沉积时期产生的断层图形曲线函数；
35.f
′
x2
为前一沉积时期在前移沉积层上产生的断距函数；
36.作为本发明的一种可选的方案，当相邻两套地层的断层断距叠加关系为c类时，若断层在后一沉积时期后发生了断距产状变化，则前一沉积时期在前一沉积层上产生的断距函数为：
[0037][0038]
若后一沉积层存在塑性变形量，则前一沉积时期在前一沉积层上产生的断距函数为：
[0039]f′
x2
＝f
x2-f
x1-δk
x1
[0040]
其中，f
x2
为前一沉积时期产生的断层图形曲线函数；
[0041]fx1
为后一沉积时期产生的断层图形曲线函数；
[0042]
α为前一沉积时期形成的断层的倾角；
[0043]
β为后一沉积时期形成断层的倾角；
[0044]
δk
x1
为后一沉积时期时，已累积的塑性形变调节量总值。
[0045]
作为本发明的一种可选的方案，所述前一沉积时期产生的断层图形曲线与后一沉积时期产生的断层图形曲线相交时，相邻两套地层的断层断距叠加关系包括以下种类：
[0046]
b1.前一时期产生的断层图形曲线与后一沉积时期产生的断层图形曲线相似；
[0047]
b2.后一沉积时期产生的断层图形曲线的峰值与前一时期产生的断层图形曲线峰值接近，且前一时期产生的断层图形曲线的峰值大于后一沉积时间产生的断层图形曲线的峰值；
[0048]
b3.后一沉积时期产生的图形的峰值位置与前一时期产生的断层图形曲线峰值接近，且前一时期产生的断层图形曲线的峰值小于后一沉积时间产生的断层图形曲线的峰值；
[0049]
b4.后一沉积时期产生的断层图形曲线的峰值远离前一时期产生的断层图形曲线峰值，且前一时期产生的断层图形曲线的峰值大于后一沉积时间产生的断层图形曲线的峰值；
[0050]
b5.后一沉积时期产生的断层图形曲线的峰值远离前一时期产生的断层图形曲线峰值，且前一时期产生的断层图形曲线的峰值小于后一沉积时间产生的断层图形曲线的峰值。
[0051]
作为本发明的一种可选的方案，当相邻两套地层的断层断距叠加关系为b1类时，前一沉积时期在前一沉积层上产生的断距函数为：
[0052]f′
x2
＝f
x2-f
x1
′
[0053]
相邻两套地层的断层断距叠加关系为b2类时，前一沉积时期在前一沉积层上产生的断距函数为：
[0054][0055]
相邻两套地层的断层断距叠加关系为b3类时，前一沉积时期在前一沉积层上产生的断距函数为：
[0056][0057]
相邻两套地层的断层断距叠加关系为b4类时，前一沉积时期在前一沉积层上产生的断距函数为：
[0058][0059]
相邻两套地层的断层断距叠加关系为b5类，且断面产状没有发生变化时，前一沉积时期在前一沉积层上产生的断距函数为：
[0060][0061]
相邻两套地层的断层断距叠加关系为b5类，且断面产状发生变化时，前一沉积时期在前一沉积层上产生的断距函数为：
[0062]
[0063]
其中，f
′
x2
为前一沉积时期在前一沉积层上产生的断距函数；
[0064]fx2
为前一沉积时期产生的断层图形曲线函数；
[0065]fx1
为后一沉积时期产生的断层图形曲线函数；
[0066]fx1
′
为当后一沉积时期产生的断层图形曲线峰值远离前一沉积时期产生的断层图形曲线峰值时，平移后一沉积时期产生的断层图形曲线峰值，直到其靠近前一沉积时期产生的断层图形曲线的峰值，得到的新的图形曲线；
[0067]
α为前一沉积时期形成的断层的倾角；
[0068]
β为后一沉积时期形成的断层的倾角；
[0069]
