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2018年  第24卷  第3期

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2018, 24(3): .
摘要 (18) PDF (330KB)(10)
摘要:
封二
新构造运动与地质灾害研讨会在京顺利举办
冯振, 吴中海
2018, 24(3): 封二-封三.
摘要 (26) HTML (22) PDF (31426KB)(16)
摘要:
构造体系与构造地质
冀中坳陷宝坻—桐柏镇变换带形成机制与油气意义
周从安, 赵利, 孙钰皓, 李小冬, 刘海剑
2018, 24(3): 293-300. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2018.24.03.031
摘要 (30) HTML (19) PDF (3032KB)(7)
摘要:
借助三维地震数据体资料,通过构造剖面解释、断层落差计算、平衡剖面构造演化史分析,以及变换带类型的划分,对冀中坳陷宝坻-桐柏镇变换带形成机制进行研究。结果表明:宝坻-桐柏镇变换带属于同向传递型,内部构造样式为地垒和变换断层,而琥珀营断层、杨税务断层等对其起反向调节作用;沙四期变换带南北两侧伸展差异最大,沙三期强烈活动并构造定型,沙二-沙一时期继承性发育并迅速减弱,东营期活动再次变强,之后衰亡,构造活动呈现出阶段式减弱的趋势。结合区域构造分析表明,宝坻-桐桐柏镇变换带为调节大厂-武清凹陷与廊固凹陷伸展差异的构造,构造变形与边界断层活动具有时空匹配性。最新油气勘探研究表明,变换带两侧的强、弱构造域分别发育烃源岩和圈闭,而变换断层则沟通源储,故该区域是油气勘探的有利指向区。
古龙油田葡萄花油层断层封闭性分析
张驰, 李涛, 胡佳, 田淼
2018, 24(3): 301-308. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2018.24.03.032
摘要 (25) HTML (11) PDF (2535KB)(9)
摘要:
古龙油田断层极为发育,断层的封闭性对研究区油气的运聚起着重要的控制作用,研究断层封闭性有利于预测油气成藏的有利部位。从断层类型、几何特征和埋深对研究区断层封闭性开展地质定性分析,重点从断层两盘岩性对置、泥岩涂抹和应力对断层封闭性进行了定量分析,研究典型断层的封闭演化史。结果表明,古龙油田葡萄花油层一级断层和三级断层封闭性较好,二级断层封闭性一般;平面上鼻状构造断层封闭性好于向斜断层封闭性,其中龙南鼻状构造断层封闭性最好。
地应力与地球动力学
大地震前后实测地应力状态变化及其意义——以龙门山断裂带为例
秦向辉, 陈群策, 孟文, 谭成轩, 张重远, 丰成君
2018, 24(3): 309-320. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2018.24.03.033
摘要 (36) HTML (20) PDF (2979KB)(11)
摘要:
实测地应力状态在连续地震事件前后的变化特征,对于应用地应力实测数据探索开展地震预报等研究有重要意义,但一直以来缺少典型实例研究。以龙门山断裂带西南段的跷碛和映秀地区为研究区,利用该地区汶川地震前至芦山地震后获得的地应力实测数据,分析了表征地应力状态的特征参数在汶川和芦山地震事件前后变化特征,探讨了其对地震预报研究的意义。研究表明,跷碛地区地应力状态特征参数KHVKHhμm变化表现为芦山地震后值(QQ-14)大于汶川地震前(QQ-99),QQ-99结果大于汶川地震后值(QQ-09),而主应力梯度系数变化为QQ-09>QQ-14>QQ-99;分析认为KHVKHhμm变化规律能准确反映汶川和芦山地震事件前后跷碛地区构造应力场演化特征,而仅用主应力随深度变化梯度系数变化特征,不能完全准确地反映构造应力场调整变化情况;映秀地区,除KHh外,主应力随深度变化梯度系数、KHVμm均表现为汶川地震后结果大于震前,其变化反映的应力场调整变化特征需要补充数据检验;利用地应力状态参数变化规律开展地震预报探索研究时,长期的、可对比的高质量地应力测量数据是研究有所突破的关键。研究成果对于龙门山地区构造应力场和减灾防灾研究有重要意义,对于应用地应力数据探索开展地震预报研究等有参考价值。
