塔里木盆地塔中地区上奥陶统古构造应力场模拟与裂缝分布预测
收稿日期：2010-11-05；修订日期：2011-02-16
资助项目：国家自然科学基金项目(批准号：41072098)；国家重点基础研究发展计划“973”项目(编号：2006CB202302);国家科技重大专项
(编号：2008ZX05031-001-005HZ)联合资助
作者简介：丁文龙（1965-），男，博士后，副教授，从事石油构造分析与控油气作用方面的教学与科研工作。E-mail:dingwenlong2006@https://www.360docs.net/doc/f316176510.html,
地质通报
GEOLOGICAL BULLETIN OF CHINA
第30卷第4期2011年4月Vol．30，No．4Apr.，2011
塔里木盆地塔中地区上奥陶统古构造应力场模拟与裂缝分布预测
丁文龙1，2，樊太亮1，2，黄晓波3，李春燕1，2
DING Wen-long 1,2,FAN Tai-liang 1,2,HUANG Xiao-bo 3,LI Chun-yan 1,2
1.中国地质大学能源学院，北京100083；
2.中国地质大学/教育部海相储层演化与油气富集机理重点实验室，北京100083；
3.中国海洋石油有限公司天津分公司勘探开发研究院，天津3004521.China University of Geosciences ，Beijing 100083,China ；
2.Key Laboratory for Marine Reservoir Evolution and Hydrocarbon Abundance Mechanism,Ministry of Education/China University of Geosciences ，Beijing 100083，China ；
3.Exploration and Development Research Institute,Tianjin Branch Company,CNOOC,Tianjin 300452，China
摘要：塔里木盆地塔中地区上奥陶统良里塔格组碳酸盐岩构造裂缝是区内油气显示十分活跃的有效储集空间，其发育和分布主要受古构造应力场的控制。依据塔中地区上奥陶统地震资料的断裂构造解释和钻井、测井裂缝特征分析等成果，在声发射地应力测量、岩石力学参数和单轴抗拉强度测试的基础上，考虑断裂对裂缝形成的影响，采用三维有限元法对塔中地区上奥陶统加里东中期Ⅱ幕裂缝形成期的古构造应力场进行了数值模拟，预测了裂缝的分布。结果表明，裂缝形成期地应力最大主应力有效值为47.9～58.3MPa,平均值为51.97MPa ，抗张强度为5.13～6.91MPa ，平均值为5.81MPa 。有效张应力的高值区是构造裂缝发育的有利地区，主要分布在塔中东部大的断裂带交会处和断裂带的部分区段内，与实际钻井统计的上奥陶统高裂缝线密度和油气井分布区基本吻合，可以为研究区的油气勘探提供新的地质依据。关键词：塔里木盆地；塔中地区；上奥陶统；构造应力场；裂缝预测中图分类号：P534.42;P542+.3
文献标志码：A
文章编号：1671-2552(2011)04-0588-07
Ding W L,Fan T L,Huang X B,Li C Y.Upper Ordovician paleo tectonic stress field simulating and fracture distribution forecasting in Tazhong area of Tarim Basin,Xinjiang,China.Geological Bulletin of China,2010,30(4):588-594
Ab stract:The structural fractures in the Upper Ordovician Lianglitage Formation in Tazhong area,which has active hydrocarbon show,is effective reservoir space for hydrocarbon accumulation.Fracture reservoir is controlled by paleo structural stress field.Based on the faults systems interpreted from seismic data,fractures characteristics from drilling and logging data,carbonate reservoirs are studied from acoustic emission,stress measurement,rock mechanics parameters and uniaxial tensile test.Considering the influence of faults on the fracture forming,3-D finite element method is applied to simulate the period II Middle Caledonian paleo structural stress field in the Tazhong area and predict the distribution of fractures.The simulation result shows that during fracturing the maximum major stress effective value range from 47.9to 58.3MPa,with average 51.97MPa,tensile strength ranging from 5.13～6.91MPa,with average 5.81MPa.High value area of effective tensile stress is the favorable area for structural fractured reservoirs development,most distributed in the interchange area of fracturing belts and part section of fractured zone in the east of Tazhong area,coinciding with the Ordovi -cian fracture-developed zone defined by fracture linear density statistic date from actual drilling,which provides new geological evi -dences for the Lower-Middle Ordovician carbonate rock prospecting and exploitation.
