冀北崇礼-赤城地区逆冲推覆构造特征及地热勘探前景

【研究目的】本文对崇礼—赤城地区隆起山地型带状热储进行了总结,对类似勘探区的地热调查工作具有一定的借鉴作用,可为后续地热资源勘探提供新的依据。【研究方法】通过野外地质调查与详细构造填图,结合可控源音频大地电磁测深(CSAMT)探测结果,分析了崇礼-赤城地区的逆冲推覆构造特征与地热勘探前景。【研究结果】崇礼-赤城地区发育了多种样式的逆冲断层,逆冲断层主要表现为从北向南的逆冲运动方向,在主底板逆冲断层的作用下,太古界、中元古界、白垩系自老向新依次推覆,形成了具有典型逆冲推覆构造分带分层现象。CSAMT剖面测量与解释的初步结果,验证了崇礼-赤城地区发育的逆冲推覆构造,逆冲岩席中发育多条叠瓦式逆冲断层,其断层面向北倾斜,倾角大于60°,向深部汇聚于主底板逆冲断层。【结论】逆冲推覆构造之上发现的中元古界长城系白云岩、白云质大理岩,扩展了该地区地热勘探前景。

萍乐凹陷东段逆冲推覆构造特征及油气资源效应

萍乐凹陷东段二叠系乐平组官山段致密油藏作为了解凹陷内石油地质条件的良好窗口,经过长期对致密油藏的解剖,通过详细的地表构造填图、二维地震和油田及煤田钻孔综合揭示了盆地存在大量的逆冲推覆构造。致密油藏主要分布在九岭自北向南逆冲推覆片体上构造天窗内出露的二叠系中,主要表现为新元古界浅变质岩地层推覆至元古宇之上,致密油藏含油层位是古生界二叠系乐平组官山段致密砂岩。

下扬子逆冲推覆构造后缘凹陷油气富集关键要素及有利勘探方向

通过开展系统的构造特征、沉积环境、油气富集规律分析,在钻探新发现的新资料基础上,对下扬子北缘逆冲推覆构造后缘凹陷油气富集规律和有利勘探方向进行了研究。研究结果表明:(1)下扬子北缘逆冲推覆构造后缘凹陷中油气显示表现为“三气两油”特征,即二叠系大隆组和孤峰组页岩气、龙潭组煤层气和致密砂岩气、大隆组页岩油和三叠系殷坑组灰岩裂隙油。(2)以宣城凹陷为代表的下扬子北缘逆冲推覆构造后缘凹陷带油气富集受3个关键要素控制,即后缘凹陷块体稳定,已形成的油气体系具有较好的保存环境;该地区二叠系大隆组(P3d)和孤峰组(P2g)沉积环境属深水陆棚环境,是有利的沉积相带,发育2套富有机质的烃源岩层系;顶、底板有效封存条件均较好,烃源岩上部有三叠系泥灰岩地层覆盖,下部有栖霞组生物碎屑灰岩为垫层,顶、底地层控制了纵向油气的散逸。(3)研究区下三叠统—上二叠统自上而下依次富集泥灰岩裂隙油、页岩油、页岩气、煤层气、致密砂岩气,整体呈“上油下气”多种非常规油气同生共存的特征,形成了特殊的油气富集模式。(4)宣城凹陷与南陵凹陷、句容凹陷和常州凹陷具有相似的地质条件,是下一步页岩油气勘探的首选有利区。

巨厚推覆体对深部回采巷道矿压分布规律研究

在巨厚推覆体下进行采掘活动,矿压分布规律复杂,围岩变形破坏控制难度大。为了获得巨厚推覆体下回采巷道矿压分布规律,以新集一矿360801工作面为工程背景,通过FLAC^(3D)数值模拟研究,得到了推覆体厚度、岩性以及推覆体位置对回采巷道的影响。研究结果表明:推覆体存在时的巷道变形量和集中应力均大于无推覆体的情况,回采巷道围岩变形量与推覆体厚度呈负相关,推覆体岩性和推覆体位置的改变对回采巷道的影响较小。

预制装配式桥墩足尺推覆试验反力架装置设计

济郑高铁省界段预制装配式桥墩开展足尺推覆试验配套反力架需满足施加竖向作用荷载13400 kN、水平作用荷载3400 kN的要求,尚没有操作简便、安全可靠、满足加载要求的反力架装置。提出三种反力架设计方案,介绍了单向分离式、整体式和自平衡式方案的特点,比选确定采用自平衡整体式反力架方案,有限元数值模拟分析验证了方案的强度和刚度均满足试验要求。研发的桥墩推覆试验反力架装置目前国内型制最大,实现了水平、竖向的不借助外力加载,减小了开展大吨位推倒试验所依赖外部结构规模,能重复使用、经济性优,完全实现设计预期。

