不同组合形式叠瓦状逆断层地应力分布规律研究

叠瓦状逆断层是地壳中分布的主要断层组合形式之一。为了揭示地质演化过程中不同组合形式下叠瓦状逆断层间地应力分布规律,采用大型物理模拟手段,以龙门山地区的地质构造为背景,研究了两条平行叠瓦状逆断层和在其间与之相交的断层组合形式下地应力分布和变化规律。取得的主要认识如下:（1）对于研究区仅分布两条平行的叠瓦状逆断层,构造挤压方向与它们的走向垂直的情况,靠近构造挤压端的断层会首先发生失稳破坏,较大的局部应力释放会使地壳内部整体应力有所降低,但在下伏断层的深部会出现应力的突然升高;（2）对于研究区不仅分布两条平行的叠瓦状逆断层,而且在两条断裂之间存在一条与它们垂直的逆断层,构造挤压方向与叠瓦状逆断层垂直,叠瓦状逆断层附近浅层地应力变化较早,地壳易沿叠瓦状逆断层首先失稳活动,进而带动所夹逆断层的地应力发生调整;（3）对于研究区不仅分布两条平行的叠瓦状逆断层,在其间夹着走向与它们垂直的逆断层,构造挤压方向与叠瓦状逆断层斜交情况,地壳易沿所夹断层首先失稳活动,进而触发叠瓦状逆断层地应力变化;（4）仅存在叠瓦状逆断层,地应力分布较为均匀;叠瓦状逆断层间夹逆断层的情况下,在断层端部和几条断层交汇部位出现了应力集中现象。该问题的研究对区域稳定性评价和地震预测具有一定的指导意义。     

逆冲推覆构造理论在木里煤田煤炭勘查中的应用

逆冲断层是以挤压性应力为主的构造复杂区常见的构造类型,含煤地层受逆冲断层影响,常隐伏在老地层之下,逆冲推覆构造的组合型式、分布规律和几何形态研究成果,能够在煤炭资源勘查中发挥较好的指导作用。青海省中祁连地区木里煤田是我国西北重要的焦煤生产基地,其构造应力场演化大致可分为3个阶段,其中第Ⅲ阶段NNE—SSW向的挤压对该地区控煤构造起到主要作用,形成了一系列NNW—SSE向展布的含煤向斜褶皱,同时形成了大量逆冲推覆构造。以木里煤田的聚乎更矿区和江仓矿区为研究对象,应用推覆构造下找煤理论,经过钻探验证,在逆冲推覆断层的下盘发现了侏罗系含煤地层及煤层,证实了逆冲推覆找煤理论对寻找新的煤炭资源具有重要指导意义。     

不同倾角隐伏断层条件下的底板突水模拟研究

为了揭示不同倾角隐伏断层条件下的底板突水机理,运用剪切破坏理论建立了隐伏断层导水机理的力学模型。根据某实际矿井地质条件构建了倾角分别为15°、30°、45°、60°和落差为3m的隐伏逆断层模型,运用FLAC3D数值模拟方法分析了不同倾角隐伏逆断层在开采条件下的塑性区、垂直应力、孔隙水压力分布情况。结果表明:承压水的理论极限值受工作面埋深、采高、隐伏断层产状及其与底板距离等因素的影响,其中隐伏断层倾角的影响最为显著。当断层倾角较大、且与塑性区相交后断层下盘就会发生大面积破坏,破坏深度可达到23m;当隐伏断层靠近底板破坏区或完全位于采空区下方,隐伏断层末梢垂直应力大幅度降低,且沿断层方向岩层应力也大幅下降;孔隙水压力的压差高度随着隐伏断层倾角的增大而逐渐减小,但底板孔隙水压力的变化趋势则相反,隐伏断层上端末梢的揭露位置越靠近切眼,其孔隙水压力值越大,对开采工作影响越大。     

叠瓦状逆冲断层构造特征及控煤作用——以六盘水煤田麦子沟煤矿为例

聚煤期后的控煤构造是控煤作用研究的重要内容之一,决定了找煤方向及煤炭勘查和开发难度。根据地质、钻探工程、测井数据等勘查资料对六盘水麦子沟煤矿的构造特征进行构造解析,探讨了煤矿的控煤构造。研究显示:煤矿断层组合属叠瓦状逆冲断层组合,该组合对煤层进行破坏和改造,造成含煤地层缺失及重复;叠瓦状逆冲断层主断层F3的上覆系统为逆冲叠瓦扇,下伏系统为叠瓦状逆冲断层组合形成之前的褶皱构造,上下两套系统属不同的构造类型且具有明显的位移;上覆系统的滑移距离约为170～820m,且具有逆时针旋扭的性质。六盘水麦子沟煤矿控煤样式属于逆冲叠瓦扇型。     

