不同应力环境下断层地区构造应力场的数值模拟
2022年门源MS6．9地震前断层活动及应力状态的数值模拟
第４５卷 第６期２０２３年１２月地 震 地 质ＳＥＩＳＭＯＬＯＧＹＡＮＤＧＥＯＬＯＧＹＶｏｌ．４５，Ｎｏ．６Ｄｅｃ．，２０２３ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５３－４９６７．２０２３．０６．００３李媛，杨周胜，庞亚瑾，等．２０２３．２０２２年门源ＭＳ６．９地震前断层活动及应力状态的数值模拟［Ｊ］．地震地质，４５（６）：１２８６—１３０８．ＬＩＹｕａｎ，ＹＡＮＧＺｈｏｕ ｓｈｅｎｇ，ＰＡＮＧＹａ ｊｉｎ，ｅｔａｌ．２０２３．ＮｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｆａｕｌｔａｃｔｉｖｉｔｙａｎｄｓｔｒｅｓｓｓｔａｔｅｂｅｆｏｒｅＭＳ６．９Ｍｅｎｙｕａｎｅａｒｔｈｑｕａｋｅ［Ｊ］．ＳｅｉｓｍｏｌｏｇｙａｎｄＧｅｏｌｏｇｙ，４５（６）：１２８６—１３０８．２０２２年门源ＭＳ６．９地震前断层活动及应力状态的数值模拟李 媛１，２） 杨周胜３） 庞亚瑾２） 梁洪宝２） 刘 峡２）１）中国地震局地质研究所，地震动力学国家重点实验室，北京 １０００２９２）中国地震局第一监测中心，天津 ３００１８０３）云南省地震局，昆明 ６５００００摘 要 ２０２２年１月８日门源ＭＳ６ ９地震是继１９８６年和２０１６年２次门源ＭＳ６ ４地震后，冷龙岭断裂西段再次发生的ＭＳ＞６强震。
为探讨此次门源ＭＳ６ ９地震前近震区的断层运动、应力状态和强震多发的孕震环境，文中以地震前１９９１—２０１５期和２０１７—２０２１期ＧＰＳ速度场作为边界约束，通过建立精细的三维黏弹性有限元动力学模型，计算分析了祁连山构造区在长期的构造运动环境下应力积累的基本格局，区域内断层的长期滑动速率、应力累积速率，以及这些量值在门源ＭＳ６ ９地震前约５ａ的变化特征。
１９９１—２０１５期的计算结果显示：门源ＭＳ６ ９近震区长期受到ＮＥ－ＳＷ向挤压和ＮＷ－ＳＥ向拉张的应力场作用，最大剪应力积累比周围区域快，应力积累整体上以促进ＮＷＷ向断层的挤压和走滑运动为主；与周围断层段相比，受几何拐折形态影响，冷龙岭断裂西段的滑动速率偏低，断层剪切应力的累积速率较高，发震断层上运动的亏损与应力的快速积累有利于孕育走滑型地震。
断层对地应力场方向的影响机理
断层对地应力场方向的影响机理刘中春;吕心瑞;李玉坤;张辉【摘要】断层附近区域地应力方向相对于远离断层区域存在明显变化.前人利用实验及有限元模拟等手段研究了断层对其附近区域地应力方向的影响规律,但是缺少从力学机理角度解释这些规律的研究.研究总结了单一断层附近最大水平主应力方向变化规律,利用孔口问题弹性力学解析解揭示了这种规律的力学机理,并以某单元为例,研究了多断层区域最大主应力方向沿断层走向上的变化.结果表明,断层端部区域最大水平主应力朝着断层走向偏转,应用孔口问题弹性力学求解可以获得理论证明,塔河某单元的地应力计算结果也验证了这种规律.【期刊名称】《石油与天然气地质》【年(卷),期】2016(037)003【总页数】7页(P387-393)【关键词】椭圆孔口问题;地应力;断层;塔河油田【作者】刘中春;吕心瑞;李玉坤;张辉【作者单位】中国石化石油勘探开发研究院,北京100083;中国石化海相油气藏开发重点实验室,北京100083;中国石化石油勘探开发研究院,北京100083;中国石化海相油气藏开发重点实验室,北京100083;中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院,山东青岛266580;中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院,山东青岛266580【正文语种】中文【中图分类】TE122.1地壳中较大范围内地应力场方向通常趋于一致，但在断层存在的周边区域水平最大主应力方向会发生较大变化。
