雅砻江锦屏一级水电站左岸深部裂缝成因机制探讨

雅砻江锦屏一级水电站普斯罗沟坝址左岸山体内存在大量深部裂缝,它们不仅发育于坡向与岩层倾向相反的左岸,而且发育在卸荷带以内数十米至上百米处,远远超出常规意义的边坡岩体卸荷带分布范围。通过深入分析发育在深部裂缝内部纤维状方解石脉所反映的动力学、运动学意义,断层充填物的年代学特征,并结合区内河谷阶地演化,首次提出并论证了深部裂缝不是地震的产物,也不是边坡卸荷的结果,而是构造运动长时间脉动拉张作用下形成的。     

秦岭甘湫池花岗岩质崩塌振动台试验研究

地震诱发山体崩塌常形成巨大的灾害,特定地形地质条件下山体地震动力响应特性及破坏机制研究是工程地质的重要难题。本文以秦岭地区具代表性的翠华山甘湫池花岗岩崩塌为研究对象,制作有效反映花岗岩工程地质结构的试验模型,开展大型振动台试验,研究山体地震动力响应规律和崩塌变形破坏机制。试验发现,边坡内部加速度放大系数随激振强度的增加呈现出显著的三阶段变化趋势;水平加速度响应呈现出随高程的增加而单调增大的特征,而竖直加速度响应随着高程的增加出现先增加后减小再增加的波动变化特征;边坡的固有频率变化曲线可以分为3个阶段,整体呈现下降的趋势,表明边坡动力特性发生变化;破坏后的边坡可以分为2个区域:后缘启动区和崩塌堆积区。边坡在地震激振作用下的破坏过程为地震波激振输入→坡体后缘形成拉张裂缝→裂缝向下扩展贯通→不稳定坡体滑动→堆积坡脚。反演了山体破坏的4个阶段:振动致裂阶段、高速启动阶段、撞击减速阶段和堆积阶段,结果与现场工程地质调查分析十分一致。研究翠华山甘湫池花岗岩崩塌的发育特征、成因机理和演化过程,研究成果对揭示秦岭北缘乃至秦岭地区崩塌形成机制、发育规律和灾害有效防控、地质遗迹开发和保护具有重要意义。     

山东灵山岛莱阳群水下非构造裂缝特征及意义

收缩裂缝在前寒武纪到显生宙各个地质时代都有发现,其成因一直存在争议。作者在灵山岛莱阳群泥岩和砂岩中都发现了大量的非构造裂缝,除了收缩裂缝外还有应力脆性裂缝和混合裂缝。这些裂缝通常在单层内发育,极少量延伸到邻层,具有多形态、多尺度、多充填方式、多期次和多级别的特征,与干燥泥裂和后期构造裂缝区别明显,结合地层中无暴露标志,认为是在水下环境形成。总结水下裂缝的关键特征并对比Pratt提出的地震收缩裂缝特征,推测灵山岛裂缝亦是地震触发而形成。灵山岛已经识别出了大量地震成因的软沉积变形构造,证明当时本区域地震活动频繁,具有裂缝地震成因的要素。前人总结收缩裂缝特点发现裂陷盆地明显多于被动大陆边缘挤压盆地,作者认为收缩裂缝在裂陷盆地拉张环境下容易形成和保存。灵山岛裂缝解释为水下环境地震成因具有更多的地质意义:可以解决沉积时水体深度问题;记录了古地震能量与频次,有效反映古地震的节律;是灵山岛莱阳群属于裂陷盆地沉积的有利证据。     

东濮凹陷三叠系砂岩储层构造裂缝特征及形成期次

根据露头、 岩心、 薄片、 古地磁、 成像测井、 岩石力学实验等资料;对东濮凹陷北部三叠系砂岩储层构造裂缝特征及形成期次进行分析。东濮凹陷三叠系砂岩储层主要发育北北东、 北东和近东西向3组高角度构造裂缝;裂缝走向近于平行或垂直主断层;倾向为北西和南东。二马营组裂缝较为发育;和尚沟组和刘家沟组裂缝相对不发育。储层裂缝为3期;分别为燕山早期的北西向扩张裂缝和北北西、 北西西向剪切裂缝;燕山晚期形成北东向拉张裂缝;喜马拉雅期形成北北东、 北东向拉张裂缝、 北北东向剪切裂缝和东西向扩张裂缝。古、 今构造应力场和岩石力学性质的各向异性分析表明;现今构造应力场最大水平主应力和岩石抗压强度的各向异性均影响燕山早期北西向裂缝的张开度及有效性。储层裂缝表现为两期;分别为燕山晚期的北东向拉张裂缝、 喜马拉雅期的北北东、 北东向拉张裂缝;北北东向剪切裂缝和东西向扩张裂缝。研究结果阐明了东濮凹陷北部三叠系砂岩储层构造裂缝特征及发育规律。     