燕山板内造山带中部“承德逆冲构造”的褶皱相关断裂构造模型

燕山板内造山带中部承德盆地复杂的中生代褶皱及逆冲断裂构造,曾被解释为土城子组沉积之后大型逆冲推覆构造(位移量大于40～45km)又经褶皱变形的结果。近年来,土城子组沉积相和物源区分析、中新元古界沉积古地理研究以及相关构造变形研究结果等,对这一变形大型逆冲构造模型提出了多方位质疑。但已有研究并未提出新的构造模型来解释这一复杂构造区域中生代构造变形样式和形成机制。文中通过对承德盆地区域主体构造——承德向斜、向斜两翼逆冲构造变形几何学与运动学特征、向斜转折端附近构造变形与断裂发育状况进行详细野外调查及对关键地质体同位素地质年代进行测试,发现承德向斜两翼逆冲断层为分别向向斜核部以外区域逆冲的独立逆冲断层,逆冲断层活动与承德向斜变形是在统一的收缩变形体制下准同时形成的。它们形成于土城子组之后、张家口组火山活动之前,即距今约139～136 Ma。据此提出了"承德逆冲构造"的背离向斜逆冲构造模型。这一模型合理地解释了燕山中部承德盆地区域中生代构造变形和相应的盆地充填特征,同时表明,燕山板内造山带并不存在碰撞造山带前陆褶皱逆冲带中常见的大型薄皮逆冲构造样式。这一研究结果展示了褶皱相关断裂构造模型在研究和揭示收缩构造变形区域大尺度褶皱与断裂构造相互关系及准确重建区域构造演化过程方面的重要意义。     

试论苏邦煤矿区逆冲断层之成因机制及其控煤作用

苏邦煤矿区F₁₀₆断层的成因机制及控煤作用,不同学者对其认识不一。从该断层的特征结合区域构造背景来分析,印支期的滑覆运动应是其主要成因。其后的早、晚期侧向挤压形成现在所看到的逆掩推覆构造。由于其上盘的含煤地层滑动系统经过多期次构造运动的破坏已失去勘探价值,而其下盘的含煤地层相对保存完整,应为主要勘探对象。同时,根据这一成因机制分析指出了外围及新区的找煤方向。      

织纳煤田晚二叠世构造煤区域分布及构造控制

为查明织纳煤田构造煤分布规律，通过整理分析贵州织纳煤田比德向斜、三塘向斜、珠藏向斜、阿弓向斜和关寨向斜等14个含煤构造单元共200余个煤田钻孔取心资料，并辅以测井曲线分析，综合分析6、16和27号等主采煤层的煤体结构区域分布特征及构造控制因素。研究表明:自西向东，织纳煤田内构造煤比例逐渐增大，西部主要为原生结构煤和碎裂煤，东部以碎粒煤和碎粉煤为主；构造煤的分布主要受构造演化和4条深大断裂影响，多期性构造运动造成煤体多期次变形，其中，燕山期是煤层发生构造变形的主要阶段，喜马拉雅期对早期构造变形进行了叠加改造；深大断裂影响了区域应力场分布，遵义-惠水断裂对构造煤的形成和分布影响最大，主燕山早期自东向西的区域性应力场受到遵义-惠水断裂阻挡，在煤田东部褶皱、断裂作用剧烈，发育逆冲、逆掩断层等构造，对煤体结构破坏严重，碎粒煤和碎粉煤发育。研究取得的认识对织纳煤田瓦斯灾害防治和煤层气勘探开发具有指导意义。移动阅读      

逆冲推覆构造及其在找煤中的意义

在国内外研究逆冲推覆构造热潮的推动下,笔者对我国煤田中的逆冲推覆构造进行了初步总结。这种构造在不同大地构造单元、不同构造环境、不同地质年代广泛发育,并且具有明显的规律性。七十年代以来,未曾勘探过的凝露式煤田大幅度减少,在掩盖区找煤日趋重要。掩盖区新发现的煤炭资源,不少是从逆冲推覆构造下找到的,其中不乏规模巨大者。但回顾其发现过程,多具偶然性。如淮南矿区内的舜耕山道断层,过去一直认为其倾角为70-80°,直至七十年代后期生产勘探时,由于偶然的机会发现该断层倾角在深部只有3-5°,具有“型式”断层的特点,尔后证实其下掩盖着丰富的煤炭资源。这说明应该重视对煤田中逆冲推覆构造的研究,并从理论上加以总结提高,对指导找煤具有重大的经济意义。      

