任楼矿井72煤层断层构造分形特征研究

利用分形理论,对安徽皖北任搂煤矿72煤层断层分形特征进行了研究,计算了不同构造分区的维数。研究发现构造复杂性不同及断裂性质的不同其分形维数也有所不同,构造简单,断层分维数小,而构造复杂区,断层分为数相对较大;剪切断裂带具有较低的分维值,张扭性断裂带分维值较高。     

断层体系分维与油田分布

本文将分形几何学的原理和方法，应用于东营凹陷Ｔ２，Ｔ６和ＴＲ３个不同构造层的断层体系的二维平面分布特征研究，发现在研究的标度范围内（ｌ＝０．５－４ｋｍ）不仅具有统计自相似性，并且同一构造层不同子区域不同的分维值Ｄ．分维值分布特征为南区分维值略低于北区分维值，东区分维值略高于西区分维值，将本区断层体系的这种分维值布特征与油田分布特征对比，可发现分维值越高，油田规模越大。     

平顶山五矿己16—17煤裂隙分形特征及其研究意义

平顶山五矿己１６－１７煤中裂隙的计盒维数法量测结果表明,分维数在１．０￣１．３之间,且距断层越近分维数值越大,为断层的预测提供了一种可供参考的定量方法;同时探讨了分维数在煤层气储层评价中应用的可能性。     

湘中锑矿带断裂体系分维及其对成矿流体运移和矿床定位的指示作用

根据分形理论计算了湘中各锑矿带断裂体系的计盒维数和信息维数。通过对各矿带断裂体系分维特征与锑矿分布之间关系的分析,发现断裂体系的分维高值区与锑矿分布密集区相对应,这不仅表明断裂是成矿流体运移的主要通道,同时也表明断裂体系分维特征是定量描述锑矿床定位及成矿流体运移,聚集条件的一个重要参数。     

地球科学问题的分形研究

分形是指具有自相似性或膨胀对称性的几何现象,即:局部与整体在形态、功能和信息等方面具有统计意义上的相似性。适当放大或缩小分形对象的几何尺寸,整个结构不改变,称为标度不变性。定量描述上述相似性的参数是“分维”(“分数维”)。分形和分维是研究无规则现象的数学理论和方法。由于地球科学中有规则的现象是特殊的、近似的,而无规则现象是普遍存在的,因而分数维在地球科学中有广阔的应用前景。 1.断层体系的分形研究一般认为断层体系具有最典型的分形结构。在研究图形的自形相似性时,应用“数盒子法”,其实质是:应用一个正方形的“盒”来覆盖被析对象的图形。当图形具有相似结构时,在盒边长L和覆盖时所需的盒个数N(L)之间存在着一定的关系式,即N(L)和LD之间存在着一定的定量关系,其中D为分维的数值。在实际应用时,将覆盖     

柴达木盆地北缘断裂构造分形特征与油气分布关系研究

本文应用分形几何理论对柴达木盆地北缘断裂体系的分布进行了定量研究,在研究标定尺度范围内,该区断裂体系的平面分布具有良好的统计自相似性和分形特征,在双对数坐标系中,用最小二乘法进行直线拟合的相关系数平方(R²)均在0.97以上。该区4个已知油气田断裂构造的分维数D值均大于1.3,明显高于整个区域内4个反射层的断层分维数(平均D=1.218)。可以认为断裂构造的分维值大于1.3的部位是该区油气聚集分布的有利区。断裂体系分数维值越大的地区,有利于油气藏的分布,其单位面积内的油气地质储量越高。     

季节冻土区路基土粒度成分的分形特征

以长春-四平一级公路、长春-松原一级公路及长春北某公路3处路基土样为研究对象,通过大量的室内试验数据,结合分形理论,讨论路基土粒度成分的分形结构,计算分形维数,并将分维数作为描述土粒度成分的指标,探讨其与土体冻胀的形式、冻胀量大小的关系。研究表明：分维数较大时易形成分凝冻胀,冻胀量较大;分维数较小时易形成原位冻胀,冻胀量较小。分维数与土的物理力学性质的回归关系表明,分维在一定程度上表征土的工程地质特征。     