δk为在后一沉积时期中，前一沉积层所发生的塑性形变调节量。
[0070]
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
[0071]
本发明提供的几何学与年代学结合定量判定断层演化时间的方法，在对断层演化期次进行定性判定的基础上，结合了年代学的判定，相比与现有技术中的只采用几何学进行断层演化分析的技术方案，本发明能够对断层活动时间与其他成藏地质条件进行关键时刻的时空匹配，从而提高断层演化时间判定的精度，可视为实现了定量评价。
附图说明
[0072]
图1为本发明提供的几何学与年代学结合定量判定断层演化时间的方法的流程示意图。
[0073]
图2为迭代回剥断距的过程中，相邻两套地层的断层断距叠加关系为a类时，相邻两套地层的断层图形曲线。
[0074]
图3为迭代回剥断距的过程中，相邻两套地层的断层断距叠加关系为b类时，相邻两套地层的断层图形曲线。
[0075]
图4为迭代回剥断距的过程中，相邻两套地层的断层断距叠加关系为b1类时，相邻两套地层的断层图形曲线。
[0076]
图5为迭代回剥断距的过程中，相邻两套地层的断层断距叠加关系为b2类时，相邻两套地层的断层图形曲线。
[0077]
图6为迭代回剥断距的过程中，相邻两套地层的断层断距叠加关系为b3类时，相邻两套地层的断层图形曲线。
[0078]
图7为迭代回剥断距的过程中，相邻两套地层的断层断距叠加关系为b4类时，相邻两套地层的断层图形曲线。
[0079]
图8为迭代回剥断距的过程中，相邻两套地层的断层断距叠加关系为b5类时，相邻两套地层的断层图形曲线。
[0080]
图9为迭代回剥断距的过程中，相邻两套地层的断层断距叠加关系为c类时，相邻两套地层的断层图形曲线。
[0081]
图10为迭代回剥断距的过程中，相邻两套地层的断层断距叠加关系为d类时，相邻两套地层的断层图形曲线。
[0082]
图11为断层古落差及活动速度的示意图。
[0083]
图12为不同断层剖面形态模式图。
具体实施方式
[0084]
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
[0085]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0086]
实施例
[0087]
请参阅图1，本发明提供了一种几何学与年代学结合顶梁判定断层演化时间的方法，其包括以下步骤：
[0088]
步骤一、划分构造体系；
[0089]
具体的，根据结构面的型式和力学成因，以具有共同的组合形态特征以及统一的应力特征的为基准，划分构造体系。
[0090]
构造体系具有多种类型和表现形式，每一种类型的构造体系都具有一定的形态和特征，具有一定的方向性或方位性，反应了构造运动的方式及应力场特点。
[0091]
步骤二、采用几何学方法对断层活动演化过程进行定性判断，所述几何学方法包括声发射分析法、断层活动速率法、平衡剖面法和/或迭代回剥断距法；
[0092]
结合区域构造演化特征，依据断裂构造在不同时期的组合方式、活动特点以及对其它构造变形的影响和作用，从平面和纵向对断层立体几何学特征进行描述，明确其活动方式和组合特点。在此基础上，对与断层相关的构造形变特征进行解析，一种是以断层为主导形变元素，褶皱与主干形变断层伴生，受断层产状所影响，褶皱形成机制多与断层的传播、转折等相关；第二种是以褶皱为主导形变元素，断层是褶皱进一步发展所形成，其发育的部位多在褶皱的转折端，褶皱的产生与该区断层的发育无关联。
[0093]
