裂缝发育区平面分布的分形评价

裂缝是一种具有强烈非均质特征的油气储集 体,其在三维空间内的分布具有非 线性特征。运用相似维数统计法对裂缝发育带在二维平面内分布的分形特征进行研究,并用 该定量参数进行层间裂缝发育程度的定量对比。理论上证实,相似维数这一分形参数可以定 量表征裂缝发育带对二维空间的充填能力,实际统计结果表明,裂缝发育带的统计相似维数 高低与层间总体产能的对比关系是完全吻合的。     

塔里木盆地中部地区奥陶纪碳酸盐岩裂缝与断裂的分形特征

统计分析表明塔里木中部地区奥陶系碳酸盐岩岩心裂缝与断裂具有良好的分形特征.裂缝分维值的大小首先受裂缝密度的控制,其次受裂缝分布特征的影响.断裂的分维值受断裂的发育程度及其形态的影响.分维数是描述储层裂缝与断裂发育程度的一个有效的定量参数.     

构造断裂的分形分析

本文介绍了分形理论在构造断裂问题研究中的应用及构造问题中分形维数的计算方法与测试方法,并对当前这一研究工作中的一些问题进行了评论。     

地洼区脆性变形域断裂的分形研究

断裂构造是岩石圈脆性变形域内广泛发育着的一类构造，在地洼区内尤为发育。它们构成地洼区构造型相的主体。借助分形维来研究地洼区非线性的断裂系统，可以为评价大地构造单元的构造反差强度提供一种重要的综合性指标。对于定量地描述地洼区大地构造单元演化有着极为重要的理论与实践意义。     

中国断裂构造的分形特征及其大地构造意义

中国大陆壳体中深大断裂的分布具有分形结构特征。大陆全境的分维值为1．493,各构造区的分维值为0．827～1．624。活动区特别是地洼区中断裂构造分维值（1．236～1．624）显著大于稳定区即地台区的分维值（0．827～1．074）,并且壳体结合部位的分维值大于壳内部位。断裂构造的分维值反映了区域大地构造演化、运动历史的复杂性和构造活动的强弱性,因而可作为大地构造研究的一个定量参数。     

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.     

湘中断裂分布空间结构的信息维特征初探

断裂分布空间结构的信息维Ｄ１避免了容量维Ｄ０的缺陷,考虑了每条断裂对信息维所作的贡献,从新的角度反映了断裂分布的空间结构特征。计算结果表明湘中盆地北部信息维为１．７９２,南部信息维为１．６８５。南北两部分分属于信息维不同的两个自相似系统。结合区内锑矿床的分布特征,可发现信息维的大小对成矿流体的运移和矿床定位有一定的指示作用,锑矿（点）产出较多、矿床储量较大的地区,其信息维值较大。     

中国大陆深断裂系的分形特征

近年来，分形理论已广泛地应用于包括地球科学在内的自然科学众多研究领域，由于它针对的是破碎而不规则的复杂形体和现象，因而特别适于对碎裂作用产物进行研究。着重讨论中国大陆深断裂系的分形特征，在此基础上，指出了分形研究存在的问题和今后进一步发展的方向。     

煤中断裂分布的分形特征

运用分形理论对平顶山高庄矿戊8煤中断裂分布的分形特征进行了研究,结果表明,煤中断裂分布具有良好的统计自相似性,可以用分维描述。分维等值线图能有效地反映煤中断裂分布的复杂程度、分布范围和展布方向。分维是煤中断裂分布长度、条数和分布均匀程度等参数的综合指标,该指标随以上参数的变化而变化。      

湘中锑矿带断裂构造信息维特征及其意义

运用信息维的原理与方法对湘中锑矿带断裂构造体系的二维平面分布特征进行了研究。结果表明,信息维较之容量维更能反映断裂体系的结构特征,各矿带信息维值的差异定量地刻画了断裂的相对发育程度及分布特点。结合各矿带内锑矿床的分布特征,可发现信息维值的大小对成矿流体的运移和矿床定位有一定的指示作用,锑矿（点）产出较多、矿床储量较大的地区,其信息维值较大。     