海南岛中西部金矿集中区断裂构造的分形研究

利用数盒子法对海南岛中西部金矿集中区断层分布统计表明 :断层系统在 5～ 75km尺度内符合分形分布 ,其分维值为 1 .70。根据成矿系统的差异 ,将全区分为 9个子区块 ,各子区块断层系统在 2 .5～ 2 5km尺度内均符合分形分布 ,其分维值介于 0 .6 6～ 1 .72之间。断层分维值的大小可作为判断矿化强弱的指标 :断层的分维值≥ 1 .5 ,是矿化集中区的标志 ;分维值小于 1 .4 ,不利于规模成矿 ;断层的分维值较大 ,是形成金矿化的有利条件 ,若形成超大型矿床 ,则断层系统需处于临界分维状态(Dc≈ 1 .5 )。白沙元门地区断层分维 (D =1 .4 9)接近于临界分维 ,预示该区有良好的找矿前景。基于离散元方法 (UDEC)的数值模拟显示 :随着断层分维值增大 ,则变形趋强、连通性更好、渗透率增大 ;临界状态下断层间的连通性好 ,变形及渗透率突然增加且变形及流体流动局限于骨干断层中 ,即临界状态下最有利于形成含矿流体的局域化分布     

四川地区断层空间分布的多重分形特征

断层系统多重分形避免了容量维Ｄ０的不足，考虑了每一条断层对整体分维的贡献，反映了断层的空间分布特征。根据四川地区断层分布图，运用多重分形理论检验了断层空间分布的自相似性，分区计算了四川地区各带的多重分维值。结果表明，断层破裂系统为分形结构，具有很好的自相似性，相关系数均达０．９９。不同带分维值的较大差异，反映不同构造区域的断层分布特点。最后，对分维的含义进行了深入探讨，对油气勘探的有利区域进行了分析。     

长江下荆江段分形学特征与河道演化

采用盒数维法对长江下荆江各不同时期河道岸线的分形学特征进行探讨。研究表明,下荆江河道岸线的盒数维介于1078~123之间,较黄河、海河、滦河等河流的维数要小,相当于黄河下游和长江下游平原区的维数,反映出下荆江河段是高成熟度的河段。这与长江中游地区的其他河段不相称,可能是由江汉-洞庭湖平原长期沉降所造成。河道裁弯之后,河道岸线由复杂变简单,分维数显著减少。裁弯取直事件发生在分维数值为119~123之间,即分维数可作为河道突变事件发生的一个预警参数。     

黄骅坳陷中区断裂系统分形研究

利用分形几何方法分析了黄骅坳陷中区断裂分布的分形特征,以探讨该区断裂系统的发育规律及其与油气的关系。利用数盒子方法进行分析表明,黄骅坳陷中区断裂系统在标度区间1.75～7km具有很好的统计自相似性。根据断裂分维值等值线可知,海岸线两侧断裂分维值分布规律有着明显不同,显示了两侧断裂系统在形成机制上的差异性。研究区分维值自西向东逐渐增大,在歧口凹陷南北两侧有着最高的分维值。结合黄骅坳陷中区断裂系统的形成机制及油田的分布,初步探讨了断裂分形特征与黄骅坳陷中区断裂系统的形成机制及断裂分形特征与油田分布之间的关系。研究结果表明,断裂系统分维值的变化特征与断裂的发育规律有着很好的相关性,断裂发育程度高的地区其分维值也更高,也将更有利于油气的运聚。     