具体的，在步骤二中，结合宏观构造演化特征，可运用声发射分析法、断层活动速率法、平衡剖面法和迭代回剥断距法对断层演化阶段定性分析。
[0094]
进一步的：
[0095]
声发射分析法为：岩石在受压缩应力作用时，当岩石所受应力大于最大先期应力时，会有明显的声发射信号出现。利用岩石这一特性，在室内，通过对岩石试件进行单轴压缩试验，同时测定试件在受压过程中产生的声发射信号，根据声发射信号几个突变点确定不同级别的应力分量，以此分析岩石在受压过程中产生了几次破裂或裂纹扩展。
[0096]
请参阅图11，断层活动速率法为：断层活动速率原理是基于断层活动造成观测到的断层上盘与下盘岩层沉积厚度存在差异。但是多期次、多方向应力的作用下，断层不可能处于某一种稳定的姿态(比如直移)，其会发生不共轴的旋转、递变等，这些情况也可以导致断层上下盘厚度发生变化，进而影响到观测到的断层断距的变化。
[0097]
请参阅图12-1及12-2，为了全面反映断层的活动期强度，首先需要找出一个合适的层位和合适的剖面来分析，全面反映出该断层活动特性。断层的叠加分析说明，该断层应该具备以下两个特征：
①
反映垂直断距层位程度好，对于不同产状的断层来说就是靠近下拐点的层位；
②
靠近断层的初始生长点，例如滑脱面、拆离面。
[0098]
研究时，首先沿断层曲线投影处进行切线，其中曲线峰态位置的切线是断层多期次活动影响表现最为全面的位置。然后分析该剖面次生断层的发育情况，去除该点处次生断层的多次影响，即可得到最能反映主断层活动期次的活动速率曲线。总结这一分析过程，
归纳为四个步骤：
①
整体分析断面的产状，选择合适的层位；
②
通过多切线找出断层断距投影曲线上较大形变点；
③
结合剖面分析次生断层，去除该断层对主断层断距产生的影响；
④
利用断层断距法分析该处断层发育时期。
[0099]
平衡剖面法为：基于物质平衡原理，对构造变形进行退变形，逐步恢复出不同时期构造变形样式。平衡剖面恢复流程主要包括：
①
确定地层、构造解释方案；
②
按平衡原理去断层、去褶皱；
③
若不满足平衡，重新修改解释方案；
④
逐层回剥，并对每层重复上述步骤，直至正确复原。平衡剖面恢复需要注意地质构造背景条件。在声发射和活动速率两种方法研究的基础上，可以进一步约束平衡剖面法刻画的断层构造演化特征。
[0100]
迭代回剥断距法为：逐层回剥各个断层在各个沉积时期内的端距，具体的，迭代回剥断距法包括获取静态断层断距参数；
[0101]
请参阅图2-图10。具体的，依据地震解释方案，多切线获取断层断距参数，其中控制切线覆盖范围断层的空间分布，记录断层与层位的交点，对误差明显的数据进行排除。
[0102]
对于同一沉积层，判断断层图形曲线为单峰曲线还是多峰曲线；对于多峰曲线，对多峰曲线分段，将多峰曲线分为单峰曲线；
[0103]
将多峰曲线分段为单峰曲线时，以断距变化的拐点为分段基准进行分段。
[0104]
计算塑性形变调节量；
[0105]
具体的，对于相邻的两个地层，由于岩石物理性质的差异，存在三种关系。一是均一介质地层；二是上层地层的塑性小于下层地层的塑性，即上层为脆性地层，下层为塑性地层；三是上层地层的塑性大于下层地层的塑性，即上层地层为塑性地层，下层为脆性地层。
[0106]
下层地层为前一沉积时期形成的地层，上层地层为后一沉积时期形成的地层。
[0107]
对于均一介质地层，上层地层和下层地层的形变均匀，塑性变形量不会对两层地层之间的相对位置产生影响，因此无需考虑塑性形变调节量；
[0108]
