褶皱构造对岩溶泉发育的控制作用——以贵州威宁地区为例

在威宁水文地质调查中,笔者等发现这一地区向斜和背斜转折端有岩溶泉的发育,其走向与褶皱轴线走向一致,对上述现象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,继而形成构造形迹褶皱构造,在其轴部局部应力场作用下,在褶皱转折端产生放射状张裂隙,该类张性裂隙有利于地下水的赋存、径流和岩溶发育。     

试论湘西黔东地区岩溶富水构造

我国湘西黔东地区岩溶富水构造可划分为以下四种类型: 一、褶皱富水构造 本区北东、北北东向褶皱构造发育。在褶皱构造中同时分布有透水作用强的可溶性碳酸盐岩层和相对隔水的碎屑岩层,构成褶皱构造的富水条件。 (一) 向斜富水构造 1.向斜轴部或核部的富水条件:在可溶性碳酸盐岩含水层(带)之上没有隔水层复盖,向斜轴部或核部可溶性碳酸盐岩含水层厚度大,两翼地下水往轴     

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。     

区域构造与演化控制下煤层气富集高产典型模式

煤层气勘探开发对改善我国能源结构、解决煤矿灾害与生态环境问题意义重大。结合我国区域构造与演化过程及煤层气地质条件,将煤层气富集产气模式划分为4种主要类型：构造简单裂隙系统、褶皱系统(较浅向斜轴部、褶皱翼部、次级构造高部位)、冲断构造系统(褶皱冲断带、高陡冲断构造)和构造叠加系统模式。其中,(1)构造简单裂隙系统模式发育在构造相对稳定的地区,煤层气以深成热成因为主,也可受岩浆热接触作用影响,在裂隙中等发育区形成高产富集区。(2)褶皱系统模式中,较浅向斜轴部挤压应力利于煤层气保存从而富集产气;褶皱翼部压力分布均匀,封闭性较好,其含气量与渗透率匹配适中形成富集高产带;次级构造高部位模式主要是在构造作用下形成的伴生构造(背斜、鼻隆构造、断块等)高部位形成构造圈闭,生成“气顶”。(3)冲断构造系统模式中,褶皱冲断带模式中逆冲断层阻止了煤层气的逸散,在靠近逆冲断层的相对构造高点富集产气;高陡冲断构造模式发育在复杂断裂区,深部煤层气在一定温压作用下,解吸游离至上部地层,重新被吸附或部分仍呈游离状态而富集产气。(4)构造叠加系统模式形成于受多期构造活动共同作用的煤储层中,不同的应力方向和机制引起的构造...     

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.     

珠江流域岩溶地下河分布特征与影响因素研究

珠江流域岩溶地下河枯季流量约4 738.69万m3·d?1,赋存丰富的地下水资源,探讨地下河分布和发育特征对我国南方岩溶水资源的开发利用具有重要的指导意义。文章以西南岩溶区大量的野外调查工作为基础,结合珠江流域内1∶20万水文地质普查报告,选择348组岩石样品和1 036条岩溶地下河,从岩性、地形地貌、构造、水动力条件和新构造运动等角度总结分析珠江流域地下河发育规律、分布特征及其影响因素。结果表明:地下河在比溶解度介于0.84~1.2的细粒?鲕粒生物碎屑纯灰岩中最为发育,在比溶解度介于0.43~0.61的泥质灰岩中发育较弱。根据地下河形态及水循环演化条件,将地下河分为发育初期单管型、发育多期羽毛型、新构造控制网络型、发育成熟期树枝型4种类型。地形地貌和地表河网决定岩溶地下河运动的趋势和方向;构造控制地下河发育的空间格局,其中构造反接复合部位、压扭性断裂两侧破碎带、与非可溶岩接触带、褶皱弯曲最大部位、背斜轴部破碎带和向斜轴部地下河发育尤为明显;水动力特征影响地下河发育规模和发育深度;新构造运动促进地下河发育向深性、继承性、新生性发展。      