松辽断陷盆地火山岩大气田形成条件与勘探实践

松辽盆地深层是由30多个孤立的断陷组成的断陷群,火山岩气藏是深层勘探的主要气藏类型。以断陷盆地火山岩大气田形成条件为主线,从深层断陷形成的特征分析着手,通过剖析控源及控藏因素,总结断陷盆地大气田形成条件。指出NNE-NE和NNW-NW两组控陷断裂体系共同控制深层断陷群的形成和展布,断陷沿控陷断裂方向呈带状展布。断陷内火山机构具有明显受断裂控制的不对称特征,沿断裂走向呈条带状分布。每个断陷通常由一个或多个断槽组成,断槽控制烃源岩的分布并自成含气系统,生烃断槽和火山岩在空间的有利配置是形成气藏的关键。环槽富集是深层断陷火山岩气藏最基本的规律,由于断裂控制了断陷、断槽、火山岩的形成分布,改善了油气运聚的通道条件,紧邻生烃断槽的断裂构造带是断陷内天然气有利富集区带;因此深部断裂控制了断陷火山岩气田的区域分布。勘探实践更进一步证明：对于断陷湖盆油气勘探,生烃主断槽是评价和勘探的关键单元;只要生烃断槽优质烃源岩发育,烃源岩与火山岩空间配置关系有利,对于“小而富”的中小型断陷(面积小于3 000 km²),也可以形成火山岩大气田(探明地质储量大于300×108 m³),这些认识推进了勘探思路由寻找大湖盆大断陷到寻找生烃主断槽的转变。     

胶东焦家金矿田构造形迹的分形研究

对胶东焦家金矿田多层次的断层裂隙统计表明, 裂隙系统在10-6~104尺度内符合分形分布, 且节理裂隙的分维可作为区分蚀变构造带与正常围岩的良好指标.根据裂隙的分维特征推测, 焦家金矿田深部矿体也许更趋简单、稳定、厚大, 深部找矿仍有较大的潜力.      

杭州西湖区域断裂分形研究及其对岩溶塌陷分布的影响

以分形理论为基础,采用网格覆盖法,研究了杭州市西湖区的断裂分形特征,并对该区的岩溶塌陷易发程度进行了 分析。首先,简要介绍了研究区地质背景及断裂分数维的计算和分析方法,并计算出西湖周边区域断裂分布的总体分数维 及北东向、北西向的分数维,表明本区断裂分数维能很好的反映断裂分布的空间特征;其次,结合研究区的岩溶塌陷分布, 讨论了断裂分数维和岩溶塌陷之间的关系,表明北东向和北西向断裂分布在空间上互补;且岩溶塌陷分布情况和断裂分数 维呈正相关关系;最后,以定量的形式分析了该区断裂对岩溶塌陷分布的控制,对当地工程建设有一定的指导意义。     

断裂输导油气运移形式分布区预测方法及其应用

为研究断裂在油气成藏与分布中的作用,在断裂输导油气运移形式划分的基础上,对断裂输导油气运移形式所需条件和分布区预测方法进行了研究,结果表明:断裂输导油气运移形式不同,所需条件也不同,断裂垂向向上输导油气运移形式所需的条件主要是断裂位于成熟源岩区内,断裂垂向向下输导油气运移形式所需条件是断裂位于具有供油气能力的超压成熟源岩区内,断裂侧向连接输导油气运移形式所需条件是断裂位于盖层断接厚度大于和等于其油气侧向运移所需的最小断接厚度区内,断裂侧向变径输导油气运移形式所需条件是断裂位于盖层断接厚度小于其油气侧向运移所需的最小断接厚度区内。通过断裂分布区成熟烃源岩区或具有供油气能力的超压成熟源岩区叠合和油气侧向运移区、油气非侧向运移区及断裂分布区叠合,分别建立了断裂垂向向上、垂向向下和侧向连接、变径输导油气运移形式分布区的预测方法,并将其分别应用于渤海湾盆地冀中坳陷留楚地区东二、三段、松辽盆地三肇凹陷扶杨油层和渤海湾盆地冀中坳陷文安斜坡沙二段断裂输导油气运移不同形式分布区预测中,其预测结果与目前留楚地区东二、三段、三肇凹陷扶杨油层和文安斜坡沙一段和沙二段已发现油气分布相吻合,表明该方法用于断裂输导油气运移形式分布区预测是可行的。     