煤矿断层密度的分维描述

煤矿断层密度是评价断层破坏程度的一个常用指标。由于它是单因素评价,所以在实际应用中往往受到限制。文中以平顶山五矿戊９－１０煤层断层为例,采用分维计算方法对断层密度进行了重新定量。结果表明,断层密度分维与断层长度,条数和断层密度分布的均匀性有关,它为煤矿断层密度的定量评价提供了一种新的方法。     

分形理论在贝尔凹陷基岩潜山裂缝预测中的应用

断裂与裂缝多为统一的应力场下破裂程度和相对位移量不同的破裂构造,都具有自相似性,满足分形理论。应用分形几何理论研究了贝尔凹陷布达特群潜山顶面断裂发育的平面分形特征和布达特群取心井段上裂缝的分形特征,并建立了二者之间的定量关系。基于断裂的分形特征尝试性地去预测有利的裂缝发育带,以期为裂缝的预测提供新的途径。研究结果表明,断裂信息维越高,裂缝信息维也越高,裂缝越发育。裂缝信息维大于1.4的区域是布达特群裂缝发育的有利区。     

Scanline Method to Determine the Fractal Nature of 2-D Fracture Networks

A previous method proposed to measure the fractal dimension of pore spaces is adapted and modified for 2-D fracture networks. The method relies on scanning a 2-D fracture network through successive straight lines from top to bottom and measuring the distance between two fractures. The fractal dimension is then obtained using the log–log plot of the feature size and the number of features for this particular size at different magnifications. It is shown in this study that the method proposed to measure the fractal dimension of porous structures can be applicable to 2-D fracture networks with some modifications after testing it on synthetic and natural fracture patterns. The method is simplified to be useful for practical applications in the fractal analysis of fracture networks. The results reveal that, on the basis of the direction of scanning lines, different fractal behavior and dimensions can be obtained indicating that 2-D fracture networks possess multifractal character. This approach takes into account the effect of fracture orientation on the fractal behavior and anisotropic nature of fracture networks as well as the fracture density, length, and spatial distribution.     

平桂地区遥感线性构造的分形特征及其地质意义

应用分形几何学的原理和方法对平桂地区遥感线性构造进行了定量研究.结果显示,在0.3125~2.5000 km尺度内用箱形覆盖法求得的全区345个子区遥感线性构造的分维为0.8686~1.5909,回归直线的相关系数平方(R2)在0.9729以上,表明在研究标度范围内,各子区遥感线性构造具有良好的统计自相似性和分形特征.在此基础上,分析并进一步探讨了线性构造分维的时空分布特征及其与矿床分布、深部构造的关系.研究表明,花岗岩区线性构造的平均分维最大,其次为地槽构造层、地台构造层和地洼构造层;且不同构造单元内的W、Sn、Cu、Pb、Zn等多金属矿成矿区所在各子区线性构造的平均分维,明显大于其所在构造单元线性构造的平均分维.在分维的5次趋势图上,分维的高值带和低值带分别与隆起带和坳陷带相对应,而高值区或低值区也多与隆起区或坳陷区相吻合.因此,可以尝试将线性构造作为成矿区预测和深部构造解译的重要参数或定量指标.     

鄂西清江上游NE向活动断层束分段分形特征

在地质调查的基础上,初步厘定了清江上游ＮＥ向断层束７条区域性活动断层的轨迹结构,并依据断层几何轨迹的间断、连接和重叠特性,划分断层带的相对独立断裂段;进而利用分形分维分析,分别估算活动断层和相对独立断层段的轨迹结构分维值。计算结果表明：每条断层的轨迹结构具有其特征性的分维值,轨迹结构越复杂,分维值越高,咸丰断层分维值最高（Ｄ＝１．２６８）,齐岳山断层带分维值最低（Ｄ＝０．９８０）;每个相对独立的断层段也具有特征性的分维值,其中,郁江断层带的Ⅱ段的分维值最高（Ｄ＝１．３１８）,齐岳山断层带的Ⅰ段的分维值最低（Ｄ＝０．９６２）;断层轨迹结构越复杂、分段阶区分支断裂越多、分维值越高,其现今活动性越强;活动断层分段分形分析是进行断层活动性评价的有效途径之一。     