Key words:Tarim Basin;Tazhong area;Upper Ordovician;tectonic stress field;fracture forecasting
第30卷第4期
塔中地区位于塔里木盆地中央隆起区的中部，面积约6.5×104km2。是塔里木盆地油气勘探程度较高、潜力较大的地区之一。2005年塔中Ⅰ号断裂带上奥陶统良里塔格组（O3l）礁滩体钻探获得突破，表明礁滩相内幕型和岩溶-裂缝型储层是该地区海相碳酸盐岩新的重要储集类型之一[1-2]，其形成和发育均受到了强烈构造作用的改造，构造裂缝是区内油气显示十分活跃的有效储集空间，裂缝发育程度与构造应力场和断裂构造关系非常密切[3-5]。近年来，已有许多学者研究了塔里木盆地构造应力场与油气储层裂缝发育及分布的关系，取得了很多重要认识，并有效地指导了油气勘探[6-9]，故构造应力场模拟可以预测构造裂缝的发育及分布。笔者通过对塔中地区上奥陶统声发射地应力测量、岩石力学参数和单轴抗拉强度进行测试，并考虑断裂对裂缝形成的影响，采用三维有限元法模拟塔中地区上奥陶统加里东中期Ⅱ幕裂缝主要形成期的古构造应力场，预测了构造裂缝发育的有利区，为该地区上奥陶统油气勘探提供了新的地质依据。
1断裂体系与裂缝发育特征
1.1断裂体系
塔中地区二维和三维地震构造解释结果表明，上奥陶统顶面（T70）和底界面（T74）地震反射面之间的碳酸盐岩地层中断裂比较发育，断裂体系以北西西向压扭性基底卷入式为主，叠加了北东向和北东东向的压扭性断裂，大的断裂主要呈北西西向展布，如，塔中Ⅰ号断裂带、塔中Ⅱ号断裂带和塔中5井断裂带，其余的为规模相对较小的次级断裂（图1），断裂体系主要是在中—晚奥陶世末加里东运动中期，
图1塔中地区上奥陶统顶界(T70)断裂体系图
Fig.1Fault system of Upper Ordovician top surface(T70)in Tazhong area
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在近南北向的挤压和右旋压扭构造应力作用下形成的，其直接控制着上奥陶统碳酸盐岩裂缝型储层的发育和分布。
1.2裂缝发育特征
塔中地区50多口钻井上奥陶统良里塔格组（O3l）裂缝发育特征的统计表明，上奥陶统良里塔格组（O3l）碳酸盐岩储层构造裂缝比较发育，岩性以石灰岩为主（图2），裂缝倾向以北西、南东向占主导，走向北北东－南南西，走向与背斜轴向垂直，以横张裂缝为主，与背斜轴向平行的纵张裂缝不发育，近南北或北北东向的横张裂缝组系与主要的逆冲断裂的走向近于垂直。塔里木盆地区域构造演化研究成果表明[5，7，10]，从加里东期以来，长期近南北向的区域挤压应力场有利于这一方向裂缝组系的发育；现今盆地区域应力也是近南北向的挤压，最小应力方向呈东西向，有利于北北东向横张裂缝的发育。裂缝倾角主峰值为70~90°，以高角度裂缝和垂直裂缝为主，低角度裂缝较少，显示出裂缝的发育、分布与断裂和构造应力场关系非常密切。
2构造应力场数值模拟
应用三维有限单元法进行数值模拟计算应力场[11-14]，是将一个地质体离散成有限个连续的单元，单元之间以节点相连，每个单元赋予其实际的岩石力学参数。把求解研究区域内的连续场函数转化为求解有限个离散点(节点)处的场函数值，基本变量是位移、应变和应力。根据边界受力条件和节点的平衡条件，建立并求解以节点位移或单元内应力为未知量、以总体刚度矩阵为系数的联合方程组，用构造插值函数求得每个节点上的位移，进而计算每个单元内的应力和应变值。随着剖分单元数量的增多，越接近于实际的地质体，求解越真实，精度越高。
2.1三维单元格体划分及岩石力学参数
对塔中地区主要勘探目的层上奥陶统顶面（T70）、底界面（T74）加里东中期Ⅱ幕的古构造图，采用相邻剖面的相对8个节点组成1个单元格的方法，对研究区域进行网格化，在网格划分时，还考虑了塔中Ⅰ号、塔中Ⅱ号和塔中5井等几条大断层带对地层的影响（图3），断层带单元的宽度是根据断层的规模和水平断距大小来划分的，全部有限元网格剖分后，得到了7286个节点，共生成5385个单元格体（图3）。
依据中4井上奥陶统碳酸盐岩岩心岩石力学性质测试结果，确定出了塔中地区地震反射界面T70与T74之间的上奥陶统地层模拟参数（表1），即弹性模量平均值是47.60GPa，泊松比为0.165，密度是2.65g/cm3，单轴抗压强度为79.11MPa；断层模拟参数弹性模量是地层的1/2，泊松比和密度与地层相当。
2.3边界力作用方式和约束条件
塔里木盆地中央隆起带（包括塔中隆起）及其以
图2塔中地区上奥陶统裂缝纵向发育特征
Fig.2The vertical developed characteristics of Upper Ordovician fractures in Tazhong area 590
第30卷第4期
图3塔中地区三维有限元网格化与单元体组成示意图
Fig.3Sketch map of3D finite element grid and unit composition in Tazhong area
左图中Ⅰ0……Ⅰ49为网格线编号，数字为节点编号
西地区，受盆地南部边界西昆仑洋在奥陶纪末加里东中期Ⅱ幕闭合褶皱造山向北大规模地逆冲推挤，在近南北向区域性挤压构造应力作用下冲断隆升[10]。因此，上奥陶统沉积末期，地质模型边界的受力方式设置为：顶面是自由面，底部界面法向进行刚性约束，四周界面为受力面，假定其只受水平方向边界力的作用，且以正应力的方式施加
于边界上，模拟时还考虑单元的重力作
用。最大主压应力方向为近SN向，最小
主压应力方向为近EW向，即近SN向
均匀挤压和近EW向均匀挤压同时进
行。上述边界力的作用方式，综合反映了
奥陶纪末加里东中期Ⅱ幕区域上近SN
向挤压应力场的特征。上奥陶统目的层
奥陶纪末期应力场模拟边界力中最大
主压应力主要是根据上奥陶统岩心样品声发射实验[15-17]测得的地应力数据，结合塔里木盆地区域构造演化期次分析成果[5，7，10]确定的，塔中地区加里东中期Ⅱ幕地应力最大主压应力有效值（σ1有效）为47.9~58.3MPa,平均值为51.97MPa （表2）。根据最大主应力与最小主应力相互关系的经验公式，取最小主压应力值为24MPa。
表1塔中地区上奥陶统碳酸盐岩岩石力学性质参数实验结果
Table1Test results of rock mechanics parameters of Upper Ordovician
carbonate rocks in Tazhong area
表2塔中地区上奥陶统加里东中期Ⅱ幕声发射地应力
最大主应力有效值(σ1有效)测试结果
Table2Acoustic emission test results of Middle
CaledonianⅡeffective maximum principal
stress of Upper Ordovician carbonate rocks in Tazhong area
