黄骅坳陷新生代构造应力场演化的光弹模拟与石油地质条件分析

在构造演化分析的基础上对黄骅坳陷的新生代构造应力场演化进行了光弹实验模型 ,认为黄骅坳陷新生代最大主应力方向具有从NNE向挤压向NE、NEE向转变的右旋特征 ,构造应力场方向的右旋转变控制着断层的活动与坳陷的形成 ,使得早期 (孔店期、沙河街期 )以引张形式活动的断裂到晚期 (东营期及其以后 )逐渐转变为以走滑形式活动 ,促成了多期构造叠加 ,形成了多种圈闭类型 。

光弹模拟岩石分形节理的抗剪强度

本文用分形维数人为地制成具有分形曲线的节理面以模拟岩石节理粗糙度特征，利用光弹技术测定了分形节理最大剪应力随维数变化的过程．研究表明。

岩石分形节理粗糙性对应力场影响的光弹模拟研究

节理的粗糙性是影响岩体力学特性的重要因素。现有的众多的研究结果表明：不规则的节理面具有很好的自相似特征，可以用分形几何去描述，节理面的分形维数是表征节理面粗糙度（ＪＲＣ）恰当的统计量。基于以上观点，为了能够精确地控制节理面的粗糙性，本文以Ｍａｎｄｅｌｂｒｏｔｗｅｉｅｒｓｔｒａｓｓ函数生成不同分维的分形曲线来模拟实际的粗糙节理面，制成光弹实验试样进行多组的单压和压剪实验，通过光弹条纹和接触点的变化来研究不规则的节理对于岩体变形，应力场的影响，得出了一些有益的结论．

渤中坳陷中部地区构造应力场光弹模拟实验研究

在对渤中地区沉积构造详细分析的基础上,明确了其中部地区断裂的分布特征,采用以E44-6101型环氧树脂为基体,顺丁烯二酸酐为固化剂,邻苯二甲酸二丁脂为增塑所配制的材料制成渤中中部地质结构模型,对渤中坳陷中部地区构造应力场进行了光弹实验模拟,再现了近北北东向和近东西向断裂在晚近构造格局下的应力状态及分布。试验证明,在构造应力场的作用下,油气往往由高应力值区向低应力值区迁移,而且渤中地区自新近系以来,最大主压应力方向比较稳定。基于试验结果的分析,对北北东向和近东西向两组断裂在晚近应力场的作用下的构造特征及其对油气的控制作用进行讨论。由于渤中坳陷是中国的油气主要产地,通过研究盆地构造应力场的分布,可为盆地的油气勘探和开发提供依据。

珠江三角洲构造应力场的光弹模拟

由光弹模拟实验得到的珠江三角洲及邻区的构造应力场反映出：①几乎所有断裂都呈压剪性应力状态，其端点、闭锁点都是应力集中点，应力集中系数为７—９。②部分ＮＷ向断裂的浅部呈张性应变状态，可发生张性破裂并引起４．５级以下的地震。③以１９６２年河源６．１级地震发生时的应力状态为标准考查现今应力场后发现，本区处于无大震的稳定状态，但河源若再发生５．９级以上地震，则意味着外场力增大并超过１９６２年的水平，区内ＮＷ和ＮＥＥ向断裂均有发生６级以上地震的可能。

煤矿采场的变弹模光弹模拟

以四川华蓥山矿务局绿水洞煤矿的采场为原型,利用光敏材料制成模型结构体,在偏振光场中直接观察该采场的受力情况,然后根据光测弹性理论得到分离出的采场内部应力分布规律。由于该研究中提出了“单一模型法”,使得研究结果更接近现场实际。

变弹模光弹模拟中的层面温度的约束应力—Ⅲ.层面温度约束应力的消除方法

本文在温度约束应力产生的内在机理基础上,通过对变弹模光模光型冻结和退火过程中应力条纹图的观测比较,论证了温度约束应力条纹图的稳定性以及二维、三维模型层面温度约束的等效性,从而提出了模型实验中消除温度约束应力影响的“单一模型”法,并给出了该方法条纹参数叠加形式的表达式,这对消除岩体结构工程变弹模光弹模拟中温度约束应力的影响,提高实验精度具有重要意义。

