压性构造对岩溶发育的控制作

笔者等在贵州普定进行野外水文地质调查时发现,这一地区向斜轴部有地下河和溶洞发育,有的沿较大规模的压性断层带发育,其走向与褶皱轴线或压性断层走向一致,对此做了一些探讨和研究。研究结果显示,在构造应力场作用下,岩层变形逐渐加大,继而形成构造形迹—向斜构造,同时伴随发育的压性断裂,在其轴部局部应力场作用下,上部继续受压,下部转为拉张,且产生放射状张裂隙;而规模大的压性断层,如逆断层等,其断层带受强烈挤压破碎,具有隔水作用,断层上盘的拖曳褶皱使岩层中张裂隙发育。该类张性裂隙有利于地下水的赋存、径流和岩溶发育。这是对传统地质构造控制岩溶认识的一个完善和推进。     

碳酸盐岩构造裂缝发育模式探讨

从影响碳酸盐岩构造裂缝发育的主要因素入手,结合研究实例解剖分析,分别从岩性、层厚、风化作用、断裂作用、褶皱作用和区域构造应力场以及热液改造7个方面探讨了各种因素如何控制构造裂缝的发育程度和分布规律,并提出各种因素分别控制裂缝发育的概念模型。在考虑单一条件下,认为较粗粒的碳酸盐岩比较细的碳酸盐岩更易发育裂缝;薄层比厚层更易发育裂缝;风化壳顶部比下部更易发育裂缝;断裂附近比远离断裂更易发育裂缝;褶皱的转折端比翼部更易发育裂缝;区域应力场的应力集中部位更易比其他地区发育裂缝。热液改造裂缝可分为水力作用型和后充填型。     

浅析铜陵地区地质构造对岩溶发育的影响

铜陵地区岩溶塌陷十分发育,先后有31处被列为岩溶塌陷地质灾害点,区内地质构造发育,对岩溶塌陷控制作用明显。文章在研究区域地质构造的基础上,对岩溶塌陷在地质构造上的分布形态及发育规律进行研究,重点探讨区内地质构造对岩溶发育的影响,研究可知:铜陵地区地质构造发育,主要为断裂和褶皱构造,其中北东、北北东向S型褶皱群对岩溶塌陷有明显控制作用。背(向)褶皱轴部由于拉张裂隙和张性断裂影响,岩体破碎,有利于地下水的溶蚀,岩溶作用较两翼更强烈,另一方面区内地貌格局背斜成山,向斜成谷,向斜地势较背斜低洼且开阔,地下水活动强烈,其塌陷分布较背斜密集;而断裂对塌陷的影响主要体现在对岩溶各种形态和发展的控制,尤其以北西、北东向张性或张扭性断裂带两侧岩溶塌陷最为发育。研究结果对城市规划、地质灾害防治具有重要意义。     

褶皱构造的曲率分析及其裂缝估算--以江汉盆地王场褶皱为例

曲面曲率的几何意义可以反映曲面一点邻近区域的具体形态和变形特征,因而可以用来研究褶皱层面的变形特征、构造样式及其可展性.褶皱面裂缝发育主要为一组张裂系,张裂隙走向与最大主曲率的方向垂直.褶皱构造的主曲率在一定程度上可以反映与褶皱有关的张裂隙的发育情况.对于圆柱状褶皱可以估算与褶皱有关的裂缝孔隙度和渗透率.以王场褶皱构造面为例,通过计算二次趋势面的特征值和特征向量得到褶皱构造面主曲率的大小和方向,确定该褶皱为圆柱状褶皱,并对与之相关的裂缝孔隙度和渗透率进行了估算.     