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除了确定模型的受力边界条件以外，还需进行位移约束边界条件分析，即将地质模型的边界远离研究中心区域，在合适的边界上给出刚性位移约束，以便限制地质模型的平移和旋转。在研究中心区域与强制边界条件之间要有3排单元和4排节点的距离，即可使其对计算结果影响降至比较低的程度。
2.4构造应力场分布特征
约定最大主压应力为σ3和最小主压应力为σ1，且σ3、σ1方向水平(张为正)；中间主应力为σ2，且σ2方向垂直。即文中最小主压应力σ1、最大主压应力σ3分别相当于地质力学中的最大主张应力σ3、最大主压应力σ1。通过以上步骤，采用中国地震局地质研究所的构造应力场模拟软件，模拟出了塔中地区上奥陶统（T74-T70）加里东中期Ⅱ幕裂缝形成期的有效张应力σT分布情况。有效张应力σT高值（σT>8MPa）区主要分布于塔中Ⅰ号断裂带东段、塔中Ⅱ号断裂带中段和东段、塔中5井断裂带西段、巴东断裂带上盘、塔中3井断裂带两侧、顺南区块的东南部和塔中27井至塔中28井一线北侧，以及塔中东部多组断裂带交会的区域。有效张应力σT中值（5MPa<σT<8MPa）区主要分布于塔中Ⅰ、Ⅱ号断裂带之间的中北部区域，塔中Ⅱ号断裂带下盘，顺南区块的东北部地区和巴东断裂带南北两侧（图4）。
3裂缝分布预测
3.1格里菲斯平面破裂判别准则
根据格里菲斯强度理论的平面破裂准则，在脆性材料抗张强度确定的条件下，有效张应力σT值可以作为描述岩层张裂缝和张剪裂缝发育程度的一个特征参数，其含义是指岩层内存在的张应力状态。σT 值越大，表示产生张性破坏的可能性越大，特别是岩性均匀的碳酸盐岩地区，岩石抗张强度相差不大，σT 值与张裂缝或张剪裂缝发育强度呈正相关关系，即σT值愈大，表明破裂程度愈强，裂缝愈发育。有效张应力σT等于或大于某一正数δ，即：σT≥δ，产生潜在张裂缝(含张剪裂缝)，δ指某一正数（δ≥0），为岩石抗张强度。由中13井上奥陶统碳酸盐岩岩石劈裂实验，测得塔中地区上奥陶统碳酸盐岩地层岩石抗张强度为5.81MPa，近似6MPa（表3）。故选取有效张应力σT≥6MPa为发育潜在张裂缝(含张剪裂缝)的判别标准。按照σT的相对大小，将上奥陶统潜在张裂缝和张剪裂缝发育程度划分为3级，即一级、二级和三级，分别表示裂缝发育区、比较发育区和发育较差区。
3.2裂缝发育区预测和验证
依据实测的上奥陶统碳酸盐岩地层岩石抗张强度确定的潜在张裂缝(含张剪裂缝)的判别标准和有效张应力分布，预测出一级裂缝发育区主要分布在塔中Ⅰ号断裂带东段、塔中Ⅱ号断裂带中段和东端、塔中5井断裂带西段、巴东断裂带上盘、塔中3井断裂带两侧、顺南区块的东南部和塔中27井至塔中28井一线北侧，以及隆起东部多组断裂带交会的区域（图5），有效张应力σT≥8MPa。二级裂缝发育区主要分布在塔中Ⅰ和Ⅱ号断裂之间的东部区域、顺南区块东南部的大部分区域、塔中Ⅱ号断裂带东段下盘、巴东断裂带上盘等，有效张应力σT为5～8MPa。三级裂缝发育区主要分布于塔中Ⅰ、Ⅱ号断裂带之间的西部区域，巴东2井区南部和塔中北坡顺南区块的中东部，塔中南坡亦有零星分布,有效张应力σT仍然为5～8MPa。
为了验证塔中地区上奥陶统构造应力场模拟裂缝预测的效果，将其与通过FMI成像测井资料识别的裂缝及岩心裂缝的观察统计得到的上奥陶统现今裂缝线密度分布图进行叠合（图5），发现构造应力场模拟预测的一级裂缝发育区为裂缝线密度高值区，线密度大于1.5条/m；二级和三级裂缝发育区裂缝线密度相对较低，在0.5～1.0条/m之间。由此可见，预测的一级裂缝发育区与钻井揭示结果吻合好，如塔中Ⅰ号、Ⅱ号断裂带的交会处和Ⅱ号断裂带中
表3塔中地区上奥陶统岩石单轴抗张强度测试数据
Table3Test results of uniaxial tensil strength
of Upper Ordovician carbonate rock in Tazhong area 592
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图4塔中地区上奥陶统加里东中期Ⅱ幕有效张应力σT分布图
Fig.4Distribution of Middle CaledonianⅡeffective tensile stress field of Upper Ordovician
图5塔中地区上奥陶统裂缝发育分布预测和验证
Fig.5Present fracture distribution and verification of Upper Ordovician carbonate rock
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段，目前已获得的工业油气流井均处在裂缝发育的有利区内。二级和三级裂缝发育区虽然有效张应力σT较高，但是裂缝线密度相对较低，而该区内仍有工业油气流或有良好油气显示的井，如塔中Ⅰ号断裂带的中、东段，预测的裂缝比较发育区、发育较差区与实际油气钻探成果不完全吻合。
4结论
（1）塔中地区上奥陶统良里塔格组碳酸盐岩中北北东向横张裂缝发育，以高角度裂缝和垂直裂缝为主。控制裂缝发育程度的因素除了岩石力学性质以外，主要是加里东中期Ⅱ幕裂缝形成期的古构造应力场，其最大主应力有效值为47.9～58.3MPa，平均值51.97MPa，抗张强度5.13～6.91MPa，平均值5.81MPa。
（2）塔中地区上奥陶统良里塔格组海相碳酸盐岩有效张应力高值区是构造裂缝发育的有利区，主要分布在塔中东部几组大的断裂带交会处和塔中Ⅱ号断裂带中段，裂缝线密度高；有效张应力中值区为裂缝发育的较有利区，主要分布在塔中Ⅰ、Ⅱ号断裂带之间的东部区域。二者均是现今塔中地区上奥陶统裂缝型油气储层的分布区域。
（3）利用三维有限元法进行构造应力场模拟，预测裂缝分布的效果，关键在于地质模型、力学模型和计算模型的合理性和准确程度，采用实测的岩石力学参数和裂缝形成期的地应力测试数据，可以使模拟计算和裂缝预测结果更接近地质客观实际，为研究区的油气勘探提供新的地质依据。
致谢：塔中地区上奥陶统地应力测量和岩石力学性质参数分析测试工作分别由中国地质科学院地质力学研究所岩石声发射实验室和北京科技大学土木工程学院土木实验室完成，在此表示感谢。参考文献
[1]顾家裕,方辉,蒋凌志.塔里木盆地奥陶系生物礁的发现及其意义[J].石油勘探与开发,2001,28(4):1-3.
[2]刘延莉,樊太亮,薛艳梅,等.塔里木盆地塔中地区中、上奥陶统生物礁滩特征及储集体预测[J].石油勘探与开发,2006,33(5):562-565. [3]赵明,樊太亮,于炳松,等.塔中地区奥陶系碳酸盐岩储层裂缝发育特征及主控因素[J].现代地质,2009,23(4):700-718.
[4]邬光辉,李建军,杨栓荣,等.塔里木盆地中部地区奥陶纪碳酸盐岩裂缝与断裂的分形特征[J].地质科学,2002,37(增刊):51-56.