徐家围子断陷深层火石岭组致密火山岩储层地应力分布规律研究
毛哲, 曾联波, 秦龙卜, 祖克威, 刘国平, 田鹤
2018, 24(3): 321-331. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2018.24.03.034
摘要 (32) HTML (12) PDF (2402KB)(9)
摘要:
徐家围子断陷位于松辽盆地北部,其深层中生代火石岭组为致密火山岩气藏,天然裂缝发育,地应力分布非均质性强。结合诱导裂缝法与井径崩落法进行单井现今地应力方向分析,利用声波测井法计算现今地应力大小的纵向分布。依据火石岭组构造顶底面图、火山岩相组及断层分布特征建立非均质三维地质模型;在动、静态岩石物理参数拟合校正的基础上,结合实验测试及已有研究成果,确定不同岩相组和断层岩石物理参数,建立三维力学模型;利用Ansys有限元数值模拟软件建立火石岭组三维数学模型并进行相关运算获得三维现今地应力分布模型。计算结果表明在火石岭组地层中,水平最大主应力方向主要为东西向,应力值范围在86~110 MPa;水平最小主应力方向主要为南北向,应力值范围在67~84 MPa。分析模拟结果可知火山岩相、断层和构造起伏三者对火石岭组现今地应力分布影响较大。其中水平主应力的方向主要受断层和近火山口相分布的影响,而水平主应力的大小则是受三者综合作用。在构造低部位,近火山口相组发育处,断层上盘及断层端部皆为主应力的集中区域。依据现今地应力研究成果可为徐家围子断陷下一步开发井网部署、压裂改造方案和水平井的设计以及注水管理提供重要指导。
基于连续—非连续方法的地质体材料变形—拉裂过程模拟——以岩样紧凑拉伸试验为例
王学滨, 白雪元, 祝铭泽
2018, 24(3): 332-340. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2018.24.03.035
摘要 (26) HTML (12) PDF (4310KB)(9)
摘要:
地质体材料易发生拉裂,为了有效模拟地质体材料的变形-拉裂过程,自主研发了一种连续-非连续方法。该方法实质是拉格朗日元法与虚拟裂缝模型的耦合,既能较准确模拟应力应变场,又能较准确模拟连续介质向非连续介质转化的复杂过程。以岩样紧凑拉伸试验为例开展变形-拉裂过程研究,得到以下结果。紧凑拉伸岩样的变形-拉裂过程:在岩样的Ⅴ形缺口尖端附近出现最大主应力集中现象;节点发生分离,虚拟或真实裂缝扩展,最大主应力始终集中于虚拟裂缝的尖端位置;岩样被拉裂成两部分。最大不平衡力发生1次突增对应着1个节点的分离。在峰值之前,岩样的载荷-位移曲线表现出了硬化现象;随着岩样尺寸的增加,应力-应变曲线的峰值有所下降,这与Bazǎnt的尺度律相一致,且峰后应力-应变曲线的陡峭程度增大。目前针对紧凑拉伸试验的模拟结果是合理的,由此在一定程度上说明了提出的连续-非连续方法在连续介质向非连续介质转化模拟方面的突出能力。
矿田构造与成矿研究
西藏尕尔勤铜矿床花岗闪长斑岩地球化学特征及成矿作用研究
何阳阳, 温春齐, 刘显凡
2018, 24(3): 341-349. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2018.24.03.036
