西藏阿里地区札达沉积盆地活动构造

野外初步调查结果表明,札达盆地不仅边界断裂存在较强烈的活动性,而且在盆地内部发现了较多的活动断层,同时还伴有大量的崩塌堆积。该调查结果为札达地区区域地壳稳定性的评价和青藏高原区域应力场的分析提供了宝贵的实际资料。     

辽西金—羊盆地西缘断裂演化历史研究

金－羊盆地西缘断裂是辽西一系列北东向逆冲推覆构造的典型代表,对金－羊盆地的形成演化和盆内沉积地层分布具有重要的控制作用,本文通过野外地质调查并结合有关资料,论述了该断裂的构造特征,演化历史和对其东侧金－羊盆地形成发展的控制作用。     

西藏阿里札达盆地地质构造的基本特征及其演化

通过对札达盆地及其周缘的野外地质调查和地层剖面的实测,确定了札达盆地的大地构造位置以及在喜马拉雅板块构造格局中的位置,并从基底构造、盆缘构造和盆内构造三个方面,论述了札达盆地的地质构造特征。从盆地类型、盆地的形成过程,对札达盆地的构造成因进行了探讨。尤其是札达盆地上新世—早更新世河湖相沉积中香孜组与古格组、古格组与托林组之间两个不整合面的发现,象泉运动与古格运动两次构造运动的确定,以及上新统褶皱的发现,为研究青藏高原喜马拉雅运动晚阶段(第Ⅲ幕)的表现形式及新近纪到第四纪时期高原隆升过程、方式等,提供了实际资料和重要依据。     

西藏札达盆地古格组剖面沉积环境演化特征

通过对西藏札达盆地古格组剖面的实际调查以及沉积物粒度、磁化率、碳酸盐等环境指标的分析,结合古地磁和ESR法测年资料,探讨了古格组4.4-2.74Ma的沉积环境变化。分析结果表明4.4Ma象泉运动以后,札达盆地沉积环境发生了显著变化,沉积环境由前期河流相沉积向湖相沉积转变。形成了厚度达500余米的古格组沉积,反映札达古湖沉积由滨湖-浅湖-半深湖-滨浅湖阶段的变化,即湖泊产生-发展-消亡的全过程。其发育过程与晚新生代以来高原隆升以及气候、环境变化密切相关。     

长江三峡工程构造应力场数值模拟

本文分别进行了长江三峡工程区域1/100万现今构造应力场有限元数值模拟和长江三峡工程库首区1/50万燕山期、新构造期和现今构造应力场演化规律模拟和分析。区域模拟结果表明:坝区不存在发生大于5级地震的构造应力场背景,库首区模拟结果表明:坝区不存在发生大于3级地震的构造应力场背景。     

青藏高原中段现今构造应力场的数值模拟

将地壳岩石看成粘性流体,对青藏高原中段进行了构造应力场和速度场的有限元模拟。模拟结果表明:青藏高原总体向北和向东位移,向北的位移速度是南部最大,由南向北逐渐减小;向东的位移速度以唐古拉断裂附近最大,南北两侧逐渐减小,形成"挤出"现象。最大主应力方向在南部以NNW向为主,北部以NNE向为主,总体为近SN向。将模拟结果与构造勘察、地震活动和GPS测量结果进行了对比,它们具有很好的一致性,良好地揭示了青藏高原构造活动规律、断层活动强度和东向位移的驱动机理,青藏高原现今活动是印度板块向北推挤和深部物质东流共同作用的结果。      

信阳地区现今构造应力场数值模拟

研究活动断裂的构造格架，以震源机制解和现今位移测量资料为基础，采用非连续介质有限元法，对信阳地区现今构造应力场进行了数据模拟。结果表明，信阳地区现今区域构造应力场的特征反映出沿北西向游河-赐儿山、龟山-凉亭活动断裂和北东向张湾-平桥、南湾-湾Si河港活动断裂的端部和拐点应力集中；信阳市燃气混气站场址处于构造应力平缓区，构造应力集中区离燃气混气站场址的距离均在7km以上。这一结果为信阳燃气混气气站工程的建设提供了现今构造应力场方面的依据。     

