西南某水电站断裂构造和层间溶蚀带组合岩溶渗漏研究

西南某水电站坝址基岩为碳酸盐岩,坝区断层构造和岩溶较发育。水库蓄水后,坝址右岸抗力体1 315 m排水洞出现持续渗漏。随库区水位升高,涌水量逐渐加大至约1.9 m3·s−1,水库无法正常蓄水。为查明库水渗漏途径,有针对性地采取措施减少渗漏量,开展了岩溶渗漏研究。通过工程地质测绘、岩溶水文地质调查、钻探、压水试验、孔内电视、孔内电磁波CT等勘察手段,结合前期平硐、基坑开挖和物探等勘查成果,并利用灌浆孔灌浆过程试验数据,最终查明库水渗漏通道：在水压力作用下,库水沿断裂构造F12下渗,在深部沿层间溶蚀带绕过防渗帷幕,呈30°倾角向下游逐步抬升,最终通过竖向岩溶发育带,从1 315 m排水洞地质薄弱点涌出。通过对灌浆帷幕采取补强措施,封堵了主要渗漏通道,库水渗漏得到有效控制,达到了设计要求。     

京津冀协同发展区活动构造与地壳稳定性

京津冀协同发展区是中国东部规划的战略开发区之一,也是华北地区主要的活动构造区,新构造活动强烈,活动断裂发育,地震频发,具有潜在的地质安全隐患问题。基于张家口地区、雄安新区及邻区、北京及关键构造部位调查研究结果,结合已有研究成果,系统分析了京津冀协同发展区主要活动断裂几何学、运动学和动力学特征及其工程地质、地质灾害特征,采用ArcGIS平台的空间分析功能,初步完成了京津冀协同发展区地壳稳定性评价。研究结果表明,京津冀协同发展区发育邢台-河间-唐山、石家庄-通州NNE向构造带和张家口-渤海NWW向区域性活动构造带,其中全新世活动断裂11条,晚更新世活动断裂16条,第四纪断裂23条;冀北及冀东南地区现今构造应力场最大水平主应力方向为近EW向,而太行山东缘南段为NNE向,北段为NW向;NNE向活动断裂带总体表现为顺时针扭动正断活动,倾向SE,NWW向活动断裂带晚更新世以来具有明显的活动性,整体表现为反时针扭动正断活动,倾向SW。京津冀协同发展区地壳稳定性总体较好,不稳定区及次不稳定区主要分布在邢台、唐山、延怀盆地和全新世活动断裂带内,利于重要城镇和重大工程规划建设。研究成果将为京津冀协同发展区宏观发展战略提供地质支撑。     

山东胶西北矿集区和焦家金矿田成矿构造系统

胶西北矿集区金矿床主要受三山岛断裂、龙莱断裂和招平断裂3条主干断裂及其次级断裂控制,构成胶西北3条金矿带和一系列金矿田。断裂总体呈NNE走向,平面形态呈S形,多期活动特征明显,自主裂面向外依次出现黄铁绢英岩质碎裂岩、黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩、黄铁绢英岩化花岗岩等矿化蚀变带。焦家金矿田受焦家断裂的控制,金矿床在平面上主要产于焦家断裂分枝复合、膨胀转折的部位;焦家断裂在剖面上呈上陡下缓的铲式特征,金矿床主要产于断裂倾角由陡变缓的转折点下部,主要矿体沿焦家断裂下盘分布,赋存于主裂面和与主裂面平行的一组缓倾斜裂隙中,远离主裂面逐渐出现一组陡倾的控矿裂隙。胶西北3条主要金矿控矿断裂构成了一条沿玲珑花岗岩与早前寒武纪地质体边界分布的大型伸展构造带。     

脆性材料强破裂前兆的初步研究

本文依据现有的实验结果初步研究脆性材料在破坏孕育过程中发生的强破裂的前兆特征.以应变(形变)突变、破裂弹性波限幅等物理变化特征确定强破裂;研究总结了不同试样、两种加载方式的破坏试验中的多个强破裂的前兆特征变化:一类为包括定点和场的应变变化特征,另一类为包括声发射率(破裂频度)、b值、波谱及微破裂时空分布等的声发射变化.此外,还有突发电磁扰动和应变扰动.然而,所有这些前兆特征变化并非在所有材料试样、所有强破裂之前同时都出现,也不是所有测点、任何方位都能观测到.同时指出,至今未见到对一次破坏实验中的系列强破裂(至少3~5个)前兆特征的系统对比研究,这正显示了这类研究的艰难,深入开展强破裂前兆研究对地震预测可能有重要意义.     

