东欢坨矿构造特征及断裂构造定量研究

基于物探、钻探等资料,采用地质统计法对东欢坨矿区构造要素进行分析,探讨了断层发育规模、空间展布特征及断层要素与断层性质的相关关系,建立了不同性质断层的落差与延展长度之间的经验公式,从古构造应力场演化角度分析了断裂展布的成因。研究表明：区内地质构造以NE向断层为主,以车轴山向斜轴为界,表现为＂两翼分区＂、＂西逆东正＂,全区呈现＂南北分带＂、＂南密北稀＂的展布特征。定量分析认为断层落差与延伸长度呈正相关关系,断裂密度等值线呈现明显分区性,断裂强度由SE-NE逐渐减弱。     

柴达木盆地北缘煤田构造特征的遥感解译

柴达木盆地北缘地区构造复杂,特征明显。在经过增强处理的ETM卫星遥感图像上,通过详细分析构造判别标志,对研究区线性构造进行解译,并对解译结果进行分区统计分析。线性构造走向玫瑰花图统计表明,构造走向在东、中、西部构造分区内呈现明显的规律性：西部地区断层发育较为复杂,中部地区断裂发育中等,东部地区断层发育比较单一,呈现过渡带性质。构造密度等值线图显示,线性构造总体展布呈北西—南东向,与区域主干构造线方向一致,等值线图清楚的展示出断层发育的“南北分带、东西分块”的特征。     

构造的挤压剪切作用对郑州矿区煤与瓦斯突出的控制

通过对郑州矿区煤与瓦斯突出矿井和历年突出事故分布特征统计分析,结果表明:NNE-NE向和NW-NNW向构造叠加及滑动构造的挤压剪切作用对郑州矿区煤与瓦斯突出的控制作用明显,该矿区以五指岭断层-樊寨断层一线为界,突出矿井和瓦斯矿井呈北西向分区分带性展布,大平、超化等突出矿井位于矿区南部构造复合地带,且突出点多分布在构造挤压剪切作用强烈区域。      

库车坳陷的地质结构及其对大油气田的控制作用

库车坳陷是在晚二叠世之前的古生代褶皱基底上历经晚二叠世-三叠纪的前陆盆地、侏罗-古近纪的伸展坳陷盆地和新近纪-第四纪陆内前陆盆地的演化而形成的。基底中的软弱层、侏罗系煤层和古近系库姆格列木组与新近系吉迪克组膏盐(泥)岩构成了自山前向盆地内部逐渐抬升的滑脱面,与自山前向盆地内部逐渐趋缓的地表面构成楔形体。该楔形冲断体的内部结构具有"垂向分层、横向分带与纵向分段"特点,NW向的阿瓦特-喀拉玉尔滚和NE向的库车横向构造转换带将其分割为乌什、拜城与阳霞3个构造区段。构造层发育特点决定了库车坳陷发育三叠-侏罗系的区域展布的有效烃源岩和(侏罗系、)白垩系-第三系储盖组合;分层变形特点导致盐下层形成叠瓦冲断构造组合,冲断层成为油源断层;叠瓦式的冲断层相关褶皱背斜组合导致了复式天然气聚集区带的形成,即在大北-克拉苏式的构造带上每一冲断层相关褶皱背斜带独立成藏,复合连片形成复式油气聚集(区)带,目前拜城北、克深、克拉苏背斜带已呈现这种趋势;撕裂断层则决定着构造带上具体的油气富集区段。库车坳陷油气资源丰富,地质结构特点决定了不同类型油气田分布的分区性。     

青海省祁连山西北部煤田构造遥感解译

西北祁连山地区自然地理条件恶劣、工作程度低。通过选取优质ETM影像数据进行融合、镶嵌、裁剪等预处理,在解译标志信息和复合处理后制作该区的影像图。影像图表明祁连山西北部构造复杂,特征明显,北西向大断裂发育,是控制区域构造和煤田构造格局的主要构造要素。依据线性构造走向玫瑰花图和密度等值线图可以发现,研究区呈现明显的分区性:西部分区线性构造展布以北东东、北东向为主,密度为全区最大;中区线性构造以北西向展布,与区域主要构造线方向一致,且密度最小;东部线性构造以北西西向为主,延伸较长且较为密集。     