Quantification of Natural Fracture Surfaces Using Fractal Geometry

The purpose of this paper is to present an extensive evaluation of the methods to calculate the fractal dimension of natural fracture surfaces. Three methods; variogram analysis (VA), power spectral density (PSD), and roughness-length method (RMS) are applied to 2-D surface data (PSD) and 1-D profiles (VA and RMS) extracted from the surface data of 54 mm diameter crystallized limestone samples. Surface topography of the samples is quantified through a newly designed fully automated device. Before the application, self-affinity of the surface roughness and the applicability of these methods are validated using synthetically generated fractal surfaces. Fractal dimension values of the profiles are obtained as between 1 and 1.5 with a few exceptions. VA and RMS methods yield consistent fractal dimensions while the PSD values are lower than those of the other two methods. In terms of practical applicability, the VA is found more convenient than other two methods because there still exists shortcomings with the PSD and RMS methods due to difficulties in the mathematical analysis of the plots whose slopes are used in the computation of fractal dimension. However, it is observed that the data of limited size fracture surfaces are convenient for fractal analysis and the results are promising for further applications if the fracture surface size is restricted like cores recovered from deep boreholes.     

一种计算断裂信息维的方法及其应用

对断裂数据化处理,得到断裂控制点。以断裂控制点为约束,对断裂进行点插值,以单个统计单元为视窗,统计落入不同栅格内的插值点数目,进而求得插值点落入不同栅格的概率,对变量数据拟合,得到断裂信息维以及相关系数。将该思路应用在金湖凹陷阜二段断裂分形评价中,分别计算了断裂长度信息维、面积信息维。结果表明,90%以上的统计单元相关系数0.9,断裂发育区具有较高的自相似性,断裂总体分形特征曲线的相关系数0.999。金湖凹陷断裂的计算表明,该思路是测量断裂信息维的有效方法,能够提高工作效率,具有较好的应用前景。     

断层体系的分形维数及其对深源气运移条件的指示作用

本文根据分形理论计算了松辽盆地北部大庆长垣以东地区T2、T3、T4反射层不同区域内断层体系的计盒维数和信息维数,通过对各区断层体系分维特征的分析,发现断层体系分维高值区域与深源气藏的分布存在较好的对应关系,这不仅表明断层是该区深源气的主要运移通道,同时也表明断层体系分维特征是定量描述深源气运移、聚集条件的一个重要参数。     

高邮凹陷戴南组断层－岩性油藏断层输导性能及演化

基于高邮凹陷戴南组断层－岩性油藏断层现今与成藏期垂向正应力分析,研究断层垂向封闭性演化规律,并结合断层垂向输导模式划分,预测高邮凹陷戴南组断层－岩性油藏有利分布区。研究结果表明,断层垂向封闭性的临界正应力值为13.8 MPa,多数控藏断层在成藏期开启作为输导通道,现今则封闭成为遮挡条件,但偶有例外,邵深1油藏控藏断层在成藏期与现今皆封闭,此类油藏极有可能是自生自储;高邮凹陷发育有两种垂向输导模式,分别为高通和低通垂向输导模式,其中高通垂向输导模式中戴南组底砂岩发育,低通垂向输导模式戴南组底砂岩不发育。在断层封闭性演化研究和输导模式划分的基础上,认为联12油藏以东－永22油藏以西及邵14油藏以东伯东地区是高邮凹陷戴南组断层－岩性油藏发育的有利区带,邵深1油藏西北的邵伯次凹深处是断层－岩性油藏发育的较有利区带。