区域构造遥感图像地质成因模型

模型方法是一种科学研究方法。遥感图像是地壳表层的图像模型,是建立地质成因模型的理想原型．郯庐断裂带中段沭河断裂带与五莲一青岛构造带在山东部斜接,二者在遥感图像上组成一个倒“入”字图形,“入”字图形的结构、笔画顺序和倒置形态,表征了两大构造带的时空特征,揭示了该区构造组成和演化规律,是这一地区区域地质构造遥感图像地质成因模型。     

三维卫星遥感图像生成技术及其在第四纪构造地貌研究中的应用

近年来一系列中高分辨率立体成像卫星传感器相继发射成功,如法国的SPOT卫星、日本的ASTER和ALOS卫星,它们除了具有获取多光谱遥感数据的能力外,还具有立体成像的功能。随着计算机图像处理技术和卫星遥感立体成像技术的不断发展,地质体及其地形地貌的三维图像生成及其可视化技术得到了迅速发展。本研究介绍了利用ER-M apper图像处理软件提供的三维图像生成及可视化技术,将ASTER卫星遥感数据生成的数字高程模型与多光谱图像信息有机融合,生成地质体三维可视化图像,再现地质体的三维空间特征,从而从整体上直观、综合地对活动地质构造及其构造地貌特征进行可视化分析研究。本研究重点介绍了ASTER三维可视化立体遥感图像在晚第四纪活动构造和第四纪火山地貌研究中的应用,并展示了在阿尔泰山富蕴断裂带、北天山独山子背斜带、东昆仑断裂带以及长白山天池火山的研究实例。     

遥感综合信息在宁芜地区找矿预测中的应用

为了研究宁芜北段火山岩盆的矿产资源潜力及空间分布,本文以Landsat8中分辨率遥感数据及Pleiades1高分辨率遥感数据为数据源,综合运用目视解译法和多种遥感图像增强技术,结合区域成矿地质背景,对研究区进行了遥感影像解译,提取了与预测矿种密切相关的线、环、色、带、块遥感五要素。通过分析遥感五要素矿产地质特征与矿产点分布关系表明,研究区内的铁铜硫金矿床及星罗棋布的矿点大部分位于构造岩浆成矿亚带中,受区内北东向、东西向、北西向及其它断裂纵横交叉形成的断裂网格及火山机构控制,大多分布在数条断裂带交汇位置,另有一些分布在断裂带与环形构造的交汇处附近。基于主要的矿点受区内断裂网格及火山机构控制,遥感图像的综合地质信息特征与找矿目标紧密相联,说明了基于遥感图像的综合信息可以作为找矿预测的标志。     

桂北河池-宜州断裂带构造特征及其演化:柳城段浅部到深部结构的启示

河池-宜州断裂带是一条东西向构造带,位于扬子地块东南缘雪峰山构造带南部,与扬子地块主体NE向的构造格局明显不同,其成因始终不明确。本文通过遥感构造解译、野外地质观察、构造剖面绘制、地震和MT剖面解释等手段,对河池-宜州断裂带东段进行了空间上由浅入深的系统研究,研究表明断裂带总体表现为向北逆冲的叠瓦构造分割了雪峰山南段构造体系和桂中坳陷构造体系;河池-宜州断裂带经历了多期次活动历史,其中现今构造格局主体由印支期和燕山期复合动力学机制下形成的,西段主要由印支期向南的弧形逆冲推覆阶段形成,东段主要由燕山期向西的弧形叠瓦式逆冲推覆奠定,它们的弧顶正好在宜州附近交接。     

新疆西昆仑康西瓦构造带地质特征及演化

康西瓦构造带位于新疆西昆仑地区，是青藏高原西北缘一条重要的构造带。新藏公路沿线地质考察发现：构造带由多条长期活动的断裂带构成，沿断裂有糜棱岩带、角砾岩带和片理化带分布，同时发育韧性、脆性变形；构造带两侧的地层时代与沉积建造、变质程度、岩浆活动以及遥感图像和地貌形态都存在明显的差异。糜棱岩定向标本研究表明，构造带中韧性变殂具有右行剪切特征；运动矢量及应力场模拟计算证实，构造带中脆性变形的构造运动以水     

TM图像上断裂构造的识别及其地质应用--以安徽南部东西向断裂构造为例

在系统总结TM图像上反映断裂构造“个性”的几何、运动、动力和性质特征的遥感解译方法的基础上，运用合适的遥感图像处理方法，对遥感图像构造线性体的信息进行了增强处理和提取。通过安徽南部东西向断裂构造的解译实例，发现这里的东西向断裂具有分布广和对地震、第四纪沉积及新生代盆地有重要控制作用的特点，认为它们是影响长江断裂带发育及长江形成鹅头型河流的重要原因。     