趋势面分析在东欢坨井田构造研究中的应用

受区域构造及其演化过程的控制作用,造就了东欢坨矿区构造具有多期次、多性质、多方向、多级别和多序次的特点。选择东欢坨矿大苗庄组8煤层底板标高代表石炭—二叠系含煤地层的起伏变化规律,利用钻孔坐标构建了二维多项式趋势面数学模型。通过对8号煤层底板标高1-4次趋势面和偏差图的分析,提示了开滦矿区东欢坨井田的构造格局:煤层底板有自北东向南西由高到低的变化趋势;主体构造为北东—南西向,趋势图上呈现典型的"反S"型扭曲,且煤层底板等高线趋势面形态显示在走向NE、倾斜ES的单斜基础上,有近东西向构造叠加的格局。该研究还表明煤层底板标高趋势面偏差分析可反映构造形态细节,且随着趋势面偏差次数的增加,分区性更趋明显。     

淮北煤田孙疃煤矿构造特征及其演化

淮北煤田孙疃煤矿位于童亭背斜东翼中段,为一地层走向近南北的单斜构造,被一系列走向NE的正断层所切割。在系统分析煤矿地质资料基础上,结合淮北煤田区域构造特征,探讨了不同期次构造应力场及其对井田构造的影响,揭示了该矿构造形成机制。研究结果显示:1孙疃井田自北向南可以划分为3个构造分区,各区块小断层具有不同构造特征。2小断层断距与延展长度之间存在线性相关关系,回归直线方程是显著的。3石炭-二叠系含煤地层沉积后,经历了两期较大的构造运动,早燕山期NWW-SEE向强烈挤压作用形成区内共轭断层;晚燕山期NNE-SSW向挤压形成区内NE向的主控断层及大量的小断层。     

淮北煤田五沟煤矿构造特征及其演化

淮北煤田五沟煤矿位于童亭背斜西翼中段,为一向斜为主的复式褶皱构造组合,向斜的轴部呈反S形且被断层切割。在系统分析煤矿地质资料的基础上,结合区域构造演化,探讨了构造发育特征、构造演化历史及其形成机制。结果认为:①五沟矿区可以划分为北部断裂构造复杂区、中部褶皱叠加区和南部构造复杂区3个构造分区,断裂构造的组合形式主要有"入"字型、"Y"型、堑垒式及阶梯式。②矿区构造的形成及演化受区域构造控制明显,印支期NS向构造挤压作用形成了近EW向的五沟断层,末期形成五沟复向斜构造;燕山期NW—SE向强烈的挤压作用形成了区内最为显著的NE向断裂及褶皱构造;喜马拉雅期的构造伸展作用造成拉张性构造发育,同时也使区内大、中型主控断裂转变为正断层性质。     

象山煤矿中小型地质构造发育规律及其预测

通过对象山井田勘探、建井及采掘生产以来的地质构造资料进行整理、统计和作图分析,系统总结了已采区断层构造的发育特征和展布组合规律,并对井田未采区的地质构造进行了预测。结果显示,象山煤矿煤层中的断层构造极为发育,主采煤层中众多的中小型构造具有明显的方向性,其中断层展布方向主要为NW向,其次为近EW向、NE向和近SN向;断层发育具有明显的成带性,在3号煤层中划分出4个构造带组和16个构造带,在这些构造带内,煤层构造较为复杂,对安全开采影响较大,而在这些构造带之间则为煤层构造相对简单的块段。      

冀中坳陷调节带构造特征及演化

利用Morley等的调节构造理论和构造几何学分析, 借助地质构造图、断层垂直位移分析等, 在冀中坳陷识别出5种调节带类型和7种调节带构造形式, 进而探讨了它们各自出现的特定构造部位、调节作用、主要构造特点和典型实例。同向趋近型调节带呈现鼻状、地垒状和转换断层3种构造形式, 在断层段连接处以鼻状构造形式出现, 而在控凹断层连接处则以转换断层与横向凸起并存的形式出现; 同向叠覆型调节带以走向斜坡形式调节应变; 同向平行型调节带以翘曲的形式改造河西务潜山带。对向平行型调节带以低凸起的形式发育于雁翎地区; 对向趋近型调节带以鄚州枢纽带为典型, 受两期应变的调节形成了底部以断层分叉斜滑与上部呈宽阔翘弯带的双层变形系统。产生调节作用的断层在地质演化过程中活动强度均呈现此起彼伏、此消彼长的构造特征。受调节带的影响与改造, 在潜山断坡上可形成以古构造脊为优势运移通道的油气运移路径。      