青藏及邻区现代构造应力场的激光全息光弹模拟

根据现有的地质和地球物理资料,对青藏及邻区现代构造应力场进行了激光全息光弹模拟实验。 本文介绍了模型的简化、制作、实验、计算,根据实验结果分析了现代构造应力场的区域特征。最后,讨论了断层现代活动方式。

旧店金矿床成矿构造应力场的全息光弹模拟及成矿局部构造区的确定

本文介绍一种用于找矿的新技术一全息术,文中着重讨论了旧店金矿成矿区构造应力场的演化历史、成矿期应力场及成矿应力场的全息模拟,最后提出了成矿的有利构造部位。

干式充填控制脉钨矿床采空区地压的光弹模拟研究

本文介绍了干式充填控制脉钨矿床采空区地压的光弹模拟研究结果。对夹墙厚度不同、中段数不同的四个试验模型进行了充填前后围岩应力分布的对比分析,指出了夹墙中存在着带状应力升高区和三角状应力降低区,阐明了干式充填的作用效果。

用Koch曲线模拟岩石结构面粗糙度的光弹试验

从分形几何的观点出发，根据结构面具有统计自相似特征，用Ｋｏｃｈ曲线在聚碳酸脂板上加工出不同粗糙度的结构面模型。对试件做了一系列单向压缩和压剪光弹实验，应用光弹理论分析了结构面在压剪载荷作用下应力场分布变化规律。结果表明。

青藏高原地区应力场的光弹性模拟分析及地震危险区的探讨

本文在研究青藏高原地区活动性断裂系的基础上,用线弹性断裂力学的基本观点及光弹模拟实验的方法,研究了青藏高原地区地震应力场与历史地震的关系,用一个带断裂系的环氧树脂模型,模拟区域活动性断裂构造,利用光弹实验中的等色线条纹级数的强度及等色线条纹类型的特征,对该区应力场进行了估算,圈出了若干应力集中区,并对应力集中区作了分类研究,揭示了在该区发生强震的背景区段。

古应力场定量研究的光弹物理模拟实验法

在应力作用下，岩石或地层会发生不同样式和特性的变形，油气运聚成藏亦与古应力场密切相关，因此古应力场研究是当今构造地质学和石油地质学的研究热点，但从地质体直接获得古应力场所有参数相当困难。近年来地质学家尝试将光弹物理模拟实验方法应用于古应力场研究中。光弹物理模拟实验是在实验室条件下直接观察和测量在外力作用下物体内部应力状态和特征的有效手段，能够得到定量化的最大主应力方向、主应力轨迹线和应力级值分布图。介绍了光弹物理模拟实验的相似理论、装置、材料和方法。以松辽盆地北部三肇凹陷和朝阳沟阶地扶余油层的古应力场光弹物理模拟实验为例，展示了实验结果。对该实验结果进行物理学和动力学分析，得到的认识概括为：①油气运聚与古应力作用导致的岩石应变之间具有时间上的非同步性，油气运聚滞后于构造变形雏形幕；②最大主应力作用方向和强度控制着非均匀介质中应力集中区和高势能区的分布；③最大主应力作用方向与断层系之间的水平夹角小于90°，最小主应力作用方向与断层系走向之间往往近于平行；④应力轨迹图可能描述了应力传递方向与油气运移方向之间的几何关系，应力级值区分布图是确定低势能区和预测油气有利成藏区的重要佐证。通过物理模拟实验定量研究古应力场，?

大民屯凹陷安福屯潜山带古构造应力场与裂缝发育特征的光弹物理模拟实验研究

裂缝的形成和演化受古构造应力场控制。根据对辽河坳陷大民屯凹陷安福屯潜山带前新生界基岩顶面构造演化的分析,认为其裂缝的形成和演化受到燕山期挤压应力场、喜马拉雅期房身泡组至沙河街组沉积期的两期拉张应力场和喜马拉雅期东营组沉积期右行剪切应力场的影响和控制。采用光弹物理模拟实验法,得到了安福屯潜山带前新生界基岩顶面这3期古构造应力场的最大主应力方向图、最大主应力和最小主应力轨迹图和应力级值分布图。依据实验结果,认为燕山期挤压应力场诱发了北东东和南西西向裂缝的形成和演化,喜马拉雅期拉张应力场导致了北北东和北北西向裂缝的出现,喜马拉雅期右行剪切应力场控制了近东西向裂缝的展布。