基于遥感技术的断裂构造分形特征及其地质意义研究

以九嶷山地区ETM+遥感影像数据为信息源,通过信息提取与解译快速获取该区断裂构造。运用分形理论的盒维数法对断裂构造体系进行分形研究,结果表明,区内断裂构造在0.05～2.75km尺度范围内具有良好的自相似性和分形特征,总体分维值D=1.1155、R2=0.9964,分维值接近中国大地构造单元稳定区分维值;不同走向断裂分维值D在0.9184～1.0441间、R2介于0.9983～0.9996间,各分维值D不仅定量描述了各走向断裂分布的复杂性和构造演化的成熟度,而且还反映了断裂的成矿作用:NE向断裂分维值最大,D值在1.0441附近时主要表现为导矿构造;SN向断裂分维值次之,D在0.9870附近时主要表现为控矿构造;NW向断裂分维值偏小,D在0.9502附近时主要表现为含矿构造。     

高邮凹陷断层控油气作用的多样性

在探讨高邮凹陷断层发育时期和分布特点的基础上,结合油气分布特点,分析了断层在油气成藏中的作用类型,并探讨了其作用机理。依据断层在油气生成、运移、聚集和分布环节中的作用,把断层分为控源断层、供烃断层、改向断层、成圈断层和调整破坏断层。控源断层控制有效烃源岩展布和生烃时期的早晚,高邮凹陷控源断层下降盘为有效烃源岩分布区,而且西部地区早于东部地区生烃;供烃断层控制油气主运移通道的走势,其陡断面和凸断面为高邮凹陷断裂带油气的主运移通道;改向断层影响油气的富集层位和油气富集区的位置,其对高邮凹陷油气分布的影响存在“分散”和“富集”两种效应;成圈断层控制圈闭的类型及分布;调整破坏断层导致圈闭充满程度和原油物性的改变,高邮凹陷调整破坏断层为盐城期和三垛期活动断层。高邮凹陷断层的多期性和多样性导致断层体系中各断层封闭性在时空上的差异性和多变性,从而形成对油气控制的多面性和复杂性。     

下庄矿田控矿断裂的分形特征

运用分形理论对下庄矿田控矿断裂的空间分布特征研究的结果表明,控矿断裂的空间分布具有自相似性特征,分形理论可以定量地描述控矿断裂的分布规律.应用盒计维数法计算了控矿断裂空间分布的分数维值,并对不同成矿构造区的分数维特征进行了比较,探讨了分数维值的物理意义.实际资料计算结果显示,网格数目与尺度有很好的相关性,其相关系数均达0.99以上.     

新疆东准噶尔地区断裂的多重分形研究

结合东准噶尔地区强应变构造带的空间展布情况和断裂的空间分布特征 ,用多重分形模型测算了各带的多重分维值。研究结果表明 :强应变构造带在不同尺度上具有自相似性 ;断裂的空间分布为多重分形结构 ,断裂的演化有从复杂几何结构的次级断裂组合向单一连续的大断裂过渡而分维值逐渐减小的趋势 ;不同的大地构造单元有不同的分维值 ,而且有靠近板块缝合带 (或海沟 )分维值减小、远离板块缝合带 (或海沟 )分维值增大的趋势     

松辽盆地长岭断陷烃类气藏主控因素及分布

松辽盆地长岭断陷烃类气藏的分布主要受烃源岩分布和断裂发育特征两种因素控制。早期气藏的形成主要受控于烃源岩的分布,形成的是原生气藏;晚期气藏的形成主要是因为有沟通气源(沙河子组和营城组烃源岩)和圈闭的断裂作为油气运移的通道,形成的是次生气藏。目前已发现的主要含气构造(哈尔金、大老爷府及双坨子构造)在营城组末期已见雏形,大多数构造定型于嫩江末期,含气构造形成时间早于主生烃时间。伏龙泉构造形成于嫩江时期,定型于古近纪末期。烃类气藏主要形成于青山口—嫩江时期。营城组火山岩和登娄库—泉头组一、二段的碎屑岩储集层是未来烃类气勘探的主要目标。