摘要 (31) HTML (12) PDF (2228KB)(10)
摘要:
对尕尔勤铜矿床花岗闪长斑岩及其锆石的稀土元素进行了分析,并对其成矿作用进行了研究。结果表明,花岗闪长斑岩稀土元素总含量变化范围不大(ΣREE=48.64×10-6~78.12×10-6),LREE/HREE=8.67~11.68,所有样品都呈轻稀土元素相对富集、重稀土元素亏损的右倾型分配模式;δEu由弱负异常→弱正异常演化,这是因为地幔底辟作用引发地壳部分重熔形成长英质岩浆的过程中,逐步消弱了结晶分异导致的负Eu异常进而出现弱的正Eu异常。锆石具有典型的振荡环带,稀土总量较高(ΣREE=735.78×10-6~6792.10×10-6),相对亏损轻稀土,富集重稀土,正Ce异常明显,并呈现弱的负Eu异常,这是因为在地幔流体作用下,重稀土元素及Ce较其它轻稀土元素更容易进入锆石晶格所致,Eu呈弱的负异常则是成岩后期岩体受氧化淋滤所致。综合分析,揭示出地幔流体作用导致花岗闪长斑岩具有壳幔混染甚至成矿特征,同时还能透过岩浆与围岩发生物质和能量的交换,导致变质砂岩成矿的成因机制。
陕西小秦岭金矿床“三位一体”勘查区找矿预测地质模型及找矿意义
张欢欢, 陈虹, 白和, 李长寿, 董红毅, 刘晓龙
2018, 24(3): 350-370. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2018.24.03.037
摘要 (45) HTML (16) PDF (6524KB)(20)
摘要:
为解决制约找矿突破的关键问题,运用勘查区找矿预测理论,通过开展构造-蚀变专项填图、典型矿床解剖等工作,重点研究了小秦岭金矿田石英脉型金矿床的成矿地质体、成矿构造和成矿结构面、成矿作用的特征标志;在综合分析研究的基础上初步构建了"三位一体"找矿预测模型;并结合岩石地球化学测量成果,圈定了13处找矿靶区,其中两处找矿靶区经工程验证见到工业矿体,初步证明陕西小秦岭金矿田石英脉型金矿床"三位一体"勘查区找矿预测地质模型预测效果良好,在矿田新一轮"攻深找盲"工作中具有现实的指导意义。
油气地质
莱南斜坡带沙四段—沙三下亚段原型盆地恢复及其对沉积的控制
王启明, 黄晓波, 周晓光, 刘睿, 李晓辉
2018, 24(3): 371-380. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2018.24.03.038
摘要 (27) HTML (7) PDF (4257KB)(4)
摘要:
莱州湾凹陷南部斜坡带后期经历多次大规模构造运动改造,导致原始盆地面貌不清,沉积体系分布不明确。以构造演化分析为主线,通过地震解释、声波时差法和趋势厚度法相结合,对沙河街组早期沙四段-沙三下亚段沉积时期的原型盆地面貌及其配置关系进行了恢复,并明确了不同沉积体系的平面分布及控制因素。研究表明:(1)沙四沉积时期,莱南斜坡带整体受断裂伸展活动引起的块体差异升降,西部受两组东西向断层分割形成3个东西向展布的断槽,东部及南部为潍北凸起的隆起区,早期断层分割东西古地貌变化;(2)沙三下沉积时期,整体快速沉降,西部受东西向断裂差异抬升,形成局部高地,潍北凸起东部一部分后期逐渐淹没于水下,形成宽缓台地背景;(3)不同物源体系供给控制了沙四段扇三角洲与辫状河三角洲差异分布,古地貌与物源差异供给共同控制了沙三下亚段湖相碳酸盐岩与风化残积相的发育与垂向分布。沉积体系的发育和分布对于盆地原型面貌具有重要的响应关系。
柴达木盆地古隆起主要类型及油气勘探方向
曾旭, 田继先, 张国卿, 赵健, 吴蓓, 王薇
2018, 24(3): 381-390. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2018.24.03.039
