先存断层产状及其组合关系对反转构造变形影响的离散元数值模拟研究

反转构造在我国含油气盆地中广泛发育,对于油气勘探具有重要意义.本文采用离散元颗粒流方法研究了先存正断层的陡缓程度、倾向组合关系和距离挤压端的远近等因素对断层的反转构造发育及其反转量的影响.模拟结果显示,先存断层的产状及其距离挤压端的远近会影响先存断层的反转次序、反转量,进而影响盖层内反转构造的发育.当先存正断层倾向指向...     

辽河西部凹陷陈家反转断层构造特征与油气的关系

陈家断层位于渤海湾盆地辽河盆地西部凹陷中部,是西部凹陷的控制断层台安一大洼断裂的一条分支断层。由于地表、地下构造变形的复杂性及可靠的地震反射资料相对较少,无法判断其深部勘探潜力。在分析区域地质背景基础上,结合高分辨率三维地震及测井、钻井等资料,从地震剖面、生长地层等该断层的几何特征进行剖析,运用平衡剖面技术方法验证了该断层的运动学特征。研究结果表明陈家断层为两期叠加的反转构造,经历了E2s3下-E2s3中期挤压,E2s3中-E2s1＋2期拉张,E2s1＋2～N1g期挤压的过程,产生的断层封堵使得下盘成为有利的油气勘探区。     

济阳坳陷孤西负反转断层形成演化定量研究及其油气地质意义

以高精度三维地震资料和钻井资料为基础,对研究区断裂构造进行精细解释,确定孤西断层为"薄底型"的、且表现为北段缓而南段陡、并向西倾的负反转构造;通过回剥技术和平衡剖面等定量分析技术对垂直穿越孤西断层的典型地震剖面研究揭示,孤西断层在J3-K1时期断层性质发生改变,由逆断层反转变为正断层,且在印支、J3-K1和Ek-Es4时期剖面拉伸率分别为-4%,17.2%和18.5%;沿孤西断层走向方向不同位置计算其断层活动速率表明该断层整体经历了负反转运动。以上述分析为基础,论文从烃源岩、圈闭、储集岩和油气运移角度,探讨了孤西负反转断层在孤岛潜山油气成藏方面的重要意义。     

水资源系统模拟模型研究进展

回顾了国内外水资源系统模拟模型的研究历程,结合当前水资源领域发展方向,介绍了目前的研究现状。分析了以集成方式研究水资源系统模拟技术的必要性,评述了几类当前比较有影响的水资源系统模拟方法以及相应软件。阐述了面向对象技术(OOT)以及地理信息系统(GIS)等在流域水资源模拟中的应用。指出以计算机技术为先导,考虑不同的流域实际状况进行系统分析是构造通用水资源模拟模型的必要条件和发展方向。     

反转构造模型的地震波模拟及成像

为了检验由地震剖面解释得出的反转构造的可靠性,探讨反转构造地区在地震数据采集,处理中应采用的有效方法,设计了一个典型的反转构造模型－突起构造。以该模型为基础,针对复杂构造地震波模拟中常见起源频散严重、人为边界反射吸收不理想两个问题,应用高阶差分法以及一种新的边界吸收条件,对反转模型进行了地震波场数值模拟和深度偏移成像处理。采用中心放炮两边接收的观测方式,共模拟了185炮地震记录。研究表明,波动方程高阶差分法是模拟复杂构造模型中地震波传播的有效方法,除了近于直立的断层因难以接收到其反射波而较难成像外,其余的反转断层及其组合在理论上是可以通过合适方法（如Fourier有限差分深度偏移）较好地成像的。     

拆离断层系统和核杂岩的模拟模式

伸展的脆－韧性地壳内的拆离断层系统的模拟实验表明，韧性层内穹状核杂岩的抬升，要求剪切必须位于一个侧向不均匀的韧性层内的柔软内核之上。盖在韧性硅酮上的侧向均匀砂层模型的重力扩展，形成了掀斜断块的均匀变形。我们的模式系统再现了在自然界观察到的拆离断层的经典特征。伸展系统主要由一个凸面向上的主拆离断层和至少一个犁式调节断层组成，在核杂岩上升期间，该犁式断层促使下盘连续变陡。所有断层在初始都是高角度正断层     

近断层强地震动预测中的有限断层震源模型

提出了近断层强地震动预测中建立活断层上设定地震有限断层震源模型的方法和步骤.首先,根据地震地质和地震活动性调查以及地球物理勘探等资料,确定活断层的空间方位和滑动类型; 然后,根据地震定标律确定活断层的宏观震源参数; 第三,将高强体模型与k平方滑动模型相结合,产生断层破裂面上的混合滑动分布.在此基础上,预测了与1994年Northridge地震断层类型、矩震级(M_w6.7)基本一致的设定地震的有限断层震源模型.最后,将预测的有限断层震源模型与基于地震学的、使用动力学拐角频率的地震动随机合成方法相结合,预测了1994年Northridge地震近断层12个基岩台站的加速度时程,并和实际记录进行了对比.结果表明,用上述方法和步骤建立的有限断层震源模型是可行、实用的.      

