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WANG Nan LIU Yongshun PENG Nian WU Cailai LIU Ningqiang NIE Baofeng YANG Xiaoyu 《《地质学报》英文版》2015,89(1):121-132
Quantitative analyses of the spatial distribution of fault structures can provide a theoretical basis for forecasting prospective ore deposits. Characteristics and complexity of fault structure distribution in the Qitianling area, Southern Hunan Province, China, were quantitatively calculated and appraised by fractal and multifractal methods to evaluate the relation between fault structures and ore-prospecting potential. The results show that the lengths of faults can be modeled as multifractals. Multifractal spectra evidently reflect the characteristics of the scaling of fault structures. The boxcounting dimension value(D) of fault structures is equal to 1.656, as indicates complexity of the spatial distribution of faults and favorable structural conditions for the formation of ore deposits. Moreover, the D values of sub-regions were calculated and isopleths of their fractal dimension values were plotted accordingly. Overlay analyses of isopleths of fractal dimension values and distributions of known ore deposits show that areas with the larger fractal dimension values of fault structures have more ore deposits. This spatial coupling relationship between D values and ore deposits can be used to forecast and explore other ore deposits. On the basis of complexity theory for ore-forming systems, three exploration targets with high D values were delineated as prospective ore deposits. 相似文献
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煤的孔隙-裂隙结构特征是研究储层渗透性的关键问题。为了定量描述孔隙-裂隙结构的复杂程度,以黄陇侏罗纪煤田永陇矿区郭家河井田原生结构煤和碎裂结构煤为研究对象,基于压汞实验数据和扫描电镜（SEM）图像,采用Menger分形模型和计盒维数方法,分别计算不同煤体结构煤的孔隙-裂隙分形维数;同时采用不同孔径段的孔隙体积比作为权重值,计算得到孔隙综合分形维数,探讨孔隙-裂隙结构分形维数和渗透率之间的关系。研究结果表明,脆性构造变形作用对孔隙整体复杂性,裂隙孔、渗流孔复杂性以及微观裂隙复杂程度均具有积极改造作用,对吸附孔结构复杂性具有均一化作用;微观裂隙分形维数与渗透率具有较高非线性关系,脆性构造作用改造下形成的碎裂煤,其具有的孔隙-裂隙结构优势配比是决定储层高渗透性的关键。因此,建议优先考虑弱脆性变形的碎裂结构煤为主体的断层、向斜和背斜区域进行煤层气抽采。 相似文献
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煤体变形程度控制着煤与瓦斯突出和煤层气的可开发性,煤体结构空间展布预测是人们长期关注的焦点。以岩体力学和分形几何学基本理论为指导,以安阳矿区双全井田为例,通过计算岩体强度因子和分形维数,系统探讨了岩性结构对煤体变形的影响。研究表明,岩体强度因子和分形维数与断层和测井曲线判识的煤体结构之间存在密切关系:低强度因子和分形维数区,煤体易发生韧性变形,软煤发育;高强度因子和分形维数区,煤体(和岩体)以脆性变形为主,以断层发育为特征。这一结论为井田构造发育特征和软煤空间展布所证实。岩体力学和分形几何学的引入,为煤体结构空间展布区域预测提供了一种新途径。 相似文献
