用层控构造学说论油气与盐类的伴生及预测

依照"层控构造"观点,地球演化过程中,上地壳顶部最先出现断裂,而后在重力和水平力共同作用下发展成上地壳正断层。其中水平力来自于地球的自转速度变化等因素,后来正断层继续演化成盆-山系。此过程使含"H-A-C-O-N-S"即幔汁的地幔流体进入地壳表层,形成油气和盐类。盆-山系的断隆山如果受到后来陨星逆向或顺向撞击所派生的经向或纬向惯性力强烈挤压,促使断隆山利用断陷盆地侧向应变空间进行仰冲,形成仰冲型冲叠造山带。此过程由于产生了负压作用,使盆-山系形成时已经隆升的地幔流体再次上涌,导致幔汁进一步聚集,从而形成更多油气和盐类。利用这一理论分析了松辽盆地油气和鄂尔多斯盆地、青海柴达木盆地、库车盆地、准噶尔盆地的油气形成机制,并预测了罗布泊和塔里木的石油和盐类矿产,也解释了云南安宁盐矿下部伴生的油气显示,从而对油气的有机成因提出了挑战,认为无机成因是油气成因中更重要的原因,也提出了油气勘探的三位一体新概念:玄武岩-油气-盐类。     

塔里木盆地巴楚隆起北缘吐木休克弧形基底卷入斜向滑移构造

石油地震资料揭示塔里木盆地中央巴楚隆起为结晶基底和古生代地层相对隆升区,地表为第四纪陆相碎屑岩不整合覆盖,隐伏隆起大部分区域缺失中、新生界。在隆起南北两侧构造变形比较强烈,均发育基底卷入的逆冲构造和古生界内逆冲构造。根据钻井资料和二维地震测线详细的构造解释,应用断层相关褶皱理论得知：吐木休克基底卷入逆冲断层是在中生界早期形成的基底卷入楔形构造的基础上,在新生界晚期再次活动形成的;新生代晚期中亚地区强烈陆内变形,导致塔里木盆地先期形成的巴楚隆起再次挤压隆升;晚期变形过程中,先存构造与形成新构造挤压方向的偏差导致新构造发育有走滑分量,形成典型的斜向挤压构造——吐木休克旋转弧形构造。平面分布上,弧形构造东西向延伸的中段和北东向延伸的西段,早期为基底卷入楔形构造,晚期发育基底卷入逆冲构造;近北西向延伸的东段,晚期发育基底卷入楔形构造叠加在早期基底卷入楔形构造之上,说明该构造至少经历了两期变形。由于晚期基底卷入逆冲断层具有走滑分量,导致盖层单斜构造发育3类应变带及相应构造：拉伸变形带发育的正断层、剪切变形带发育的走滑断层及挤压应变带即走滑构造分量;西段发育左行逆冲走滑断裂带及伸展变形;东段发育右行逆冲走滑断裂带。弧形构造西部发育的构造样式与2012年Keating等模拟的斜向断层位移形成的构造样式非常相似,说明弧形构造西段吐木休克基底卷入逆冲构造具有走滑分量,从而合理地解释了该区发育的构造样式及正断层形成机制。     

青藏高原中部温泉盆地西缘的晚新生代正断层作用

在青藏高原中部的温泉盆地西侧发育了1条倾向东的强烈活动的近SN正断层——温泉盆地西缘断裂。它是在印度板块与欧亚板块强烈碰撞的背景下,青藏高原中北部地区自晚新生代以来发生近EW向伸展变形的产物。晚新生代以来,该断裂上的最大垂直错动量不会<21km,错动中生代褶皱地层所暗示的最大垂直位移量为(60±22)km。第四纪期间,该断裂发生了多期活动,形成了山前的多套断层三角面和多级断层陡坎地貌。根据断裂垂直错动晚第四纪期间不同时代的地层和地貌体所形成的断层崖高度估算,其晚第四纪以来的最大活动速率不超过12mm/a,平均活动速率为045mm/a。初步的探槽分析表明,晚更新世末期以来沿该断裂至少发生了3次震级不同的古地震事件。综合该断裂的全新世活动特点推断,它是在未来具有较大可能发生6～7级地震的一条重要控震断裂     

正断层诱发砂土中群桩基础破坏及避让距离研究

地震中发震断层诱发桩基失效,导致上部结构破坏甚至坍塌,相关破坏机制和避让距离缺乏系统研究。通过离心机试验和数值模拟,针对基岩正断层活动诱发上覆砂土中群桩基础的静力破坏展开研究,考察不同群桩断层相对位置下群桩的破坏特征。试验与计算结果均表明,当群桩跨越断层时,正断层活动使群桩向上盘一侧倾斜,并使基桩弯向上盘一侧。基桩桩顶荷载的重分布进一步使基桩形成受拉和受压两种破坏模式。数值参数分析表明,在不同桩位上,群桩的变形响应可划分为5个特征区域。对于埋深为20.0 m的基岩正断层,群桩在上盘和下盘一侧的安全避让距离分别为23.5 m和15.9 m,其中下盘一侧离开断层7.9 m至上盘一侧离开断层4.1 m的区域需要进行重点避让。     

