恢复是计算古几何的过程。 但一般来说，其主要目标是提高当前几何图形的质量，以便您可以定义要钻探的前景并增加对迁移途径的了解。 恢复错误的，您会遇到不合理的沉积几何图形。 因此，此过程使您可以消除不相干的几何形状。 但是，对于识别不一致性，恢复是一个困难且耗时的过程。

Kine3D-1这套先进构造工具的目的是测试当前几何图形的层位与断层之间可能存在的所有数学关系，以在不恢复或提前恢复好的情况下校正几何图形。

要记住的重要一点是，当几何中存在错误时，用实体进行体积还原是没有意义的。 在2D模式下，错误会迅速导致不连贯的断层几何形状，这很容易解释。 在3D中，块的几何形状会导致额外的应力：在体积过大的情况下会压缩，反之则会膨胀以填充间隙。 即使整体几何看起来是现实的，所产生的应力和应变场也是错误的，因为强加的边界条件可能掩盖了问题。

为了避免这种情况发生，您需要：

• 使用所有数据，检查变形和断层网络的一致性，并纠正错误（可以使用Kine3D-1）。
• 以2D格式还原以验证断层的几何形状（横截面）和主要层位区域。例如，如果研究目标是储层的变形，则可以验证储层的顶部（使用Kine3D-2可以做到）。
• 构造3D运动学网格并实现3D地质力学恢复

构造地质描述了地质特征之间的几何关系。 但是，地震数据是以时间记录的。 由于时间深度转换的问题，勘探人员有时会及时工作（？）。 如果三个坐标不在同一深度系统中，则用Kine3D开发的工具以及恢复过程将毫无意义。

在SKUA·GOCAD中，您可以在一个项目中同时对某个对象进行时域和深度域的操作。使用Kine3D，即使对结果的解释有疑问，您也可以灵活地在时间对象上使用某些工具（例如，构造断层立体网络）。 在这种情况下，时间垂直轴使用每秒2公里的恒定速度转换为深度。 这样可以确保断层具有正确的方位角和近似的倾角。

您也可以使用Kine3D-1在具有部分3D数据集的区域中创建复杂的3D模型。 您还可以从构造和应变的角度检查此模型的一致性。

以下主题重点介绍用于合并新数据，创建模型并检查其一致性的工作流程。有关地质解释学科可用功能的概述，包括“井相关性和地层分析”附加组件以及三个Kine3D附加组件，“构造分析（Kine3D-1）”，“ 2D还原（Kine3D-2）”和“ 3D还原” （Kine3D-3），请参阅地质解释简介。

一、Kine3D-1能够使用的数据

使用Kine3D-1，您可以使用新数据，例如数字高程模型（DEM）和倾角（Dip）。 您可以在Stereonet模式下使用该工具在3D环境中定位2D数据并以新的方式显示数据。

1. DEM

DEM是一种高精度的常用数据类型，其模型广泛可用。 例如，陆上数据的DEM当前显示的误差小于20米。由于需要高分辨率和数据范围，海底数据集通常以类似于2D网格对象的结构进行建模，这种数据具有非常大的网格（大于几百万个点）。 因此，Kine3D-1使用更轻量的DEM对象，而不是2D网格。 DEM的显示速度比网格要快得多，并且可以轻松地从常见的商业格式中导入。 此外，DEM的高精度使得可视化起伏效果达到将曲面数据合并到3D模型中所需的分辨率。

DEM上的纹理绘制

您可以使用诸如地质图或卫星图像之类的图像对DEM进行纹理处理。 您需要在DEM的图形样式级别执行此操作。 如果要在同一点投影多个图像，则可以选择层次结构。 例如，各种不同的地图在一部分区域发生重叠。 您需要首先将相应的图像作为Voxet加载，然后在必要时调整图像的大小并找到它们。
以下内容可以参考（链接待更新）：