龙门山中段推覆构造的变形特征

论述了龙门山三大推覆体和推覆面的构造变形特征 ,认为耿达 -汶川推覆体为褶皱冲断推覆体 ,映秀 -白水河推覆体为冲断推覆体 ,彭灌推覆体为冲断褶皱推覆体 ,并将其划分为两个次级推覆体 ,而相应的推覆面分别为韧性变形为主叠加后期脆性变形 ;脆 -韧性变形以脆性为主及脆性变形的特征。其形成次序由北西向南东 ,即前展式扩张方式。

再论博格达推覆构造与油气

根据地面地质、地震和钻井资料,进一步论述了博格达推覆构造确立的依据,建立了基本模式,进行了区带划分,研究分析了推覆构造的形成和演化.指出了各区段的特征,受力机制以及控油的主要因素.

白云鄂博地区好沁-尖山北逆冲推覆构造及其对碳酸岩深部延伸的制约

白云鄂博是世界上最大的稀土矿,其资源储量影响着全球稀土资源配置的格局。稀土矿赋存于碳酸岩中,因钻孔深度所限,碳酸岩深部的延伸情况存在争议,是可以延伸较深的岩浆通道,还是根据三维剪切波速度结构研究结果显示的有限深度(约2.5km)。本文在地表展开矿区及周边岩性-构造填图和所卷入岩石的变形特征研究,将剖面上与平面上的构造样式进行对比,将有利于解决上述争议问题。本次研究在好沁、尖山北部、西矿北部一带发现大型逆冲断层,并将其命名为“好沁-尖山北逆冲断层”。该逆冲断层下盘为互层状的(粗)砂岩、灰岩和泥岩,粗砂岩的碎屑磷灰石下交点最年轻群组为1284±104Ma,砂岩的碎屑锆石最年轻组为1179±8Ma,均比白云鄂博碳酸岩的年龄(约1.3Ga)年轻;结合寒武-奥陶纪化石,厘定下盘地层为下古生界。断层上盘为变砾岩、变石英砂岩、板岩和赋矿碳酸岩,变石英砂岩的碎屑锆石存在1.94Ga和2.55Ga的2个峰值,认为其沉积于古元古代。好沁-尖山北逆冲断层将元古代变沉积岩及赋矿碳酸岩推覆于古生代地层之上,断层面上广泛发育断层泥和断层角砾,厚度自20cm至7m不等,沿断层面有含铁质流体灌入而形成赤铁矿,断层面倾角变化大,从水平到直立产状,可能是受后期褶皱影响的结果;结合卷入断层活动的最年轻地质体为二叠纪花岗岩、以及区域内白垩纪不整合沉积在断层及下伏地层之上,限定好沁-尖山北逆冲断层的活动时代发生于二叠纪之后、白垩纪之前。水源头出露有变石英砂岩飞来峰,白云鄂博矿区与南部约30km处发育相似的、4条NE-SW走向的雁列式排列的航磁异常带,它们限定逆冲推覆距离为8~30km。白云鄂博碳酸岩属于推覆体上盘地质体,好沁-尖山北逆冲断层将其与根部错开,白云鄂博地区的碳酸岩未延伸到断层下盘,下盘岩石可能是古生代岩石,因此,矿区深部的剪切波速度突变可能与该断层的发育相关。

贵州息烽温泉控热推覆构造的发现及成因研究

根据近年来磷矿深部勘探资料,对贵州息烽温泉的构造地质条件及地热特征开展研究,获得了有关温泉地质成因的新认识。①由洋水背斜、安清断层(F_(1))和温泉断层(F_(2))组成的叠瓦状逆冲推覆构造体系,构成了息烽温泉地热水系统的主体及边界,该控热构造体系内地表构造与地腹构造并不统一,老地层盖在新地层上,构成顶、底两层叠置的多个热储单元,这些热储单元是地热水形成和运移的良好场所。②安清断层(F_(1))使多个热储单元直接接触,从而具有密切的水力联系,为导水、导热的良好通道;温泉断层(F_(2))构成了息烽温泉区地热水系统的边界。③大气降水沿断裂通道下渗至深部的碳酸盐岩热储层中,吸收热量形成地热水,在高温高压条件下,向洋水背斜核部进行迁移,受上覆寒武系碎屑岩盖层的保护和温泉断层的限制,形成洋水背斜西翼和北端的地热资源有利富集区,最后受分支断层阻挡而自然出露。