摘要 (33) HTML (22) PDF (3817KB)(8)
摘要:
柴达木盆地古隆起分布广泛,具有巨大的勘探潜力。为指明柴达木盆地古隆起的勘探方向,通过地震资料解释及近年来已发现古隆起油气藏实例解剖,对盆地主要古隆起的构造样式、沉积特征、演化期次、运动学特征及成藏规律等进行总结。将盆地古隆起划分为稳定型、活动型、残余型与消亡型等4种主要类型。同时,盆地的古隆起分布具有一定的规律性,古隆起主要发育于盆地深大断裂两侧,盆地不同性质的边界条件决定了古隆起的发育类型。古隆起在油气运聚、储层类型、圈闭类型、输导条件及保存条件等方面具备优越的成藏条件。以此确定了柴达木盆地古隆起两个有利勘探方向,一是已发现油气田的挖潜;二是成藏条件较好的盆缘山前构造带。
哥伦比亚Llanos盆地东部油田Carbonera组C5段河道砂岩地震识别与预测
郑连弟, 杨江峰, 袁联生, 杨勤林, 冯方, 李洋, 马永强, 胡俊峰
2018, 24(3): 391-398. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2018.24.03.040
摘要 (33) HTML (11) PDF (3128KB)(6)
摘要:
哥伦比亚Llanos盆地东部的中新世Carbonera组属于三角洲前缘相沉积。Carbonera组内部的水下分流河道砂体是良好的储层,因此对河道的精细刻画有利于指导下一步的油气勘探和开发。研究通过波动方程波场正演模拟建立了河道砂岩储层的地震识别模式,并利用地震沉积学RGB混频体地层切片以及沿层地震振幅属性对河道的形态、发育期次、以及砂体的平面分布进行了详细的研究。在此基础上,利用约束稀疏脉冲反演和地质统计学反演研究定量描述了河道砂体的孔隙度和厚度。最终对五条有利的河道砂岩岩性圈闭进行了详细的描述,研究区河道的宽度为322~830 m、砂岩最厚可达到35.05 m,这些河道砂体可为有利勘探目标区。区内钻探的W2井证实了该技术方法的有效性和储层描述结果的可靠性,为研究区下步的油气勘探开发提供新方向。
工程地质与地质灾害
陡倾煤层开采条件下上覆山体变形破坏物理模型试验研究
贺凯, 高杨, 王文沛, 朱赛楠
2018, 24(3): 399-406. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2018.24.03.041
摘要 (37) HTML (8) PDF (3367KB)(11)
摘要:
大型岩质滑坡是中国西南岩溶矿区的主要地质灾害类型,其破坏和成灾过程具有复合性。以我国重庆武隆鸡冠岭滑坡为例,通过离心物理模型试验研究了地下开采条件下陡倾灰岩斜坡的变形失稳机制。试验时随着煤层模型板被拔出,上覆岩层在拟重力作用下开始出现位移与层间错动,当煤层模型被拔出150 mm时,模型山体发生显著破坏。试验结果表明:陡倾灰岩斜坡在长期重力作用下,会出现弯曲倾倒的变形,随着地下煤层逐渐采空,上覆陡倾层状岩体失去支撑,岩层层面分离并产生拉张裂缝,岩体变形加剧发生倾倒破坏,并对煤层下部的稳定岩体形成挤压,下伏稳定岩体发生剪切破坏,最终导致鸡冠岭以倾倒-滑移的复合模式整体失稳。这一研究对中国西南山区大型岩质滑坡的早期识别与失稳机制分析具有指导意义。
考虑断层效应的高铁列车动荷载对地面沉降影响机理研究——以京张高铁怀来段为例
王苗苗, 丰成君, 戚帮申, 孟静, 张鹏, 任思起, 谭成轩
2018, 24(3): 407-415. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2018.24.03.042
摘要 (93) HTML (49) PDF (3933KB)(6)
摘要:
京张高铁怀来段位于怀涿、延矾盆地复合部位,盆地内土体工程地质特性的差异及隐伏断裂稳滑活动产生的地面沉降无疑会威胁京张高铁的安全运行。依据工程地质钻孔及地球物理探测资料,构建跨活动断层地基土体二维地层结构模型,通过数值模拟手段开展考虑断层效应的高铁列车动载荷对地面沉降的影响机理研究。研究表明:列车动荷载主要影响50 m深度范围内的土体,随车速增加动荷载造成的土体竖向位移降低,随车重增加竖向位移增加;在列车动荷载和断层滑移双重作用下,随深度增加,土体竖向位移以受列车动荷载影响为主转为以断层滑移影响为主,50 m以下土体竖向位移全部由断层滑移所致,且紧邻断层两侧距离相同位置上盘土体竖向位移大于下盘。
瞬变电磁法在采空塌陷灾害中的应用——以神东煤矿采空区调查为例
龚培俐, 李维
2018, 24(3): 416-423. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2018.24.03.043
摘要 (31) HTML (16) PDF (3343KB)(6)
摘要:
由人工采矿及天然作用形成的地下空洞是引起地面塌陷、地裂缝等多种环境地质灾害的根源之一。在煤矿开采区,地下空洞主要是煤矿采空区,采空区受水文地质条件和开采时间的影响,呈现积水和不积水状态。利用瞬变电磁法对神东矿区采空区进行了调查勘探,用最原始的归一化二次电位解释采空不积水区及采空积水区,并根据地下空洞发育的时间长短及积水程度的不同,会呈现高阻异常或低阻异常,在视电阻率断面图上呈现出十分显著的特征。给瞬变电磁法勘探应用于采空区及采空积水区的探测提供了实例,对预测和防治采空区引起的塌陷环境地质灾害具有重要意义。
秦巴山区浅层滑坡内动力地质成因分析
熊炜, 刘可, 范文
2018, 24(3): 424-431. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2018.24.03.044
摘要 (27) HTML (9) PDF (3632KB)(11)
摘要:
以秦巴山区安康市汉滨区洪山镇淀沟浅层滑坡为例,通过区域宏观构造、边坡细观结构、岩石微观构造等多种尺度详细剖析浅层滑坡的变形破坏特征及内动力地质成因。研究表明:秦巴山区浅层滑坡的成因机理与内动力地质条件密不可分。滑坡多发育于软弱变质岩区,受区域构造活动影响,褶皱、断层等宏观构造在区内连续、交错分布,造成岩石内部的矿物发生变形、拉长、剪断等,形成韧性剪切带,并产生大量微裂隙,多期次岩脉填充交切,使岩体性质更加劣化。当应力超过岩石强度时,内部片层状结构发生弯曲、折断、压裂等一系列微观变形,是变质岩主要的变形破坏方式。区内断层与滑坡斜交,岩层及褶皱枢纽产状与滑坡坡向同向同倾,也为滑坡的形成提供了良好的孕灾条件。这种相对脆弱的地质环境再受到人类活动和降雨等外动力因素影响,极易引发浅层滑坡,进而对附近居民及建筑物产生严重威胁。
预应力格构锚固结构受力特征模型试验研究
宋军, 梁炯, 石胜伟, 程英建
2018, 24(3): 432-438. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2018.24.03.045
摘要 (37) HTML (7) PDF (3231KB)(4)
摘要:
格构锚固是边(滑)坡工程常用的防治技术之一,为了研究格构锚固结构实际支挡碎石土边坡的受力特征,利用现场大比例尺物理模型试验,填筑粘土方式模拟滑坡体,设计相似比为1:2.5的格构梁,通过后缘加载模拟了格构锚固体系承载受力直至失稳破坏的全过程,监控格构梁后部土压力、格梁应力、格梁位移等参数,并分析了格构梁受力、位移特征和变形破坏模式。结果表明:格构边界处锚固点处变形较内部更为明显,跨梁呈"拱桥式"变形,最终在锚固点附近折断破坏;各横纵梁受力特征类同,梁交叉锚固点处应力集中,梁中部受力最小,应力呈近倒三角形分布;模型中锚固点受力和位移自顶到底呈现线性递减的应力分配现象。上述研究可以为工程优化设计提供一定参考。