裂缝性岩石裂缝扩展的光弹构造物理模拟——以南华北盆地户部寨沙河阶组为例

以南华北盆地户部寨第三系沙河阶组粉砂岩低渗透储层为例,总结了其中发育的5种类型构造裂缝组合,即:①南北向雁形张节理组成的共轭剪节理带;②东西向雁形张节理组成的共轭剪节理带;③缠结状多组剪切构造裂缝;④组合状交切的多组剪切构造裂缝及张裂缝;⑤散状无序排列的构造裂缝。在此基础上,建立光弹性试验构造物理模型,沿现应力场96°方向,均匀地对该模型逐步增加外载力。结果表明,沿各组合裂缝尖端分别形成对称于裂缝走向、且主轴垂直于裂缝的Ⅰ型等色线条纹;对称于裂缝走向、且主轴平行于裂缝走向的Ⅱ型条纹和斜交于裂缝走向的复合型(Ⅲ型)条纹。第①类组合裂缝尖端以Ⅰ型等色线条纹的拉张应力和张剪应力为主;第②类组合裂缝尖端以复合型(Ⅲ型)等色线条纹的挤压应力为主;第③、④和⑤类组合裂缝尖端的应力分布较为复杂。当模型外载荷接近1000kg时,裂缝尖端起裂,并开始发育显微裂缝,而当外载荷达1100-1200 kg时,沿裂缝尖端部位形成宏观裂缝,并开始扩展。5种类型的裂缝组合扩展发育程度由强至弱依次为:①,③,⑤,②,④。其中第①类共轭裂缝组合起裂最早,扩展最快,裂缝间的连通趋势最好,说明规则分布的构造裂缝组合,在垂直于外施加载衙时更易达到连通的目的。

沂沭断裂带构造区光弹实验与地震危险区判定研究

在对沂沭断裂带的地质构造环境、断裂带分布特征进行详细分析的基础上,采用聚碳酸酯材料制成沂沭断裂带构造区域的地质模型,分别运用集中、2点和均布等加载方式,使用光弹实验方法模拟特定构造框架下应力、应变场的变化特征。通过对光弹实验数据的分析,在对比不同加载方式下应力积累区域和地震危险区的基础上判定沂沭断裂带构造区中的地震危险区域。

氮化齿轮光弹应力分析

齿轮在工作中主要的失效形式是疲劳点蚀、齿根疲劳折断、胶合和磨损。一般认为宏观应力是其失败的主要原因。因此有必要全面分析齿轮的工作应力状态,尤其是齿轮硬化产生的残余应力的作用。我们根据齿轮氮化和光弹性材料残余应力产生的原因、分布规律及其特点,研究并提出了包括残余应力、摩擦力影响在内的氮化齿轮应力分析的光弹模拟技术,本文利用该模拟技术系统地分析了齿轮的氮化层深度、摩擦系数、齿轮模数和外加载荷等因素对直齿圆柱齿轮接触区应力及齿根弯曲应力状态的影响。

光弹实验构造渤海强震区应力场及地震危险区判定研究

本文在对渤海强震区地质构造环境、断裂带分布特征进行详细分析的基础上,采用机械加工聚碳酸酯材料制成渤海强震区域的地质模型,分别运用集中、二点和均布加载方式,用光弹实验方法模拟特定构造框架下应力、应变场的变化特征。通过对光弹实验数据的分析与处理,在对比不同加载方式下应力积累区域和地震危险点的基础上,判定渤海强震构造区中的地震危险区域。

旋扭构造的成因类型和演化规律的光弹实验及变形特征分析

应用无限小弹性理论讨论旋扭构造的形成机制,最近几年来已发表了数篇论文。然而,这些讨论都是建立在无限小弹性理论假设的基础上,这种理论的一个显著特点是把应力主轴和应变主轴看作重合的,就是说应力迹线的形态和性质反映了结构面展布的形态和力学性质。因为采用了无限小变形的假设,所以也就不必考虑有限变形和旋转变形问题。但是我们清楚地知道旋扭构造的形成一般都经过了较大的变形,在这种大变形的条件下应力场和应变场之间的关系如何?