从反转构造的砂箱模型看柴达木早-中侏罗世盆地的构造性质

设计了基底均匀伸展半地堑正反转、基底均匀伸展书斜式正反转和对称地堑正反转等3个砂箱实验模型,着重研究后期构造反转对前期正断层构造的叠加与改造作用.单侧挤压实验结果表明,正反转过程中,挤压变形主要通过形成新的低角度逆冲断层实现,前期正断层多数可被保存下来,仅倾角不同程度地变陡.前期正断层全部反转为逆断层的可能性极小,仅在强烈逆冲变形带,逆冲断层才有可能完全取代前期的正断层.根据实验结果并结合柴达木盆地的实际资料,认为柴达木盆地早-中侏罗世时期为挤压性质的盆地.     

基于线框架模型的三维地质断层结构模型及其构建技术

基于地质断层构造的特点,文中提出了一种适合三维断层模拟的数据模型——线框架模型,并基于该数据模型详细描述三维断层结构模型的构建方法,实现了从层面结构的地质模型向块体结构的地质模型进行自动转换的关键算法。线框架模型以方向线框架来表达地质模型的骨架,以方向TIN网来表达地质模型的血肉,具备地质断层结构模型所要表达的各种几何元素与拓扑关系。基于线框架模型的三维地质断层构模技术将地质界面之间的交切在地质界面三角网形成之前就进行处理,将面与面之间的切割操作简化为线与线之间的操作,这种方法不仅能有效地减轻断层地质体构模的复杂程度,而且可以将线与线之间的交线作为地质界面三角网构建时的约束边,从而有效地保证了地质界面之间交切关系的正确性。     

基于线框模型的复杂断层三维建模方法

建立了包含复杂断层面地质体的三维数学模型.为准确表达复杂地质体各要素的空间几何形态及其相互之间的关联关系,设计了线框单元体模型,并提出了整体描述断层面的技术思路,解决了地层交错情况下断层面和地层面的模拟难题;在上述基础上,结合平面地质图数据,实现了复杂地质条件下三维地质体模型的构建.     

喜马拉雅造山带北缘大反转逆冲断层（GCT）东段的活动时限及构造演化

喜马拉雅造山带北缘的大反转逆冲断层(GCT)位于印度-亚洲的碰撞边界,平行雅鲁藏布江缝合带展布,向北逆冲使特提斯喜马拉雅地体向北叠覆在冈底斯地体之上。大反转逆冲断裂制约了中新世Kailas式系列磨拉石盆地(Kailas、秋乌、大竹曲、罗布莎以及朗县)的发育,自西向东磨拉石盆地中砾石变形逐渐增强。本文通过GCT东段"罗布莎-郎县砾岩"的研究,获得罗布莎-朗县变形砾岩中的碎屑锆石的沉积上限年龄为早渐新世(28.7~29.1Ma)。罗布莎-郎县砾岩具有基质糜棱岩化、发育地震化石假熔岩和向北剪切指向的特征,表明其经历了受GCT断裂控制的砾岩盆地在浅部形成、插入10~15km深部并受地震影响形成假熔岩,然后折返到地表的过程。     

断层模型约束反演在煤层横向预测中的应用研究

在精细断层解释的基础上,以地震层位为趋势面,通过对趋势面局部微调,使各层面的变化趋势和空间关系更加合理。通过网格精度和地层厚度有控制构建包含断层在内的精细构造框架模型,并根据波阻抗的差异特征,利用断层模型约束波阻抗反演实现煤层的横向预测。实例表明,基于断层模型约束反演技术的煤层横向预测方法,可精细描述煤层尖灭、变薄、分叉合并、厚度变化等赋煤形态,经实际钻井资料验证吻合较好。     

川东北通南巴地区须家河组断层和裂缝特征及发育模型

正通南巴地区位于四川盆地东北部,北接米仓山构造带,东临大巴山逆冲推覆带,主要包含一个NEE-SWW向的"长条型"通南巴背斜,是川东北地区重要的产气区之一。自上三叠统须家河组沉积以来,通南巴地区受到来自米仓山构造带近S-N向和大巴山逆冲推覆带近NE-SW向的多次构造挤压,导致研究区形成了一系列的断层、裂缝和褶皱。其中,米仓山构造带的挤压主要造就了通南巴背斜     

