京西地质构造对矿井动力灾害的影响

研究京西(燕山西段及北京西山地区)区域地质构造及其演化对煤层的赋存控制作用,对揭示京西煤矿矿井动力灾害发生的动力学背景具有重要意义。从京西煤田内矿井动力灾害发生的区域构造背景入手,结合构造应力场分布特征,利用地质动力区划构造凹地反差强度评价方法,对具备发生动力灾害条件的矿井给出量化评价指标。通过分析确定,京西煤田开采矿井具备发生矿井动力灾害的动力环境,这对指导矿井安全开采具有现实意义。      

断裂活动与矿山地质动力灾害研究

根据岩石圈动力学^[1]的基本原理，阐述了冲击地压、瓦斯突出等矿山地质动力现象显现与区域断裂活动的相关性以及活断裂活动与矿区动力现象显现特征间的关系等问题。结合北票矿区地质动力区划研究成果，介绍了用断裂活性评估确定矿山地质动力现象显现与断裂活动相关度大小的方法，分析了北票矿区断裂活动及矿山地质动力现象显现规律及其两者之间的关系，展示了矿山地质动力灾害区域预测与防治工作的岩石圈动力学方法。     

矿井地质动力环境评价方法与冲击地压矿井类型划分研究

冲击地压等矿井动力灾害的发生受多因素影响,是自然地质动力环境条件和开采工程扰动条件耦合作用的结果。冲击地压发生的时间、空间、强度等特征与矿井所处区域地质动力环境有关,由于不同煤田、不同矿区、不同矿井所处的区域地质动力环境存在差异性,致使有些煤矿不具备发生冲击地压的地质动力环境条件,而有些煤矿发生冲击地压的类型也不同。提出矿井地质动力环境评价方法,并构建评价指标体系。在地质动力环境研究中,主要考虑自然地质条件下外部地质体的动力作用对冲击地压的影响效应,确定构造凹地反差强度、矿井区域断块构造运动、断裂构造、构造应力、开采深度、上覆岩层结构特征、本区及邻区判据条件等影响因素为评价指标,根据各因素对矿井的影响程度情况,给出每个因素的不同量化评价值。综合量化评价结果,判定矿井是否具有发生冲击地压的地质动力环境：(1)当综合评价指标值n为0～0.25,表明矿井不具备冲击地压发生的地质动力环境;(2)当综合评价指标值n为>0.25～0.50,矿井具有弱冲击地压发生的地质动力环境;(3)当综合评价指标值n为>0.50～0.75,矿井具有中等冲击地压发生的地质动力环境;(4)当综合评价指标值...     

深井开采地质灾害及矿山地震研究

矿山地震，又称为“矿震”，是深井开采中的地质灾害。它具有震源浅，震级小，烈度大，破坏性强等特点。文章基于地球动力区划的理论和方法，以北票台吉矿的实际研究资料为例，对地质动力引起的矿山灾害及矿震的发生规律进行了研究。认为“矿震”的发生是受区域构造应力场的影响，与地下采矿活动密切相关的一种地质动力突变现象，一般发生在地质构造比较复杂、断裂新活动比较显著的地区。文中还讨论了矿山地质动力的作用特征、井下活动断裂的变形与错动规律和对岩层与地表移动的影响。研究了“矿震”的震源机制、断裂错动及其与构造应力场和区域地方震之间的关系。     

构造古地理重建与动力地形

摘要：构造古地理是研究地质历史时期的构造过程和自然地理演化的科学。大数据时代的计算能力和效率的迅速提高及地球动力学模拟技术的发展,要求古地理研究应建立在全球板块构造背景下,重建“深时”、原位、原型的活动古地理。本文在综合分析国际、国内关于GPlates和CitcomS的地球动力学模拟软件平台的研究成果基础上,系统阐述了板块构造古地理重建思路、内容和方法,残余地形(动力地形)的分离技术、动力地形与板块俯冲、深部地幔流动的动力成因关系;介绍了利用地表动力地形等古地理资料进行约束,揭示板块运动过程、地幔动力学过程研究思路、方法;提出了古地理重建和地球动力学研究中应遵循的“定时、定位、定向和定型”的原则。将全球板块构造古地理模型(GPlates)与基于物理特性的地幔和岩石圈有限元模型(CitcomS)相结合,将动力地形与地幔活动过程研究相结合,对揭示4-D地球动力学具有重要理论意义。     

