渤海海域新近纪断层成因与动力学状态

新近纪是渤海海域新构造运动的重要阶段,具有不同于第四纪以来的构造活动特征和盆地格局。大量的盆地勘探资料显示,海域新近系内发育了大量张性、张扭性断层,主要为近东西向断层,其次为北北东向的郯庐断裂带和局部的大型北西向断层。这一断层格局与下伏古近系相似,但断层活动强度明显较弱,属于坳陷型盆地内的断层活动。断层的平、剖面特征表明,近东西向者为正断层,北北东与北西向断层分别为右行、左行平移正断层。各类断层的运动学特征指示,海域古近纪处于南北向的弱伸展环境。近东西向断层小型者多为新生正断层,大型者常是早期断层的复活,皆为区域拉张作用的直接结果。北北东向的郯庐断裂带与北西向断层皆为继承性活动,其走滑是斜向拉张的结果。郯庐断裂带较强的张扭性活动一方面使旁侧派生了一系列北东—北东东向的小型正断层,另一方面使其旁侧各类断层密度明显增大。海域新近纪的弱伸展环境结束于新近纪末一次区域性挤压事件。

青东凹陷复合型花状构造成因分析

青东凹陷内大型北西-北西西基底断层上发育一种结构特殊的花状构造——复合型花状构造,在凹陷内表现为构造高带,对油气成藏具有重要的控制作用。在三维地震剖面的解释和分析基础上,结合平面构造反射层资料的综合分析,发现其中的断层在平面上以右阶雁列式或平行式组合排列,剖面上基底主断层向上撒开并与多条次级断层组合成似花状构造。组成这些似花状构造的断层均为正断层,但其中的地层却表现为上拱的背形。根据断裂发育特点及区域构造应力演化特征对其进行成因分析,认为其形成是由于北西-北西西向基底断层在盆地南北向拉伸下的张扭性(斜向拉张)活动与古近纪末反转期压扭性活动叠加的结果。其形成过程经历了古近纪伸展期似负花状构造形成阶段和古近纪末反转期背形构造形成阶段。

济阳坳陷青东凹陷基底断裂复活规律和方式

青东凹陷是渤海湾南部发育的一个新生代断陷盆地,其中出现了北西向、东西向和北北东向3组断裂系统。北西向和北北东向者属于基底断裂系统,分别是印支期前陆变形阶段形成的逆冲断层系和晚侏罗世形成的郯庐左行平移断层系。古近纪期间该凹陷在近南北向伸展应力作用下发生了强烈断陷活动,新生了近东西向的正断层系。两组基底断裂在此应力作用下复活并呈现为斜向拉张活动,北西向者具有左行平移分量,而北北东向者具有右行平移分量。青东凹陷内部以北西向基底断裂系统复活为主,早期活动强,控制形成了北西—南东向展布的沉积格局;晚期活动减弱或停止,被一系列新生东西向正断层所取代,并呈现为东西向的沉积格局。较大型的北西西向基底断裂由于其较低的强度和较为有利的拉张方位,表现为持续较强活动的特征。大型的北西向青东4断裂带和北北东向郯庐断裂带,虽处于不利的拉张方位,但由于其较低的强度仍表现为持续强烈的活动,分别在平面上出现了右阶状和左阶状雁列式断层组合,剖面上出现了似花状构造现象,显示了大型基底断裂的复活特征。通过对青东凹陷基底断裂复活方式的分析,可以将其分为直接复活的断层,派生雁列式断层、扩展和连接断层3类。由此可见,基底断裂对断陷盆地内断裂系统分布和演化以及沉积充填格局都具有十分重要的影响。

渤海海域郯庐断裂带新生代活动方式与演化规律——以青东凹陷为例

青东凹陷东边界为郯庐断裂带在渤海海域内西支断裂所在,平面上由4条北北东向断裂呈左阶雁列式排列,剖面上以上盘下降为主,局部具有张扭性和压扭性花状构造现象。青东凹陷东界上的郯庐断裂新生代经历了古近纪右行平移正断层活动、古近纪末盆地挤压反转中的逆右行平移、新近纪的弱拉张活动和第四纪以来的逆右行平移4个演化阶段。古近纪断陷期,先存的郯庐断裂带由于具有较低的强度,在南北向伸展应力场作用下复活并表现为具有右行平移分量的斜向拉张活动,在浅部新生4条左阶雁列式断层,并与盆地内北西向基底断裂系统和东西向新生正断层共同控制了古近系的沉积格局。古近纪末发生了盆地反转,结束了断陷盆地发育阶段,在北东东—南西西向区域挤压应力作用下郯庐断裂表现为逆右行平移活动。新近纪坳陷阶段,盆地内构造活动较弱,主要受控于岩石圈热沉降作用,但郯庐断裂仍具有较弱的伸展活动。第四纪以来,郯庐断裂再次转变为逆右行平移活动。