基于正演模拟的车排子地区石炭系裂缝响应特征研究

车排子地区石炭系裂缝性油气藏富集,为了更好地预测裂缝发育区带,需要使用正演模拟的手段分析不同情况下裂缝地质体的地震响应特征。首先简述了交错网格有限差分数值模拟的原理,其次根据工区实际地震剖面和油藏剖面,建立裂缝模型对比裂缝发育区、裂缝中等发育区以及非裂缝发育区的响应特征,最后结合实际工区从地震剖面反射特征、地震多属性分析以及关联维属性分析对比了裂缝发育区和裂缝欠发育区的特征。     

玉树震区地质灾害分布规律与发育特征

2010年4月14日7时49分,青海省玉树县发生MS7.1级地震。玉树地震不仅造成大量房屋破坏与人员伤亡,同时引发了大量的崩塌、滑坡和山体裂缝,并且形成了大量的诸如泥石流、碎屑流等链生灾害隐患,造成玉树震区地质灾害分布规律与发育特征发生显著改变。通过现场调查与数据统计,对地震前后地质灾害分布规律与发育特征进行分析、研究。结果表明: 玉树震区震前地质灾害呈零星点状分布,以泥石流、不稳定斜坡为主要地质灾害类型,规模以小型为主,形成时间主要集中于每年的5～7月。震后,玉树震区地质灾害数量显著增加,在宏观震中结古镇主震断裂穿越的巴曲两岸与结古镇北部山区以及扎曲南部山区,沿主震断裂呈面状集中分布,距离主震断裂较远或远离宏观震中的区域呈零星点状分布。地质灾害受玉树主震断裂控制明显,并受坡型、坡高与坡度的控制; 地质灾害主要分布于距主震断裂2km以内的北盘区域,在坡型上主要分布于凸型与直线型坡,高程为3800～4000m内,坡度在25～40范围内,且以30～35范围内地质灾害最为发育; 地震造成山体地表裂缝所形成的地质灾害隐患比较突出,大中型规模的地质灾害数量明显增加,危害程度显著增高; 汛期地质灾害发育更加集中,并加剧冻融期地质灾害的孕育。     

青海门源M6.9级地震地表破裂特征及区域地震活动趋势分析

据中国地震台网正式测定,2022年1月8日1时45分青海海北州门源县发生6.9级地震,震源深度10 km。此次地震是2016年门源M6.4级地震之后冷龙岭地区再次发生强震活动。此次地震的宏观震中位于距门源县城浩门镇西北50 km的冷龙岭硫磺沟地区,并在硫磺沟—大西沟一带形成规模大且连续性较好的地表破裂。地表调查显示,同震地表破裂的总长度约为23km,整体走向N40°～85°W,地表破裂主要由雁列的地震鼓包、张裂缝、剪切裂缝等形式组合而成,而且地表伴生了较多规模不等的滑坡、崩塌等次生地质灾害。根据地表破裂的规模、走向及破裂特点等,可将其分为3段：东段（硫磺沟段）,长约10 km,走向N40°～60°W,破裂规模较小,以伴有重力作用的拉张裂缝为主;中段（道沟段）,长约9 km,走向N70°W,破裂规模较大,以发育规模较大的地震鼓包和剪切裂缝为主,而且左旋位移较大;西段（大西沟段）,长约4 km,走向N85°W,此段规模最小,以雁列的拉张裂缝为主。其中—东段一起组成了该破裂带的东支,而西段构成了西支,两者都具有明显的左旋走滑特征,并自东向西破裂整体呈左阶展布,在G227国道以东形成了具有拉张...     