黔东南隔槽式褶皱成因分析

隔槽式褶皱与隔档式褶皱构成侏罗山式褶皱。传统观点认为,侏罗山式褶皱是滑脱作用所形成,其典型实例是在刚性岩体(基底)之上有一层软弱岩层,在软弱层之上的岩层发生“台布式”滑动而形成隔档隔槽式褶皱。黔东南地区隔槽式褶皱实地调查发现：（1）隔槽式向斜核部的地层比两翼和背斜核部的地层厚;（2）沿隔槽式向斜核部发育多期次活动的纵向断层,断层走向与褶皱枢纽一致;（3）背斜产状平缓变形弱而向斜产状急变变形强,背斜与向斜相间出露构成典型的强弱应变域,复杂变形发生在向斜核部。在湘黔交界处的寒武系内发育了典型的露头尺度隔槽式褶皱。通过隔槽式褶皱的露头尺度解析与宏观变形分析,认为黔东南隔槽式褶皱的形成受多期活动的断层控制,早期沉积阶段的正断层,控制了隔槽式褶皱紧闭向斜的发育位置,构造反转之后,先期断层是应力集中区,正断层转为平移或逆冲断层,在隔槽式褶皱向斜核部发育复杂变形。其次,正断层对隔槽式褶皱发育与逆断层对断弯褶皱发育的控制不同,前者断层发育早,后者断层发育晚。     

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。     

云南鹤庆县北衙金矿岩溶发育及富水特征

为确保云南北衙矿区的安全开采及岩溶水的合理开发利用,将区域水文地质调查和矿区地质勘探资料与生产实际进行对比分析,从岩性、构造、地貌等因素分析和总结矿区岩溶发育及富水特征。结果表明：岩性上,中三叠统北衙组二段细晶灰岩最纯,CaO含量为41.52%～54.77%,岩溶最发育,北衙组一段灰岩夹粉砂岩段限制了岩溶发育深度,侵蚀基准面以下岩溶发育深度大于150 m;岩溶发育主要受构造控制,岩溶发育方向与区内南北向、东西向及北西向构造线一致,且褶皱轴部、翘起端、断裂影响带、岩体接触带岩溶较发育;矿区岩溶水富水模式属于向斜汇流型,北衙向斜对岩溶水的富集起主导作用,断裂影响带和岩体与围岩接触带也有利于地下水的运移和富集。     

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.      

洛塔地下河刍议

<正> 湖南洛塔地区系主要由二叠系、下三叠统碳酸盐岩组成的岩溶向斜汇水盆地,地质构造上属北北东向新华夏系的洛塔向斜。由于经历了多次构造运动,向斜内断裂纵横交错,十分发育。东翼以北(北)东向压性、压扭性断裂为主;西翼以北西向张性断裂为主(图1);轴部北东向压性裂隙及北西向张性裂隙更为发育,在碳酸盐岩中,裂隙密度平均达7—10条/米,这给岩溶管道和地下河系的形成提供了有效空间。挽近      

广西贺州市平桂区岩溶发育特征与分布规律

探明平桂区岩溶发育特征及其分布规律,对于岩溶地区建设布局,特别是建设场地工程地质勘察具有重要的指导意义。平桂区中北部处于岩溶发育分布区。论文基于前人研究成果,采用资料收集、地面调查、高密度电法及钻探相结合的方法,开展平桂区岩溶地质调查,分析了岩溶发育类型与岩性及岩性组合、埋藏深度及地质构造的关系,揭示了平桂区岩溶发育特征及分布规律。研究表明,平桂区岩溶发育主要以浅表的黄金组、桂林组为主,在褶皱轴部或断层影响带内,在垂直节理裂隙和缓倾斜层面裂隙组成的裂隙系统中,岩溶发育较强;可溶岩与非可溶岩接触地段岩溶发育强;在低平谷地中的分水岭处岩溶发育亦较强烈;在水文网长期摆动的地段地面以上岩溶发育程度强烈。     