对于上层为脆性地层，下层为塑性地层，需要考虑塑性形变调节量；
[0109]
对于上层地层为塑性地层，下层为脆性地层，上层地层的塑性调节转换为岩石的形变或褶皱，因此也无需考虑塑性形变调节量。
[0110]
在构造应力的作用下，塑性地层中并非所有的断层会立刻沿断层面发生明显滑移；在断面正压力的作用力下，产生一个平行于断层面的摩擦力。摩擦力的大小受岩石物理性质、断层两盘接触关系影响；因此岩层在外力的作用下，首先发生形变的是断层两盘的塑性形变量；其形变量的发生要满足调节一期应力下，上下两套形变层断层断距差异量的要求，使其到达能量平衡；那么，对于经历了多个沉积时期的断层，某一剖面现今观察到的脆性地层的最大断距与各塑性地层断距的差值就是地史时间累积到现今，断层作用所产生的塑性变形调节量的总值
△
k。
[0111]
对于x1沉积时期，假设f
x1n
为脆性地层断距，那么存在塑性地层k，使得k在x1沉积时期，累积的塑性形变调节量总值
△
k为f
x1n
脆性地层的最大断距与该塑性地层k的断距差值，其数学关系式为：
[0112]
△
k＝max(f
x1n
)-g
x1k
[0113]
其中，
△
k为塑性地层k在x1沉积时期累积的塑性形变调节量总值；
[0114]
max(f
x1n
)为脆性地层的最大断距；
[0115]gx1k
为塑性地层k的断距。
[0116]
按照沉积时期发生的先后顺序，在求取f
x1n
、g
x1k
的基础上，可以计算出每个沉积时期单独形成的塑性变形调节量
△
k。
[0117]
例如,对于各分布测线号为50、100、150、200的断层，其各层断层断距f
x11
＝{30/50、80/100、100/150、10/200}，f
x12
＝{20/50、90/100、120/150、15/200}，g
x13
＝{5/50、20/100、20/150、10/200}；
[0118]
对两脆性地层断距集合中的每一个数选择最大值，得到max(f
x1n
)＝{30/50、90/100、120/150、15/200}；
[0119]
则
△
k＝max(f
x1n
)-g
x1k
＝{25/50、70/100、100/150、5/200}。
[0120]
以相邻两套地层所产生的断层图形曲线为依据，对相邻两套地层的断层断距单峰曲线叠加关系进行分类，并以分类结果为依据，计算相邻两套沉积地层中，前一沉积时期在前一沉积层上产生的断距；
[0121]
令前一沉积时期为x2，x2时期产生的断层图形曲线为f
x2
，后一沉积时期为x1，x1时期产生的断层图形曲线为f
x1
，则f
x2
与f
x1
之间的位置关系存在四种情况：
[0122]
a.f
x2
的曲线包含f
x1
的曲线；
[0123]
此时，断层在x1沉积时期继续沿着x2沉积时所发生的断层逆冲，平面上继续沿断层走向扩展。x1沉积时，所产生的断距为f
x1
，其对在x2沉积时期的影响也为f
x1
，则消除x1沉积时的影响后，x2时期本身所产生的断距函数为：
[0124]f′
x2
＝f
x2-f
x1
[0125]
b.f
x2
的曲线与f
x1
的曲线相交；
[0126]
在f
x2
的曲线与f
x1
相交时，由于断层斜向逆冲、走滑等不同部位再次逆冲会使得情况变得更为复杂，依据f
x2
的曲线与f
x1
的曲线图像的交切关系，这种情况被继续划分为以下五小类：
[0127]
b1.f
x2
与f
x1
相似：
[0128]
这种相似是指：平移f
x1
图形曲线，直到f
x1
的峰值与f
x2
的峰值重叠，移动得到的新的曲线为f