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断裂构造是控制川西北地区金矿形成与分布的主导因素。运用分形方法定量计算了该区金矿化异常和控矿断裂体系的计盒维数和信息维数。研究结果表明 ,利用地球化学数据二维空间序列的R/S分形方法可以较为精确有效地厘定金矿化的空间结构特征 ,分数维D值的大小能表征控矿断裂体系的复杂性。金矿化带整体上受NW向断裂控制 ,但金矿体则产出于NW向断裂与NE向断裂的复合部位。根据对三个矿化区断裂体系分维特征与金矿发育特征关系的分析 ,发现断裂体系的分维高值区与金矿分布密集区对应。阿坝地块西南缘的找矿前景不如东北缘 相似文献
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断层体系的分形维数及其对深源气运移条件的指示作用 总被引：5，自引：0，他引：5
本文根据分形理论计算了松辽盆地北部大庆长垣以东地区T2、T3、T4反射层不同区域内断层体系的计盒维数和信息维数,通过对各区断层体系分维特征的分析,发现断层体系分维高值区域与深源气藏的分布存在较好的对应关系,这不仅表明断层是该区深源气的主要运移通道,同时也表明断层体系分维特征是定量描述深源气运移、聚集条件的一个重要参数。 相似文献
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含煤岩系变形规律的研究,对煤炭资源评价和开采、煤矿瓦斯灾害预测、煤层气的可开发性评价具有指导意义。基于含煤岩系的岩体结构是控制其变形的基础因素这一前提,以岩体力学和分形几何学基本理论为指导,提出取决于岩石杨氏模量和泊松比的岩体强度因子和取决于岩层厚度的分形维数两个参数,以断层发育的安阳双全井田、褶皱发育的沁水盆地煤层气开发区及滑动构造发育的荥巩谷山井田为例,系统探讨了岩体结构对含煤岩系变形的控制作用。研究表明,低强度因子和厚层岩层较多的分形维数低值区,含煤岩系以韧性变形为主,多形成褶皱,煤体变形程度深,为瓦斯灾害严重区和煤层气难以开发区;高强度因子和厚层岩层较少的分形维数高值区,含煤岩系以脆性变形为主,多发育断层,构造煤难以区域展布,只分布在断层附近。可见含煤岩系变形不仅与岩体强度有关,而且受岩层厚度的控制。统计层段内刚性岩层的存在增加了岩体强度,岩层复杂程度的增加同样提高了岩体强度。岩体力学和分形几何学的引入,为煤岩体变形行为和程度的描述和预测提供了一种新途径。 相似文献
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以西藏阿里住浪矿区及外围为研究对象,利用ETM+遥感数据为基本信息源,首先对遥感影像进行假彩色合成、校正、去除干扰等处理;然后对影像做滤波处理,以增强区域构造信息进行线性构造解译,运用分形几何学的原理和计盒维数法求得分维值,得出该区线性构造具有良好的统计自相似性和分形特征;再采用主成分分析法和比值法对影像进行铁染、羟基蚀变信息提取。最后综合分析线性构造分维值、遥感蚀变信息异常、区域地质、地球化学信息、已知矿床(点)信息,确定5个成矿远景区,其中Ⅰ号远景区是最有前景的异常区。 相似文献
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黄骅坳陷中区断裂系统分形研究 总被引：12，自引：10，他引：2
利用分形几何方法分析了黄骅坳陷中区断裂分布的分形特征,以探讨该区断裂系统的发育规律及其与油气的关系。利用数盒子方法进行分析表明,黄骅坳陷中区断裂系统在标度区间1.75～7km具有很好的统计自相似性。根据断裂分维值等值线可知,海岸线两侧断裂分维值分布规律有着明显不同,显示了两侧断裂系统在形成机制上的差异性。研究区分维值自西向东逐渐增大,在歧口凹陷南北两侧有着最高的分维值。结合黄骅坳陷中区断裂系统的形成机制及油田的分布,初步探讨了断裂分形特征与黄骅坳陷中区断裂系统的形成机制及断裂分形特征与油田分布之间的关系。研究结果表明,断裂系统分维值的变化特征与断裂的发育规律有着很好的相关性,断裂发育程度高的地区其分维值也更高,也将更有利于油气的运聚。 相似文献
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鄂西清江上游NE向活动断层束分段分形特征 总被引：7，自引：1，他引：7
在地质调查的基础上,初步厘定了清江上游ＮＥ向断层束７条区域性活动断层的轨迹结构,并依据断层几何轨迹的间断、连接和重叠特性,划分断层带的相对独立断裂段;进而利用分形分维分析,分别估算活动断层和相对独立断层段的轨迹结构分维值。计算结果表明：每条断层的轨迹结构具有其特征性的分维值,轨迹结构越复杂,分维值越高,咸丰断层分维值最高（Ｄ＝１．２６８）,齐岳山断层带分维值最低（Ｄ＝０．９８０）;每个相对独立的断层段也具有特征性的分维值,其中,郁江断层带的Ⅱ段的分维值最高（Ｄ＝１．３１８）,齐岳山断层带的Ⅰ段的分维值最低（Ｄ＝０．９６２）;断层轨迹结构越复杂、分段阶区分支断裂越多、分维值越高,其现今活动性越强;活动断层分段分形分析是进行断层活动性评价的有效途径之一。 相似文献