华北及其邻区块体转动模式和动力来源

块体的转动是地壳中重要的构造运动形式。根据地质、地球物理和地震活动性等资料，可将华北及其邻区划分为３个亚板块，华北亚板块可进一步细分为多个级块体，这些不同级别的块体或多或少都显示出一定的刚体特性。根据地质构造、地震和古地磁测量等资料，详细地论细地论述了不同级块体的转动问题，即华北及其邻区的黑龙江、华北和华南等３个近东西向亚板块自老第三纪以来相对于新疆地区顺时针转动了１．６°～３．５°；华北亚板块内     

矿山地质动力灾害的发生机理与控制途径分析

论文主要针对我国煤矿开采引起的矿山地质动力灾害,如冲击地压、矿震、地表塌陷等,结合山东省新汶矿区、辽宁省抚顺矿区、北票矿区的实际情况,分析了导致这些灾害发生的原因及机理,从改变采矿活动等角度阐述了控制这些地质动力灾害的技术途径.     

山西长平矿保护层掘进工作面动力破坏机制及防治技术

以长平矿保护层掘进工作面动力显现为工程背景,通过保护层掘进工作面动力现象发生过程分析,结合现场调研和瓦斯参数测定,分析确定长平矿保护层掘进工作面前方赋存的DX19陷落柱是工作面破坏的根本原因。揭示了陷落柱为掘进工作面发生煤体压出破坏提供了能量基础和物质来源的机制。提出了掘进工作面防治矿井动力灾害的"预测+解危+动力灾害识别培训"的综合防治措施,研究成果可为类似条件矿井动力灾害的预测和防治提供借鉴。     

板块聚合活动带及其研究

板块构造观的中心思想是；全球构造和地壳演化由岩石圈板块相互作用而引起，不存在构造作用的全球共同时空性。大陆造山带是古板块构造研究的重要区域，研究时应首先区别出稳定和活动两类不同的地壳构造类型，分别针对其特点进行侧重不同的研究。板块聚合活动带的重点问题是：（１）识别和研究夹杂其中的构造块体；（２）区分和恢复次级聚合活动带；（３）复原次级聚合活动带中不同性质地质体的原始状态。板块聚合活动带研究是从其组成的物质基础（沉积、岩浆建造）和变形动力学着手，综合生物古地理、大陆边缘沉积学、古地磁、地球物理等学科的成果，总结构造演化规律，建立具体板块聚合活动带的地质演化模式。     

地质动力区划中断裂活动性的模糊综合评判

地质构造尤其是活动断裂控制着动力现象的区域性分布,然而活动断裂与矿井动力现象的关系并不是绝对和完全的。对断裂活动性进行评价,确定断裂的动力活动强度,是进行动力现象的预测与预防的重要内容之一。文章通过分析活动断裂的特征及其对矿区原地应力场的影响,提出了既具有代表性又容易获取的适合多尺度断裂活动性评价的5个主要指标,即活动断裂两侧断块的高程差、活动断裂长度、活动断裂走向与最大主应力的夹角、活动断裂走向与最大剪应力的夹角及断裂地震综合指标。利用模糊数学方法,建立了断裂活动性评价的模糊综合评判模型,确定了隶属函数,并通过层次分析法确定了各个指标的权重,最终获得了断裂活动性的模糊综合评判结果。将该方法应用于新汶矿区协庄矿,结果显示冲击地压多发生于具有强活动性的断裂附近。表明文章建立的评判模型能够较好地对断裂活动性进行分级。文章提出的模糊综合评判方法,改进了地质动力区划中断裂活动性评价方法,提高了评价结果的准确性及合理性。     