新集矿区深部1煤层底板奥灰岩溶突水危险性评价

奥灰岩溶裂隙含水层是影响华北型煤矿深部开采的重要水害,在水-岩相互作用下奥灰含水层易导致煤层底板突水。为进一步认识奥灰岩溶突水问题,文章以新集矿区深部1煤层开采为例,利用矿区近些年最新积累的奥灰钻孔资料,选取断层强度指数、断层交叉点与尖灭点、含水层水压、富水性、隔水层等效厚度、脆塑比7个因素作为奥灰岩溶突水的主控因素,并结合层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)确定各主控因素影响权重。运用地理信息系统(geographic information system,GIS)空间分析功能建立各主控因素专题图,通过对专题栅格图归一化处理,将各主控因素按照权重进行空间复合叠加,最终获得1煤层底板奥灰岩溶突水危险性评价分区结果。将评价结果与突水系数法计算结果对比分析可知,基于GIS的煤层底板突水危险性评价方法更符合矿区实际地质情况,可以为矿区深部煤层开采与水害防治工作提供参考依据。

1668年郯城8(1/2)级地震构造应力场分析

1668年郯城8 1/2级地震,发震断层南起郯城窑上北到莒县土岭,全长为130 km,由5条北北东走向的活断层段组成。郯城地震断层南段沿沂沭断裂带内的F_2断裂分布,倾向南东东,倾角为30°～60°。北段紧邻F_1断裂分布,倾向不稳定,倾角较陡(多为70°以上)。南段表现为右行逆冲或逆右行的运动性质,北段则以右行走滑为主。郯城地震断层南、北两段均发育断层泥带、断层角砾带和碎裂带,南段总宽度为几米到十几米,北段总宽度为几十米到近百米,局部发育多条断层泥带。郯城地震断层的排列方式及其几何学特征表明:为老断层复活,而非新生断层。通过断层擦痕的反演同震应力场显示:北段为北东东—南西西向挤压应力场,南段为北东—南西向的挤压应力场,该地震是发生在区域性挤压应力场状态下。这种应力场空间变化可能是地震断层几何学空间变化导致的。其同震应力场与该地区现代区域应力场是一致的,这说明郯城地震并未造成震后应力场调整或震后应力场调整时间较短,未影响到现今应力场。

大别造山带南界襄樊—广济断裂带的演化规律与构造意义

自中三叠世扬子与华北板块发生碰撞—深俯冲作用以来,大别造山带南界上的襄樊—广济断裂带主要经历过两次变形事件:1)早期变形事件发生在中三叠世末—晚三叠世初的造山带折返阶段,表现为造山带南边界上的韧性剪切带。这期北西—南东走向的剪切带向南西陡倾,发育北西—南东向的矿物拉伸线理,主要为右行走滑的运动性质,属于造山带斜向折返的侧边界走滑剪切带。造山带折返过程中将前陆褶断带北缘原先东西向褶皱改造为北西—南东走向。2)晚期变形事件发生在晚侏罗世,表现为脆性逆冲断层,使得前陆褶断带向北东逆冲在造山带南缘之上,同时在前陆上形成了一系列的逆冲断层。该断裂带的晚期逆冲活动与郯庐断裂带左行平移同时发生,代表了滨太平洋构造活动的开始。