青藏公路及铁路沿线的活动构造与其次生灾害

基于对青藏公路及铁路沿线区域约63400km2范围内1∶10万地质环境遥感的调查研究结果,采用以ETM为主、重点地区以IKONOS为辅的遥感数据、遥感解译与地面验证相结合的技术方法在研究区解译出数百条断层。根据这些断层的延伸方向和分布位置可归纳为20条断裂带(RF),它们与以往以地面调查为主的断裂带(GF)基本吻合。研究区的断裂带基本上均为活动断裂带,且都存在发震断层,将已发生地震的震级和频率较高(Ms≥5至>8)的断裂带定为主要地震构造带。青藏线共有5个主要地震构造带,其中东昆仑地震构造带及当雄—羊八井地震构造带是研究区内可能对铁路工程建设及公路、铁路运行安全带来严重影响的最重要的地震构造带。滑坡、泥石流是青藏线活动构造的主要次生灾害。该区的活动断裂对滑坡分布有一定的影响,但并没有控制作用;地震构造不但控制了泥石流的分布,且地震活动对泥石流活动的触发作用也非常明显。     

遥感技术在构造地质研究及成矿预测中的应用

遥感技术在构造地质研究及成矿预测中的应用杨武年，朱章森（成都理工学院）本文应用现代化遥感技术，根据遥感多波段图像信息量大、对地质构造形迹显示的宏观性、信息连续性以及对隐伏构造具“透视”作用的特点，并据遥感横张大节理和剪切节理与宏观褶皱及断裂具有成因联...     

新疆阿巴宫-蒙库地区线性构造与铁矿产分布关系初探

新疆阿勒泰地区(阿巴宫-蒙库)铁成矿带,在空间上位于阿尔泰陆缘火山岛弧带,铁矿床(点)受NW向断裂构造控制.文章利用遥感图像解译成果来讨论线性构造与铁矿的关系,结合野外地质工作认识,探讨铁矿成因类型和找矿前景.     

论遥感图像地质成因模型方法

通过对地质原型的研究,将遥感图像中的地质要素分类、定级,并分别赋之以地质属性,使各种地质要素具有具体的地质涵义,然后将它们反馈到全区遥感图像上。在研究遥感图像地质机理的基础上,实现对研究原型的简化与抽象,建立起测区的遥感图像地质成因模型,用以矿产预测．     

Estimation of 2-D and 3-D Fracture Densities from 1-D Data - Experimental and Field Results

2-D and 3-D densities of fractures are commonly used in mining safety design, natural gas and oil production in fractured reservoirs, and the characterization of subsurface flow and transportation systems in fractured rocks. However, many field data sets are collected in 1-D frequency (f) (e.g., scanlines and borehole data). We have developed an ARC/ INFO-based technology to calculate fracture frequency and densities for a given fracture network. A series of numerical simulations are performed in order to determine the optimal orientation of a scanline, along which the maximum fracture frequency of a fracture network can be obtained. We calculated the frequency (f) and densities (both D1 and D2) of 36 natural fracture trace maps, and investigated the statistical relationship between fracture frequency and fracture density D1, i.e. D1=1.340f+ 0.034. We derived analytical solutions for converting dimensional density (D1) to non-dimensional densities (D2 and D3) assuming that fracture length distribution f     

裂缝性储层裂缝的阵列侧向测井响应数值模拟

为了研究裂缝性储层裂缝的阵列侧向测井响应, 采用裂缝组平板裂缝模型, 利用三维有限元方法, 进行不同裂缝参数条件下的高分辨率阵列侧向测井响应数值模拟.表明阵列侧向视电导率和裂缝孔隙度与裂缝流体电导率成线性关系; 低角度裂缝的阵列侧向深浅视电阻率呈现负差异特征, 高角度缝呈现正差异; 相同裂缝孔隙度下, 裂缝密度增加可使得阵列侧向视电阻率增加, 当裂缝密度足够大时, 测井响应特征基本不随裂缝密度发生变化; 交叉缝的测井响应与具有相同角度的平行裂缝组差异明显, 且不同倾角组合的交叉缝的测井响应之间差异明显.阵列侧向测井对裂缝有较强的敏感性, 根据其测井视电阻率大小可以评价裂缝孔隙度, 根据深浅视电阻率的幅度差异可以研究裂缝的产状, 这些为将阵列侧向测井用于裂缝性储层裂缝评价有指导意义.      

Characterizing Fracture Spatial Patterns by Using Semivariograms

Semivariogram is applied to fracture data obtained from detailed scanline surveys of nine field sites in western New York, USA in order to investigate the spatial patterns of natural fractures. The length of the scanline is up to 36 m. How both fracture spacing and fracture length vary with distance is determined through semivariogram calculations. In this study, the authors developed a FORTRAN program to resample the fracture data from the scanline survey. By calculating experimental semivariogram, the authors found five different types of spatial patterns that can be described by linear, spherical, reversed spherical, polynomial I (for a<0) and polynomial II (for a>0) models, of which the last three are newly proposed in this study. The well-structured semivariograms of fracture spacing and length indicate that both the location of the fractures and the length distribution within their structure domains are not random. The results of this study also suggest that semivariograms can provide useful infor     