x1
′
，此时移动后的f
x1
′
图形曲线与f
x2
的图形曲线重合或基本重合。这种情况下，认为在x1沉积时期后，发生了具有一定平滑量的斜向逆冲断层，一次性逆冲造成这种重叠关系，则消除x1沉积时的影响后，x2时期本身所产生的断距函数为：
[0129]f′
x2
＝f
x2-f
x1
′
[0130]
b2.f
x1
图形的峰值位置临近f
x2
图形的峰值位置，且f
x1
图形的峰值小于f
x2
图形的峰值；
[0131]
这种临近是指：f
x1
图形的峰值位置与f
x2
图形的峰值之间的距离，占两个断层线总长度的比例小于15％，进一步的，占两个断层线总长度的比例小于10％。此时，认为斜向逆冲断层在x1沉积期后发生斜向逆冲，但由于斜向应力在撕裂的时候，沿主峰的斜下方逐渐减弱，因此，断裂没有向下扩展，则消除x1沉积时的影响后，x2时期本身所产生的断距函数为：
[0132][0133]
b3.f
x1
图形的峰值位置临近f
x2
图形峰值位置，且f
x1
图形的峰值大于f
x2
图形的峰
值；
[0134]
这种临近是指：f
x1
图形的峰值位置与f
x2
图形的峰值之间的距离，占两个断层线总长度的比例小于15％，进一步的，占两个断层线总长度的比例小于10％。此时，认为由于斜向逆冲断层在在x1沉积期后发生斜向逆冲，但是由于x2沉积层的塑性调节的作用，使得逆冲断层存在塑性调节量，因此，消除x1沉积时的影响后，x2时期本身所产生的断距函数为：
[0135][0136]
式中，δk为x1沉积时期，x2沉积层所发生的塑性形变调节量。
[0137]
b4.f
x1
图形的峰值位置远离f
x2
图形峰值位置，且f
x1
图形的峰值小于f
x2
图形的峰值；
[0138]
这种远离是指：f
x1
图形的峰值位置与f
x2
图形的峰值之间的距离足够远，使得f
x1
图形与f
x2
图形之间的相对关系不能够被判定为临近。此时，认为由于斜向逆冲断层在x1沉积期后发生斜向逆冲，并发生较大的走滑量，但是由于斜向应力在撕裂的时候，沿主峰的斜下方逐渐减弱，断裂没有向下扩展。因此，首先平移f
x1
，使f
x1
的峰值临近f
x2
图形的峰值，平移后的曲线为f
x1
′
。因此，消除x1沉积时的影响后，x2时期本身所产生的断距函数为：
[0139][0140]
b5.f
x1
图形的峰值位置远离f
x2
图形峰值位置，且f
x1
图形的峰值大于f
x2
图形的峰值；
[0141]
此时，认为在x1沉积之后发生的较大量的斜向逆冲走滑，并存在x2沉积层塑性的影响，也可能存在断面产状的影响。因此，首先平移f
x1
，使f
x1
的峰值临近f
x2
图形的峰值，平移后的曲线为f
x1
′
。
[0142]
如果不存在断面产状的影响，消除x1沉积时的影响后，x2时期本身所产生的断距函数为：
[0143][0144]
如果存在断面产状的影响，消除x1沉积时的影响后，x2时期本身所产生的断距函数为：
[0145][0146]
其中，α为x2沉积时期形成的断层的倾角；
[0147]
β为x1沉积时期形成的断层的倾角；
[0148]
δk为x1沉积时期，x2沉积层所发生的塑性形变调节量。
[0149]
c.f
x1
的曲线包含f
x2
的曲线；
[0150]
此时，认为断层在x1沉积时期之后存在发生断距产状变化的可能，或者x2存在塑
性形变量；对于断面倾角的变化，断层在运动过程中，在x1沉积水平断距转化成为垂直断距；而x2沉积层上垂直断距也出现转化水平断距，因此恢复出在同等状态条件下的垂直断距状态。因此：
