基于马尔科夫链的裂缝期次分析——以重庆天府地区上二叠统长兴组露头为例

为寻找一种经济又有效的裂缝期次定量划分方法,以重庆天府地区上二叠统长兴组地层为例,对构造裂缝形成期次的划分方法进行了研究.在大量野外观察与测量的基础上,以基于概率统计学的马尔科夫链为方法,进行了转移频数统计、马尔科夫性质检验、随机值计算、残差矩阵分析,得出研究区的裂缝发育期次主要为三期:第一期裂缝为近东西向,第二期裂缝为南东东向,第三期裂缝为北东向和南南东向;结合基于地球化学的充填物碳氧同位素分析,取对应期次的裂缝充填物进行实验,对上述分析结果进行佐证,结果发现其同位素值主要散落在三个区域:第一期裂缝充填物δ18 O平均值为-8.58‰,δ13 C平均值为3.32‰,形成时平均埋深为3864 m,形成温度为130℃;第二期裂缝充填物δ18 O平均值为-7.16‰,δ13 C平均值为3.79‰,形成时平均埋深为3084 m,形成温度为107℃;第三期裂缝充填物δ18 O平均值为-5.18‰,δ13 C平均值为3.70‰,形成时平均埋深为2147 m,形成温度为79℃.综合研究区构造演化史以及埋藏史分析认为:第一期裂缝形成于燕山早期,第二期裂缝形成于燕山晚期,第三期裂缝形成于喜山早期.实验结果成功验证了马尔科夫链的分析,证明马尔科夫链为一种可行的裂缝期次研究方法.