尼日尔三角洲盆地深水区逆冲构造演化特征

关于尼日尔三角洲盆地陆坡深水区的逆冲构造,其逆冲背景下的构造演化阶段及古地貌变迁特征,是一个需要深入研究的问题。以尼日尔三角洲盆地某深水研究区为例,基于三维地震资料解释,识别了3个关键界面和4种构造样式,将新生界划分为3个超层序,进一步分析了SSQ_1超层序内部的泥岩滑脱面;厘定了中新统逆冲构造的演化阶段,并分析了不同阶段内的地貌特征。形成于构造活动期的超层序(SSQ_3)可进一步划分为3个三级层序,自下而上依次由逆冲断层、泥底辟和披覆沉积所主控,对应3个不同的构造演化阶段:①逆冲断层主控阶段。在重力滑脱作用下,逆冲断层沿不同深度滑脱面发育,所产生的位移差导致构造变换带内地层受到剪切应力而发育撕裂断层,其走向与逆冲断层近垂直;剪切破裂面的存在使地层抗应力强度大幅降低,在地层超压作用下,构造变换带内沿撕裂断层发育泥底辟褶皱;顺陆坡倾向搬运的重力流沉积物受到逆冲相关褶皱阻挡而发生沉积,导致重力流岩性圈闭集中分布于逆冲断层上盘的地貌低部位。②泥底辟主控阶段。在差异负荷作用下,塑性超压泥岩向逆冲相关褶皱与撕裂断层相关褶皱核部集中,形成大型滑脱褶皱;泥岩的塑性变形主要发生在由不同深度滑脱面所限定的地层单元内;滑脱褶皱的存在使其两侧形成了沿陆坡倾向展布的地貌低部位,并成为重力流储层发育的有利场所。③构造平静阶段。构造活动明显减弱,在填平补齐作用下地貌逐渐趋于平缓。     

王集勘查区地质构造特征及对煤层的影响

通过施工钻孔研究,结合周边资料,对王集勘查区地质构造特征进行了描述,分析了研究区构造对含煤建造、煤层厚度和煤炭资源勘探的影响,认为构造对煤层的形态和分布有控制作用,区内断层对煤层具有破坏作用,下步勘查工作可加强本区断层的研究。     

黔南地区古生代正断层对构造特征的制约

黔南地区发育东西向的古生代正断层以及南北向的中、新生代逆冲断层和褶皱。通过对地层、褶皱和断层的平面展布、野外地质调查以及地震剖面的解释,结合雪峰隆起的逆冲推覆特征,研究黔南地区古生代正断层对构造特征的制约作用。研究结果表明东西向的古生代正断层在中、新生代的构造变形过程中起构造转换带的作用。通过建立区内构造转换带的几何学模型,对地震线上的构造变形特征进行了解释。在构造转换带（正断层）附近,断层上盘逆冲推覆不明显;在远离断层处,逆冲断层和与断层相关的褶皱发育。随着距离断层面越来越远,构造转换带（正断层）下盘地层的逆冲推覆特征逐渐消失。     

挤压区局部构造转换带类型及石油地质意义

构造转换带在逆冲断裂带中具有调节主干逆冲断层之间位移的作用。根据相邻主干逆冲断层在剖面上的组合关系并结合塔里木盆地中央隆起区的研究成果,将挤压区构造转换带分为相向倾斜、背向倾斜和同向倾斜型3类。相向倾斜型在转换带部位发育背冲断块样式,背向倾斜型通过逆冲三角带实现逆冲断层的倾向转换,同向倾斜型通过叠瓦构造实现断层位移的转换。分析了影响构造转换带形成的因素,认为基底构造、滑脱层、沉积相与岩性差异以及应力作用方式等对转换带形成具有重要影响。构造转换带是构造变形相对复杂的区带,不仅控制着富有机质沉积物的分布,形成有利的油气聚集区带,而且密集的断裂系也为烃类的运移提供了通道,并且有利于发育与断层、背斜有关的各种构造圈闭。     

河南省西峡─淅川─内乡─带燕山潮冲断推覆构造研究

本文在区域地质填图的基础上,通过详细的中型构造研究和区域地质特征分析,确立了研究区的冲断推覆构造格局,讨论了浅层次冲断层带内部的构造几何学特征及冲断推覆构造运动学问题。本区晚燕山期由北向南的冲断推覆作用,控制了区内地层与岩浆岩带的展布,导致了变质相带的缺失和变质梯度的倒置,并造成了上百公里的上部地壳缩短。研究表明,纵向的区域性高角度断裂（商－丹断裂）不是重要的大地构造单元分界线。     