• Project Geologic Data (Textures) onto a DEM
• Adjusting 2D Voxets in 3D Space

DEM上的曲线投影

要在DEM上投影曲线，请使用Project Curves命令（Kine3D-1命令，DEM工具菜单）。不论数据处理完成时显示分辨率如何，投影或数字化时要使用完整的数据精度。 您可以使用此命令在必须解释的地震线上方提取地形（请参见图1）。

图1 带有投影线的DEM，包括平面，断层露头和沿横截剖面提取的地形
要直接在DEM上方数字化，请使用Digitize a Curve命令（Kine3D-1命令，“ DEM工具”菜单）。

DEM是硬数据； 唯一允许的更改是，您可以使Z轴反向处理，因为有时会错误的加载正负垂直轴。 反向处理Z轴，请使用Flip Z命令（Kine3D-1命令，DEM工具菜单）。

2. 2D图像当作3D数据

您可以使用特定工具在3D模型过程的构建中快速将图像导入作为数据使用。 这些图像可能是地震图像，旧的数据（或文献中的扫描图像）或横截面（旧的解释，其他人完成的模型或扫描图像）。 图2展示了一个示例。 您首先需要将这些类型的数据导入为Voxet， 然后使用Adjust 2D Voxet命令（Kine3D-1命令，Surface Tools菜单）。

图2 在3D模型中可定位和重塑的图像

3. 无地理参考的1D和2D数据

前期的2D研究可能会构建好剖面图和地图，您可能会希望将其合并到3D模型中去。使用Kine3D-1能够快速定位和重塑最初在同一平面上的一组点和曲线。转换是全局定义的，然后应用于每个元素。

使用Adjust PointsSets and Curves命令，您可以在3D空间中定位剖面图，该剖面图最初位于水平坐标系的0处。 如果需要，可以选择保存初始点集和曲线的副本。

您首先需要将此数据合并为点和线（通过使用从File菜单的Import子菜单访问的命令）。 然后，使用Adjust PointsSets and Curves命令调整、定位数据。

4. 倾角（DIP）

通常在野外测量表征断层和地层的倾角值。使用Kine3D-1，您可以在研究中使用这些数值，并使用它们来约束曲面的构造。

图3展示了露头可以测量倾角值的示例。 除了所测量的倾角和方位角的确切位置之外，您还可以指定数据在方位角，倾角和法线方向上的影响区域。 在示例中，影响区分别为断层平面的区域扩展（左）和单斜层的大小（右）。

图3
要使用DIP值，可以使用通过在对象浏览器中右键单击Dip访问命令。 例如：

• 要创建来自擦痕的新倾角数据，使用From scratch命令
• 要使用来自野外露头的数据，使用From outcrops命令
• 使用平面数据，使用From surfaces命令
• 要导入已有DIP数据的文件，使用ASCII File或Column-based File命令。

二、缺失部分建模并改善曲面

构造建模工作流程是SKUA·GOCAD中用于构建曲面的主要工作流程。 Kine3D-1中可用的工具与此工作流程结合使用，可用于创建模型的缺失部分并校正曲面。

当3D数据集不能覆盖感兴趣的全部区域时，您可以使用Kine3D-1工具执行此操作。像扎格罗斯、加拿大洛矶山脉或安第斯前锋带这些地方（onshore foreland）经常会遇到这种情况。 当数据更多时，您还可以使用Kine3D-1工具来改善表面质量（水平和断层）。

Kine3D-1中的工具旨在利用地质学家对地层的地质样式和变形模式的了解。 这些工具是确定性的。 简而言之，这些工具相当于地质学家在做剖面图之前对所做的简单工作流程的2D、3D的扩展，检查以下内容：

• Horizons的长度和厚度
• 厚度变化
• 断层角
• Cutoff fault and/or horizon

1. 噪点和展开性

• 在沉积过程中，地层通常是平坦的，一般只会倾斜几度而不至于导致边坡失稳和重力滑移。 然后，在能干层（即那些足以在压力下保持厚度的实心层）变形的过程中，保留了面积和长度。 这是平衡技术的基础。