云南泸水市压扭性构造对银厂坪白云岩岩溶系统发育控制作用

银厂坪岩溶系统由溶蚀洼地和溶洞系统组成,溶蚀洼地内发育15个规模和形态不同的落水洞以及多条溶沟。根据断层面擦痕反演构造应力张量和共轭剪节理反映的应力场特征, 结合区域地质背景,认为研究区于始新世—早中新世主要受 SEE-NWW 向挤压和 NNE-SSW 向拉张应力场控制,形成 NW 向左旋压扭性构造,其几何学和运动学特征符合里德尔剪切模式。走滑拉分阶区所形成凹陷具有汇水功能,利于岩溶作用形成溶蚀洼地,内部发育的共轭节理交汇部位是良好的导水构造,叠加在走滑微拉分阶区内,促进白云岩溶蚀作用形成落水洞。地下岩层受构造挤压发生层间滑动形成微裂隙,经溶蚀扩大,形成顺倾斜岩层发育的岩溶洞穴。左行走滑断裂造成地表河流和山脊发生系统左旋位错,发育断层崖于山脚处形成倒石堆,在构造抬升和剥蚀作用下,岩壁不断后退,地下河频繁袭夺使早期溶洞成为干洞,现代地下河于斜坡下游通过地下河出口转为明流。     

桂林市褶皱构造对岩溶塌陷的控制作用

对桂林市褶皱构造的几何形态、应力状态及裂隙发育特征研究表明,背(向)斜的轴(核)部、倾伏端(扬起端)及指状分叉钳口处是岩溶塌陷发育的有利构造部位.本区654个岩溶塌陷,近20%发生在剥蚀深度不大且地势低洼的背斜轴部、倾伏端、指状分叉钳口处,以及埋藏深度较浅的向斜核部和扬起端.市区东西两侧近SN向的尧山背斜和塘家湾背斜等,控制了本区岩溶塌陷总的水文构造环境.     

全椒县范水洼金矿区控矿构造初步研究

研究区主要构造活动可分为3期：早期，发育以透入性的剪切劈理为特征的复式褶皱及倒转翼的逆冲剪切减薄拉断作用；中期，伸展作用；后期，脆性的挤压剪切破碎作用。通过详细地质构造剖面测制。建立了区内的主要构造格架：总体为一复式向斜一汪洼向斜，以杨柳岗组中上段为两翼，以琅琊山组为核，二级褶皱总体表现为向斜开阔，背斜紧闭，向南东倒伏的特征；二级褶皱的转折端为主要的控矿容矿构造，矿(化)体主要赋存于复式向斜的核部、背斜转折端。二级褶皱背斜转折端的拉张垮塌破碎角砾岩及翼部特别是近倒转翼的剪切破碎带是最重要的控矿容矿构造。     

沁水盆地樊庄区块构造作用对煤储层裂缝发育的影响

根据樊庄区块主力煤层煤体结构和煤储层裂缝发育特征,结合构造变形分布规律以及现代构造应力场模拟,深入分析了构造作用对煤储层裂缝非均质性的控制机理。研究区褶皱构造比较发育,主要为轴向近NS的宽缓褶皱,褶皱轴部构造裂隙发育,对煤储层有利;煤层中断裂构造非常发育,以正断层为主,越靠近断层,煤层破碎越明显,裂隙越发育,但在寺头断层附近为强烈变形的软煤发育带,对煤储层不利。运用ANSYS有限元模拟软件模拟了研究区现代构造应力场分布特征,垂直主应力大小与煤层埋深正相关,随垂直主应力增大,裂缝则趋于闭合;最大水平主应力方向与煤储层主裂隙发育方向平行,所以主应力差值越大,越利于煤储层裂隙的开启。     

断层相关褶皱对砂岩构造裂缝发育的控制约束

在砂岩储层中进行构造裂缝发育规律的研究,对储层预测具有一定的现实意义。文中以库车坳陷东部地区砂岩中发 育的断层转折褶皱和断层传播褶皱为研究对象,统计分析构造裂缝密度大小与断层距离的关系,探讨断层相关褶皱对裂缝 发育程度的规律性认识。分析结果发现:在断层相关褶皱中,构造裂缝的密度随着距断层距离的增大而减小,二者存在明 显的指数关系;并且在靠近断层和转折端的附近,存在一个构造裂缝密度骤减的范围,定义这个范围为“断层 - 转折端共 控构造裂缝带”。断层相关褶皱带内“断层 - 转折端共控构造裂缝带”的发现与认识,对构造裂缝的定量化研究以及油藏数 值模拟等都具有一定的指导意义。     