褶皱相关断裂构造形成条件与发育机制:燕山中部露头尺度变形研究为例

总结了褶皱相关断裂发育机制的3个构造几何学模型:同心圆褶皱模型、膝折带褶皱模型和弯流褶皱模型。基于燕山中部中、新元古界地层中发育的5个露头尺度褶皱及其中、小型断裂构造的实例剖析,探讨了收缩变形过程中褶皱与断裂构造发育时序与褶皱相关断裂构造的产生机制。研究指出,规模与所在褶皱构造相当或略小的断裂构造当中,既有形成时间早于褶皱变形的断层,也有在褶皱变形过程中调节褶皱不同部位应变差异的褶皱相关断裂构造,而且卷入后期变形的早期断裂可能成为制约褶皱成核位置的影响因素,以及成为枢纽叠覆楔构造的形成方式之一。断层位移-距离曲线特征和断层与褶皱变形几何学、运动学关系分析,可用来判断断层、褶皱变形发生相对时序。认为影响褶皱相关断裂构造发育的机制主要有3种:(1)纵弯滑褶皱作用中,翼部顺层滑动受到限制而无法持续时,将通过断层向上切层的方式予以调节,从而形成翼部或转折端揳入逆冲断裂以及背离向斜和指向背斜逆冲断层;(2)各种因素导致的褶皱曲率变化是褶皱相关断裂产生的重要机制之一,褶皱曲率变化可由褶皱轴面的合并和新生直观反映,轴面合并引起褶皱曲率变化的层位,可能是诱发褶皱相关断裂,如背离向斜和指向背斜逆冲构造开始产生的重要部位;(3)能干性差异和强硬层之间距离较大的岩层组合发生纵弯褶皱变形时,软弱岩系在褶皱核部的聚集和逃逸,是迫使递进收缩的强硬层产生褶皱相关断裂构造的重要机制。     

太原南峪勘探区陷落柱发育特征及导水问题研究

南峪勘探区构造陷落柱比较发育,平均８．２个／ｋｍ＾２,地表形态为园形、椭园形,直径５０￣３３０ｍ,充填物为围岩及上覆岩层。分布格局是矿区中部密集,北西及南东部稀少;向斜轴部及靠近轴部的两翼以及收缩端浅部的断层破碎带是陷落柱的发育地段。南峪向斜轴部８．９号煤层处于奥陶系中统岩溶水水位之下,因此存在着陷落柱的导水问题。     

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。     

广西岩溶峰林区地下水赋存特征及钻探成井模式

通过梳理广西岩溶峰林区近年来抗旱找水成井的钻孔资料,分析水文地质条件与成井的关系,结果表明:构造、岩性和岩溶发育层位是控制钻孔是否成井的主要因素。断层破碎带、向（背）斜以及含水层和相对隔水层的接触带等蓄水构造为有利的成井位置;石炭系地层（C1、C2）和上泥盆系地层（D3）为主要的成井地层,占成井总数的55.24%,平均单井出水量为261 m3·d-1,平均开采深度为37.67 m。通过对区内的岩溶水赋存特征及规律分析总结,归纳成6种钻探成井模式:压扭性断裂旁侧富水模式、相对隔水岩层阻水模式、挡水墙阻水模式、圈团褶皱蓄水构造模式、向/背斜轴部富水模式、自垩系红层盘地找水模式,并提出了几种常见的地形地貌特征找水标识。      

褶皱岩层高角度斜交构造裂缝的形成机制

构造裂缝的发育往往与褶皱、断层等构造密切相关,本文对钱塘坳陷南缘富阳–临安地区褶皱岩层中的同褶皱裂缝进行了研究。在褶皱翼部多发育与层面斜交的构造裂缝,具体表现为与层面高角度斜交构造裂缝较为发育,而与层面低角度相交的构造裂缝发育较少或不发育。其中,与层面高角度斜交的构造裂缝的特征与层间剪切作用下形成的裂缝特征不同。分析认为岩层褶皱初期主应变轴与层面平行或直交,在岩层褶皱变形过程中,主应变轴与层面高斜交。岩层外弧受到与层面不平行的拉伸,而内弧则受到与层面不平行的压缩作用。本文认为褶皱过程中应变轴的变化是导致岩层中形成与层面高角度斜交构造裂缝的主要原因。     

淮南矿区岩溶发育及地下灰岩水径流特征

淮南矿区地质构造复杂,灰岩水威胁A组煤的安全开采。近年来淮南矿务局、煤科院地勘分院在此区开展了大规模研究试验工作。研究表明,本矿区岩溶发育强弱主要受断裂构造的控制。岩溶发育强带绝大多数分布在断层密集和断层交叉地段;岩层急倾斜或倒转急倾斜区层间岩溶裂隙发育亦强;岩层缓倾斜构造不甚发育地段岩溶发育较弱。      

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.