• 在2D中，已通过弯曲滑动（在变形过程中保留了长度和厚度）和简单剪切（保留了与材料的剪切角相关的给定方向上的距离）来表达了该原理。 从理论上讲，在上地壳中，简单的剪切作用适用于颗粒状材料（例如沙子），而弯曲滑移适用于强度更大的岩石。 在较高的温度和压力下，机械性能会发生变化。 在沉积岩中，易延展性较大的材料（例如盐和一些页岩）比较特殊，它们更容易以流体形式变形。 进行恢复时，您需要单独处理这些材料。

• 在3D中，展开性即是在不施加内部变形的情况下展开表面的可能性。 这是用于表面平衡的各种工具（例如PATCHWORK1或GOCAD研究小组内）的基础。现在，这些方法都基于曲面的参数化，而在1990年代，曾对基于三角化曲面的方法进行了一些测试。事实证明，它们在三角形展平期间过于依赖于最适合的三角化及搜索方向。Kine3D-2包含有展开表面的工具包。 但是，如果某个表面可以数学上展开，则意味着高斯曲率是零。见图4。然后可以在执行还原过程之前对照当前层面的几何图形检查此属性。要更改曲面的几何图形以使其可以使用Kine3D-1展开，请使用Make Surface Unfoldable命令（Kine3D-1命令，Surface Tools菜单 ）
  

  图4 改善表面的可展开性

• 此功能是一个向导（检测和校正不可折叠区域），可用于确定您认为对零高斯曲率有效的阈值。 使用它来选择更改曲面的区域。 考虑到先前施加在表面上的其他约束，因此不要忘记“liberate”未完全约束的表面部分。

• 我们建议您仅保留"well controls and borders"。 这些变化位于曲率不为零的区域，因此结果与使用曲面插值进行的经典平滑处理有所不同。

2. 顶底关系

• 变形通常保持层的厚度，这意味着可以从顶部推导出底部的厚度图(依次从顶部到底部)。利用此原理可以绘制那些没能从地下数据中获得的层面，也可以使用它来改善质量较差层面的几何形状。

• 在二维平面，这种情况是构造地质学家所熟知的，他们经常使用这种方法来画出弯曲带，并从顶部标志层推断出底部层位或滑脱构造。在Kine3D-1中，这种可能性现在可以在2D和3D中用于与弯滑假说相对应的等厚线和非等厚线系列。如图5.

  
  图5 在褶皱区构造等厚线层

• 要在3D中构造等厚层，请使用Create Compatible Surface命令（Kine3D-1命令，Surface Tools菜单）。 要了解更多信息，请参阅Creating a Horizon Compatible with Flexural Slip Deformation Mode

• 如果厚度可变，则首先使用厚度创建一个属性。 不要忘记连接（使用属性模糊控制矢量链接）层面的各个部分以推断其之间的厚度。 然后，在同一命令中，选择厚度图而不要使用恒定值。

• 要以2D方式构造等厚层，要提取剖面，然后在Kine3D-1工具栏上单击Create Using Variable Thickness。 您可以在已知厚度的所有点上手动编辑厚度。 要了解更多信息，请Constructing an Isopach Layer on a Cross Section

三、 Cross Sections （剖面？）and Kine3D-1

• 当您在复杂区域中工作时，二维地震线仍然是主要数据，并且通常从建立剖面开始。 使用Kine3D-1，您可以根据实际数据集构建此剖面。 真实的数据集可能并不完整，但毕竟是真实的3D数据，因此数据的投影非常重要（例如所选剖面上的钻孔，倾角和曲面数据）。

• DEM和Dip存在于剖面视图（可通过MAP，Cross Section和Well Section附加组件获得）及3D中。 以2D显示的DEM是剖面和2D DEM的交集。 例如，您可以使用它来提取地震线上方的地形，而无需返回到另一个专用程序。