皮羌走滑断裂控制构造裂缝发育的力学机制模拟

在深入探讨皮羌走滑断裂对构造裂缝控制作用的基础上,应用ANSYS有限元方法,模拟区域差应力、走滑断裂宽度和走向等因素影响下构造裂缝分布发育的规律。模拟结果表明,构造裂缝带宽随区域差应力增大呈线性增大,随断裂带宽度增大呈线性减小,随断裂走向与区域差应力夹角增大呈线性减小;施加的区域差应力值是影响构造裂缝发育的主要因素。      

西藏札达盆地上新世托林组剖面环境变化记录

对西藏札达盆地上新世托林组的孢粉、沉积物粒度、磁化率、碳酸盐、易溶盐和ESR年代等测试数据的综合分析,得到5.40~4.40 Ma时期环境变化的丰富信息.5.24~4.72 Ma时期,气候温凉干旱,属于针阔叶疏林草原环境特征;4.72~4.67 Ma时期,河流水量增多,气候湿润,孢粉组合表现出温带森林草原环境特征;4.67~4.40 Ma时期,气候进一步向温暖湿润方向发展,属于暖温带针阔叶混交林环境特征.     

札达盆地碎屑裂变径迹揭示的盆山耦合过程

札达盆地是中新世9.5 Ma以来发育的新生代沉积盆地.沉积厚度、砾石成分和古流向分析显示札达盆地新生代沉积的物源主要来自盆地北部的阿伊拉日居山系.札达盆地系列样品碎屑锆石裂变径迹年龄结构显示存在两个明显的峰值年龄区间, 分别为12.6~15.3 Ma(P1峰值年龄)与19.8~22.2 Ma(P2峰值年龄).锆石裂变径迹年龄的滞后时间(lag time)与沉积时代对比分析显示, P1和P2峰值年龄为快速冷却事件的静态峰, 与北部阿伊拉日居地区基岩U-Pb年代研究揭示的热事件时间具有良好的可对比性.因此, 札达盆地碎屑裂变径迹年龄两个峰值年龄区间记录了源区阿伊拉日居的两次构造事件, 可能对应于喀喇昆仑断裂在中新世的两次强烈的构造活动.综合碎屑锆石、磷灰石裂变径迹年龄信息, 估算源区在32.6~9.5 Ma之间的平均冷却速率是15.4 ℃/Ma, 上新世末期—第四纪(3.6~1.4 Ma)之间再次发生了一次快速的隆升剥露事件.札达盆地中新生代沉积地层碎屑裂变径迹热年代学结构与喀喇昆仑断裂东南段阿伊拉日居的热事件年龄格局吻合, 从碎屑裂变径迹年代学角度揭示了造山带地区的盆山耦合过程.      

构造应力场边界载荷反演的有限元逆逼近法

构造应力场问题的边界条件、加载方式是地应力场分析的难题,由于构造运动未知和地质构造复杂,无法直接求解。边界力反演是进行构造应力场研究的重要手段。从弹性力学基本方程出发,针对油气储层地应力场反问题,结合对区域构造应力场认识,利用阻尼最小二乘法建立了应力场反演的约束模型,提出了一种用于反演构造应力场边界力的反分析方法,该方法根据部分实测点的应力值进行边界力反演,并与有限元方法和有限差分法相结合,以边界力为参量逼近目标函数。根据研究区少量地应力实测资料采用该方法进行最优化计算,使得计算应力场与实测应力达到最优拟合,以弥补目前的回归反演方法和边界载荷调整法的不足来提高计算精度。算例表明了该方法的有效性,可用于解决构造应力场边界力的反演问题。     

红透山铜矿区F8断层构造应力场的有限元数值模拟

针对断层对周围岩石地层影响的问题,本文提出了一种有限元算法计算模拟该断层对周围地层产生的应力场和位移场。首先,根据最大主应力、中间主应力和最小主应力来研究正断层、逆断层以及走滑断层的应力状态;其次,基于弹性力学相关理论研究应力—应变关系,采用线性四面体单元有限元分析方法进行算法实现;最后,在考虑到断层两侧岩体的物理性质(弹性模量和泊松比)、断层几何形态以及边界条件等情况下,应用有限元法模拟正断层、逆断层以及走滑断层在层状岩体中产生的应力场和位移场。以红透山铜矿区F₈断层为例,通过地质勘探获得的资料判别该断层性质及其周围地层属性,使用本文构建的有限元算法模拟了该断层对周围地层产生的应力场和位移场。     