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海南岛中西部金矿集中区断裂构造的分形研究 总被引：9，自引：1，他引：8
利用数盒子法对海南岛中西部金矿集中区断层分布统计表明 :断层系统在 5～ 75km尺度内符合分形分布 ,其分维值为 1 .70。根据成矿系统的差异 ,将全区分为 9个子区块 ,各子区块断层系统在 2 .5～ 2 5km尺度内均符合分形分布 ,其分维值介于 0 .6 6～ 1 .72之间。断层分维值的大小可作为判断矿化强弱的指标 :断层的分维值≥ 1 .5 ,是矿化集中区的标志 ;分维值小于 1 .4 ,不利于规模成矿 ;断层的分维值较大 ,是形成金矿化的有利条件 ,若形成超大型矿床 ,则断层系统需处于临界分维状态(Dc≈ 1 .5 )。白沙元门地区断层分维 (D =1 .4 9)接近于临界分维 ,预示该区有良好的找矿前景。基于离散元方法 (UDEC)的数值模拟显示 :随着断层分维值增大 ,则变形趋强、连通性更好、渗透率增大 ;临界状态下断层间的连通性好 ,变形及渗透率突然增加且变形及流体流动局限于骨干断层中 ,即临界状态下最有利于形成含矿流体的局域化分布 相似文献
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煤孔隙对储层含气性具有重要影响,构造煤储层尤甚。采集淮南煤田潘一矿13号煤层中4种煤体结构的煤样进行低温液氮实验,运用最小二乘法原理并采用FHH分形模型,系统地分析了煤储层纳米级（1.7~20nm）孔隙结构特征及其与分形维数之间的关系。结果表明:煤体破坏程度增强致使BJH孔容和BET比表面积增大,过渡孔与微孔含量增加;构造煤中毛细凝聚开始发生在2~3 nm并随着相对压力的增大而逐渐增强;对气体吸附做主要贡献的是孔径为5nm的孔隙,糜棱煤中此类孔隙最多致使含气性最好;研究区内除原生结构煤外,其他煤储层纳米级孔隙分形维数均大于2.6,平均孔径与分形维数呈明显负相关且相关性系数在0.9以上,表明此类孔隙具有明显的分形特征,孔隙结构复杂程度较高。综合孔隙特征表明:构造煤中孔隙结构越复杂且5nm附近吸附孔隙含量越高,含气性越强。 相似文献
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应用分形理论和灰色系统理论方法,对中国断层系分维及其灰色预测问题进行了探讨。首先,计算并分析了中国断层系分维及其空间变化特征;其次,在计算中国大陆和南岭地区不同地质历史时期断层系分维、揭示断层系具有的跨尺度分形特征的基础上,对分维变化进行了灰色预测,其结果表明：分形理论与灰色理论结合是研究断层系时空间特征的有力工具,中国大陆下一期断层系分维预测值为1.5995,预示中国大陆下一期断层系空间结构的复杂程度将有所增加。 相似文献
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河南祁雨沟金矿及外围高植被区遥感找矿预测 总被引：1，自引：0，他引：1
应用ENVI4.8软件,对河南嵩县祁雨沟金矿及外围ETM+遥感数据通过主成分分析、彩色合成、直方图拉伸、监督分类等方法,成功地提取了高植被覆盖区遥感影像上金的植物地球化学异常信息。利用卷积滤波和形态学分析方法进行线性构造解译,利用计盒维数法求得研究区的线性构造分维值,得出本区线性构造具有良好的统计自相似性和分形特征。比较线性构造分维等值线图和植物地球化学异常图可知,线性构造集中区与植被异常区基本吻合,区内已知85%以上的矿点分布于植被异常和线性构造集中区。综合分析地层岩性、岩浆岩、矿点、线性构造分维等值线特征和遥感植被异常特征等信息,圈出了三级9个找矿靶区。 相似文献
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KS盆地磅士卑勘查区是位于柬埔寨西南部磅士卑省豆蔻山脉东麓。该盆地构造简单,断层较少,地层总体走向为一走向NNE倾向NWW的单斜构造,地层倾角平缓。勘查区煤炭资源较丰富,含煤地层为新近系中新统,聚煤期湖沼相沉积体系。主要可采煤层为S10、S20煤层,属中灰煤至高灰煤、低硫煤至中硫煤、低发热量煤至中发热量煤。 相似文献
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以闽南地区为研究区域,以ETM＋遥感影像数据为基础,通过广泛收集、分析研究区地质背景资料,分析区域内断层活动情况,进而提取研究区线性构造信息,结合地震地质资料对闽南地区主要断裂的分布情况及活动性做系统的分析研究。同时对闽南地区的新构造活动及构造应力场,线性构造和水系的分形分维,地震活动及其危险性和地热异常等主要影响因子做初步探讨。在确定影响断裂活动性的主要因素后,对研究区进行初步分区和定量化评价。最终判定研究区可圈定为：相对较不活动区、相对较活动区、相对活动区3个活动性级别。其中相对活动区面积占整个研究区3／5以上;相对较不活动区面积较小,造成相对活动的关键性因素是地震、活动断裂。 相似文献