天津蓟县中上元古界岩溶含水介质特征与富水性预测

蓟县中上元古界岩溶含水层的空隙空间主要决定于岩石类型。结构及构造裂隙发育程度，而裂隙介质渗透性各向异性及非均质变化又受构造应力场控制。在与势场的联合作用下可促进地下水对溶蚀空间的改善，有利于地下水向含水空间大的方向流动，赋存。     

湖北武汉典型地区岩溶发育特征分析

本文在分析以往地质资料和完成的武汉市1∶5万岩溶塌陷调查成果的基础上,从武汉市岩溶发育的形态及规模、不同岩溶条带、不同构造条件、不同地层、不同埋深和不同地貌七个方面,分别系统总结了武汉市典型地区岩溶发育的特征。区内岩溶总体中等发育,岩溶形态主要为溶隙、溶孔以及小规模溶洞;在水平方向上存在5个走向NWW—SEE、各自相对独立的碳酸盐岩条带,其中白沙洲条带岩溶最为发育,在垂直方向上浅层溶蚀发育;各地层的岩溶发育强度依次为P2q>T1d>C2h+d>T1-2j;在褶皱核部或转折端、断层带附近、长江一级阶地、山前补给局部地区等地下水交替循环强烈地带和可溶岩与非可溶岩接触带,岩溶发育相对强烈。结论可为武汉市岩溶塌陷地质灾害防治提供地质基础支撑。     

天津蓟县中上元古界岩溶裂隙介质发育特征及其渗透性研究

本文以大量的裂隙测量、统计资料论述了裂隙几何参数(?)产状、隙宽和隙间距等在于同层位和区域上的变化规律。探讨了构造应力场、岩性、层厚诸因素的影响作用。并运用渗透张量理论对研究区岩溶裂隙的各向异性渗透性和非均质性逆行了研究,获得一些新认识,对查明岩溶水分布、运移规律有一定指导意久。      

区域构造特征与岩溶发育空间分布关系研究——以长沙市煤炭坝地区为例

岩溶地层的岩溶发育程度主要受地层岩性、断裂构造、节理裂隙、断块运动等控制。本文以长沙市煤炭坝地区为例,以岩溶塌陷发育特征、岩溶构造条件等为研究基础,深入剖析区域构造运动与岩溶地层裂隙发育关系,确定区内岩溶构造与岩溶发育程度的关系。研究发现区内构造运动分为四个期次:前期造山运动、中期构造挤压破坏、后期区域断陷下沉、近期相对抬升,四个阶段的构造历程造就区内复杂的岩溶发育基础条件。结合前人资料分析提出:研究区内岩溶发育空间分布受区域构造运动作用明显,印支期花岗岩侵入,造就区域复式向斜轮廓,并形成区域断裂带,随之影响岩溶发育深度,向背斜褶皱带岩溶强发育特征明显;北东侧洞庭盆地的断陷沉降以及研究区的相对断陷及抬升,导致东部埋藏型岩溶区的岩溶强度总体自西向东变弱,而在北部及背斜中部地段加强,并形成地表径流主方向,从而形成了沿水系发育的岩溶增强带。     