前人针对断层对周边地应力场方向影响规律做了大量工作。
苏生瑞通过对国内外大量实测地应力资料的分析，分别研究了活动断裂和非活动断裂对地应力场的影响[1-2]。
孙礼健等用有限元方法模拟研究了断层规模、岩体和断层弹性模量、断层走向与区域最大水平主应力的夹角、边界应力比、断层几何形态等因素影响下断层附近应力场分布规律[3]。
彭学军等进行了断层区域应力场对围岩稳定性影响研究[4]。
以往的研究多集中在断层对地应力场方向影响规律的描述上，未从力学角度对这种影响机理做深入研究。
构造地应力的计算机数值模拟
构造地应力的计算机数值模拟
陈继明;胡明;秦启荣
【期刊名称】《计算机应用》
【年(卷),期】1992(000)005
【摘要】本文论述了构造应力模拟计算的原理、方法、程序设计及模型的建立,参数选择及应力与裂缝的关系。
在油气勘探中的意义。
【总页数】1页(P11)
【作者】陈继明;胡明;秦启荣
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】P618.13
【相关文献】
1.吐哈盆地山前构造带构造地应力测井响应特征及其对储集层物性的影响 [J], 缪定云
2.高地应力掘进工作面过地质构造带超前注浆加固技术 [J], 陈建明
3.高地应力构造破碎带隧道大变形灾变机制及控制技术研究 [J], 李峰
4.青海省乌兰县托莫尔日特金矿区构造应力场与流体运移势的计算机数值模拟 [J], 张拴宏;周显强;田晓娟;宋友贵;杨美伶
5.基于地应力实测值的断层构造区域地应力场有限元回归反演分析 [J], 王颖轶;李科;黄醒春
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煤矿井下小断层的应力场分布数值模拟研究
１ 地 质构 造应力场 的形成 及微观解释
构造应力场是岩体构造运动的直接原因， 决定构 造运动的发生 、 形式和时间。其研究方法以地壳构造 现象和岩体应 力测量为基 础 、 以岩石力 学 实验和 观测 为依据 。构造 应 力场 在宏 观 上 的表 现 为各 种地 质 构 造， 包括板块 的运 动 、 山脉 的 隆起 和各 种 复 杂地 质 构 造 的产生 。构造 应力 场 的微 观 实质 是使 构 造 区域 中
岩体 的质 点和 体素 在 相互 间 的位 置上 处 于不 稳定 的 受力状态 时各 附加 电磁 场机械 作用 的叠合 ， 微观 表现
盯 ３
图 １ 拉伸成正断层
为岩体中离子或离子群经过不同过程发生不 同形式 的位移 、 晶粒转 动 、 和 晶间物 质变形 、 间和 晶界 晶粒 晶 滑移等 。构造应 力 场 的大小 和方 向是 位 置和 时 间 的
由岩石力 学实 验 可 知 ， 块 的剪 断 面并 不 是 发 生 在 岩 剪 应力最 大方 向 即与主轴成 ４ 。 的方 向 ， 是发 生 ５角 而
在Ａ Ｂ方位 ， 图 １ ２所示 。 如 —
小 和方 向均 会 发 生不 同程 度 的变 化 。 因此 ， 了解 断 层 附近 区域 应力场 分布 具有 重要科 学实 践意 义 。
速条件 下 ， 有效射 程达 ２５ｍ 以上 ， ． 工作 面综 合 防尘
效率 达 ９ ％ 以上 。 ２
４ 涡北 煤矿 ２个 主采 煤 层 的 产尘 能 力 较 大 ， ） 从
从破碎程度指标看 ， 煤层明显低于 ８煤层 ， ８ 。 这 说 明 ８煤 层更 容易 产生 呼吸性 粉尘 。呼 吸性 粉尘 对 。 人体健康危害最大。
标 ， 果见 表 ８ 结 。
复杂断块地应力场数值模拟方法研究