[5]邬光辉,李建军,卢玉红.塔中Ⅰ号断裂带奥陶系灰岩裂缝特征探讨[J].石油学报,1999,20(4):19-24.
[6]李志明,张金珠.地应力与油气勘探开发[M].北京:石油工业出版社, 1997：138-140.
[7]王喜双,李晋超,王绍民,等.塔里木盆地构造应力场与油气聚集[J].石油学报,1997,18(1):23-27.
[8]宋慧珍,贾承造,欧阳建,等.裂缝储层研究理论与方法[M].北京:石油工业出版社,2001：288-304.
[9]秦启荣,张烈辉,邓辉,等.古构造应力量值确定及其在构造地质建模中的应用[J].岩石力学与工程学报,2004,23(23):3979-3983. [10]丁文龙,林畅松,漆立新,等.塔里木盆地巴楚隆起构造格架及形成
演化[J].地学前缘,2008,15(2):242-252.
[11]谭成轩,王连捷,孙宝珊.含油气盆地三维构造应力场数值模拟方
法[J].地质力学学报,1997,3(1)：71-80.
[12]魏国齐,贾承造,宋惠珍,等.塔里木盆地塔中地区奥陶系构造-沉
积模式与碳酸盐岩裂缝储层预测[J].沉积学报,2000,18(3):408-413.
[13]张帆,贺振华,黄德济,等.预测裂隙发育带的构造应力场数值模拟
技术[J].石油地球物理勘探,2000,35(2):154-163.
[14]唐湘蓉,李晶.构造应力场有限元数值模拟在裂缝预测中的应
用[J].特种油气藏,2005,12(2):25-29.
[15]丁原辰.声发射法古应力测量问题讨论[J].地质力学学报，2000，6
(2)：45-52.
[16]孙宝珊,丁原辰,邵兆刚,等.声发射法测量古今应力在油田的应
用[J].地质力学学报,1996,2(2)：11-17.
[17]丁原辰,张大伦.声发射抹录不净现象在地应力测量中的应用[J].
岩石力学与工程学报,1991,10(4):331-326.
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构造地质学总复习
构造地质学总复习 第一章绪论 地质构造指组成地壳的岩层或岩体在内、外动力地质作用下发生变形和变位，如褶皱、节理、断层、劈理以及各种线理和面理构造等。 构造地质学研究地质构造的一门分支学科，主要研究由内动力地质作用形成的各种地质构造。构造尺度主要指地质构造的规模。 构造反转：是指早期为一个张性或张扭性的盆地后期转变为压性或压扭性构造盆地（正反转）。盆地由伸展沉降转变为挤压上隆，正断层转变为逆断层的现象。反之，则称为负反转构造。 构造地质学的研究对象与内容是什么？ 答：地质学的研究对象是地壳或岩石圈的地质构造。构造地质学主要研究内动力地质作用所形成的各种地质构造的形态、产状、规模、形成条件、形成机制、分布和组合规律及其演化历史，并进而探讨产生地质构造的地壳运动方式、规律和动力来源。 构造地质学的研究方法。 答：研究方法处常规的地质研究方法外，还有以下几方面：（１）地质制图；（２）显微构造与组构的几何分析；（３）实验构造地质学（模拟实验）。 构造地质学的研究意义。 答：构造地质学的研究意义理论上在于阐明地质构造在空间上的相互关系和时间上的发育顺序，探讨地壳构造的演化和地壳运动的规律及其动力来源；而实践意义在于应用地质构造的客观指导产生实践，解决矿产分布、水文地质、工程地质、地震地质及环境地质等方面有关的问题。 第二章 岩层由两个平行或近于平行的界面所限制岩性基本一致的层状岩体叫做岩层，由沉积作用形成的岩层叫沉积岩层。 层面识别: 岩石成分，结构，颜色变化原生层面构造 倾向层面上与走向垂直并沿斜面向下所引的直线叫真倾斜线，倾斜线在水平面上的投影线所指的方向，就是岩层的真倾向，简称倾向。 倾角层面上真倾斜线与其在水平面上的投影线的夹角。 视倾向在层面上凡与该点走向线不直交的任一直线均为视倾斜线，其在水平面上投影线所指的倾斜方向，叫视倾向或假倾向。 视倾角视倾斜线和它在水平面上的投影线之间的夹角，叫视倾角或假倾角。 真倾角岩层的倾斜线及其在水平面上的投影线之间的夹角就是岩层的倾角，又称真倾角。 真厚度真厚度是指岩层顶、底面之间的垂直距离。 视厚度在与岩层走向斜交的剖面上或在与岩面不垂直的任何方向的非直立剖面上测得的顶、底界线之间的垂直距离都是视厚度。 “Ｖ”字形法则倾斜岩层露头界线分布形态较复杂，表现为与地形等高线呈交切关系，并有一定规律，即当其横过沟谷或山脊时，均呈“Ｖ”字形态，根据岩层产状、地面坡向和坡度角不同，“Ｖ”字形形态也有所不同，这种规律称为“Ｖ”字形法则。 露头宽度岩层顶、底面出露界线之间的垂直距离。 整合接触上、下地层在沉积层序上没有间断，岩性或所含化石都是一致的或递变的，其产状基本一致，它们是连续沉积形成的。 不整合接触上、下地层间层序有间断，先后沉积的地层间缺失了某些地层。 角度不整合上、下地层间既缺失地层，产状又不相同。 平行不整合上、下地层间既缺失地层，但产状基本相同。 沉积岩判别岩层的顶底面 答：(1)斜层理：“上截下切”；（２）粒级层序：又叫递变层理从底到顶粒度由粗变细递变（３）波痕：对称型浪成波痕。原型还是其印模都是波峰尖端指向岩层的顶面，（４）泥裂：又称干裂或示底构造，剖面上呈“Ｖ”字型，其尖端指向底。还有雨痕、冰雹痕及其印模，冲刷痕等，古生物化石的生长和埋藏状态 水平岩层有哪些特征？ 