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研究断层黏滑过程力学特征及规律,对预测断层矿震的发生具有重要的理论意义和现实意义。试验以粗晶正长花岗岩为例,采用双轴加载的方式进行直剪摩擦滑动试验,研究了不同断层倾角黏滑失稳特征,分析了不同侧压下加载速率为0.5、1.0、5.0μm/s时对断层错动黏滑失稳的影响。研究结果表明：断层黏滑失稳时临界剪应力随着加载速率的增大是先减小再增大,而应力降随着加载速率的增大呈下降趋势,低速加载、高侧压时,断层发生黏滑所需的临界剪应力最大,断层发生黏滑时产生的应力降最大。侧压增大时,临界剪应力增大,平均应力降增大,平均黏滑周期增大。加载速率越低,平均应力降越大,同一侧压下平均黏滑周期越大,侧压变化对平均黏滑周期的影响越显著。黏滑周期与加载速度之间满足负对数线性关系,且不受侧压影响。断层倾角由56°变为45°时,在相同的侧压下临界剪应力增大,平均应力降减少,平均黏滑周期增大。断层倾角为34°试样达到峰值应力时,断层发生瞬间失稳现象,随着围压的增大,发生失稳时能量的释放也越大。大倾角断层易发生断层矿震,但释放能量小、震级低,而小倾角断层不易发生断层矿震,一旦发生失稳,释放的能量大震级高。开采速度对断层矿震... 相似文献
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高邮凹陷真武断裂带西部低级序断层发育规律预测 总被引：3，自引：1，他引：2
在应用蚂蚁追踪技术对真武断裂带西部低级序断层进行解释并根据主要断层走向确定阜宁期构造应力方向的基础上,应用构造应力场数值模拟法模拟阜宁期古构造应力的分布,从应力的角度对低级序断层的平面及剖面发育规律进行预测,最后将预测结果与构造解析结果进行对比。研究结果表明,应用蚂蚁追踪技术对低级序断层进行解释获得的蚂蚁属性体断裂痕迹清晰直观,应用效果要优于相干体技术、方差体技术等其他地震属性技术;真武断裂带西部阜宁期最小主应力方向为NW333°-SE153°;低级序断层的发育主要受阜宁期最小主应力及剪应力控制,最小主应力控制断层的优势发育区,平面剪应力控制断层的平面展布,左旋剪应力区主要发育近东西走向断层,右旋剪应力区主要发育北东走向断层,剖面剪应力控制断层的倾向,左旋剪应力区主要发育北倾、西倾断层,右旋剪应力区主要发育南倾、东倾断层。 相似文献
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在了解区域构造背景、分析断层活动特征及构造演化特征的基础上,对廊固凹陷沙四晚期构造应力场进行数值模拟,并对低级序断层发育进行预测。研究结果表明,研究区在沙四晚期活动的主要断层包括大兴断层、半截河断层等6条,牛北斜坡构造带与河西务构造带在该时期隆起明显,综合分析可知该时期最小主应力方向为SE144°—NW324°;低级序断层发育受最小主应力、剪应力等的影响,最小主应力和最大主应力与最小主应力的差值控制断层的优势发育区,平面剪应力控制断层走向,该区主要发育北北东—北东走向的断层;剖面剪应力在大部分区域为左旋,表明断层视倾向以北西向为主。 相似文献
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地层和断层是两种不同的地质现象.由于二者的产状不同,斜孔中的断层点不可能在投影到剖面图上后出现在钻孔中.如按地层产状将该点投影到剖面图上,只会得到地层的投影点,而不是断层的投影点.即便这个断层点也是地(矿)层点,也只有在断层面和地(矿)层面均垂直于地质剖面时,二者才能重合.在一般情况下,应当按它们各自的产状要素,用走向投影法或产状投影法(见《地 相似文献
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汊涧斜坡带位于金湖凹陷西斜坡南部,第三系沉积期间主要经历了吴堡和三垛运动,形成了复杂的断裂体系,属复杂断块油藏,区内低级序断层较为发育。根据断层平面展布确定阜宁期最小主应力方向为北北西350°,采用有限元法建立地质模型并进行构造应力场数值模拟,计算得出各应力分布,并据此对低级序断层发育规律进行预测。研究表明,汊涧斜坡带阜宁期最大、最小主应力均为水平方向,形成的低级序断层具有张扭性特征;低级序断层的发育主要受最大与最小主应力差值及剪应力控制,主应力差值控制断层优势发育地区,平面剪应力控制断层走向,剖面剪应力控制断层倾向。 相似文献
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活动断层的构造地球化学研究现状 总被引：1，自引：0，他引：1
活动断层在形成演化过程中经常伴随很多复杂的构造地球化学作用,并导致诸如应力矿物的生长、断层泥矿物颗粒表面微形貌的形成、气体同位素异常等地质现象的出现,它们都可以用来判识活动断层的活动性、启闭性以及断裂带的三维展布状况,尤其是断裂带的深度等问题.因此,有关活动断裂带的断层泥、流体地球化学以及相关的水一岩相互作用等问题一直吸引众多科学家的密切关注,并在许多领域取得了丰硕的成果.但是,由于构造地质作用的极端复杂性,构造地球化学研究也仍然存在一些需要深入探究的科学问题. 相似文献
