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2009年  第15卷  第3期

构造地质
实践中发展的最大有效力矩准则
郑亚东, 张进江, 王涛
2009, 15(3): 209-217.
摘要 (30) HTML (10) PDF (536KB)(10)
摘要:
最大有效力矩准则发表以来, 不断得到新的野外观察和实验结果的验证, 正在得到国内外同行的支持。岩石的变形行为取决于自身力学性质、构造层次(包括温度、压力、流体压力等因素)和应变速率。浅构造层次中平面菱网状构造和剖面共轭膝褶带, 钝角面对缩短方向, 受最大有效力矩准则控制, 是对慢应变速率的构造响应。证明应变速率对变形行为的控制程度不亚于构造层次。韧、脆性构造的共存意味着构造演化过程为快、慢应变速率的交替。
基于GIS的颗粒形状和应变分析
李勃, 张廷山, 王占磊, 董银磊
2009, 15(3): 218-225.
摘要 (19) HTML (6) PDF (364KB)(6)
摘要:
将GIS应用到岩石颗粒形状和有限应变分析, 使用了GIS地理数据库管理和空间对象叠置分析功能, 说明了在GIS环境中颗粒形状参数和属性参数的定义与获取方法; 对颗粒有限应变分析时, 使用了两种方法:最近邻弗莱法(TFry)和ASPAS法。以苏北盆地大丰—兴化勘探区块碎屑岩玻片为研究对象, 成功地分析了矢量化后的颗粒多边形形状及晶体塑性变形, 为构造地质分析和应用领域提供了一个方便快捷的工具。
岩石力学与构造应力场
断层对隧道围岩稳定性的影响
罗利锐, 刘志刚
2009, 15(3): 226-232.
摘要 (50) HTML (34) PDF (184KB)(18)
摘要:
针对隧道开挖过程中的隧道围岩稳定性问题, 将地质力学中构造体系的复合及构造演化应用到隧道围岩稳定性分析中去, 分析了各种力学性质的单一式断层、归并复合式断层以及断层交会等的特点和对隧道围岩稳定性的影响, 并通过厦门海底隧道现场实例加以验证。研究结果显示, 断层交会和断层归并复合很容易引起围岩失稳, 断层的其他要素如风化程度、断层走向与隧道中线走向的夹角对围岩稳定性影响也很大。研究为隧道施工提供了有意义的借鉴。
复杂开挖条件下大断面洞室围岩的变形及力学特性研究
唐军峰, 徐国元, 唐雪梅, 李学政
2009, 15(3): 233-244.
摘要 (21) HTML (7) PDF (576KB)(6)
摘要:
大型地下洞室的开挖施工往往面临复杂的地质环境以及复杂的施工程序, 研究这种条件下围岩的应力和变形规律不仅有助于进一步认识岩体的力学性质, 而且可以为大型地下工程的支护设计和施工提供重要的参考, 因而具有一定的实际意义。地下洞室的变形及稳定性问题主要集中于顶拱围岩, 以向家坝水电站地下厂房为例, 采用三维离散元程序3DEC, 研究了在复杂的开挖条件下洞顶围岩的位移和应力变化规律, 将计算位移与实际监测结果进行了对比, 提出适当的支护时机是系统支护滞后于掌子面约5 ~8 m。
人工裂缝与天然裂缝耦合关系及其开发意义
万晓龙, 高春宁, 王永康, 张振红, 闫海龙, 安明胜
2009, 15(3): 245-252.
摘要 (77) HTML (9) PDF (318KB)(5)
摘要:
通过野外露头、成像测井、古地磁定向岩心以及岩石差应变测试等资料, 对鄂尔多斯盆地延长组超低渗储集层天然裂缝的发育特征进行了系统研究, 并结合微地震监测资料, 对压裂缝展布规律及其与现今地应力和天然裂缝的关系进行了分析。人工压裂缝与天然裂缝具有较好的耦合作用, 在陕北地区, 由于天然裂缝发育, 岩石的不均一性使得人工压裂缝主要沿着天然缝扩展; 而在陇东地区, 天然裂缝的发育程度相对较差, 压裂缝的延伸方向及其形态主要受现今地应力的控制。因此, 超低渗油田的开发井网部署时, 既要考虑天然裂缝的发育程度, 还应该考虑天然裂缝方位与地应力的匹配关系。
石灰岩和砂岩高温力学特性的试验研究
秦本东, 何军, 谌伦建
2009, 15(3): 253-261.