答：（１）地层未发生倒转的前提下，地质时代较新的岩层叠置在较老岩层之上，当地形切割轻微时，地面只出露最新岩层，如地形切割强烈，较老岩层出露于河谷、冲沟等低洼处，较新层分布在山顶或分水岭上；（２）出露和分布形态完全受地形控制，出露界线在地质图上表现为与地形等高线平行或重合而不相交；（３）其厚度就是该岩层顶底面标高和底面标高之差；（４）出露宽度受岩层厚度及地面坡度的影响。 不整合的识别及其理论意义和实践意义 答：（１）地层古生物方面：上、下地层间缺失某些地层或化石带；（２）沉积方面的标志；上、下两套地层在岩性和上岩相上截然不同，两套地层间往往有古侵蚀面，并保存着古风化壳、古土壤或与之有关的残积矿床等。上覆地层的底层常有由下伏地层的岩石碎块、砾石组成的底砾岩。（３）构造方面：上、下两套地层产状不一致，构造变形强度不同，褶皱、断裂情况也各异；（４）岩浆活动和变质作用方面： 理论上，地层不整合是研究地质发展历史及鉴定地壳运动特征和时期的一个重要依据，也是划分地层单位的之重要依据之一，有助了解古地理古环境变化；实践上，不整合面及其上下相邻岩层中，常形成铁锰磷及铝土矿等沉积矿床；是构造上的薄弱带，有利于岩浆及含矿溶液活动，有利于形成交代和充填矿床；对油、气、水的储集也具有重要意义。另工程上可作为稳定性评价的条件之一。 简述角度不整合的特征及构造意义。 角度不整合的特征为：不整合面上下两套地层不仅有地层缺失，而且产状不同，褶皱形式和变形程度不同，断裂构造发育程度和性质不同，上、下两套地层的变质程度和岩浆活动也有明显差异。(5分) 构造意义为：角度不整合代表一次以水平运动为主的构造运动。第三章应力分析 应力单位面积上附加内力称应力。 主应力剪应力为零的面上作用的正应力为主应力。 应力状态经受力物体内任意点各个截面上的应力总和称应力状态。 应力场任一物体或岩体中都存在着一个与该点对应的瞬时应力状态，一系列点的瞬时应力状态组成的空间称应力场。 构造应力场指地壳内一定范围内某一瞬时的应力状态。 应力椭球体当主应力σ1>σ2>σ3,且符号相同时,就可根据一点的主应力矢量为半径作出一个椭球体,该椭球体代表该点的全应力状态, 称应力椭球体。 应变椭球体设想物体和岩石变形前内部某一点为一小圆球体,变形后这个圆球体就会变为椭球体,该椭球体称为应变椭球体。 变形当物体受力后，其内部各点之间相互位置的改变称变形。它的形状或体积发生改变，或者同时发生改变。 均匀变形指岩石的各个部分的变形性质、方向和大小都相同的变形。 非均均变形指岩石各点部分变形的方向、大小和性质不同的变形。 应变物体变形程度的量度。 线应变指物体内某一方向单位长度的改变量。 剪应变90°内角度的变化量. 剪应变：变形前互相垂直的两条直线，变形后其夹角偏离直角的量为角剪切应变（或简称角剪应变），其正切为剪应变。 剪裂角最大主应力轴σ1与剪切破裂面之间的夹角. 共轭剪切破裂角当岩石发生剪切破裂时，包含最大主应力轴σ1象限的共轭剪切破裂面之间的夹角。 单剪应变是一种特殊的恒定体积的均匀变形，它是由物体中质点沿彼此平行的方向相对滑动而成。应变椭球体中两个主轴质点线方位，在变形前后是不相同的，故又称旋转变形。 纯剪应变是一种均匀变形，应变椭球体中两个主轴的质点线，在变形前后具有同一的方位，沿应变主方向的质点线没有发生旋转，故又称无旋转变形。 递进变形在同一动力持续作用的变形过程中，如果应变状态发生连续的变化，这种变形称为递进变形。 蠕变指在应力不增加的情况下，随着时间的增长变形继续缓慢增加的现象。松弛指当应变保持不变时，随时间的增长应力逐渐减小的现象。 盐丘：由于盐岩和石膏向上流动并挤入围岩，使上覆岩层发生拱曲隆起而形成的一种构造。 什么叫变形？变形程度如何量度？ 答：物体受力作用后，其内部各点间相互位置发生改变称为变形。变形可以是体积的改变，也可以是形状的改变，或二者均有改变。 物体变形程度用应变来度量，即以其相对变形量来度量。 影响岩石变形的主要因素 答：（１）力的大小、方向和性质；（２）岩石的力学性质；（３）变形的环境条件，包括围压、温度、溶液和孔隙压力；（４）时间。 影响岩石力学性质的因素有哪些？ 答：围压因素，温度因素流体因素时间因素。 时间对岩石力学性质与变形有什么影响？ 答：时间对岩石的力学性质与变形有三个方面的影响：（１）快速施力与缓慢施力对岩石变形的影响；（２）重复受力对岩石变形的影响；（３）蠕变与松弛对岩石变形的影响。 什么叫构造应力场？其研究意义如何？ 答：构造应力场是指地壳内一定范围内某一瞬时的应力状态。构造应场中应力的分布和变化是连续而有规律的。研究构造应力场的目的秒在于揭示一定范围内应力的分布和变化和规律，及其对区域地壳运动的方式、方向及区域构造发育的制约关系，推断可能在何处出现的某种构造等。 地应力在什么情况下易集中? 答：当岩体或岩层内存在早期断裂再次发生构造变形时，在早期断裂附近，特别是在断裂带的拐点、端点、分枝点、错列点和待交汇点最容易出现应力集中。 第四章褶皱 皱褶里卡德：直立水平、倾伏，斜歪水平倾伏，平卧，斜卧，竖直。 兰姆赛：1a顶薄b平行c过度2相似3顶厚。 背形褶皱层层序不明，或层序倒转，或变形面不是层理面而是其它构造面，则将向上弯曲的叫背形。 轴面又称枢纽面，指相邻褶皱面上的枢纽联成的面。 轴迹轴面与地面或任一平面的交线。 槽线向斜或向形的同一褶皱面的各横剖面上的最低点为“槽”，它们的联线为槽线。 倾伏角线状构造的倾伏角是指在直立面上量得的该构造线与它的水平面投影线间的夹角。 侧伏角是指在线状构造所在的构造面上量得的该构造线与与构造面走向线之间的锐夹角。 等倾斜线指褶皱层的上、下褶皱面倾角相等的切点的联线。 同沉积褶皱在岩层形成的同时逐渐变形而形成的褴皱。 底辟构造地下高韧性岩体如岩盐、石膏、粘土或煤层等，在构造力的作用下，或者由于岩石物质间密度的差异所引起的浮力作用下，向上流动并挤入上覆岩层之中而形成的一种构造。穹窿岩层自褶皱的脊向四周作放射状倾斜的背斜。构造盆地岩层从四周向中心倾斜。 隔档式褶皱由一系列平行的背斜和向斜相间组成，其中背斜是紧闭的，而向斜较开阔。 隔槽式褶皱由一系列平行的背斜和向斜相间排列的褶皱组成的，其中向斜较紧闭，而背斜较开阔。 滑脱构造沉积盖层顺基底剪切滑动所形成的隔档式或隔槽式褶皱称滑脱构造。