对中国大陆构造格架的讨论

大陆动力学的理论与研究开启了人们一个新的思路:在确认中国大陆构造格架、划分构造单元时,除了前寒武纪基底、南华-印支期生物地层格架以外,不能不考虑中-新生代以来重大的陆内变形事件所产生的陆内变形(大型走滑断裂、推覆构造、挤出构造)对印支与前印支期所形成大陆构造格架大幅度的改造,因此对前印支期构造单元的性质需要通过构造复位来重新认识.通过构造复位认为:阿拉善、中祁连-柴达木、北羌塘等微陆块和塔里木板块是一个整体的克拉通--西域板块,不存在整体的昆(仑)-祁(连)-秦(岭)海洋板块,早古生代满加尔-北祁连坳拉槽-小洋盆和晚古生代东昆仑-阿尼玛卿-金沙江裂陷洋盆可能是由古特提斯洋脊楔入所引起的,类似于现今的红海-亚丁湾.本文拟从阿拉善、北羌塘地块的构造归属、西域板块的确认:中国境内北亚构造域的构造划分和晚侏罗-早白垩世陆内变形、中亚挤出构造;中朝与扬子-华南板块划分和南北黄海、朝鲜半岛的构造归属等方面,来讨论有关中国及邻区大陆构造格架的一些争议问题.     

塔里木盆地及邻区寒武纪——三叠纪构造古地理格局的初步重建

塔里木陆块寒武纪——三叠纪主要经历了从东冈瓦纳大陆西北缘裂解、到向劳亚大陆聚合的演化过程,北部长期为被动大陆边缘环境,南部主要为裂谷、持续裂解以及漂移过程中陆块地体增生拼合,主要为弧后前陆盆地或隆起。塔里木盆地一级层序地层、区域不整合事件、次级构造单元的构造演化等,与板块边界上构造活动及其板块运动轨迹的变化具有明显的一致性,板块边界上的挤压造山活动,造成盆地隆升以及盆地岩相古地理格局的剧烈变化。引发塔里木盆地早二叠世大火成岩省的地幔柱活动,垂向上也造成石炭系穹隆状剥蚀抬升。塔里木叠合盆地的形成是小陆块上不同时期不同盆地类型复合的产物,而在世界其他大板块上,它们在横向上可能处于不同位置,不会发生垂向叠合,而以不同时代的不同盆地出现。塔里木陆块较全球典型克拉通盆地规模小,在与周边陆块碰撞汇聚时受改造强烈,构造变形程度大并由陆块边缘向陆块内扩展,南、北两侧陆块边界上的强烈构造作用易于对整个盆地产生强烈影响,发育挤压期盆地隆起和前陆盆地等。     

辽宁沉积盖层建造组合与构造古地理时空演化关系讨论

以板块构造学说为指导,以大陆动力学理论研究大陆块体离散、会聚、碰撞、造山的大陆动力学过程为主线,划分了陆块构造演化阶段.辽宁省由胶辽陆块、晋冀辽陆块2个Ⅰ级构造古地理单元组成;Ⅱ级构造古地理单元3个,即辽东陆内、燕辽裂谷、燕辽陆内;Ⅲ级构造古地理单元11个;Ⅳ级构造古地理单元14个.利用沉积岩建造组合与构造古地理单元时空结构演化关系,为研究辽宁省大地构造环境演化提供较系统的基础地质资料.     

长江经济带构造应力场特征及动力学环境分析

综合已有的研究成果,根据长江经济带活动构造块体和构造应力场的分布特征进行了构造应力场分区,总体上划分为华北应力分区、华南应力分区以及青藏高原应力分区,其中华南应力分区是长江经济带的主体应力分区。在此基础上,根据长江经济带的活动断裂及构造块体划分建立了有限元网格模型,利用二维有限元对长江经济带的构造应力场进行模拟,并分析了长江经济带的动力学环境。研究表明,长江经济带构造应力场受印度板块、太平洋板块和菲律宾板块联合作用控制,印度板块与欧亚板块的碰撞作用决定了长江经济带总体构造应力场的主要趋势,局部区域受到周边构造环境的影响;东南部处于菲律宾板块向欧亚板块俯冲所诱发的拉张环境,表现为冲绳海槽,西南部受印度板块北移所诱发的缅甸板块的剪切拉张作用,表现为实皆断裂及其西侧的缅甸中央盆地;青藏高原东缘物质横向挤出过程中受到太平洋板块和菲律宾板块的联合俯冲作用,对长江经济带地应力场的分布特征产生重要影响。      