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基于剪切梁层间失效模型的断层冲击地压分析 总被引：1，自引：0，他引：1
将剪切梁层间失效模型用于分析断层冲击地压的发生,在不考虑断层的弹性时对断层冲击地压进行了解析分析,得到了剪切梁的位移和应力分布规律和断层冲击地压发生时撕开裂纹长度和临界载荷。分析了撕开裂纹长度和临界载荷与各种力学参数之间的关系。研究结果表明：当采深越大,剪切梁的剪切弹性模量越小,剪切梁厚度越厚,断层带剪切软化模量越大;断层带厚度、滑动摩擦系数、剪应力峰值强度越小时,断层冲击地压容易发生。采深、剪切梁的剪切弹性模量、断层带剪切软化模量、剪应力峰值强度、断层带厚度这些参数对断层冲击地压的发生影响较大。其结果为预测、防治断层冲击地压提供了理论依据。 相似文献
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为研究断层防水煤柱挖潜对断层的影响,分析断层活化的危险性,应用FLAC3D数值模拟分析软件,以荆各庄矿1196F工作面开采挖潜F3断层防水煤柱为原型,对煤柱挖潜影响下F3断层活化进行了数值模拟分析。研究表明:F3断层防水煤柱的挖潜,打破了原有的应力平衡,在一定程度上影响了断层带内的应力分布,致使断层上下盘的应力增量和位移显著不同,并在工作面斜上方断层带内产生了剪应力变形增量集中,该位置最易引发断层活化,但由于F3断层挖潜后还剩60m宽度,煤柱挖潜对F3断层的影响是局部的,没有引起断层带内物质产生剪切破坏,F3断层没有产生活化。该结论得到了物探和钻探成果的验证。 相似文献
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汶川地震断裂带科学钻探工程一号孔主断层的随钻流体响应特征 总被引：3，自引：0，他引：3
汶川地震断裂带科学钻探工程(WFSD)的主要研究目的是探讨龙门山断裂带深部断裂的物质属性。随钻实时流体分析作为井口流体实时监测手段,首次获得了龙门山断裂带随钻流体组分响应特征,在一号孔(WFSD-1)主断层上出现随钻流体多组分同时异常,且异常强度大。通过比较WFSD-1号孔主断层的钻探岩心岩性和随钻流体组分剖面,认为随钻流体组分的异常区间与主断层的区间保持一致,表明流体异常与断层的响应特征,主断层区间的流体异常为多组分的极值异常,强度与断层泥厚度成正比。这些钻探泥浆气体响应特征将为钻探工程、取心钻进提供第一时间支持。 相似文献
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针对断层区煤巷顶板破断问题,分别建立了正断层和逆断层构造区的顶板弹性深梁力学模型,研究了顶板应力分布规律,并以Mohr-Coulomb破坏准则为判据,分析了不同顶板压力、支护强度、跨高比等因素下的顶板破断机制。理论分析表明,顶板深梁最大有效剪应力随跨高比增大而增大;其随跨高比不同而呈现出3种不同破断模式;穿越断层的巷道在断层区域应尽早使用强力支护系统,提高支护强度;穿越正断层的巷道在断层面附近应当提高护表效果。根据理论分析结论提出,在煤巷断层区使用让压型锚索箱梁支护系统,可对顶板围岩进行及时强力支护,实现“先控后让再抗”,既能有效发挥支护系统作用,又能充分发挥围岩自承能力。上述支护对策应用于巨野矿区断层区煤巷支护方案设计中,有效防止了顶板事故的发生,验证了理论分析的正确性。 相似文献
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在对任楼煤矿中一采区补充勘探和报告编制过程中,发现 F3断层附近构造异常,为此进行了认真分析和研究。并就该构造异常区的属性、成因以及突水可能性给出结论性意见。 相似文献
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渤南洼陷古近纪早中期应力场数值模拟及其与断层发育的关系 总被引：1，自引：0，他引：1
《地质科技情报》2017,(4)
以地震、地质、测井等资料为基础,通过构造演化及断层落差法,分析渤南洼陷断层的分布及活动特征,为数值模拟提供地质模型。古近纪早中期是渤南洼陷断层的主要形成时期,发育NWW向、NEE向、NE向断层,断层组合以伸展构造样式为主,兼具走滑构造样式。运用ANSYS软件对渤南洼陷古近纪早中期构造应力场进行有限元数值模拟,模拟结果显示,古近纪早中期,最小主应力为张应力,断裂带内部为应力的低值区,断层上盘附近应力集中;差应力的高值区与断层分布一致;平面剪应力为右旋剪切特征,高值区主要发育NWW向、NE向断层,低值区以NEE向断层为主。模拟结果显示,构造应力场与断层的关系主要表现在2个方面:一方面,构造应力场控制断层的发育及分布,即差应力决定断层的优势发育区,平面剪应力控制断层发育的走向;另一方面,断层活动可以改变局部构造应力场大小,主要影响断层上盘附近一定距离内的应力场,造成应力集中,进而影响次级断层的形成。 相似文献