地质构造应力场分析方法与原则
地质构造应力场分析方法与原则 发表时间：2019-01-04T10:34:05.383Z 来源：《基层建设》2018年第34期作者：郭建锐[导读] 摘要：构造应力场是地球动力学重要组成部分，是地壳动力学的主体部分，其研究对于构造分析研究、地震分析预报、工程抗震等领域都有着十分重要的理论和实践意义。 赤峰市利拓矿业有限公司内蒙古赤峰市 024000摘要：构造应力场是地球动力学重要组成部分，是地壳动力学的主体部分，其研究对于构造分析研究、地震分析预报、工程抗震等领域都有着十分重要的理论和实践意义。本次研究针对地质构造应力场的测量方法水力压裂法、井壁崩落法、磁组构法进行分析，并对地质构造应场力分析原则进行阐述，继而进一步丰富构造应力场的理论。 关键词：地质构造；构造应场力；应场力引言：构造应力场就是在一个空间范围内构造应力的分布。构造应力场是作用在地壳某一地区内部的和由于这一地区某种变形的构造单元的发育而出现的应力总和。应力场是一种物理场，它和其他物理场，如重力场、电滋场、位势场等一样，也是物质存在的一种形式。场不是空间，而是在空间范围内某个物理量的按势分布。随着时间的变化，场内各点的强度和方向也将发生变化。构造应力场是地球动力学重要组成部分，是地壳动力学的主体部分，其研究对于构造分析研究、地震分析预报、工程抗震等领域都有着十分重要的理论和实践意义。 1.地质构造应力场概述 构造应力场概念是由我国地质学家李四光率先提出的。1947年李四光提出用构造形迹反推构造应力场，并研究各种不同力学性质的构造形迹与应力方向、应力作用方式之间的相互关系。1940年格佐夫斯基也提出研究构造应力场，并把用赤平投影求主应力轴方向的方法引进构造应力场的研究。1950年一1996年国内外地质工作者结合地震地质的研究工作开展了构造应力测量，经多年努力，通过野外与室内实测证实了构造应力的存在，并探索、研究了行之有效的构造应力测量技术方法，完善了构造应力测量的理论基础，建立了可靠的测量技术方法和数据处理系统。万天丰（1999）、武红岭（1999，2003）等将矿场构造应力场研究的方法延伸到盆地构造研究领域，取得了人量的研究认识和资料，极大地丰富了构造应力场研究理论，也为盆地构造应力场研究积累了丰富的地质认识和方法。1970年构造应力场的研究有长足进展，逐渐深入到地质学的多个领域。1980年以后，构造应力场问题越来越受到国内外地质学界的重视，研究内容多涉及板块、大陆，大洋地区的构造应力场。1990年以来，全球大陆与海洋科学钻探计划开始研究现今构造应力和古应力状态和岩石圈动力学问题。 2.地质构造应力场分析方法 构造应力场研究的主要内容是在确定各地的点应力状态（应力方向和应力大小）的基础上，研究在一定区域范围内各个构造活动时期的构造应力分布特征。古应力测量可通过构造形迹分析法、古地磁法、节理测量法来确定古构造应力作用方向，利用声发射法。晶格位错法等可确定古地应力值的大小（导致地层变形时的最大水平古应力）。现今应力测量可利用震源机制解法、水力压裂法、井壁崩落法等来确定现今构造应力最大主应力方向，利用声发射法、经验公式法可确定现今地应力大小。 2.1.1水力压裂法 水力压裂测量地应力的方法首先在美国发展起来，1977年B.Haimson在井深5.1Km处进行了水力压裂地应力测量。我国学者葛洪魁（1998）、康红普（2014）均在研究中采用水力压裂测量法进行验证。水力压裂（Hydraulic fracturing）地应力测量是通过在井眼周围地层中诱发人工裂缝来获取地应力的一种方法，测试精度受多种因素的影响，如测试层位筛选、施工仪器设备、施工方案的选择以及测试数据的分析等。 2.1.2井壁崩落法 井壁崩落椭圆法的理论依据为崩落椭圆是由地壳内的构造应力场形成的，所以二者之间存在确定的关系。它的基本原理是，由于地壳内存在水平差应力，致使钻井壁形成应力集中，在垂直于最大水平主应力（压应力为正）方向的井壁端切向应力最大，当该处切向应力达到或超过岩石的破裂极限强度时，即发生破裂，从而形成井壁崩落椭圆。1970年加拿大Bell在研究阿尔伯达油田四臂井径测量的地层倾角测井资料后，发现井眼扩大方向与区域内的最小水平主应力方向平行，Gough等也发现了这种现象。1985年，Zoboek使用井下电视观测证实了Boll的发现，并与B.Haimson等人对井眼崩落机制进行研究，说明了井壁崩落法是测量水平主应力方向的可行方法。shulnberger测井公司研究应用测井资料解释地层压力问题，并用于解释石油工程中的地层破裂压力、地层坍塌压力及油层出砂等问题。这种用测井资料解释地应力剖面的方法，己经能够解决石油工程中的许多问题。 2.1.3磁组构测量法 磁组构是指磁性颗粒或晶格的定向排列或组合，其实质是岩石磁化率各向异性。岩石磁化率各向异性是指岩石的磁化强度随方向的变化性质，包括感应磁化率各向异性与剩余磁化率各向异性。GrahamJ.w（1954）提出，儿乎所有岩石都可以观测到磁各向异性。研究表明，岩石的磁化率一般表现为磁化率数量椭球的形状和方向。