复杂断块地应力场数值模拟方法研究张广明;熊春明;刘合;刘建东;金娟;沈露禾【期刊名称】《断块油气田》【年(卷),期】2011(018)006【摘要】有限元法在三维应力场的计算中具有成熟的理论基础和广泛的应用,但采用有限元软件无法精确描述诸如断层、微构造、隔夹层及严重非均质性等复杂油藏的特殊地质现象.专业地质建模软件可以建立复杂的地质模型,但建立的三维地质模型输入到油藏数值模拟软件中无法进行地应力数值模拟分析,且地质建模软件和有限元软件没有良好的数据接口.因此,要实现地质建模软件和有限元软件的有机结合,需要编写接口程序,实现2种数据的转换.针对南堡油田地质条件,采用专业地质建模软件Petrel建立地质模型,采用自编程序把地质模型转换为有限元模型,导入到有限元软件Abaqus中,进行有限元数值模拟,得到了模拟区域的三维应力场分布.结合地质建模软件和有限元软件,实现了2类软件的优势互补,建立了求取复杂断块地层应力场分布的流程和方法.【总页数】4页(P710-713)【作者】张广明;熊春明;刘合;刘建东;金娟;沈露禾【作者单位】中国石油勘探开发研究院,北京100083;国石油天然气集团公司采油采气重点实验室,北京100083;中国石油勘探开发研究院,北京100083;国石油天然气集团公司采油采气重点实验室,北京100083;中国石油勘探开发研究院,北京100083;中国石油勘探开发研究院,北京100083;国石油天然气集团公司采油采气重点实验室,北京100083;中国石油勘探开发研究院,北京100083;国石油天然气集团公司采油采气重点实验室,北京100083;中国石油勘探开发研究院,北京100083;国石油天然气集团公司采油采气重点实验室,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TE121.1+5【相关文献】1.复杂断块构造的地应力场研究——以海拉尔盆地贝尔凹陷希3断块为例 [J], 程远方;沈海超;赵益忠;王京印;张建国2.ANSYS曲壳模型计算复杂断块现今地应力场 [J], 宋胜利;吴田忠;邹峰梅;王木乐;张贵宾3.烟台地下水封洞库工程区地应力场数值模拟 [J], 贺振鹏; 王泽利; 宋矿银; 朱华; 牛庆明; 张书凯4.新疆阜康矿区西部地区现今地应力场三维有限元数值模拟 [J], 邹成龙;王一兵;哈尔恒·吐尔松;线远红;尹晓敏5.地下矿山地应力场反演数值模拟研究 [J], 王社光;王立杰;耿帅;张素娜;于兴社;尹爱民因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
塔里木盆地雅克拉断凸古构造应力场数值模拟
第３ ４卷 第 ６期 ＆ Ｇ Ａ Ｓ Ｇ Ｅ Ｏ Ｌ Ｏ Ｇ Ｙ
文章编号 ： ０ ２ ５ ３— ９ ９ ８ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６— ０ ８ ４ １— ０ ６
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． １ １ ７ ４ ３ ／ ｏ ｇ ｇ ２ ０ １ ３ ０ ６ １ ９
Ｌ ｕ ｏ Ｘ ｉ ａ ｏ ｌ ｏ ｎ ｇ ＇ 一． Ｔ ａ ｎ ｇ Ｌ ｉ ａ ｎ ｇ ｊ ｉ ｅ ，
（ １ ． Ｓ ｔ ａ ｔ ｅ Ｋ ｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｆ ｏ ｒ Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ Ｒ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ Ｐ ｒ ｏ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｉ ｎ ｇ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆＰ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ， Ｂ ｅ ｉ ｉ ｆ ｎ ｇ １ ０ ２ ２ ４ ９ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ． Ｂ ａ ｓ ｉ ｎ＆Ｒ ｅ ｓ ｅ ｒ ｖ ｏ ｉ ｒ