孟加拉湾若开褶皱带晚新生代构造特征初步研究

孟加拉湾若开褶皱带位于印度-缅甸山脉西部山前,由NNW—SSE向带状分布的多排背斜构成,其构造特征研究仍然十分薄弱。本文通过钻井资料和二维地震反射剖面精细构造解析,尝试分析若开褶皱带晚新生代构造特征,重点关注若开褶皱带的滑脱层发育特征及背斜几何学及运动学特征,结果表明若开褶皱带发育多个滑脱层:①底部滑脱层,位于约6.5s(双程走时)处;②中部滑脱层,层位存在变化,可能位于第四系底部或上中新统下方约2.5s处。在区域挤压作用下,若开褶皱带发育与底部滑脱层和中部滑脱层相关的滑脱褶皱,构造变形主要受控于底部滑脱层,而中部滑脱层影响了局部构造变形。生长地层记录显示若开褶皱带构造变形自东往西迁移,变形前缘形成于第四纪。基于构造分析结果提出了若开褶皱带褶皱变形的两种运动学端元模型:模型1中不发育中部滑脱层,滑脱褶皱发育于底部滑脱层之上;模型2中发育中部滑脱层,滑脱褶皱发育于中部滑脱层和底部滑脱层之上,形成上、下两套构造层。若开褶皱带背斜几何学和运动学特征受下伏滑脱层控制,背斜在走向上叠置、分叉可能暗示着背斜下伏滑脱层在走向上发生了改变。流体超压可能是影响若开褶皱带构造变形的重要控制因素。     

张裂型褶皱下中和面顺层张裂区:一类有利储层发育区——兼谈塔里木盆地碳酸盐岩溶蚀储层的发育特征

背斜上中和面和向斜下中和面(斜坡部位)是有利储层的发育区,进一步的分析认为,张裂型褶皱下中和面发育的顺层张裂区也可以是有利的储层发育区,尤其是碳酸盐岩(潜山)背斜。碳酸盐岩张裂型褶皱上中和面的扇形张裂区一般发育表层岩溶带和渗流岩溶带,发育溶蚀洞、孔,多表现为杂乱反射;下中和面的顺层张裂区一般发育渗流岩溶带和潜流岩溶带,发育溶蚀孔、缝,常表现为"串珠"状反射。塔里木盆地海相碳酸盐岩中发育同生期岩溶、风化壳岩溶(表生期)、埋藏岩溶三种不同类型的古岩溶。张裂型褶皱的扇形张裂区发育地表岩溶带、垂直渗流岩溶带,均有利于储层发育;顺层张裂区既发育风化壳岩溶(水平潜流带)又发育埋藏岩溶,其中的埋藏岩溶非常有利于储层发育。塔里木盆地寒武系和奥陶系碳酸盐岩在扇形张裂区和顺层张裂区多形成同生期岩溶储层和埋藏期岩溶储层,石炭系碳酸盐岩CⅡ油组在顺层张裂区主要形成埋藏期岩溶储层。     

内蒙狼山地区的控矿构造研究

狼山地区中元古代沉积了一套具拉张型过渡壳性质的岩石建造,并混有含矿火山喷发物质。中元古代晚期褶皱回返过程中,经历了多次断裂作用和褶皱变形。在狼山南东缘,顺层滑动断裂和逆冲推覆构造导致了热液蚀变和混合岩化,促使成矿元素迁移到裂隙发育、有利交代作用的白云石大理岩中富集成矿。狼山北西侧,则由于强烈的褶皱叠加作用,促使矿层在褶皱转折端等有利部位加厚,形成厚大工业矿体。从而提出了东升庙型的断裂控矿模式和霍各乞型褶皱控矿模式。     

内蒙古狼山地区南北向断裂构造应力场特征及其与区域构造演化关系

内蒙古狼山地区断裂构造十分复杂,主要发育有南北、东西、北东和北西走向的断裂构造.从南北向断裂的几何形态、运动性质、构造应力场特征入手进行研究,结合野外实地调查与测量,运用极射赤平投影方法,求出构造应力场的主应力轴方位,进而对本区的构造演化进行了探讨.初步认为,研究区发育的近南北向断裂至少受到过两期构造应力场的作用,第一期是在晚二叠世,由于华北克拉通向北、西伯利亚板块向南活动而形成碰撞拼贴运动所产生的近南北向近水平挤压构造应力场,此时构造应力场的主应力轴σ₁为北偏东10°左右,向北倾伏,倾伏角为15°~20°.在这一期构造应力场的作用下,狼山地区发育了一套破裂系统,它们分别表现为近东西走向的挤压构造带和逆断层、近北东走向的以左行为主的走滑断层、近北西走向的以右行为主的走滑断层以及近南北走向的张性断层.这些早期的断裂系统也制约着该区域后来的构造活动,第二期构造应力场是侏罗纪以来古太平洋板块向亚洲大陆俯冲而产生的.此构造应力场的主应力轴σ₁为北西-南东向,倾伏向为150°左右,倾伏角为10°~20°.第二期构造应力场的作用,使早期南北向断裂由原来的张性破裂面转为左行走滑,早期东西向断裂转为右行走滑,早期北东向左行滑动面转为压性面和褶皱轴方向,而早期的北西向破裂面则转为张性破裂性质.      