[0151][0152]
若存在塑性形变调节量，则：
[0153][0154]
其中，α为x2沉积时期形成的断层的倾角；
[0155]
β为x1沉积时期形成的断层的倾角；
[0156]
δk为x1沉积时期，x2沉积层所发生的塑性形变调节量。
[0157]
d.f
x1
图形与f
x2
图形既不相交，也不存在包含关系；
[0158]
此时，认为两个断层或者一个断层解释有误，需要重新修改断层解释方案。
[0159]
按沉积时期由后到先的顺序，重复上述步骤，依次逐层计算各个沉积时期在相应的沉积层上产生的断距。
[0160]
对于地质时间上的最新一个沉积层上的断距，可通过读数直接读得，无需进行计算。
[0161]
步骤三、基于所述步骤二中所得的判断结果，采用年代学方法对断层演化过程进行分析，所述年代学方法包括碳氧同位素法和/或包裹体测温分析法。
[0162]
其中，碳氧同位素分析法为：由于不同时期流体物理化学环境存在差异，导致不同期次裂缝填充物的碳氧同位素分析数据有所差别。因此，根据填充物的碳氧同位素特征可以判别断层活动、充填的期次与时间。
[0163]
本发明实施例提供的几何学与年代学结合定量判定断层演化时间的方法的有益效果在于：
[0164]
1.在对断层演化期次进行定性判定的基础上，结合了年代学的判定，相比与现有技术中的只采用几何学进行断层演化分析的技术方案，本发明能够对断层活动时间与其他成藏地质条件进行关键时刻的时空匹配，从而提高断层演化时间判定的精度；
[0165]
2.以相邻两套地层所产生的断层图形曲线为依据，对相邻两套地层之间的叠加关系进行详细的分类，在此基础上进行断距的逐层计算，对整个地层的断面进行整体的考虑，有利于断层的发展情况进行定量分析；引入了塑性形变调节量，考虑了地层本身的塑性对断层演化特征的影响。
[0166]
以下川西某断裂体系为例，对本发明提供的几何学与年代学结合定量判定断层演化时间的方法进行更加详细的介绍。
[0167]
进行步骤一、划分构造体系。
[0168]
该断裂体系几何特征描述的该断裂体系上浅层存在两个峰点，分别位于m1-m2-m3的两条测线，为不同部位多次逆冲的结果。其中，m1、m2、m3分别为三个不同地区的代号。形变模式分析认为其逆冲存在两方向：一为由北部的m3逐渐过渡到南部的m1；二为由m2地区向北部逆冲，具有走滑逆冲的特征。
[0169]
进行步骤二、采用几何学方法对断层活动演化过程进行定性判断，所述几何学方法包括声发射分析法、断层活动速率法、平衡剖面法和/或迭代回剥断距法；
[0170]
具体的，通过声发射发确定构造应力的期次。所测试的声发射曲线普遍有4级kaiser(凯撒)效应点，证实至少经历4期构造应力。
[0171]
通过断层活动速率法分析该两个峰点处的断层及其次级断裂的活动速率表明：m1地区在整个地史时期，断层活动是比较弱的，m2地区存在三期活动，分别为期212ma(百万年)、215ma与131ma之后；m3地区存在三期活动，分别为212ma、215ma与131ma之后。从断层的活动速率横向比较，早期的212ma，m3强于m2、m1地区，呈现由北向南活动的特征；而晚期的131ma之后，m2地区强于m3、m1，呈现由南向北活动的特征。同时北北东向的f3断层在131ma之后开始活动，而北东向的f2同样在131ma之后开始活动。
[0172]
进行断距迭代回剥分析法，结果表明，断层在印支期早期开始活动，但断层的发育较为局限，在其中一段测线处，断距约为200m左右；燕山早中期，断层相对较为平静，基本不活动；燕山晚期之后，断层在浅、中、深层断距全面拓展至现今范围，喜马拉雅中期至现今，断层在另一段区域的活动继续加强。