中图分类号 ： Ｔ Ｅ ｌ ２ １ ． ２ 文献标识码 ： Ａ
Ｎｕ ｍｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｐａ ｌ ａ ｅ ０ ｔ ｅ ｃ ｔ ０ ｎｉ ｃ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉｅ ｆ ｌ ｄ ｉ ｎ Ｙａ ｋ ｅ ｌ ａ ｆ ａ ｕｌ ｔ ｅ ｄ ｓ ａ ｌ ｉ ｅ ｎ ｔ ， ｔ ｈ ｅ Ｔａ ｒ ｉ ｍ Ｂａ ｓ ｉ ｎ
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ： Ｔｈ ｒ ｕ ｓ ｔ ｆ ａ ｕ ｌ ｔ ｓ ａ ｒ ｅ ｗｉ ｄ ｅ ｌ ｙ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐｅ ｄ ｉ ｎ Ｙａ ｋ ｅ ｌ ａ ｆ ａ ｕ ｌ ｔ ｅ ｄ ｓ ａ ｌ ｉ ｅ ｎｔ ｄ ｕ ｅ ｔ ｏ ｌ ｏ ｎｇ — ｔ ｅ ｒ ｍ ｃ ｏ ｍｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｇ ｉ ｍｅ ． Ｈｏ ｗｅ ｖ ｅ ｒ ，
复杂断面洞室围岩应力数值模拟分析
复杂断面洞室围岩应力数值模拟分析摘要：本文对复杂断面洞室围岩的应力数值模拟进行分析，首先简要介绍了研究背景和目的，接着列举了模拟过程中所使用的关键词，然后重点阐述了数值模拟的具体过程和结果，最后对结果进行了讨论并总结了结论。
引言：随着地下空间利用的日益广泛，复杂断面洞室围岩的应力数值模拟已成为工程实践中重要的研究课题。
本文旨在通过对复杂断面洞室围岩进行数值模拟分析，为工程实践提供理论支持和技术指导。
关键词：复杂断面洞室，围岩，应力，数值模拟，有限元法数值模拟分析：本文采用有限元法对复杂断面洞室围岩进行数值模拟分析。
根据工程实际建立物理模型，包括断面形状、围岩材料等特征。
然后，利用ANSYS软件实现网格划分、边界条件设置等数值模拟过程。
在分析过程中，重点考虑围岩的力学性质、断面形状对围岩应力的影响等因素。
结果及其讨论：通过数值模拟分析，本文得到了不同断面形状、围岩材料等条件下的围岩应力分布情况。
结果表明，断面形状对围岩应力有显著影响，圆形断面表现出较低的围岩应力水平，而矩形断面则表现出较高的应力水平。
同时，围岩材料的力学性质对围岩应力分布也有一定影响。
在相同条件下，硬质围岩表现出较高的应力水平，而软质围岩则表现出较低的应力水平。
在讨论中，本文进一步分析了这些结果产生的原因，并从工程实践的角度出发，对这些结果进行了评估。
结果表明，对于复杂断面洞室的应力分析，需要充分考虑断面形状和围岩材料的影响。
在实际工程中，可以通过优化断面形状、选择合适的围岩加固措施等方法来降低围岩应力水平，提高工程的安全性和稳定性。
总结：本文对复杂断面洞室围岩的应力数值模拟进行分析，通过有限元法建立了物理模型并进行了数值模拟过程。
结果表明，断面形状和围岩材料对围岩应力有显著影响。
对于圆形断面，其围岩应力水平较低，而对于矩形断面，其围岩应力水平较高。
硬质围岩表现出较高的应力水平，而软质围岩则表现出较低的应力水平。
这些结果对于复杂断面洞室的设计和施工具有一定的指导意义。
Petrel构造应力模拟与工程数值模拟结合