渤海海域印支期逆冲推覆体系的分带性及其动力学成因机制

印支期是改变整个中国东部陆内构造变形样式的一次极为重要的构造活动期,但目前对其认识主要基于对华北克拉通周缘造山带及渤海湾盆地陆域的研究,而对渤海海域中生代构造演化的研究相对薄弱。基于最新的三维大连片地震数据,对渤海海域印支期变形开展了详细的构造解析工作,并提出印支期逆冲推覆系统可划为以下3个逆冲带:①第一逆冲带位于沙垒田凸起、渤中19-6构造区和渤南低凸起一线,为高角度冲出带,表现为太古宇基底在印支期沿逆断层高角度逆冲,部分出露地表并长期遭受风化剥蚀,导致该区域缺失古生界,高角度逆冲断层随后在燕山期和喜马拉雅期转换为走滑断层,对应于现今张家口-蓬莱断裂带的渤海湾段;②第二逆冲带为位于渤中凹陷和渤东凹陷的逆冲-褶皱中部带,其古生界主要表现为断层相关褶皱式的变形特征,特别是在渤东凹陷可识别出典型的叠瓦式构造和双重构造;③第三逆冲带为位于辽东湾坳陷的逆冲推覆前锋带,其古生界变形主要表现为宽缓的背斜、向斜构造,这一系列背斜和向斜与盆地基底内隐伏的印支期坡坪式逆冲推覆断层有关,为典型的断展或断滑褶皱。基于横切整个渤海海域的地震剖面及前人的研究资料,认为3个逆冲推覆带的空间组合受控于三级台阶式的印支期基底滑脱层。渤海海域这种印支期逆冲推覆体系分带性可能与华北克拉通不同区域的基底性质差异有关,即鲁西基底在印支期沿滑脱层逆冲至燕辽基底之上,并导致上覆古生界沉积盖层具有分带性的褶皱变形特征。

煤矿深部巷道群穿灰岩推覆体水害超前治理技术

煤矿深部巷道高水压和高地应力下掘进,水害和破碎围岩是面临的主要水文和工程地质问题,以淮北邹庄煤矿87采区系统大巷群穿推覆体高压灰岩含水层和F25断层为研究对象,提出利用地面定向多分支孔顺巷探查和分段高压注浆技术,对巷道群穿含水层和断层破碎带进行超前区域治理。查明了太原组灰岩和断层破碎带的空间位置和形态。通过分段高压注浆在巷道周边形成了隔水圈带,含水层有效改造范围大于30m,改造后验证钻孔出水率降低约50%,单孔最大涌水量小于2m^(3)/h。高压劈裂注浆固结了断层破碎岩体,巷道在断层带掘进未发生片帮、掉顶,采用锚喷支护即顺利穿过。地面定向多分支孔注浆技术是解决深埋巷道掘进面临的破碎围岩和水害问题的有效手段,实现了由井下治理到地面治理,边掘边治到掘前治理,逐段治理到区域治理的治灾理念转变,可广泛应用在巷道穿深大断裂或高承压含水层的超前治理。

地下结构地震破坏的大比尺循环推覆加载模型试验方法及其验证

目前振动台模型试验很难真实模拟地下结构的地震破坏特征及其发展过程,以大开地铁车站结构为原型,考虑周围土压力等效,基于单层地下结构抗震性能的层间位移角划分体系,确定了以位移控制的循环加载曲线,设计并开展了1∶7的大比尺模型结构推覆试验,并与数值模拟结果进行了对比。结果表明:车站结构中柱端部会先于结构的其他构件出现裂缝,发生先拉后压破坏,随着中柱承载能力的下降,结构内力开始重新分配,上覆土压逐渐向侧墙转移,进而导致顶板端部和侧墙顶底端裂缝开始发展,最终结构整体失去承载能力。与数值模拟结果相比,设计的大比尺地下结构地震破坏推覆加载试验能够准确模拟单层地下车站结构的地震破坏过程。同时,与已有的单层地下车站抗震性能水平研究结果对比,进一步验证了新模型试验方法能够合理再现单层地下结构抗震性能水平。

龙门山北段逆掩推覆构造三维地球物理模型构建

四川盆地龙门山北段发育典型的逆掩推覆构造,油气勘探潜力大。为了获得高品质的原始地震资料,需要根据三维模型正演成果优化地震采集观测系统,其中三维地球物理模型的构建是关键。为此,综合已有二维和三维地震资料解释成果、近地表调查资料等,依据不同分区的地质、地震反射特征,采用不同的方法构建地质模型;利用微测井调查结果、VSP资料等对模型进行速度赋值;利用三维弹性波动方程数值模拟验证所构建三维地球物理模型的准确性。利用该方法所建的三维地球物理模型比较直观、准确地反映了近地表结构及地下速度场变化,模拟单炮记录与野外采集单炮吻合度高,为观测系统参数论证提供了模型基础。