[0173]
进行平衡剖面法，从宏观角度验证前述断层活动期次确定的合理性。平衡剖面法分析三个不同部位发现：m1地区在白垩系沉积之前构造不发育，整体处于平坦状态，印支、燕山早中期，m1地区构造活动较为平静，而在燕山晚期之后，伴随着盆地挤压形变作用的强烈发生，m1地区发生褶皱形变、断层发育。m2地区印支早期受构造运动影响，发生褶皱形变，断层开始发育，形成了微幅的隆起；燕山早中期，m2地区构造活动较为平静，而在燕山晚期之后，伴随着盆地挤压形变作用的强烈发生，m2地区发生强烈褶皱形变，断层及其派生断层发育。m3地区在印支期，断层开始发育，燕山早中期，m3构造活动较为平静的地区，而在燕山晚期之后，伴随着盆地挤压形变作用的强烈发生，m3地区发生强烈褶皱形变，断层生长。
[0174]
褶皱形变层分析可知，与断层伴生的褶皱在m1地区为单一形变层，逐渐过渡到m3地区为多个形变层。分析其形变层参数可以看出，m1地区在燕山晚期之后才开始形变，而m3地区经历了印支中期、印支晚期、燕山晚期之后的多次形变，m2地区介于二者之间。
[0175]
受地震资料的制约和构造剥蚀的影响，131ma之后(燕山晚期之后)的数据无法精细划分；但是一个沉积时间段内，不能出现两种不同方向应力，符合131ma从南部向北部活动，形成具有北北东-南北向走滑特征的断层只有喜马拉雅中-晚期的青藏高原东挤应力；而符合131ma之后产生北东向构造及断裂、由北向南活动的只有燕山晚期-喜马拉雅早期龙门山向东部被动逆冲应力。
[0176]
结合区域构造演化史研究表明：印支早、中期，受安县运动的影响，盆地的沉积与构造格局发生重大变化，须三段与须四段之间形成了区域不整合接触，至此结束了川西被动大陆边缘盆地的历史。扬子板块与羌塘地块进一步发生碰撞，使得龙门山产生剧烈变形，川西坳陷整体抬升。受印支早期构造运动影响，m3、m2地区发生褶皱形变，形成了微幅的隆起，而m1地区远离造山带，则相对较为平静，断裂系统开始在m3、m2地区发育呈北东向发育。
[0177]
印支晚期，受龙门山逆冲推覆，m2、m3地区发生褶皱变形，断裂继承性发展。燕山早-中期，川西中、北部地区处于造山后构造伸展停滞期，川西地区的下白垩统遭受严重的剥蚀，有的地区甚至剥蚀殆尽，盆地的沉降中心迁移到龙门山中、南段；龙门山前断褶带一直处于持续沉积区，构造活动较为平静，此时区内各构造继承了原有的特征，断裂系统不再
发育生长。燕山晚期-喜马拉雅早期，整个龙门山前断褶带，伴随着盆地挤压形变作用的强烈发生，龙门山强烈隆升褶皱，断层及其派生断层发育，m1、m2、m3构造继承发育，断层进一步发育、并向南延伸，此时断裂、构造走向仍以北东向为主。喜马拉雅中-晚期，随着青藏高原的强烈隆升，向东挤右行走滑挤压逆冲，m1、m2、m3地区原先形成的褶皱发生改造变形。受造山带边界条件的影响，m2地区最为明显，断层在该处发生右行走滑，由南向北连接发育，并改造原断裂形态。
[0178]
前述采用声发射法、改进型断层活动速率法、平衡剖面法、迭代回剥断距法等几何学方法对各断裂、构造体系演化进行了分析，动态再现了各断裂系统的演化历程，但这些方法只能定性的判定断层活动的演化过程，对断层某阶段活动的判断具多解性，在此基础上，若利用年代学分析方法对断层演化过程进行约束，对主干断裂不同部位进行精细演化分析，就能进一步定量化的确定断层的时空演化特征。
[0179]