2012年6月7号裂缝综合预测方法及应用研究目前国内外裂缝预测技术大致有4类[1]:①性分析和生产经验总结的裂缝预测方法;②利用测井手段和地震信息识别和预测裂缝;③非线性理论方法检测和识别裂缝,主要应用分形理论和神经网络等技术方法;④通过构造应力来分析预测裂缝；应用Petrel进行构造建模的研究由于Petrel软件不能自动识别断层的接触关系,所以必须对断层的接触关系进行处理。
在处理断层接触关系时应遵循如下原则:1裂系统发育史要明确,早期断层不能切割晚期断层。
2主、从断层要分清,主断层不允许被剪切。
3断层间的接触关系一定要清晰,断面可以相交但不能互相切割。
基于离散裂缝网络模型裂缝储层的随机模拟在裂缝预测研究方面已有学者做过大量的工作，例如，Ｍｕｒｒａｙ［３］提出了曲率法，通过构造主曲率来预测裂缝储层的孔隙度与渗透率；曾锦光等［４］提出了利用屈曲薄板挠曲理论来模拟地层古应力，对裂缝的分布进行预测：模拟得到的最大（或最小）主应力正值区为拉张区（涉及到强度因子），最易产生拉张破裂缝，因而模拟所得主应力越大，理论上的破裂就越发育；王仁［５］从构造应力方面考虑，结合岩石破裂准则对裂缝分布规律进行了数值模拟；丁中一等［６］提出了“二元法”，即破裂法和能量法的结合运用，破裂值代表发育裂缝的可能性，能量法代表裂缝发育能力的大小，应用于裂缝分布预测；宋慧珍等［７］将构造应力场和地质研究紧密结合，运用有限元数值模拟方法，研究裂缝空间状态；刘卫丽等［８］运用地震资料正反演结合对裂缝进行了预测。
上述学者在研究裂缝储层时，都是通过构造应力分析，结合岩心、露头的观测、各种测井曲线分析、地震资料的利用、生产动态资料和相似区块的开发经验，定性半定量确定裂缝的表征参数，根据这些参数从整体概略预测某个区域的储层裂缝发育程度。
由于Ｐｅｔｒｅｌ建立裂缝模型有局限性，而Ｆｒｅｄ能较好地建立裂缝模型，因此，在本次模拟中采用３步建模：①运用Ｐｅｔｒｅｌ建立基质的物性模型；②利用Ｆｒｅｄ建立裂缝物性的空间分布特征；③将区块的基质模型和裂缝模型利用网格数据叠加方法建立整个裂缝渗流区的地质模型。
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不同应力环境下断层地区构造应力场的数值模拟
胡基垣
【期刊名称】《四川有色金属》
【年(卷),期】2017(000)003
【摘要】构造应力场通常为造成构造运动的构造应力场,或由构造运动产生的地应力场,是地壳中一定范围内的瞬时应力状态.断层附近以及末端构造应力场的研究已受到人们的重视,其原因在于断层末端延伸被阻,这往往会导致断层末端的应力集中从而引发地震.断裂构造对应力场有显著影响,在断层附近,发生应力的大小和方向会导致不同程度的变化,通过数值模拟,可以研究构造作用下断层构造形成后,受现代构造应力场作用下断层的破坏情况及其应力分布规律.
【总页数】4页(P17-19,23)
【作者】胡基垣
【作者单位】成都理工大学地球科学学院,四川成都610059
【正文语种】中文
【中图分类】P541;P548
【相关文献】
1.煤层断层构造演化应力场分布特征数值模拟研究 [J], 何俊;景长生;陈新生;敬复兴
2.基于构造应力场数值模拟的复杂断块油藏低级序断层预测--以南堡凹陷M区为例 [J], 商琳;刘晓涵;吴海涛;马晓丽;邹娟
3.视正断层和剪切正断层——域应力场与局部应力场作用下的"典型"构造 [J], 刘
林;芮会超
4.红透山铜矿区F_(8)断层构造应力场的有限元数值模拟 [J], 张宝一;刘肖莉;蒙菲;李雪峰;佟勇强;王丽芳;吴湘滨
5.红透山铜矿区F8断层构造应力场的有限元数值模拟 [J], 张宝一;刘肖莉;蒙菲;李雪峰;佟勇强;王丽芳;吴湘滨
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