摘要 (45) HTML (12) PDF (478KB)(5)
摘要:
利用自行研制的岩石加温装置和RMT-150C岩石力学试验机, 对石灰岩和砂岩试样高温后的力学特性进行了试验研究。试验结果表明, 随着温度升高, 两种岩石纵波波速逐渐减小。单轴压缩过程中的全程应力应变曲线经历了压密、弹性、屈服、破坏4个阶段; 达到峰值应力后两种岩石均发生脆性破坏, 砂岩破坏时呈锥形炸裂, 而石灰岩则呈草捆状破坏。高温对两种岩石的强度都有一定的弱化作用, 其峰值应力都随温度升高而降低, 石灰岩700 ℃时强度降幅达84.59 %, 而砂岩强度仅比常温降低22 %左右。两种岩石的峰值应变都随温度升高逐渐增大, 但具体表现不尽相同, 石灰岩500 ℃时应变增加了30.57 %, 500 ℃之后峰值应变基本无变化, 甚至到700 ℃时还略有降低; 砂岩700 ℃时峰值应变增加了80.63 %, 其峰值应变的变化与其微观结构变化相关。随着温度升高, 两种岩石的弹性模量和变形模量均减小, 700 ℃时石灰岩弹性模量降幅为86.8 %, 砂岩弹性模量降幅为46.94 %; 700 ℃时石灰岩变形模量下降了83.9 %, 砂岩的变形模量下降了53.06 %。
格构梁与锚管注浆复合结构加固裂隙岩质边坡的应用研究
江良学, 曹平, 杨慧, 孟茁超
2009, 15(3): 262-269.
摘要 (46) HTML (3) PDF (243KB)(3)
摘要:
格构梁与锚管注浆复合结构是治理滑坡的一种有效措施, 文中系统阐述了格构梁与锚管注浆复合结构的作用机理、格构梁简化为受多个集中力作用的弹性地基梁进行计算的原理与步骤以及锚管注浆加固裂隙岩体的设计实施过程, 并将其应用于常张高速公路K129边坡的治理中, 取得了满意的结果, 可为同类工程提供有意义的参考。
古构造应力场数值模拟方法探讨——以山西省晋城成庄煤矿区为例
周春梅, 章泽军, 李先福
2009, 15(3): 270-280.
摘要 (13) HTML (4) PDF (496KB)(8)
摘要:
从构造模拟目标、构造模型建立、构造模拟三个方面探讨了古构造应力场数值模拟的方法。以山西省晋城成庄煤矿区为例, 根据野外调查和微观构造形迹, 建立平面应力模型和三维地质模型, 确定岩体力学参数、边界条件及岩石破裂准则, 采用大型数值模拟软件ANSYS和FLAC计算, 确定外力的大小及加载顺序。通过分析研究, 揭示了山西晋城成庄煤矿区历史上曾发生先东西向、后南北向的两期大的构造运动, 加载外力为先东西向加载60 MPa, 再南北向加载110~180 MPa, 这个结果能解释多数地表剪节理和3#煤中剪节理同时发生。该分析对矿区的危险性分区及瓦斯突出区的预测具有重要的意义。
石油地质与煤田瓦斯地质
鄂尔多斯盆地东南缘延长组砂岩储集层裂缝特征研究
田亚铭, 施泽进, 宋江海, 吴小明, 高翔, 邹永东
2009, 15(3): 281-288.