义马-硖石断带的演化特征及其地质意义

义马断带位于华北煤田的西南边界,由一系列近于平行的走向北西西,倾向南西的逆断层所构成,上盘为O₁-P_t地层,下盘为C—P煤系及著名的义马侏罗纪含煤盆地。据断带的构造、岩浆活动特征及下盘C—K古水流演化,作者认为,该断带萌生于海西期;印支末期强烈活动,致使义马盆地形成;定型于燕山晚期构造运动。随时间推移,断带在空间上则由南北发展,并在断带下盘派生出多条沿煤系煤层发育的缓倾角逆断层,上盘漂浮于煤层之上。因此,在不同地段,断带之下可能赋存有一定量的C、P和J煤层。      

米仓山构造转换带特征及转换模式

米仓山构造带被北东走向的龙门山陆内复合造山带及北北西走向的大巴山前陆冲断带夹持于其间,两个构造带平面上组成一个“八”字形构造,空间上为一个向北收敛,向南发散背倾型的Ⅰ型三角带构造.在两大构造带前展式扩展变形晚期的过程中,米仓山则起到调节这两大构造带构造平衡的作用,因此为一构造转换带.米仓山构造转换带由北向南可以分为基底...     

余姚—丽水断裂带嵊州地区燕山期主要构造特征

余姚—丽水断裂带是浙东南地区活动时间长、延伸远、发育比较宽的一条NE—NNE展布的断裂构造带,在浙江嵊州地区上火山岩系磨石山群和下火山岩系永康群中构造形迹表现十分明显。余姚—丽水断裂带由一系列NE—NNE向控制区内白垩纪盆地形成与发展的正断层,以及NE—NNE走向、自北西向南东逆冲的叠瓦状断层和轴迹呈NE—NNE向的褶皱组成。通过对其构造活动特征及控制新老地层的时序关系研究,结合区域构造活动规律和时空演化关系等综合分析认为: 正断层形成时间较早,控制白垩纪盆地的形成和发展,与早白垩世岩石圈伸展减薄形成的拉张作用密切相关; 叠瓦状逆冲断层及斜歪褶皱、紧闭同斜褶皱等褶、断构造组合形成于晚白垩世之后,其动力学机制可能与古太平洋构造域向太平洋构造域的转换效应有关。研究成果为深入探讨浙东地区燕山期构造演化提供了新的素材和资料。     

宁东地区煤层构造形态空间分析

六盘山东麓逆冲推覆构造体系在东西方向上具有明显的分带性。通过对推覆体系内韦州-石沟驿、积家井地区的煤层底板标高趋势图和剩余图分析发现:韦州-石沟驿地区位于六盘山逆冲推覆构造带的中带,等值线稀疏,变化缓慢,褶曲形态宽缓,保存比较完整;积家井地区位于六盘山逆冲推覆构造带的锋带,等值线沿北北西向密集排列,褶皱均为紧闭式,断裂尤为发育。上述特征体现了六盘山东麓逆冲推覆构造体系对煤层空间形态的控制作用。     

小断层影响下薄基岩变形破坏模拟

以神火集团刘河煤矿风氧化带开采区域典型工作面地质资料为基础,概化出硬过小断层开采地质模型。以此为出发点,采用相似材料模拟试验,研究了小断层影响下薄基岩变形破坏特征,得出断层的产状、性质以及在相同断层条件下覆岩层厚度对开采覆岩破坏产生影响的规律。最后采用UDEC离散元数值模拟方法,模拟相应条件下的采煤活动,结果显示数值模拟结果与相似材料模拟吻合。      

阿尔金断裂带东段地区深浅部构造综合分析

阿尔金断裂带东段地区的地质构造特征及其动力学机制一直是地学工作者关注的焦点。近年来小震资料越来越多应用到活动断裂空间展布、深浅构造分析及动力学机制研究领域。本文应用双差定位法获得研究区域2008～2017年间6013次地震事件的精确定位数据,通过多条小震深度剖面清晰刻画出断裂系统的空间展布形态。综合石油地震剖面、人工地震宽角反射/折射剖面、人工地震深反射剖面,充分利用小震精确定位信息以及浅表活动构造研究成果,建立研究区断裂系统的深浅部构造模型。研究区莫霍面由北往南逐渐加深,存在三处断错,呈阶梯状展布,地壳内存在一条厚约10km的低速层,在该层以上为地震多发区,断裂系统总体呈"Y"字型,上部为一系列叠瓦状逆冲断裂,造成祁连山的隆升,向下并入一条主干断层。最后探讨了青藏高原东北缘地区构造运动的动力学机制,亚洲板块俯冲至祁连山前,上地壳以逆冲推覆构造模式造成上地壳增厚现象,而中下地壳主要为亚洲岩石圈地幔下插,上地幔的拖曳作用下发生流动引起地壳增厚,上下地壳整体增厚。