贵州省织纳煤田戴家田井田构造特征分析

织纳煤田戴家田井田位于阿弓向斜的北端-八步向斜,地层走向近NS-NE向,向斜被一系列走向NE的断层所切割。在系统分析井田地质资料的基础上,结合煤田区域构造特征,探讨了该井田构造发育特征及其演化。结果表明:戴家田井田褶曲构造以NE—SW向为主,断层走向以NE、NNE为主,倾向多为NW向,断层落差多低于50m,且正断层数量多于逆断层。断裂构造的组合形式主要有阶梯状、地堑-地垒及叠瓦状;井田构造的形成及演化受区域构造控制明显,燕山运动早期NW—SE向的挤压应力作用形成区内NE-SW向或NNE-SSW向的背斜和向斜构造;燕山运动晚期NS向的挤压应力作用形成了井田"S"形叠加褶皱和断层,造成区内逆断层左移且部分逆断层转变为正断层。     

矿井断层构造复杂程度的GIS与熵值耦合评价研究

基于GIS与熵值耦合理论的矿井断层构造复杂程度的综合评价方法,建立了断层构造的非线性特征值、断层规模指数、煤层底板倾角指数、断层断距指数等与矿井构造复杂程度相关的评价指标体系。并以河南某矿为例,对矿井断层构造复杂程度进行多因素评价综合分区。结果显示:该矿井构造以中等和简单为主;在构造简单-中等区,构造对煤层开采基本无影响,而在构造复杂区,断层可导致水文地质条件变得较为复杂,影响煤层安全开采。     

单侯井田构造发育规律及其对煤层开采的影响

从区域构造入手,对单侯井田构造进行分析,认为井田内断层发育以走向NW—NE、落差≤5m的小型正断层为主,且主要分布于大中型构造的两侧．特别是在其弧形转折带附近往往形成“羽”状雁列的小断层密集带。断层垂向上多分布于4—7号煤层之间的厚煤层发育区,其严重破坏了煤层的连续及完整性,是影响煤层开采的最主要因素之一。井田褶皱构造相对不发育,以短轴小型背、向斜为主,均属缓波状褶曲,对煤层的开采无影响或影响较小。根据井田地质构造发育程度,对其进行预测及分区评价：井田东部为强烈的构造挤压带,以发育走向NW-近EW—NE向的大型逆掩断层为特点,构造最复杂;井田西北部是相对较轻微的构造挤压带,以发育走向NE向的逆断层为特征,构造较复杂;井田南部以发育近SN或NNW向正断层为主,构造相对简单。评价结果对矿井设计及采区与工作面布置有一定的指导作用。     

库车坳陷克拉苏构造带分层收缩构造变形及其主控因素

库车坳陷中段克拉苏构造带广泛发育盐相关收缩构造变形,总体具有"垂向叠置、分层变形"的整体挤压变形特征。沿东-西向克拉苏构造带不同区段深浅层构造变形样式、断层位移存在明显差异,北部盐下层由1～2条高角度基底卷入逆冲断层为主导,并在断层下盘发育捷径断层。区域结构平衡剖面和先存构造活动趋势分析结果表明,克拉苏构造带北侧变形属于基底卷入变形,早期先存断裂在后期收缩变形中重新活动,形成高角度的逆冲断裂。物理和数值砂箱模拟结果表明,盐岩层先于其上、下地层发生变形,其厚度、分布及边界条件差异是造成垂向分层收缩变形的主要控制因素。     

环太平洋带和条状板块构造的分区

环太平洋带的明显分区可由火山、地震、山系、盆地、岩浆和矿物表示出来。所获得的大尺度分区相当于4个象限区:南东区、北东区、北西区和南西区。在一定经纬度上,尤其在中低纬度(60°～0°)带上,宽度具百公里的中尺度分区表示出等距和交替重复性发现的分区特征。在东太平洋底部中的一系列转换断层不断地把大洋板块切割成一系列条状断块,条状断块相应显示出独立运动称之为“条状板块构造”。部分条状板块有关不同类型板块舌状构造在大陆显示形状变化底部下倾,使板块舌状构造的不同类型决定了环太平洋构造带的分区。亚洲东部大陆板块也被分离成东西扩张构造带。这些大陆板条向东运移,相当于西太平洋岛分区。舌状板块变形机制(包括弹性弯曲,弹塑性弯曲)和承受洋脊压力和舌状板块弯曲将被分析,同时对分区的起因也进行讨论。     