椭球可以反映岩石内部铁磁性颗粒长轴的主要分布方向，与沉积搬运和充填方式、岩浆岩流动构造、变质岩类型和变质程度、页理、线理、褶皱轴方向等存在一定对应关系，是地史时期定向应力和温度作用的结果，是岩组分析和有限应变测量的重要手段之一。 3.地质构造应力场分析原则 3.1时间局限性原则 一般认为根据不同构造形变的切错和叠加等关系可以确定构造应力场的分期，即相对活动次序。可以根据组成构造形变的最新地层时代和角度不整合面之上的最老上覆地层的时代，来确定构造应力场作用的大致时间。如果有地层或侵入体同位素年代的资料时，构造应力作用的时间可以确定得更准确些。即使如此，构造应力作用的时间还是不可能确定得十分精确。 如果已知组成某一构造形变的最新地层年代和侵蚀了构造形变的不整合面之上的最老上覆地层的年代，构造形变肯定是在不整合形成期间发生的；但两个沉积地层的年代之间，发生了许多变化：老地层沉积之后要下沉、硬结成岩；受构造应力作用后造成构造形变；隆起遭受剥蚀；地壳重新下降，接受新的沉积。可以看出在整个不整合的形成过程中造成构造形变的构造应力作用只局限在一个较短的时间内。如果再考虑到同位素年代的不精确性（由于采样、测试方法等原因），要准确测定构造应力作用的时间实际上目前还难以实现。 3.2空间动态性原则
关于砌体结构裂缝控制措施的建议
关于砌体结构裂缝控制措施的建议 发表时间：2017-05-11T14:29:51.840Z 来源：《防护工程》2017年第1期作者：张佳滨[导读] 砌体结构是指由砂浆和建筑物块联合砌筑而成的，属于建筑物的主要受力构件。 广东创成建设监理咨询有限公司广东广州 510000 摘要：砌体结构是指由砂浆和建筑物块联合砌筑而成的，属于建筑物的主要受力构件。砌体结构的裂缝控制是一项重要的工作，相关的研究在建材行业中得到越来越高的重视。本文将结合我国砌体结构领域发布的两本主要规范，《砌体结构设计规范》GBJ3-88和《砌体工程施工质量验收规范》GB50203中关于砌体结构裂缝控制的原则和工作内容，概述砌体结构的安全控制在我国行业中的问题及其相应的解决措施，希望为相关的工作人员提供一些帮助和借鉴意义。关键词：砌体结构；裂缝控制；措施建议随着我国建筑业建设技术的飞速发展，对于砌体结构的设计要求越来越高，杜绝质量通病，必须严格控制砌体结构的裂缝，以保障建筑物质量。在一定的设计使用寿命内，砌体结构要求在正常维护下可以按其目的正常使用，不会出现对于建筑物结构稳定性影响较大的裂缝问题，并且不需要额外的大修或者加固工作。砌体裂缝产生的原因不同，但都有相应的防止与解决措施，砌体结构裂缝的控制需要工程施工方面的技术人才进行不断的研究探索和分析总结。 1砌体结构产生裂缝的原因 1.1地基不均匀沉降 砌体结构的裂缝控制是建筑物结构合理化设计必须考虑的因素。砌体结构的裂缝控制是建筑物结构合理化设计、建筑物达到安全使用功能必须考虑的因素。地基是一个建筑物建设的基础工程，地基基础的合理设计和施工决定了上层结构安全。地基问题的勘察复杂且重要，一旦出现地基的不均匀沉降，直接影响结构的使用安全和寿命。地基不均匀沉降必将导致不同沉降尺寸的砌体结构之间出现相对的空间位移，这些位移带来的是附加拉力、剪切力从而造成墙体拉裂。不同类型的砌体结构，如含钢筋或者不含钢筋，普通砖或者烧结多孔砖，其强度等级和刚度不同，抗拉应力与抗剪切力也不同。门窗等在墙壁上开孔的部位及其附近较容易在位移作用下出现倾斜的裂缝，这些裂缝往往都是位移带来的附加应力大于砌体结构本身的抗力的作用结果。建筑物墙壁的尺寸中部沉降过大时，建筑物的两端在对角由下往上形成两条倾斜裂缝。两端部沉降过大时，则在建筑物墙壁中部形成与上一种裂缝上下对称的倾斜裂缝。当某一端下沉过大时，则在这一端部形成沉降端高的缝。当外墙采用特殊的凹凸设计情况下，一侧不均匀沉降会导致交接处的竖缝。裂缝数量越多且缝隙越大越长的部位证明是强度和刚度较弱的部位，要注意进行加强加固的技术措施。 1.2环境温度变化与收缩与膨胀 建筑工程必然且长久受到外、内部环境的影响，包括温差、干湿度、震动等，使砌体结构的不同程度的干化收缩与遇潮湿空气吸水膨胀。当屋顶温度变化时，墙体容易产生裂缝。横纵向的尺寸跨度较大的建筑物的顶层两端，内外墙面上容易出现呈对称性的倾斜裂缝，较为严重的达到房屋两端1/3纵长，并不断向下发展。所以，施工及技术人员应注意混凝土结构屋面的伸缩变形超过砖砌体其材料的抗拉强度。房屋两端为自由端，水平约束力小，上下部的砌体垂直压力从小到大变化，压差裂缝产生的可能性很大。当屋面向两端热胀或者冷缩时，都会出现不同形状的裂缝。某些房屋的纵方向过长，在某些特殊时期的室内外温差又过大，就会出现周圈裂缝。钢筋混凝土的屋顶以及墙体对于温差的承受能力和反应程度不同，门窗等开孔部位往往会发生裂缝，该类型的裂缝会引起建筑物承压结构存在断裂的危险性。横向尺寸很大时，门窗等部位会出现水平裂缝。最后，钢筋混凝土圈梁与砖墙伸缩量不同也会引起裂缝产生。两部分的收缩系数和线膨胀系数不同，附加应力增大的结果是墙体上产生局部竖向裂缝。 1.3所用的建材质量不合格，设计、施工过程操作不规范 一项符合国家行业标准规范设计和施工要求的工程出现质量问题的可能性其实是比较小的。现实生活中的建筑工程建设过程中，砌体结构出现裂缝与建筑材料本身质量、施工过程质量、环境、人员操作、技术、管理水平等，并与监督单位、设计图纸等诸多因数有关。