中国大地构造区划及若干问题

在"新全球构造"思想的指导下,以板块构造学说为基础,以大陆动力学为线索,对中国区域地质构造和演化进行讨论并进行构造区划。由于板块构造随着时间的推移不断地发生变化,本文的构造区划以古生代时中国的板块构造格局为基础,同时考虑前古生代和后古生代时期中国的地壳构造演化,将中国划分为7个一级构造单元(板块)和30个二级构造单元,包括克拉通(或微陆块)和不同时期的造山带。在此基础上讨论了它们的边界和相互关系。     

构造动力体制与成矿环境及成矿作用——以三江复合造山带为例

现代矿产地质勘查工作正在由过去的单一找矿向系统找矿转变,系统找矿依赖于对成矿环境的厘定以及对不同环境中成矿系统/成矿作用的确认和与之相应的矿床组合时空和成因联系的构筑。构造动力体制是研究成矿环境的基础,其演化决定了成矿环境的区域配置和时空变换。每一种构造动力体制下的成矿环境都可归结为挤压和拉张两种性质。在大洋构造动力体制下,成矿环境与成矿作用主要发生在板块边缘,包括离散和汇聚两种边缘。洋中脊、岛弧和陆缘弧以及在弧构造中发育的不同性质和规模的盆地是成矿的重要场所,板块自身特点、俯冲过程、深度和状态的变化是决定板块边缘成矿环境配置和成矿作用的重要因素;在大陆构造动力体制下,主要地质环境包括(大陆内部)深大断裂构造活动、地幔柱或热点、岩石圈加厚到大规模减薄、陆内造山、陆内裂谷等,不同环境形成了独具特色的成矿作用和矿床类型;在转换构造动力体制下,碰撞-伸展造山和造洋裂谷是两个相对应的构造过程,由其形成的成矿环境独具特色,成矿作用丰富多彩。以西南江三复合造山带为例,具体讨论了不同成矿环境下成矿作用特点,形成的矿床类型及相关矿床组合,可视为复合造山成矿论的雏形。     

青藏高原的构造分区及其边界的变形构造特征

宏观构造特征的确立对青藏高原隆升和“动力学建模”具有重要意义。青藏高原是由来自塔里木-中朝板块的北昆仑-阿尔金-祁连地体,华南-东南亚板块的南昆仑地体、可可西里-巴颜喀拉地体和冈瓦纳古陆的羌塘地体、冈底斯地体及喜马拉雅地体等3大板块(或古陆)的6个地体经多次裂解、会聚和陆内俯冲作用拼合而成的巨型“会聚-陆内俯冲型”岩石圈块体,它以青藏高原南缘结合带、青藏高原北缘结合带和青藏高原东缘结合带依次与印度岩石圈块体、塔里木-阿拉善-鄂尔多斯岩石圈块体和扬子岩石圈块体相隔。按现今动力学特征,这一巨型岩石圈块体(一级构造单元)又可进一步划分为喜马拉雅、藏北、青南和昆仑-阿尔金-祁连等4个二级构造单元(地块),它们依次以雅鲁藏布江结合带、西金乌拉-金沙江结合带、中昆仑结合带为界。4个地块又可进一步划分为若干以断裂为界的三级构造单元(地体)。组成青藏岩石圈块体的各构造单元处于统一的地球动力学系统,它总的表现为:在印度板块向欧亚板块持续、强烈俯冲和热的、具柔性流变学特征的青藏块体整体向北北东方向移动的区域构造背景上,其南、北两侧的喜马拉雅地块、昆仑-阿尔金-祁连地块分别向冷的、刚性的印度岩石圈块体和塔里木- 阿拉善-鄂尔多斯岩石圈块体不对称逆冲叠覆。位于青藏高原腹部的藏北地块和青南地块,在深部存在大量低速体向上涌动和整体自西向东扩展的区域构造背景上,前者叠置近南北向挤压,形成以南北向断陷带及北西和北东向共轭走滑为主的构造格局,而青南地块除松潘-甘孜地体显示自北而南的逆冲叠覆外,可可西里-巴颜喀拉地体以逐一向东挤出的左行走滑作用为主,以致整个青南地块呈现向扬子岩石圈块体逆冲扩展和向三江构造带平移扩展。因此,就现今动力学而言,青藏高原在随着时间推移、隆升速度不断加快的同时,还逐渐向外缘的刚性地块扩展,即高原面积在不断增大。因此青藏高原的边界具有扩展性质,按扩展机制可区分两类扩展型动力边界:走滑型扩展边界和逆冲型扩展边界。典型的走滑型扩展边界位于青藏高原北缘的阿尔金山和青藏高原东缘的三江地区,青藏高原南缘的动力边界属典型的逆冲型扩展边界,而位于祁连山和龙门山的动力边界兼有逆冲和走滑双重扩展性质。     