地质与地貌条件对岩溶系统的控制与指示

岩溶系统的发育与分布在很大程度受地层、构造、地形和地貌条件等因素的综合控制与影响,地层因素包括可溶岩的矿物组分、结构及其与其他岩性地层的组合关系,矿物组分和结构决定了岩石的可溶性、孔隙度和渗透率,并影响岩溶发育的进程;根据岩性组合特征,可将同一地层划分,或将不同地层合并为含水层、隔水层或弱透水层。构造因素包括褶皱、断裂和裂隙,褶皱和断裂控制了岩溶水流系统的内部结构和边界特征,而层面、节理和小型裂隙组成的三维裂隙网络是岩溶水流入渗的优先通道,也是岩溶发育的先导。尽管大型岩溶地下河系统的发育与分布与地形无关,但地形控制了区域水文基准面,进而控制了岩溶发育的深度以及地下水的排泄模式,而且根据地形调查可确定外源水的边界范围。岩溶地貌和岩溶形态发育既是地质条件的集中反映,同时又可为地下岩溶空间发育和岩溶水流分布提供指示,但有些岩溶地貌和形态是古岩溶作用的产物,与现代岩溶水文系统并不发生直接联系,因此,岩溶地质调查还应综合分析区域地质和地貌演化史。     

铁法矿区煤储层裂隙系统评价与渗透率预测研究

通过对铁法矿区矿井实际资料的研究,依据围岩节理及煤层裂隙的宏观、微观统计分析,探讨了煤储层孔裂隙的发育特征,对该区储层渗透率进行了预测.认为区内褶曲发育,褶皱轴部地带为裂隙发育带,煤层裂隙发育,连通性好,具备储层渗透性好的优势;受区域构造应力场控制,裂隙发育表现出明显的方向性,主裂隙发育的NW方向为渗透性优势方位.     

山西太原西山东缘(晋祠-平泉)构造变形特征及其地质意义

太原西山地区位于山西吕梁山-太行山中部,其构造变形特征对于深入认识华北克拉通中部造山带中-新生代构造演化过程及分析该地区水文地质条件具有重要意义.本次研究对太原西山东缘的晋祠-平泉一带进行详细构造解析及相关构造模型分析.研究结果显示,以石炭系本溪组-奥陶系峰峰组的区域不整合面为构造分界面,太原西山东缘奥陶系碳酸盐岩与石炭系-二叠系碎屑岩的构造样式具有明显差异性.碳酸盐岩层主要发育近S-N向箱式褶皱及断层,碎屑岩层主要发育NE-SW向宽缓褶皱,NE-SW向断层对二者进行叠加改造.上述构造样式的垂向差异性是力学性质不同的岩层在区域构造演化过程中差异性变形的结果.综合分析表明,太原西山地区S-N向和NE-SW向构造形迹形成于华北克拉通中部燕山期陆内造山作用的不同阶段,其区域应力场表现为早期近E-W向(或NWW-SEE向)挤压和晚期NW-SE向挤压,具有"顺时针"演化特征.将野外观测结果与水文钻孔数据相结合,初步构建研究区的构造模型.模型结果显示,近S-N向断层和NE-SW向断层为研究区内主要断裂体系,直接控制了节理等次级裂隙的产出特征,对于太原西山地区的古岩溶作用、岩溶地下水强径流带和强富水区的分布具有明显控制作用.