多期构造裂缝发育充填特征及其主控因素——以济阳坳陷平南潜山为例

构造裂缝是下古生界碳酸盐岩储层中最重要的储集空间类型之一。以济阳坳陷平南下古生界潜山为研究对象，利用岩芯观察统计、元素地球化学、矿物学、岩芯常规分析等多种技术方法，分析了构造裂缝发育特征，阐明了构造裂缝发育期次与充填特征以及构造裂缝发育主控因素。研究结果表明:受不同时期、不同性质、不同方向构造应力场控制，研究区下古生界碳酸盐岩中发育形成期次、走向、充填时期、充填程度等具有明显差异的3组构造裂缝，分别为印支期南北向挤压形成的近东西向早期全充填构造裂缝、燕山期北北东—南南西向拉张形成的北西—南东向晚期部分全充填构造裂缝、喜山期北西—南东向拉张形成的北东—南西向晚期部分全充填的构造裂缝。构造裂缝发育程度主要受控于碳酸盐岩岩性、层厚2个内因与距断层距离1个外因等3个因素。     

高原季节性冻土区砂土液化探讨——以阿克陶MS6.7地震为例

2016年11月25日新疆阿克陶县木吉乡发生MS6.7地震,发震构造为公格尔山拉张系北端的木吉断裂,断裂总长度超过100 km,以右旋走滑为主兼有一定的拉张分量。文章在对震区进行了初步的地震地质灾害调查,总结砂土液化和地裂缝在高原季节性冻土地区的分布及发育特点的基础上,发现:1)在研究区Ⅰ维日麻村的砂土液化主要沿原有泉眼或沿地裂缝发育,沿泉眼形成的砂土液化其喷砂锥的覆盖面积达36.1 m2,占总液化面积的60%,研究区Ⅱ布拉克村的砂土液化则主要是沿草甸的根系喷出,在地表形成大面积的最新涌水结冻特征;2)对研究区Ⅱ布拉克村地裂缝的深度进行统计,反演出区域冻土层厚度,结合探槽揭露的地层剖面,推断冻土层发生大面积地裂缝是因为地震引起冻土层下部融土层发生砂土液化导致土层变形失稳,从而使冻土层发生形变产生一系列规律性的地裂缝。     

强震作用下山体崩塌破坏有限元分析

基于汶川大地震下,山体边坡发生大规模塌滑等地质灾害的现状,为了深入研究山体在强震动力作用下进入非线性状态并开裂破坏的力学机理,通过理论研究从拉张破裂的角度对山体崩塌机制进行分析,并给出拉张判据。用有限元开发程序对山体边坡在强震动力作用下拉张破坏进行数值模拟,并与振动平台相似材料实验下的监测结果对比分析。表明,强震荷载激励下,岩石第一主（拉）应力极易达到其抗拉强度,则岩体优先发生拉张破裂。在强震动力作用过程中,拉张破裂不断积累,即在松动区的松散程度和松散范围不断增大,形成山体塌滑趋势。揭示了山体边坡从连续介质状态开始崩塌破裂的发生机制,为后续进行复杂的山体破坏力学研究提供依据。     

汶川大地震诱发地质灾害主要类型与特征研究

“5．12”汶川大地震诱发了数以万计的次生地质灾害,对灾区人民生命财产安全构成严重威胁,并成为影响灾区灾后恢复重建的重要因素之一。本文在对汶川I地震区地质灾害进行大量现场调查的基础上,结合室内分析模拟,对汶川地震诱发的滑坡、崩塌、不稳定斜坡（震裂山体）和泥石流等主要次生地质灾害的主要类型及特征进行了较系统地分析研究。结果表明,强震诱发滑坡灾害发生特点与岩性结构和地形条件有较明显的关系,在硬岩、软岩和松散堆积物分布区,滑坡的启动、运动和停积形式有较大的差别,但总体上都具有高速、高动能、强大动力等特征。强震诱发的崩塌主要包括高位大型崩塌;小规模块石崩落、抛射;崩塌诱发大规模滑坡3类。强震条件下大多数崩塌都表现出一定的水平抛射特征。强烈的地震动力使极震区众多山体大范围震裂松动,形成了大量震裂山体。这些震裂山体的地表裂缝具体又可细分为断裂裂缝、震裂裂缝和滑裂裂缝3类。汶川地震形成了巨量泥石流物源,再加上震后泥石流爆发的临界降雨量大大降低,其启动和运动方式发生明显改变,在今后数年内,泥石流将是影响灾区恢复重建的最大地质灾害隐患,应高度重视,采取切实有效措施加以防范。     