新生代板内造山作用研究--认识中国区域地质构造基本特征的关键

中国区域地质构造特征深受新生代初印度板块对欧亚板块陆陆碰撞的影响 ,原属显生宙不同时代构造单元拼贴的中国区域发生了普遍而强烈的构造叠加改造 ,导致板内造山作用。由作者新编的中国主要活动断裂构造图显示 ,印度板块的碰撞对中国地质构造演化的影响远比自中生代侏罗纪以来太平洋亚洲板块会聚造成的影响更为强烈。中国帕米尔山结东、西两侧的现今大陆动力环境差别巨大 ,其东侧的东移因遇太平洋板块向西俯冲而获得上冲的自由空间。阿尔金断裂带把中国西部分划为南、北断裂构造活动性质不同的两大构造域。有人否认板内造山作用是因为他们只承认经典的板块边缘造山带的存在。要改变这一观念深入研究板内造山作用及演化 ,综合分析造山带构造地貌、山体隆升扩展、与前陆盆地的耦合、陆相沉积建造序列、冲断推覆构造系及其匹配、壳源花岗岩侵位及深部地球物理场观测等是关键。中国是研究大陆拼贴地块区板内造山作用的理想区域 ,在这一地区从事研究可大大丰富大陆动力学的内涵 ,把地质构造综合成果及对演化规律的认识作为编制大地构造图新的重要要素 ,对理论研究与实际应用都有巨大意义     

Fault-bounded blocks and their role in localising sedimentation and deformation adjacent to the alpine fault, southern New Zealand

Continental transform boundaries in detail consist of zones of fault-bounded blocks adjacent to the principal active transform fault(s). Relative movement of these blocks in response to plate boundary motions gives rise to differential vertical displacements of the earth's crust and hence exercises a degree of control on the tectonic evolution of sedimentary basins adjacent to the transform boundary. The Cenozoic sedimentary basins of southwest New Zealand have several features in common that may be attributed directly to the movement on the adjacent plate boundary. However, their location, detailed sedimentary evolution and tectonic development may best be understood in the context of the relative displacements of a number of fault-bounded blocks, in response to the plate motions. In particular, movements of the Fiordland block, bounded by the Alpine and Moonlight fault zones, exercised a large measure of influence on the development of the basins. The tectonic model presented is consistent with plate boundary motions inferred from marine magnetic anomalies while at the same time providing an explanation for many of the more detailed features of the basins.     

星地碰撞的板块构造效应

板块构造是一种全球大地构造理论.它以洋底扩张、洋壳边缘俯冲及转换断层为主要构造活动形式,配以地幔对流为原动力,建立一套颇具魅力的板块构造机制理论,被受到广泛认同.但也存在一些重要问题,主要是其地幔对流理念难以令人信服和对海陆格局变迁问题没提出明确的动力机制.在阐明造成板块构造理论这两方面困难问题的主要理由之后,介绍了星地碰撞事件的存在状况及其动力作用,着重论述了大规模星地碰撞的动力作用强大,对全球地质构造活动都有重要影响,板块构造也难以避免;星地碰撞的强烈冲击作用,有能力造成洋底开裂或使大陆裂解.据此设想,可用"星地撞击成缝,减压诱发岩浆上侵"的模式,取代与地球内部层圈结构相抵触的"地幔对流"模式来解释洋底扩张;并以星地碰撞发生地点的随机变化性作为大规模海陆格局变迁的主控原因.如此,则可有助于上述板块构造理论中存在的两大难题的解决.