考虑塑性发展的球面网壳模态推覆数值研究

网壳结构空间效应明显,故传统的静力弹塑性分析方法(Push-over)难以直接用于网壳结构地震反应分析。基于结构整体刚度参数的模态推覆分析方法(Push-down),改进了传统的用于高层结构分析的Push-over方法,可考虑网壳竖向振动作用,实现网壳结构地震反应的快速分析。本文基于该方法开发了可分析单层球面网壳地震作用下从杆件到结构层面塑性发展程度的子程序模块,并据此进行数值研究。考虑不同单层球面网壳类型、几何参数、地震波特征等,研究其地震作用下的结构位移、基于杆件塑性深度的结构塑性发展,并分析该方法的适用性特点。研究结果表明,该方法计算矢跨比大于等于1/4的球面网壳地震反应较为准确,其计算精度受网壳类型影响较大、受地震波峰值加速度影响较小;多阶模态推覆较一阶模态推覆可提高位移计算精度,但不宜用于塑性发展分析,且所需的模态分析耗时较长。

帕米尔北缘弧形推覆构造带东段的基本特征与现代地震活动

帕米尔北缘弧形推覆构造带东段由强烈活动的艾卡尔特弧形活动褶皱－逆断裂带与卡兹克阿尔特弧形活动褶皱－逆断裂带南、北两条巨型边缘弧形构造带及其间的推覆构造构成。每个弧形带分别由多个不同级别的、相对独立的次级弧形构造组成。每个弧形构造实际上就是一个独立的逆冲推覆席体，都有其各自独特的几何学、运动学、动力学特征，但同时又具有自相似性特征。独立地震破裂区或形变带与独立活动的弧形推覆构造可能具有一定的对应关系。

米仓山叠加型推覆构造几何结构及演化

不同期次不同体系的推覆构造在同一地区相叠加而形成的复式推覆构造叫叠加型推覆构造，汉南－米仓山推覆构造便是典型一例。印支－燕山期，受秦岭巨型推覆构造控制，本区形成东西向的推覆构造，喜马拉雅期，在龙门山推覆构造影响下，本区又发育北东向推覆构造，从而形成一大型推覆构造带。本文重点论述了米仓山地区叠加型推覆构造几何结构及构造演化。

阿尔金-康西瓦剪切-推覆系统和帕米尔推覆构造的遥感解析

通过对遥感图像的解译,发现了阿尔金康西瓦剪切推覆构造系统,并从宏观上阐述了它和帕米尔推覆构造的主要构造特征及两者间的复合关系。认为该系统使塔里木板块沿阿尔金左行平移断裂向WS仰冲于青藏地块之上,康西瓦断裂掩覆了阿什库勒、泉水沟等陆缘盆地和阿克赛钦隆起带,对研究区大地构造特征进行了全新的遥感构造解析。

广宁深层次推覆构造前缘陡倾带变形构造研究

河台含金韧性剪切带是广宁深层次推覆构造前缘的一个陡倾带，它又是继推覆剪切之后再行右旋走滑剪切的复合带。首先解析了河台带中推覆与走滑两期构造变形的存在，并研究了带中的变形特征和运动规律及估算了几个主要糜棱岩带的水平走滑距离。通过显微镜和透射电镜，还研究了糜棱岩的显微、超显微构造，估算了变形的差异应力和应变速率。

麻栗场逆冲推覆构造地质特征及成矿意义探讨

麻栗场逆冲推覆构造是湘西北地区重要的控矿地质构造,其变形分带清晰,各带沉积岩岩相、地球化学、矿化及矿床等方面特征突出。简要介绍这些特征,并将该推覆构造归纳为一个成矿构造体系,简单探讨构造演化、成矿作用过程及各带成矿类型和找矿方向。

龙门山北段推覆构造带-山前带构造解析及油气勘探前景

2014年,四川盆地双鱼石构造中二叠统栖霞组钻获高产工业气流以来,随着勘探开发工作的持续开展,已钻获多口高产工业气井,深入开展龙门山推覆构造带—山前带构造特征研究,是认识该区上古生界气藏特征、进一步向推覆构造带拓展油气勘探领域的重要前提。为此,基于新完钻的红星1井实钻成果、新解释的束线三维地震资料,解剖了龙门山逆冲推覆构造带—山前带的构造特征,进而分析了山前隐伏构造带的天然气成藏条件和勘探前景。结果表明:①龙门山推覆构造带发育一系列向盆内逆冲断裂,形成多套推覆体叠置,表现为多个断层传播褶皱叠加,推覆断裂下盘隐伏构造带,表现为挤压断褶构造;②二叠系推覆体及原地地层油气显示丰富,含气性好,隐伏构造带栖霞组发育台缘滩相白云岩,白云岩储层储集性能好;③隐伏构造带面积大,天然气成藏条件好,具有良好的勘探前景,是川西北部地区深层海相层系勘探拓展寻找规模新突破的重要有利区带。