摘要 (38) HTML (17) PDF (439KB)(12)
摘要:
宜川-旬邑地区位于鄂尔多斯盆地东南缘渭北隆起带上, 岩性观察、成像测井资料、薄片资料研究表明, 该区发育近EW向高角度区域性裂缝; 裂缝充填物中流体包裹体均一温度及沉积—构造埋藏史的分析表明, 该区主要裂缝形成于侏罗纪末期—早白垩世之前, 是构造挤压和深埋藏作用引起的联合应力作用下的产物。经尝试性研究, 基于声波时差和自然伽马资料的R/S裂缝识别方法对该地区裂缝识别具有较好的适用性, 可以用来进行该区的储集层裂缝识别研究, 并且指出了正15井、旺9井区等不同程度发育裂缝系统, 对指导该区油气勘探研究具有重要作用。
雪峰隆起西南缘古应力特征及其石油地质意义
崔敏, 汤良杰, 王鹏昊, 郭彤楼, 路兴斌
2009, 15(3): 289-295.
摘要 (18) HTML (9) PDF (266KB)(16)
摘要:
在野外地质调查、平衡剖面分析的基础上, 结合区域构造演化, 采用岩石声发射法对雪峰隆起西南缘的最大古应力进行了恢复, 并探讨了古应力大小与油气成藏破坏的关系。研究结果表明, 研究区共经历了5期不同强度的重要构造变革运动。在早古生代末期和印支期构造运动较弱, 声发射法的测量表明古应力值分别为13.3 MPa和24 MPa, 对应于麻江古油藏的主要成藏期。构造运动次数较多或者古应力值较大的时期, 主要对应于麻江古油藏储集层的发育期和油藏大规模破坏期。晚古生代末期构造活动次数较少, 但恢复地古应力值较大, 为92.6 MPa; 燕山期和喜马拉雅期经历了多期构造活动, 恢复地古应力值为23.3~74.4 MPa。
东营凹陷沙一段断层封闭性研究
肖淑明, 王国壮, 钟建华, 孟玮
2009, 15(3): 296-304.
摘要 (24) HTML (3) PDF (191KB)(2)
摘要:
东营凹陷位于济阳坳陷的东南部, 区内断层平面组合特征复杂, 剖面组合类型多样, 导致了该凹陷内断层体系的复杂性和构造类型的多样性。通过对东营凹陷沙一段断层封闭性研究的总结, 概述了该区断层封闭性的主要原理和机理以及影响因素, 从定量和定性的角度分析了评价断层封闭性的方法, 讨论了泥岩涂抹、挤压和地球化学作用对断层封闭性的影响。
东营凹陷永北地区砂砾岩体储集层特征及影响因素
孟玮, 钟建华, 王嘉玮
2009, 15(3): 305-314.
摘要 (33) HTML (43) PDF (305KB)(10)
摘要:
东营凹陷位于济阳坳陷的东南部。通过岩心观察、薄片鉴定、物性分析、扫描电镜观察等技术手段, 研究了东营凹陷永北地区砂砾岩体储集层的主要岩石类型、储集空间类型、物性特征和影响因素。研究结果表明, 砂砾岩体岩石学特征具有成分成熟度和结构成熟度低的特点; 主要储集空间类型为粒间溶孔和粒内溶孔, 铸膜孔和胶结物溶蚀孔也具有一定的储集意义。影响本区储集物性的因素主要有埋藏深度、成岩作用以及沉积相带, 其中埋藏深度是控制储集层物性的主要因素。
葛泉煤矿南翼瓦斯地质特征
刘国林, 潘懋, 谢宏, 苏建国
2009, 15(3): 315-320.
摘要 (23) HTML (19) PDF (144KB)(1)
摘要:
揭示了葛泉煤矿褶皱构造、断裂构造发育, 且其南翼比北翼更为复杂的地质构造特征; 指出了影响该矿南翼瓦斯涌出异常的主要地质因素是地质构造; 研究了该矿南翼瓦斯地质特征, 并提出了用地质构造特征预测瓦斯涌出异常区的建议和技术措施。这对该矿安全生产有重要意义。