青海玉树M_S7.1级地震地质灾害主要特征

2010年4月14日7时49分,青海省玉树县发生MS7.1级地震。玉树地震产生较连续的地表破裂和大量房屋破坏,并诱发了滑坡、崩塌和震裂山体。此外,地震诱发的砂土液化、水渠溃决等加剧了局部山体地质灾害。通过现场调查和地震前后玉树县地质灾害发育状况,简要阐述了地震地质灾害的主要发育特征,包括震后地质灾害数量明显增加、地震地质灾害分布受活动断裂控制、低位滑坡为主、地质灾害链生效应显著等,并对灾后重建过程中的地质灾害防治提出了建议。     

川黔线裁缝岩滑坡灾害的基本特征与初步研究

川黔线铁路K119段裁缝岩处发生大型红层岩质滑坡,造成巨大经济损失。为保障既有铁路线运营安全,本文在对滑坡工程地质特征进行调查的基础上采用遥感解译及3DEC数值模拟的手段,讨论了该红层滑坡对铁路工程的影响及其形成演化机理。研究结果表明:(1)在自重应力的牵引作用下,岩层间的非协调变形产生拉张裂缝,降雨入渗张拉裂缝,使滑带泥化软化,并最终诱发裁缝岩滑坡失稳破坏。(2)在滑带处于饱和状态时,该红层滑坡将再次失稳堆积于綦江河上并形成滑坡坝,对铁路工程造成较大威胁。     

云南省保山卫生学校3号楼东侧滑坡成因研究及防治措施

受2004年10月19日发生的地震的影响,云南省保山卫生学校3号楼东侧处的老滑坡复活变形,楼后庭院平台上产生多条拉张裂缝。在分析滑坡特征和成因后,采取了抗滑支挡结合排水护坡的处治方案,处治效果较好。     

碳酸盐岩高角度裂缝油气藏表现特征研究

碳酸盐岩油气藏是重要的油气藏类型,该类油气主要以裂缝为储集空间,对于这类油气藏裂缝特征认识是寻找有利油气藏的关键,但对于裂缝在地震剖面上的表现特征目前认识并不清楚,影响了对这类油气藏的发现。针对裂缝油气藏地震特征认识不足的问题,以正演模拟作为手段,基于随机介质模型生成两种高角度裂缝,采用高分辨采样技术及波动方程成像技术来开展高角度裂缝表现特征研究。研究表明,在叠加剖面上,裂缝发育会导致形成大量的绕射现象;在偏移剖面上,对于垂直的高角度裂缝发育储层,有裂缝的地方表现为面条状,垂直方向裂缝越多面条就越多,反之越少,而对于70°的高角度裂缝发育储层,裂缝发育的地方会表现为具有不同倾角的蝌蚪状,在高频剖面上蝌蚪状倾角总体与实际裂缝倾角倾向一致,总体表现为左倾特征,说明高频剖面更有利于裂缝特征的表现。     

川藏铁路交通廊道某大型古滑坡成因及失稳模式分析

川藏铁路沿线地形地貌复杂,构造活动强烈,地质灾害频发,其中古滑坡复活问题是威胁川藏铁路建设和运营的严重隐患之一。位于四川康定市的某古滑坡体,距原规划的川藏铁路大桥仅100 m,通过工程地质测绘和钻孔勘探,分析该古滑坡的发育特征与成因机制;并利用二维有限元软件,对古滑坡可能的失稳模式进行预测。结果显示:古滑坡边界清晰,滑坡体积约118万m ³,主要沿基覆界面滑动,局部变形破坏强烈;发育多级拉张裂缝;天然工况与降雨工况下处于稳定状态,地震工况下处于不稳定状态;潜在破坏部位为边坡中部碎石土堆积体后缘,滑动面即沿着碎石土与全风化岩体的接触面,一旦复活将严重威胁铁路大桥的运营与安全。     