第四纪地层中断层同震错动行为的离心机试验研究

运用试验地球物理学的原理和方法来研究认识当地震发生时在第四纪地层中断层同震错动行为的有关特征,为减轻地震灾害相关问题进行基础研究.原创了在试验模型中预制断层的方法来模拟第四纪地层中存在的断层,用离心机模拟试验研究第四纪地层中不同活动年代、不同上断点深度断层的同震错动行为,特别是地表破坏(地表形变和破裂)特征,取得了新的明确认识,给出了不同场地条件下建设工程应对地震地表破裂造成直接破坏的避让距离.因此这项工作不但有着基础科研意义,而且具有对工程建设防震减灾的实际应用意义.     

湖南杨林坳钨矿床控矿构造地质地球化学特征浅析

笔者在查明杨林坳白钨矿矿床地质特征的基础上,着重研究了控矿构造地球化学特征、矿化富集与构造的关系,矿体主要分布于F24断层上盘,矿化富集在杨林坳组砂岩和板溪群板岩的不整合面附近。矿体的空间分布与矿化富集规律明显受构造控制。     

南非奥坦尼瓜盆地构造演化与油气差异分布

奥坦尼瓜盆地位于非洲大陆最南端,为典型被动大陆边缘盆地。晚侏罗世,盆地随着东西冈瓦纳大陆的解体,由非洲、南美和南极洲三大板块的裂开而形成。盆地经历了裂谷期(J3-K1凡兰吟期)、过渡期(凡兰吟期)和漂移期(K1欧特里夫期至今)三大构造演化阶段,发育漂移期下白垩统欧特里夫阶和巴雷姆—阿普特阶2套烃源岩,以Ⅱ2/Ⅲ型干酪根为主,偏生气。主要储集层为下白垩统凡兰吟阶浅海相砂岩,其次为下白垩统阿尔比阶深水浊积砂岩。圈闭发育具有典型的两分特征,裂谷期以构造圈闭为主,漂移期以构造—岩性圈闭为主。截至2014年,盆地已发现41个油气田/藏,石油可采储量2 042万m3, 凝析油可采储量2 016万m3, 天然气可采储量1160亿m3。平面上, 油气呈现西多东少的特点;垂向上,绝大多数油气发现集中在裂谷期顶部凡兰吟阶储层中。通过对盆地南部阿古拉斯走滑带的分析认为,阿古拉斯走滑带的活动是造成盆地东、西部油气富集差异的主要因素。在对盆地油气分布特征基础上,认为勘探前景区应聚焦盆地西部。     

河北阳原侯家窑断层的几何学与运动学及动力学

侯家窑断层是阳原盆地西缘一条区域性正断层,它切割了部分第四纪沉积层,并被马兰黄土所覆盖。具多期次活动的特征,遗留下了丰富的伴生、派生构造形迹。在野外详细观测断层的几何学特征、分析运动学标志的基础上,结合前人研究成果,认为发生了三期构造活动:第一期为区域性拉伸;第二期为短时间区域性挤压;第三期是区域性隆拗。其动力学机制分别为张宣幔枝隆升作用、太平洋板块俯冲的远程效应和汾渭裂谷深部过程控制的断陷-隆升效应。恢复了阳原盆地演化过程:区域性总体快速隆起→构造反转形成裂陷→裂陷加深形成地堑→导致基性岩浆活动→形成区域裂陷地幔底垫→裂谷盆地逐渐形成→构成生物快速演化的一系列构造激变→生态繁衍的大循环系统。     

压实膨胀土表面裂隙发育规律及与强度关系研究

利用PCAS裂隙图像处理软件对干湿循环条件下不同压实度膨胀土的表面裂隙发育变化进行动态、定量的测量,并对不同裂隙发育程度的膨胀土进行了直剪试验。试验结果表明:压实度越大,裂隙开裂程度越小;黏聚力随干湿循环次数的增加呈递减趋势,而内摩擦角则受干湿循环的影响小。循环次数相同时,压实度越大,黏聚力越大;黏聚力分别随裂隙条数、裂隙总长度、裂隙平均宽度变化的曲线具有明显的相似性,说明黏聚力与这三个参数存在一定的相关性;裂隙率和分形维数与黏聚力具有线性关系。     

叠后地震属性识别页岩气储层裂缝研究及应用

页岩气储层具有低孔隙度、超低渗透率等特点,以游离或吸附状态赋存于泥页岩及其砂岩夹层的裂缝、孔隙、有机质中,且裂缝的发育在一定程度上决定着页岩气藏的品质和产量。储层裂缝发育的复杂性决定了裂缝识别与预测的难度,且受限于地震资料分辨率的影响。以重庆渝东南地区为例,利用三维地震勘探资料的波形相似性、倾角、方位角、曲率等信息,采用叠后三维地震属性分析技术,如相干体技术、蚂蚁自动追踪技术、最大曲率等属性综合识别与预测页岩气储层天然裂缝,并对比区域断裂特征、岩心识别、FMI测井解释的结果,认为叠后地震属性在页岩气储层裂缝识别上具有一定的优势。