郯庐断裂带中段地震活动性与深部地壳电性结构关系的探讨

郯庐断裂带(郯城—庐江断裂带)中段地震活动强度大、频率高,是中国东部一条重要的地震活动带。强震沿该断裂带中段局部发生,弱震不均匀分布,一些部位为无震区。本文利用5条大地电磁测深剖面,对该断裂带中段地震孕育的深部背景进行了对比分析。结果表明,该断裂带切穿整个地壳,地壳电性结构显著不均一,但普遍出现陡立的低阻带与高阻带相间排列的现象,从而成为强烈的新构造活动带。该断裂带上3处≥Ms7级强震的地壳电性结构实例显示,带内上地壳中、下部出现刚性高阻层连接旁侧或两侧刚性高阻体时才会出现大的应力积累,从而成为强震发生必要的深部结构条件。而该断裂带弱震区显示全地壳尺度陡立软弱低阻带与刚性高阻带相间排列现象,其中的高阻带内只能积累有限应力而诱发弱震。该断裂带无震区上地壳出现了巨厚的异常软弱低阻层,成为极易蠕滑带,旁侧的刚性高阻体完全无法积累应力而诱发地震。上述实际对比分析表明,大型活动断裂带内上地壳的电性结构和流变学与地震活动性密切关联。

分区变权顶板突水危险性评价方法改进及实例

为准确合理地评价煤层顶板突水危险性,文章基于地理信息系统(geographic information system,GIS)空间分析技术,结合熵权法对突水分区变权模型进行改进优化。为避免权重确定的主观性与计算复杂性,引入信息熵求取常权向量。为防止“极大”或“极小”值权重超调过大,提高各主控因素综合控制作用与各分区值变权重均衡性,采用保守型分区变权函数对变权模型进行修正。通过直接对主控因素栅格图运算和处理,避免因钻孔插值所造成的构造信息丢失问题。将改进模型与常权模型及仅通过钻孔构建的风险型分区变权模型进行比较,以实际突水点对评价模型进行识别检验。结果表明,改进的分区变权模型评价效果更好、精度更高,对煤矿顶板水害预测与防治具有指导性作用,在口孜东矿取得良好的应用效果。

改扩建公路路线设计要点分析

在我国基础设施建设中,改扩建公路路线设计发挥着重要作用。本文分析了改扩建公路路线设计原则,并详细阐述改扩建公路路线设计要点,包括平面设计、纵断面设计、平纵线形组合设计、竖曲线设计、安全设计。旨在提高改扩建公路的路线设计水平,保证设计成果的合理性与可行性,为之后的项目实施奠定良好基础,顺利实现预期工程建设目标。

安徽淮南舜耕山地质遗迹资源类型及特征

安徽淮南舜耕山位于华北克拉通淮南煤田南缘逆冲推覆构造带,天然出露与人工剥露地质遗迹数量众多,系统地查明地质遗迹资源类型、分布及特征可为区域地质对比研究以及地学科普与旅游规划工作奠定重要基础。文章通过野外地质调查,共发现舜耕山主要地质遗迹点62处,可划分为3大类、8类、14亚类,其中以华北型寒武系—奥陶系典型剖面、碳酸盐岩地貌、断裂构造以及矿业遗址等地质遗迹景观尤为发育,具有极高的科研和观赏价值;结合前人研究资料,初步讨论了舜耕山地质遗迹成因及其区域地质背景,为舜耕山地质遗迹资源开发提供理论依据;针对舜耕山在地质遗迹资源保护与开发利用存在的问题,提出对应的远景规划和建议。

基于聚类算法的动力用煤资源质量评价方法与应用研究

为了快速、准确评价淮南煤田动力用煤资源的等级,达到合理开发利用优质动力用煤资源的目的,基于淮南煤田钻孔煤质大数据库,选取8煤层作为研究对象,将煤的发热量、灰分、硫分、挥发分、软化温度和哈氏可磨性作为动力用煤资源质量评价的基础指标。基于GIS平台,利用ISODATA算法对研究区动力用煤资源进行聚类,深入挖掘煤质数据信息。结合熵权法确定出每一簇类评价指标的权重,通过综合指数法实现动力用煤资源优劣等级的划分。研究结果表明,淮南煤田8煤层动力用煤资源聚类可分为三类,第二簇类动力用煤资源质量最好,其次为第三簇类,第一簇类质量相对较差。其中,第二簇类中优质煤占比最多,第三簇类以中质煤为主,第一簇类则以中质煤、低质煤为主。这为今后淮南煤田动力用煤资源合理开发利用提供了技术指导,并拓展了煤田煤质数据库的利用方式。