龙门山北端青川断层附近应力测量与断层稳定性

汶川8.0级地震后, 余震是否沿青川断裂向汉中方向发展, 是否还会发生强烈余震成为社会关注的问题。为了查明汶川8.0级地震后青川断层库仑应力的变化, 判明余震的发展趋势, 2008年6月2日~28日我们在青川断裂中段阳平关一带开展了断层附近原地应力测量研究, 在3个钻孔中分别用水压致裂法和解除法得到了断层上下盘构造应力的大小、方向和分布特征。根据实测的地应力资料, 断层附近最大水平主压应力方向为NE-NEE向, 与区域构造应力SN-NNE向主压应力方向有一些差异, 说明受断层活动影响, 断层附近的应力状态与区域应力场已经发生了改变。青川断层是一条逆冲兼右行走滑的活动断裂, 在汶川大地震中虽未见其活动, 但其阻隔了余震向北发展, 表明该断层是一条重要的边界断层, 既是区域构造分区的界线, 也是区域应力场的分区标志线。利用地应力实测资料研究了断层的活动性, 在测量深度域内水平和铅直应力的关系为σ_H>σ_h>σ_V, 该应力状态有利于逆断层活动, 与地质资料反映的以逆断层活动及近期在断层附近发生的地质异常现象一致。利用库仑摩擦滑动准则, 摩擦强度取0.6~1.0进行分析, 断层附近的现今地应力状态接近产生逆断层摩擦滑动的临界值, 其中断裂东段发生逆断层活动的可能性较小, 相比而言, 青川断裂带西段危险性更大。      

六盘水煤田黑塘煤矿构造特征及其演化

通过系统分析六盘水煤田黑塘煤矿地质构造特征及演化认为:黑塘煤矿向斜构造—龙家沟向斜,轴向南东-北北东向,浅部地层倾角25°~50°,深部5°~20°;矿井内断层总体走向NE,倾向多为SE,断层落差多小于50 m,且正断层数量多于逆断层;断层组合样式多样;矿井构造的形成及演化受区域构造控制明显,燕山中期研究区经历了NE-SE向挤压、近NS向挤压和NW-SE向挤压的应力转换过程,奠定了研究区NE向的主体构造格局;燕山晚期NW-SE向拉张作用,使断裂构造性质发生转变,导致矿井现今正断层为主导。     

贵州黔西定新勘查区构造特征及其演化

在系统分析勘查区地质资料基础上,结合区域构造特征,揭示了勘查区构造发育特征及演化。结果显示:勘查区构造形态为一穹隆构造,褶曲构造以NE为主,断层走向以NE、NEE为主,倾向NW、SE,均为高角度断层,正断层多于逆断层,断层落差多大于30m,其构造复杂程度为中等构造;勘查区划分为逆断层主控区、断裂构造复杂区、褶皱叠加区、构造复杂区4个构造区块,断裂构造组合样式有:Y型,X型、树杈状及"入"字型、阶梯式、堑垒式;勘查区构造受区域构造控制明显,燕山中期研究区经历了NE-SE向挤压、近NS向挤压和NW-SE向挤压的应力转换过程,奠定了研究区主体构造格架。燕山晚期及喜山期改造先期构造,使断裂构造性质发生转变,形成现今正断层为主体的现象。     

六盘水煤田黑塘煤矿构造特征及其演化

通过系统分析六盘水煤田黑塘煤矿地质构造特征及演化认为:黑塘煤矿向斜构造—龙家沟向斜,轴向南东-北北东向,浅部地层倾角25°⁵0°,深部5°50°,深部5°²0°;矿井内断层总体走向NE,倾向多为SE,断层落差多小于50 m,且正断层数量多于逆断层;断层组合样式多样;矿井构造的形成及演化受区域构造控制明显,燕山中期研究区经历了NE-SE向挤压、近NS向挤压和NW-SE向挤压的应力转换过程,奠定了研究区NE向的主体构造格局;燕山晚期NW-SE向拉张作用,使断裂构造性质发生转变,导致矿井现今正断层为主导。     

渤南洼陷古近纪早中期应力场数值模拟及其与断层发育的关系

以地震、地质、测井等资料为基础,通过构造演化及断层落差法,分析渤南洼陷断层的分布及活动特征,为数值模拟提供地质模型。古近纪早中期是渤南洼陷断层的主要形成时期,发育NWW向、NEE向、NE向断层,断层组合以伸展构造样式为主,兼具走滑构造样式。运用ANSYS软件对渤南洼陷古近纪早中期构造应力场进行有限元数值模拟,模拟结果显示,古近纪早中期,最小主应力为张应力,断裂带内部为应力的低值区,断层上盘附近应力集中;差应力的高值区与断层分布一致;平面剪应力为右旋剪切特征,高值区主要发育NWW向、NE向断层,低值区以NEE向断层为主。模拟结果显示,构造应力场与断层的关系主要表现在2个方面:一方面,构造应力场控制断层的发育及分布,即差应力决定断层的优势发育区,平面剪应力控制断层发育的走向;另一方面,断层活动可以改变局部构造应力场大小,主要影响断层上盘附近一定距离内的应力场,造成应力集中,进而影响次级断层的形成。