岩石压剪性断裂特性及Ⅰ—Ⅱ型复合断裂判据

本文系统阐述了岩石压剪性断裂的特性,认为金属断裂力学复合断裂判据基本上不适用于压剪状态下的岩石斯裂;在此基础上,提出了新的岩石压剪性断裂判据:2COSθ_0/2(cosθ_0-1)[(1+1/f~2)~(1/2)-1]K_Ⅰ+[(sin θ_0/2-3sin 3θ_0/2)(1+1/f~2)~1/2+4sin θ_0/2]K_Ⅱ=4K_(Ⅰc),推导了起始断裂角ψ_0,说明了实验验证结果,指出了该判据在工程地质领域中的应用途径。     

Modeling three‐dimensional hydraulic fracture propagation using virtual multidimensional internal bonds

Propagation of fractures, especially those emanating from wellbores and closed natural fractures, often involves Mode I and Mode II, and at times Mode III, posing significant challenges to its numerical simulation. When an embedded inclined fracture is subjected to compression, the fracture edge is constrained by the surrounding materials so that its true propagation pattern cannot be simulated by 2D models. In this article, a virtual multidimensional internal bond (VMIB) model is presented to simulate three‐dimensional (3D) fracture propagation. The VMIB model bridges the processes of macro fracture and micro bond rupture. The macro 3D constitutive relation in VMIB is derived from the 1D bond in the micro scale and is implemented in a 3D finite element method. To represent the contact and friction between fracture surfaces, a 3D element partition method is employed. The model is applied to simulate fracture propagation and coalescence in typical laboratory experiments and is used to analyze the propagation of an embedded fracture. Simulation results for single and multiple fractures illustrate 3D features of the tensile and compressive fracture propagation, especially the propagation of a Mode III fracture. The results match well with the experimental observation, suggesting that the presented method can capture the main features of 3D fracture propagation and coalescence. Moreover, by developing an algorithm for applying pressure on the fracture surfaces, propagation of a natural fracture is also simulated. The result illustrates an interesting and important phenomenon of Mode III fracture propagation, namely the fracture front segmentation. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于水压致裂法的岩石抗拉强度研究

为了揭示水压致裂法和巴西劈裂法测量岩石抗拉强度的关系,开展了理论和现场试验研究。基于经典的水压致裂法理论,推导了不同围压下钻孔破裂压力和抗拉强度。利用断裂力学理论建立了水压致裂法和巴西劈裂法测得抗拉强度的关系。利用预制切槽方法模拟天然裂纹,对水力裂缝的起裂压力进行了研究。结果表明：围压为最大主应力等于3倍最小主应力测得的抗拉强度大于围压为0测得的抗拉强度;水压致裂法和巴西劈裂法测量抗拉强度关系与应力场、裂纹长度、断裂韧度3个变量有关;通过在晋城矿区王台铺矿的预制切槽试验,运用断裂力学建立的抗拉强度计算式更为符合现场实际。研究结果可为坚硬难垮落顶板预制切槽的水力压裂设计提供参考。     

水压致裂煤层裂缝发育特点的研究

本文对煤岩基本力学性质、煤层水压致裂缝形成条件、裂缝形态以及裂缝开裂角方位等基本理论进行了研究与探讨，通过大量煤岩力学性质测试，证实了试验区目的层煤岩弹性模量低，泊松比较高，脆性大，易破碎，易压缩。文章还得出了目的层煤岩Ｍｏｈｒ断裂准则二次抛物线型包络线，煤层水压致裂裂缝形式判断，裂缝开裂角方位的计算公式以及有关结论。     

砂岩断裂及其亚临界断裂的力学行为和细观机制

通过三点弯曲的SEM试验,详细研究了砂岩断裂的力学特征和细观机制。结果表明：砂岩断裂是一个复杂的过程,它不但与砂岩的物理成分、微缺陷等有关,还与砂岩中碎屑颗粒的分布密切相关,存在明显的亚临界断裂。亚临界断裂裂纹和断裂主裂纹形态相似。亚临界断裂裂纹较多的样品呈现延性断裂破坏的特征,而亚临界断裂裂纹较少的样品则呈现脆性断裂破坏的现象。     

煤层气储层裂隙阵列侧向测井响应数值模拟与分析

裂隙是煤层气储层重要的流体渗流通道,是煤层气有效储集体形成的重要条件。研究裂隙的测井响应特征是确定煤层裂隙参数的关键。利用三维有限元方法,确定不同裂隙条件的阵列侧向测井响应。研究表明：阵列侧向测井修正的视电导率与裂隙孔隙度、裂隙流体电导率基本为线性关系;随裂隙倾角增大,阵列侧向视电阻率升高;随基块电阻率增大,阵列侧向视电阻率增加;高角度裂隙(组)的阵列侧向测井深浅视电阻率呈现正差异,而基块电阻率较大的低角度裂隙(组)的响应可呈现负差异特征;相同裂隙孔隙度下,裂隙密度增加可能使裂隙组的阵列侧向视电阻率增加,当裂隙密度足够大时,测井响应基本不随裂隙密度发生变化;交叉裂隙的测井响应与平行裂隙组差异明显,且不同倾角组合的交叉裂隙的测井响应之间差异明显。