3Dmine平台下的三维地质建模与应用

三维地质建模是实现矿山信息化的必要环节,对提高矿山的管理水平和经济效益具有重要意义。以滁州市某露天水泥石灰矿为研究对象,基于3Dmine软件,建立了地形与采场现状面模型、矿体与地层实体模型、品位属性块体模型,并对研究区进行了三维地质建模、储量计算和品位空间分布的研究。结果表明,利用等值线赋高程与网格估值得到的面模型能够直观地反映矿体赋存的地表与采场环境。在考虑传统人工块段法、建模操作及其他矿山条件影响因素后,依靠本次建立的块体模型所计算的可采储量可信度较高。通过品位属性三维空间模型发现,在自西南向东北方向上,矿体中CaO含量呈现由大变小的分布规律,MgO、SiO_(2)含量则呈现由小变大的分布规律,MgO、SiO_(2)与CaO含量分布呈现明显的反相关性。游离二氧化硅含量自南向北总体呈变大趋势,局部略有降低。

淮南煤田新集与罗连井田逆冲推覆构造变形差异性特征及对煤层气赋存的影响

为进一步认识淮南煤田阜凤逆冲推覆构造带中段构造变形机制及对煤层气赋存的控制,指导下一步煤层气勘探开发,利用最新的煤田地质勘探与开发资料,通过详细的构造解析与对比,结合区域地质背景,分析了新集和罗连井田差异性逆冲推覆构造变形特征及其形成演化机制。利用Thermodel for Windows软件对新集与罗连井田含煤地层构造埋藏-热演化史进行了恢复模拟,揭示了构造变形对煤层气生成与分布的控制规律。结果表明:在印支期自南向北的推挤作用下,罗连井田表现为叠瓦扇状构造变形的特点,下伏原地系统构造变形较弱;新集井田受煤系基底隆起阻挡,表现为双重逆冲推覆构造变形的特点,原地系统在纵弯褶皱变形中沿褶曲轴部形成了大量伸展性构造。新集与罗连井田含煤地层均经历了4个阶段的构造埋藏史与热演化史过程,但新集井田煤层变质程度与生气量明显偏高;煤系基底隆起与构造变形结构空间耦合引起的古地温梯度变化,是控制新集与罗连井田煤层气差异生成、富集的根本原因;新集与罗连井田现今煤层含气量空间分布与构造位置相关性明显,主要受构造变形程度与埋深影响。

济阳坳陷滩海地区基底断裂特征及其演化规律

胜利油田滩海地区是济阳坳陷东部重要的油气聚集带,前古近系基底断裂对新生代含油气盆地构造演化及油气成藏具有十分重要的影响。通过对滩海地区及济阳坳陷前新生代地层的分布、残留厚度与构造特征的分析,结合区域构造演化规律,揭示了该地区前新生代基底断裂空间展布与发育规律,总结了基底断裂成因、演化过程。研究结果表明,滩海地区前新生代主要发育北西向、北北东向与北东向3组基底断裂,其分布格局与构造样式在空间上具有明显的差异。其中北西向基底断裂起源于印支期大别—苏鲁造山带碰撞造山期形成的前陆褶皱与逆冲断层系统,北北东基底断裂属于晚侏罗世郯庐断裂带第二次大规模左行走滑活动中伴生的左行平移断层系统,北东向基底断裂一部分形成于印支期北西向褶皱作用中的横向调节正断层或逆冲作用中的撕裂断层,另一部分可能形成于早白垩世期间北西—南东向区域拉张背景之下。3组基底断裂在多期构造活动中相互叠加、改造,并发生了多次的构造反转活动,新生代期间逐渐消失并被新生的东西向断裂所取代。

基于AHP与GIS的新集矿区11-2煤层顶板突水危险性评价

为准确评价、预测新集矿区11-2煤层顶板突水问题,利用矿区近些年积累的水文地质资料,选取了断层强度、断层交叉点与尖灭点、导水裂隙带高度、关键层厚度、含水层厚度、隔水层厚度、砂泥比8个因素作为顶板突水主控因素进行了深入的探讨。运用GIS空间分析功能建立了主控因素专题图,并对专题图数据进行归一化处理,结合AHP层次分析法确定了各主控因素影响权重。通过对归一化数据与权重值的空间复合叠加,获取了新集矿区11-2煤层顶板突水危险性评价分区模型,评价结果与矿区实际地质条件与突水点相吻合,可为矿区今后煤层开采与水害防治工作提供参考依据。