• 倾角是被投影过的。 这意味着2D视图中的倾角是非常明显的倾角，其影响区域是3D影响区域的交集。（？）

1. 剖面视图中的DEM和倾角

• 可以在剖面图查看Kine3D对象DEM和Dip。 与所有曲面一样，以2D显示的DEM是部面和2D DEM的交集。 您只能更改其图形样式。
• 倾角及其影响区域在剖面中相交。
• 您也可以通过点击Create Dip on Cross Section在剖面上创建明显的倾角。 您可以修改倾角，然后将其用于约束图层。 同样，通过使用垂直于剖面平面的扩展的默认值来创建对象（在3D空间中）。 要了解更多信息，请参阅Working with Dips on a Cross Section。
• 您可以通过单击 Create Using Dip Location and Angle 来在剖面中的点和倾角处创建层面。 要了解更多信息，请参阅“Create Horizons on a Cross Section from Point and Dip Values”。

2. 平衡剖面（Balanced Cross Sections）

如前所述，地质背景和流变学对变形模式有影响，对上下层面和断层几何也有影响。 这些关系在2D中可用于两种主要变形模式：简单剪切和弯滑作用。

• 绘制相似序列（简单剪切），使用Create Similar Fold
• 绘制等厚层（弯滑作用），使用Create Using Constant Thickness; 厚度值可以通过图形和/或给定的数值（通过使用Ctrl）进行约束。
• 绘制Series（系列）与弯滑作用类似，但厚度变化可通过几点厚度得知，使用Create Using Variable Thickness。
• 绘制系列（Series）与弯滑作用类似，但厚度变化由已知点的层面倾角定义，使用Create Using Dip Location。
• 绘制层面，但仅知道少数几个点及相应倾角，使用Create Using Dip Location and Angle。

四、使用Kine3D-1检查一致性

恢复有助于突出不一致性，您也可以直接在当前几何图形上看到许多不一致性。 Kine3D-1使您能够基于恢复原理检查初始解释的质量，而无需计算初始几何形状。

同样的，在3D中，在经历了相同地质历史的区域上，变形、缩短或延伸应该是相似的。
使您可以轻松测试一致性的值是：

• 形变
• 厚度变化
• 断层几何
• 断层活动
• 切断层面的断层
• 上下层面关系

1. 变形

在拉伸或压缩过程中，老的地层序列经历着相同的变形量。 这意味着，在有主要应变方向（常见的逆冲构造带，裂谷）的情况下，平行于该方向的伸长或缩短量大致是恒定的。另外，你可能很了解区域构造主应变方向，但具体到某个构造的主变形方向很可能是不连续的。使用Kine3D-1，您可以针对每个层面或构造计算其主要应变方向，然后计算给定方向（通常是最大方向）内变形的演变。

要计算主应变方向，请使用Around a Point command命令（Kine3D-1，Strain Analysis菜单）。 该程序计算所有方向的变形，并为每个层面保存两个矢量，分别对应于最大和最小应变的方向。 压缩表示为负值（给定值是缩短的百分比），而伸展表示为正。 要了解更多信息，请参阅Computing Deformation Around a Point。

要计算给定方向上的变形（沿某构造的走向），请使用Along a Direction command命令（Kine3D-1命令，“Strain Analysis”菜单）。 要了解更多信息，请参阅Computing Deformation Along a Direction。

要计算两点之间的缩短或延伸，请使用Between Two Point command命令（Kine3D-1命令，Strain Analysis menu菜单）。 要了解更多信息，请参阅Compute Deformation Between Two Points。 给定值是投影在曲面上的两个选定点之间的曲线距离，绝对长度和相对变化（比率）? 这些值会出现在视图中的消息中。

2. 厚度图和断层活动

如果在沉积一层层之后出现断层并滑动，则该层的厚度在上盘和下盘之间没有变化。 因此，通过研究厚度图和断层两侧之间的厚度变化，可以检验解释的一致性，并可以指示断层活动性。要计算厚度图，请使用Compute Thickness Map command命令（Kine3D-1命令，Thickness菜单）。 要了解更多信息，请参阅Computing a Thickness Map Between Two Horizons。