开滦矿区吕家坨矿现今构造应力场的三维有限元数值模拟

本文在前人对吕家坨矿进行矿井构造、水文地质、巷道变形等研究的基础上，结合该地区的震源机制解及有关的应力实测值，对矿区现今构造应力场进行了三维数值模拟，并对模拟结果进行了线性回归分析，得到了与现实较为符合的结论，为更合理的巷道布置和更经济而安全的巷道支护提供依据。     

西藏阿里札达盆地上新世—早更新世河湖相沉积中两个不整合面的发现及意义

通过札达盆地河湖相地层的野外实测剖面和地质调查,结合前人资料,根据沉积岩性、不整合面、所含化石、固结程度和岩相变化,初步将这套水平产出、原顶底及接触关系不明的新近纪上新世—第四纪早更新世河湖相地层,划分为1个群、3个组、2次构造运动(不整合)。从新到老为下更新统香孜组(Qp1x)和上新统古格群(N2gg),其中后者又细分为上新统札达组(N22z)和上新统托林组(N12t)。河湖相沉积中香孜组与札达组、札达组与托林组之间2个不整合面的发现和象泉运动与古格运动2次构造运动的确定,为研究青藏高原隆升过程、该区新近纪以来湖泊与河流演化、气候变化、古地理变迁和环境演化,以及新近系、第四系地层划分等提供了新资料。     

西藏阿里札达盆地的“翘板式”形成机制

西藏阿里札达地区基本构造格架是由-系列褶皱、断裂、岩浆岩带和动力变质带组成的一套北西向构造系统，起源于晚侏罗世以来印度-欧亚板块俯冲-碰撞和陆内会聚作用。按照板块运动时间顺序，可区分出早、晚两阶段构造组合。早阶段构造组合与板块俯冲-碰撞有关，形成缝合带-陆缘弧系统；晚阶段构造组合与陆内会聚有关，形成基底断块系统。札达盆地与高喜马拉雅断块隆起存在盆-山耦合关系，藏南谷地基底断块的翘板式运动是形成盆地的主要控制因素。     

大安山矿后槽构造应力场数值模拟研究

应用ANSYS软件模拟了大安山矿后槽区域构造应力场,数值模拟结果显示,后槽区域最大主应力为水平应力;断层、煤层的变化对整个后槽区域的应力分布有较大影响。这为后槽区域的巷道布置和采煤方法的选择提供了理论依据。     

西藏阿里札达盆地上新世—早更新世河湖相地层年代学研究

通过对西藏阿里札达盆地河湖相地层实测剖面中的古地磁、ESR样品的测试分析,确定了札达盆地新近纪上新世—第四纪早更新世沉积地层的时间序列。测试结果表明:从剖面自下而上所做的古地磁测年数据为5.41～1.60Ma;而ESR测年数据为5.4～1.36Ma,两者大体吻合。根据古地磁、ESR测年结果,可将该套河湖相地层的时序划分为:上新世托林组(N21t)的形成时间为5.41～4.20Ma、上新世古格组(N22g)为4.20～2.57Ma、早更新世香孜组(Qp1-1x)为2.57～1.36Ma。为青藏高原新近纪上新世—第四纪早更新世地层时间序列标尺的建立,以及上新世、早更新世河湖相地层的划分与对比提供了重要依据。     

西藏阿里札达盆地上新世-早更新世河湖相地层层序地层分析

根据札达盆地河湖相剖面地层岩性、粒度、沉积构造、古生物等反映的沉积岩相,以及不整合面等沉积特征,可将札达盆地上新世—早更新世河湖相地层,初步划分为两个三级层序(Ⅰ、Ⅱ)。层序Ⅰ代表上新统地层层序,并进一步区分出退积准层序组和进积准层序组。对应上新世湖相沉积由低位体系域—湖泊扩张体系域—湖泊收缩体系域的演化,反映湖泊由源区水系冲积亚相—滨湖三角洲亚相—滨浅湖亚相—半深湖亚相—滨浅湖亚相的湖泊,由扩张到萎缩的一个完整的发展演化旋回。层序II代表下更新统地层层序,反映一个盆地受构造和气候(冰期—间冰期)双重控制的夭折型冰湖形成演化的由冰水冲积相到冰湖沉积相的不完整沉积旋回,为青藏高原新近系上新统与第四系的研究与划分提供了重要依据。