安徽省煤炭资源保障能力与找矿方向分析

安徽省煤炭资源储量丰富,煤种齐全。近些年,在华东地区煤炭资源需求持续旺盛的背景下,省内煤炭产能呈下降趋势,最新生产矿井核定产能为1.2696×10^(8)t。全省煤炭保有资源量3.52×10^(10)t,两淮生产矿井与勘查区保有资源量2.616×10^(8)t,占总资源量的74.7%,且勘查与保障程度均较高,可保证安徽省煤炭工业经济的长期发展。未来通过解决开采下部B组煤高瓦斯煤层资源,并在老矿井深部及外围区、特厚松散层与推覆体下隐伏区开展煤炭资源找矿工作,可进一步扩大和稳定我省煤炭资源优势地位。

淮南煤田构造演化与煤系天然气成藏

针对淮南煤田复杂的煤系天然气地质条件,以区域构造演化为主线,结合盆地模拟和最新钻探成果(潘气1井),深入探讨了淮南煤田构造演化阶段以及构造控制下的煤系天然气成藏过程和赋存特征。结果表明:淮南煤田晚古生代成煤期以来经历了稳定沉降(C2-T2)、构造形变(T3-J3)、伸展隆升(K-E)和坳陷沉积(N-Q)四个构造演化阶段;在经历了晚石炭-中三叠世的沉降埋藏之后,淮南煤田煤系有机质热演化在三叠纪末期达到最大值,生成大量的热成因气,在侏罗纪-古近纪持续隆升剥蚀和新近纪以来的坳陷沉积后,潘气1井现今煤系最大埋深超过了2 000 m;淮南煤田总体表现为压性构造特征,对煤系天然气资源保存有利,内部发育的小型正断层,一定程度上改善了煤系储层物性,其中潘集煤矿外围地区是淮南煤田最为有利的煤系天然气勘查开发区域。

基于层次分析法的地面区域治理目的层位优化选择

鉴于两淮煤田太原组地层灰岩多达10~13层,地面区域治理的目的层位具有不惟一性,以潘二煤矿西四采区18413工作面为例,对目的层位的优化选择问题进行研究。突水系数要求是目的层位优化选择的前提,决定了目的层位的选择范围,以C_(3)^(6)灰岩为目的层位,经计算得出其突水系数小于临界值,因此,推断C_(3)^(6)~C_(3)^(12)灰岩为潜在的目的层位。水动力条件、含水层水力联系、导水构造、灰岩间距、灰岩厚度、地层可注性等影响因素是目的层位优化选择的关键指标,而单因素分析确定的目的层位之间具有不相容性,难以实现目的层位的优化选择,因此,采用层次分析法进行目的层位的优化选择。以地面区域治理目的层位的优化选择为目标层,水动力条件、含水层水力联系、导水构造、灰岩间距、灰岩厚度、地层可注性为准则层,太原组C_(3)^(6)、C_(3)^(7)、C_(3)^(8)、C_(3)^(9)、C_(3)^(10)、C_(3)^(11)、C_(3)^(12)灰岩为方案层,建立层次分析模型;构造目标层与准则层、准则层与方案层的判断矩阵,并计算准则层各指标的权重及方案层各方案的单因素分值,经检验一致性比例CR值均小于0.10,判断矩阵一致性较好,满足一致性检验;通过层次总排序计算得到各方案的总分值分别为0.177、0.169、0.170、0.214、0.103、0.114、0.053,其中C_(3)^(9)灰岩总分值最大,表明地面区域治理最优目的层位为C_(3)^(9)灰岩。将层次分析法应用于地面区域治理目的层位优化选择的研究,将定性问题转化为定量问题,实现了目的层位的多因素定量化优化选择,为目的层位的优化选择提供了新方法。

淮南煤田淮河南矿区构造单元划分及特征分析

根据构造变形的差异性与大型主控断裂切割作用,将淮南煤田淮河南矿区分为东西两部分4个二级构造单元,分别为阜舜断夹块构造带、舜耕山逆冲推覆构造带、八公山弧形断夹块构造带及其东侧的北西向煤系单斜构造带。各二级单元内部可再分为多个三级构造单元,其构造变形特征主要受中型边界断裂控制。矿区东部构造单元表现为北西西向展布的逆冲叠瓦扇断裂组合,次级小断层多表现为逆冲性质,并发育宽缓的向、背斜;矿区西部构造带呈现为近东西—北西向展布的弧形逆冲叠瓦扇断裂组合,次级断裂复杂多变,常见张性或张扭性小断层发育,地层自北向南呈反"S"形展布,地层倾角自中间向两端由倾斜向急倾斜、直立、倒转过渡。