青藏高原东缘非刚性书斜式断层模型的物理模拟实验研究

印度板块和欧亚板块碰撞导致青藏高原垂向上整体快速隆升的同时,也导致东缘被断裂分割的块体沿着大规模走滑断裂的横向滑移,这也是青藏高原演化变形的两种端元模型:大陆逃逸模式和地壳增厚模式。本文设计了三种非刚性书斜式断层模型,运用粒子速度场成像技术(PIV, Particle Image Velocimetry)监测模型表面变形。实验结果表明,非刚性块体边界受力前后,位移场、速度、剪应变和面应变会有明显的不同。根据实验结果主要得出两点结论:①青藏高原东缘的变形是连续的,块体内部发育了冲断带、裂谷系统和右行走滑断裂系统;②自中新世以来,青藏高原东缘主要经历了两阶段的演化,早中新世-晚中新世(22～8Ma),既有左行走滑活动,也有块体的顺时针旋转,形成了近东西向的祁连山-南山冲断带、积石山冲断带、祁漫塔格冲断带、渭河地堑以及近南北向的右行走滑断裂;晚中新世(8Ma)以来,块体旋转量极少,主要以左行走滑断裂为主,发育了近南北向的冲断带和裂谷系统。     

伸展断层传播褶皱研究现状

伸展断层传播褶皱是伸展环境中重要的一种褶皱类型,是由于隐伏基底正断层活化向上传播而引起上覆地层发生的弯曲。多年的研究认为这是一种向上变宽的三角形分布式剪切调节过程,断层的上端点限定了三角剪切区的顶点。运用三角剪切的速度模型很好地拟合和描述变形区内物质的运动,三角剪切区的顶角和断层向上传播/断层向下滑移比值（p /s）是控制伸展断层传播褶皱变形过程和几何形态的重要的运动学参数。伸展断层传播褶皱的发育过程可以根据断层是否切穿上覆盖层而划分为两个阶段。在沉积过程中,伸展断层传播褶皱作用对生长地层的几何形态和叠置样式有较强的控制作用。通过对保留的生长地层几何形态的分析,可以确定隐伏基底断层的初始破裂点和断层传播量,并最终重建伸展断层传播褶皱的变形过程。     

断层作用热模型及其对烃源岩热演化的影响

从盆地的应力状态分析入手,从断层摩擦生热的角度,建立了断层作用生热的定量模型。在此基础上,确定了断层摩擦产生的热量与断层的性质、深度、构造应力和流体压力等之间的定量关系,定量分析了断层摩擦生热对烃源岩热演化的影响。结果表明:断层作用的生热量主要决定于断层的深度,构造应力的大小、流体压力、断层的位移量、断面摩擦系数等;断层的活动速率对断层摩擦的生热量没有影响,但对断层带内产生的温度却起决定性的作用;在断层快速活动的条件下(地震型),断层摩擦生热虽然可以产生很高的温度,可以造成断层面附近岩石的局部熔融,但其影响范围和影响持续的时间是十分有限的。     

断层相关褶皱理论与应用研究新进展

自Rich(1934)提出断层转折褶皱的几何学概念以来,Suppe(1983)首次将其定量化,建立了褶皱形态与断层形态和断层滑动之间的定量关系,奠立了断层相关褶皱理论的基本模型。20年来,不但建立了断层传播褶皱、断层滑脱褶皱等基本端员类型的几何学与运动学模型,也建立与完善了断层相关褶皱叠加样式的几何学与运动学模型,例如叠瓦构造、构造楔与干涉构造等。研究同构造沉积作用,建立了生长断层相关褶皱的几何学与运动学模型,将沉积作用与断裂作用、褶皱作用及构造隆升作用等有机地联系起来。考虑地层的力学性质与变形差异,提出与建立了剪切断层转折褶皱理论,并建立了断层相关褶皱的一系列力学模型。20年来,断层相关褶皱的基本研究方法经历了由二维剖面与平面分析向全三维空间分析的转变,由几何学、运动学模型向力学模型的转变,实验模拟技术与数值模拟技术在断层相关褶皱理论模型的建立与检验中发挥了重要作用。断层相关褶皱的理论和方法在工程地质、地震灾害预报与油气勘探开发等领域获得了广泛的应用。中国在天山、祁连山和龙门山等相邻的前陆盆地的活动构造与含油气圈闭研究中,应用断层相关褶皱的理论与方法取得了重要进展。