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针对低级序断层地震资料的多解性,通过构造解析,在确定低级序断层发育时期和构造背景的基础上,对南堡凹陷M区馆陶期构造应力场进行了数值模拟;并以岩石破裂准则为依据,用最小主应力解释了低级序断层的优势发育地区,用平面剪应力解释了低级序断层的优势走向,用剖面剪应力解释了低级序断层的优势视倾向,预测了低级序断层的发育规律。研究结果表明,南堡凹陷M区三级断层活动具有明显的分段性和分期性特点;在区域性南北向拉张和火山喷发造成的局部拱升的共同作用下,研究区中部为东一段低级序断层发育的优势区,发育近北西走向和近北东走向两组低级序断层,东部主要发育一组近北东走向的低级序断层,西部主要发育一组近北西走向低级序断层,断层视倾向以北倾为主。 相似文献
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柴达木盆地西部新生界异常高压:分布、成因及对油气运移的控制作用 总被引：10，自引：6，他引：10
如同世界上其它新生代沉积盆地那样,柴达木盆地在一定深度,区域上普遍存在异常高压。异常高压出现在快速沉积的厚层泥质岩中,水热增压效应明显,而且在上新世末至今发生了强烈的以水平挤压为主的构造运动,因此异常高压的形成是由于不均衡压实作用和构造挤压作用所引起的压应力增大以及热液压力引起流体体积的变化。异常高压是油气运聚的一种重要动力来源:在油气运移中,可以使上覆封隔层产生大量微裂缝,油气向上运移到在较低压储集层中,也可以使封闭性断层开启,通过断层进行侧向运移。 相似文献
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郯庐断裂带潜在滑动趋势对于区域地壳稳定性评价具有重要的意义。对郯庐断裂带中段(新沂至渤海段)附近12个钻孔共65条实测地应力数据分析,得出该区段最大和最小水平主应力与垂直应力之比Kmax和Kmin的范围,结果表明郯庐断裂带中段主要表现为逆断层的应力状态,局部地区呈现出有利于走滑断层的特征。研究区内应力比K值由西向东逐渐增大,并在东北部达到最大。通过计算得出断层面上的剪应力与有效正应力比值小于Byerlee准则所定义的摩擦系数,说明目前郯庐断裂带中段处于相对稳定状态;同时发现北西向断裂面上的剪应力与有效正应力比值比北东向断裂的大。区内应力积累指标μm的计算结果和地震的分布特征表明,郯庐断裂带中段北西向断裂上地震活动频繁,应力积累程度低;而北东向断层上应力积累程度高,特别是处于郯庐断裂带中段东北部的北东向断层,在应力集中的区域出现地震空白区,推测为断层的锁固段。最终认为在现今应力场下郯庐断裂带中段更易沿北西向的断裂滑动。 相似文献
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断层面摩擦强度是评价煤炭开采中应力扰动诱发断层滑动危险性的依据。依托晋城矿区成庄井田,采用理论分析和数值模拟计算方法,分析了断层面摩擦强度对深部地应力的约束机制,研究了成庄井田F13断层及其在不同摩擦强度条件下对回采工作面顶板稳定性、超前支承压力分布和断层滑动的影响规律。研究结果表明:地壳深部最大与最小主应力比值受断层面摩擦强度的限制,当其达到临界方向断层的摩擦强度极限时,断层就会发生滑动;断层破碎带的存在导致初始应力场扰动,形成断层带低应力区及高应力集中区,在回采过程中将直接影响煤层顶板移动变形和采动应力分布;断层面摩擦强度较小时,工作面开采至断层附近顶板下沉量及断层上下盘错动位移较大,支承压力峰值由大变小明显,断层面上剪应力与正应力的比值易达到断层面的摩擦系数,断层滑动的危险性较大。 相似文献
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湘东南茶陵地区邓阜仙、锡田等岩体及其围岩、盖层等地质体内存在着复杂的断层构造,岩体及白垩系内部元素组合地球化学异常也显示出复杂样式。主要通过野外调查验证、断层分级、异常对比等方法,探讨了这些地质体内异常与复杂断层的关系模型,获得钨锡元素分布规律。结果显示：(1)老山坳一级断层附近的岩体中发育北东向延伸的二级断层,它们形成于统一构造体制下;二级断层之间也发育有三级剪裂隙,两者组成了里德尔剪切系。(2)岩体内部,北东向二级断层和三级断层交叉部位常发育显著钨锡异常。(3)白垩系内部,钨锡异常总体受到北东向二级断层和第四系控制作用。(4)围岩异常区受到接触带控制。化探异常与断层的关系模型,常能揭示出花岗岩地区的成矿穹隆,可用作一种深部找矿的依据。 相似文献