进行步骤三、基于所述步骤二中所得的判断结果，采用年代学方法对断层演化过程进行分析。
[0180]
具体的，根据研究区不同层位不同走向断层伴生裂缝充填物(方解石)的碳氧同位素分析，并结合研究区热史和埋藏史可以看出，对于须下盆(须二段-须三段)来说，裂缝充填物碳氧同位素值呈负相关关系，且主要分布在四个区域，反映出裂缝主要由四期构造运动形成：印支晚期，裂缝充填物具有较高的氧同位素值(δ
18
o》-12
‰
)，此时须二段、须三段烃源岩成熟度较低(ro《0.8％)，烃源岩中的有机质发生热脱羧并释放部分有机成因的二氧化碳，导致形成的碳酸盐胶结物碳同位素值较低(δ
13
c《-8
‰
)；燕山早中期，随着埋深的增加，温度升高，裂缝充填物氧同位素值降低(-15
‰
《δ
18
o《-12
‰
)，此时须二段、须三段烃源岩成熟度较高，受含无机成因二氧化碳高温流体的影响，碳酸盐胶结物碳同位素值增大；燕山晚期，埋深进一步增大，温度进一步升高，裂缝充填物氧同位素值进一步降低(δ
18
o《-15
‰
)；喜马拉雅期，随着构造抬升，地层温度降低，裂缝充填物氧同位素值增大(-15
‰
《δ
18
o《-12
‰
)。同时，南北向断层持续活动时间较长，活动时间为印支晚期至喜马拉雅期；而北东-南西向断层活动时间为燕山早中期-喜马拉雅期。
[0181]
对于须上盆(须四段-须五段)来说，裂缝充填物碳氧同位素值主要分布在三个区域，反映出裂缝主要由三期构造运动形成：燕山中期，随着埋深的增加，温度升高，裂缝充填物氧同位素值降低(δ
18
o》-15
‰
)，同时受含有机成因co2中-高温流体影响，碳酸盐胶结物碳同位素值偏负(δ
13
c《-2
‰
)；燕山晚期，埋深进一步增大，温度进一步升高，裂缝充填物氧同位素值进一步降低(δ
18
o《-15
‰
)；喜马拉雅期，随着构造抬升，地层温度降低，受含无机成因co2中-低温流体影响,裂缝充填物碳氧同位素值增大(δ
18
o》0
‰
，δ
18
o》-15
‰
)。根据结果可以得出，南北向断层持续活动时间长，活动时间为燕山中期至喜马拉雅期；而北东-南西向断层活动时间为燕山中期-燕山晚期，部分地区(如马井地区)可持续活动到喜马拉雅期。
[0182]
对于侏罗系来说，裂缝充填物碳氧同位素值也主要分布在三个区域，反映出裂缝主要由三期构造运动形成：燕山中期，随着埋深的增加，温度升高，受含有机成因co2中-高温流体影响，裂缝充填物碳氧同位素值较低(δ
13
c《-7
‰
，δ
18
o《-15
‰
)；燕山晚期，埋深进一步增大，温度进一步升高，裂缝充填物氧同位素值进一步降低(δ
18
o《-17
‰
)；喜马拉雅期，随着构造抬升，地层温度降低，受含无机成因co2中-低温流体影响，裂缝充填物碳氧同位素值增大(δ
13
c》-5
‰
，δ
18
o》-15
‰
)。根据结果可以看出，南北向断层持续活动时间长，活动时间
为燕山中晚期至喜马拉雅期，而北东-南西向断层活动时间为喜马拉雅期。
[0183]
此外，根据m1地区21井沙溪庙组裂缝充填物(石英)包裹体的均一温度统计可知，包裹体均一温度主峰值位于100～110℃之间，结合热史与埋藏史分析，分析断层在k2末期-e1早期(燕山晚期-喜马拉雅早期)存在活动。
[0184]
总的来说，南北向断层持续活动时间长，活动时间为印支晚期、燕山中期-喜马拉雅期；而北东-南西向断层活动时间为燕山早中期-喜马拉雅期。
[0185]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。