动静载组合下巷道过断层破碎带支护技术

晋煤集团长平矿5303回采巷道在掘进过程中遇到多个正断层,为了使回采巷道安全、快速地穿越断层,确定出合理的支护方法及范围。本文基于最大主应力准则和岩石断裂损伤学,分别从宏观和微观剖析了正断层破碎带在动静载组合下的破碎活化机理。在此基础上建立断层破碎带塑性破坏范围模型,结合正断层滑动机理与巷道支护理论,推导出断层扩展区和影响区范围表达式,并运用FLAC3D数值模拟作进一步分析。研究结果表明:当动静载最大主应力之和大于岩石断裂应力时,岩石发生宏观断裂;动静载产生协同效应、变异效应及共同效应,使破碎带岩石内部微观上发生不同形式损伤断裂,损伤断裂程度取决于动静载之间夹角余弦值和正弦值。5303回采巷道过断层方案确定为采用超前预注浆改善围岩强度,而后采用加密锚杆、锚索+单体支柱加工字钢的联合支护方法。根据理论计算和数值模拟结果,最终确定超前预注浆范围与加强支护范围为断层破碎带前后各10 m。      

太平洋深海钻探和板块构造总结

太平洋深海钻探和板块构造总结Г、Ｍ、ＢπａｃｏＢ沿着日本海沟、马里亚纳海沟和两条中美海沟的横剖面进行了深海钻探。对千岛－堪察加海沟、阿留申海沟、秘鲁－智利海沟和华盛顿－俄勒冈海沟则主要采用地震方法（多道地震探测等）进行了研究。在主要的太平洋海盆中打了...     

一个重力滑动构造的范例——介绍河南芦店滑动构造

芦店滑动构造是河南省西部嵩（山）箕（山）地区滑动构造群中的一个典型实例。其主要表现为双期相向滑动的叠加、两类滑动构造模型的拚合及两种动力因素的作用。通过对其综合研究得出滑动构造是正断层演化的结果,属于正断层的一种类型的新认识。认知滑动构造的意义在于：可在较新地层下寻找、预测埋藏较浅的煤层,如芦店滑动构造区。若按传统构造解释,芦店地区地表出露为中生界三叠系红层,其下伏主采二1煤埋深一般在1 400m左右,超过现行勘查规范资源储量估算垂深1 200m以浅的要求,但利用滑动构造观点客观、合理解释后,煤层埋藏深度最浅处只有几十m。芦店滑动构造的解释成为利用新理论找煤的一个典型范例。     

滇西北哈巴-玉龙雪山东麓断裂的晚第四纪正断层作用及其动力学机制探讨

地表调查发现,之前通常被作为两条断裂的哈巴雪山东麓断裂和玉龙雪山东麓断裂实际上隶属于一条整体凸向东北的弧形正断层——哈巴一玉龙雪山东麓断裂的南、北两段．该断层在大具以西为北西走向,倾向北东;向南转为近南北向,倾向东;构成了三角形断块隆起区（哈巴一玉龙雪山）与其东侧大具．丽江第四纪裂陷盆地间的主边界断裂．相关的晚第四纪地貌体垂直错动及其年代学分析结果表明,它在晚第四纪期间有强烈活动,其平均垂直活动速率波动于0．3～1．4mm/a间,其中末次冰消期后的断裂活动强度明显增大．该断裂显著的第四纪正断层作用及其走向的大角度弯曲实际上代表了滇西北“Z”字型裂陷带端部的地表变形样式,是该区在近东西向伸展变形背景下叠加了微断块顺时针旋转的直接变形响应．     

洋中脊正断层的几何形状

洋中脊正断层的几何形状Ｔ．Ａ．Ｍｉｎｓｈｕｌ等正断层在缓慢扩张的洋中脊轴部地形中有重要意义,也是确定深海丘陵形态的主要因素。微震和远震的证据表示存在延伸到地壳和上地幔中中等倾角（３０°～６０°）的洋中脊断层（Ｔｏｏｍｅｙ等,１９８５）。从潜水器中已发...     

伸展边界方向对伸展盆地正断层走向的影响——来自平面砂箱实验的启示

五种不同边界几何条件的平面砂箱实验模型表明,一个方向的伸展变形可因伸展边界方向的变化形成不同走向的正断层,伸展裂陷盆地中不同走向的正断层并非一定代表不同方向区域构造应力作用、或多期构造变形的结果。伸展裂陷盆地正断层走向受伸展边界走向和构造伸展的方向共同控制,伸展边界的控制力随距离增大而逐渐衰减。伸展边界附近的断层走向主要受伸展边界方向控制,大致反映伸展边界方向。盆地内部断层走向主要受构造伸展方向控制(趋向于垂直构造伸展方向),主要反映构造伸展方向。盆地伸展边界方向的变化可以引起伸展裂陷盆地内部断层走向的转向。因铲式正断层上盘滚动变形产生的正断层,其走向平行于铲式边界断层的走向。