伊通盆地岔路河断陷西北缘断裂带构造特征研究

岔路河断陷是伊通盆地的一个二级构造单元,其西北缘断裂带是断陷的主控断裂,早始新世以来开始拉张,控制了最大厚度达五六千米厚的第三系地层沉积。但西北缘断裂带结构复杂,经历了挤压和拉张的多次转换,挤压较弱的地方能在露头和地震剖面上看到边界正断层,而挤压强的地方西北缘发育多条具有叠式特征的逆断层,地震剖面显示挤压应力主要来源于大黑山的隆起。结合地震资料和地层埋藏史等资料,可将西北缘断裂带的演化划分为6个阶段：①双阳-奢岭期拉张阶段;②奢岭期末挤压阶段;③永吉期拉张阶段;④永吉期末挤压阶段;⑤万昌-齐家期拉张阶段;⑥晚第三纪以来的挤压阶段。     

塔里木盆地塔中北坡走滑断裂特征与奥陶系油气勘探

通过二维、三维地震资料解释与构造解析,明确了塔里木盆地塔中北坡发育多条北东向、北东东向走滑断裂带,在平面和剖面上识别出了6种走滑断裂活动的标志。研究表明,塔中北坡走滑断裂在剖面上呈直立断层、花状构造,北东向走滑断裂下部表现为明显挤压隆升,而上部则表现为继承性张扭负花状构造,具有"下拱上掉"的特征,表明了断裂的多期走滑活动。总体上可划分为中奥陶世末—志留纪压扭走滑断层、晚泥盆世—早石炭世张扭走滑断层和晚二叠世末逆冲断层三期,它们在空间上相互叠置。研究认为走滑断裂的变形强度控制了奥陶系裂缝及缝洞型储层发育范围,走滑断裂的分段性对优质缝洞型储层发育具有较强的控制作用。提出了在变形强度大的裂缝发育区、走滑断裂拉张部位的断洼区,以及受后期张扭走滑断裂叠加改造的断槽部位的串珠状地震反射异常体发育区,是下步寻找天然气规模储量的有利勘探方向。     

南海南部陆缘礼乐盆地新生代的构造—沉积特征及伸展机制: 来自NH973-2多道地震测线的证据

针对“973”项目中“南海大陆边缘动力学与油气资源潜力”这一研究课题, 对在南海南部陆缘礼乐盆地采集的NH973-2测线进行了研究.对地震剖面的解释共划分出6个层序界面, 将地层划分为4个构造沉积单元.根据地震解释, 对不同时期断层的水平断距进行了测量及分析, 获取了与脆性拉张相关的伸展信息: 研究区的拉张作用可以分为2期, 主要的拉张作用发生在大陆裂谷阶段(古近纪), 形成了一系列的地堑—半地堑以及翘倾断块; 第2期拉张作用的时期为晚渐新世—早中新世, 断层活动强度明显变弱.在南海南部陆缘广泛发育了碳酸盐沉积, 其发育的时代和南海的海底扩张时期一致.对穿越礼乐滩区地震剖面伸展特征的分析表明, 根据断层水平断距获得脆性伸展因子与根据重力反演获得的全地壳伸展因子之间存在差异, 表明研究区的拉张在纵向上并非是均一的, 新生代的拉张经历了深度决定拉张模式.      

2017年8月28日贵州纳雍县张家湾镇普洒村崩塌特征与成因机理研究

2017年8月28日10时30分许,贵州省纳雍县张家湾镇普洒村后山约49.1×104 m3的山体发生高位崩塌,高速运动的碎屑物质沿途铲刮坡面原有松散崩滑堆积物,最终形成体积约为82.3×104 m3的堆积体,摧毁坡脚的普洒村大树脚组和桥边组居民区,造成26人遇难,9人失踪。通过对灾害发生现场进行详细的地质调查,本文综合运用无人机航拍、地面合成孔径雷达监测等技术手段,对普洒村崩塌体特征进行了详细描述,初步阐述了崩塌发生的动力学过程和成因机理,并对周边受崩塌体失稳影响而产生的欠稳定区岩体特征的危险性进行了分析评价。初步研究结果认为,崩塌源区岩体在下部巷道采煤的影响下产生拉张裂缝,之后在长期重力作用下,山体开始变形、破碎,最终整体失稳破坏。崩塌体从小规模掉块开始到整体失稳破坏、远程运动,直至最终停积,整个过程用时约7分21秒,其中主崩塌体失稳用时约26 s,远程运动距离约788 m,是一处典型的高位崩塌-碎屑流。深入研究普洒村崩塌的形成过程和成灾机理,对我国西南山区存在的与普洒村崩塌体类似条件的灾害隐患点的减灾防灾工作,具有重要的指导意义。