如砌体材料不符合设计图纸要求，主要为强度、孔隙率不达标，施工过程没按图纸要求、砌筑规范规定进行施工，造成墙体不平不直、砖缝过厚或太薄或不饱满等，特别是砌至梁底时没有预留足够的沉降稳定时间而砌筑最后一皮砖；作为质量监督人员对砌筑过程中没严格按规范及施工方案进行监督、检查，管理不到位等情况；设计方面只要出现在由于各个专业设计不同，对需要在墙上开孔、或设置其他构件的情况下，造成墙体二次破坏或附加力等不同受力情况，逐渐引起墙体开裂。国家标准规范对于砌体结构的主要参数要求有两个，砌体的受压强度和抗震能力，虽然已经有专家对于砌体结构缝隙产生进行了防治措施的调查研究和分析总结，但在实际施工中还是存在不正确执行规范规定，产生裂缝的潜在风险，所以，选用的建筑材料，施工质量甚为重要，也是主要预防或控制的关键过程。砌体结构裂缝的安全控制微观上是对生产厂家、设计院、施工单位的肯定，宏观上是对国家建筑行业稳步发展的认真负责。 2砌体结构裂缝控制的必要性 2.1砌体结构裂缝的危害性 国家要求现代化的建筑行业达到技术先进，注重；绿色施工、环境保护，安全质量第一，工期成本受控，符合可持续的发展理念。一个建筑物中必然会运用砌体结构，为了提高建筑物的质量安全性，砌体结构的裂缝控制是一项值得重视的工作。砌体结构主要包括砖砌体、石砌体和砌块砌体三种。三种砌体结构所产生的具有危害性的裂缝并不包含建筑本身设计的伸缩缝和控制缝。砌体具有一定刚性和强度但仍属于脆性材料，出现了裂缝会影响墙体的支撑能力、使用寿命和抗震能力。且墙体开裂都有内外贯通性，室内墙面裂缝还直接影响安全使用功能，降低观感质量。外墙面裂缝就更加影响整体结构的安全性及实用性，因为出现裂缝容易受外部环境影响造成坍塌，影响承重、隔离作用，也能导致渗水、漏水、漏风等局部破坏影响使用功能。近年来，我国房地产产业快速前进，高品质的建筑楼房越来越多，居住过程中出现裂缝这一问题必须避免，全面提升建筑物内在质量及观感质量。建筑物墙面上的裂缝相对来说是一个非常直观、敏感的大问题。国家行政主管部门、设计院、施工单位、监理单位都应该深刻意识到砌体结构出现裂缝这一现象的危害性，并共同关注研究出最合理最完善的砌体裂缝控制措施。 3砌体结构裂缝安全控制的几项有效措施
第一章 区域地质概况
第一章研究区概况 第一节区域地质概况 一、区域构造特征 溱潼凹陷位于江苏省中部的苏北盆地，行政区划属江苏省姜堰市、泰州市、兴化市、东台市、江都市的部分地区。构造上属于苏北～南黄海盆地东台坳陷的一个次级构造单元（三级构造单元），位于东台坳陷区吴堡低凸起与泰州凸起之间，整体呈北东东向展布（图1-1-1）。北以吴堡～博镇断裂为界，东南部与泰州凸起以断层相接，西连江都隆起，东接梁垛低凸起，西北部与吴堡低凸起以斜坡相连，东北方向较开阔，过梁垛与白驹凹陷、海安凹陷相连，西南部较狭窄，是凹陷的收敛部位。面积约1200km2，新生界最大厚度约6000m。溱潼凹陷是一个在新生代拉张背景下形成的典型的南断北超的箕状凹陷，下第三系为南断北超、南深北浅的半地堑盆地结构，其上发育上第三系、第四系坳陷。 图1-1-1 溱潼凹陷区域构造图（据华东石油局，2002，简化） 溱潼凹陷自南向北划分为断阶带、深凹带、斜坡带三个构造带，其中斜坡带又可分为内斜坡带、坡垒带和外斜坡带（图1-1-2）。南部断阶带西南起姜小庄，东北至小凡庄，全长约60km，整体走向北东，部分被近东西向（个别为近南北向）断层错断。南部断阶带断裂系统十分发育，除有控制凹陷边界的大断层（Ⅱ级断裂）外，尚发育有次一级控制着构造和地层沉积特征的主干断层（Ⅲ级断裂），在平面上断裂走向大都以北东东向为主，少部分为北
东向。主干断层断距1000～2000m，剖面上表现为同沉积断层，在纵向上断开阜三段或阜一段，甚至泰一段。沿主干断层往往发育一系列同向北掉的次级正断层，断距小于500m，形成阶状结构，局部断层断距在40～200m，断层垂直断距在平面上具有两头小，中间大的特点，在阜宁组内断层上陡下缓，最大水平断距4000m以上。根据阶状结构的发育特征，可分成东段、中段和西段，自西向东分布有莫庄、祝庄、草舍和红庄四个断块体。在断阶带东段次级断层不甚发育，主要为一阶结构，主干断层下降盘发育有次一级羽状断裂，组成数个墙角状断块构造，已发现溪南庄油田和红庄油（气）田。中段是断阶带最复杂的断块，因次级断层的发育造成二阶甚至三阶状结构，沿次级断裂派生出来的断层极为发育，由此形成多个局部构造，在此段的高断阶上地层遭剥蚀程度较高，目前已发现草舍、陶思庄、角墩子、储家楼、洲城、祝庄、淤溪等7个油田。西段主要为三阶结构，勘探程度相对较低。 图1-1-2 溱潼凹陷南北向剖面图 深凹带沿港口－储家楼－时堰一线发育，其轴线与断层平行，在凹陷内发育北西向构造高点带，其中规模较大的有草舍－戴南－史家堡构造高点带，将深凹带分为时堰、储家楼两个深凹。深凹带内新生代地层发育齐全，厚度在5500m以上，历次构造运动表现不明显。北西向展布的负向构造带与各凹陷叠加地区是油气生成最主要地区，这种负向构造带与各凹陷叠加地区是油气生成最主要的地区，而且叠加作用加剧了各凹陷的沉积沉降，使这些交汇地区的生油岩厚度变大，埋藏加深，母质变好，温度、压力加大，生油气强度增高，成为油气生成的最主要地区。该带又是整个溱潼凹陷的油源所在地。各深凹的深浅、大小与断阶的规模呈正相关，轴向与主干断层平行。且深凹的位置多发育于断阶带两组不同方向断层的结合部。两深凹之间发育有构造高带。 斜坡带位于叶甸、边城、史家堡一线以北，可分为内斜坡带、坡垒带、外斜坡带。内斜坡带为斜坡带靠临深凹带的部分，发育一系列向深凹方向下掉的南掉正断层，下构造层地层在该带北部具逐渐减薄的趋势，而戴南组则在该带减薄甚至尖灭，已发现戴南、台南、兴圩、
构造地质学总复习自编解析
第一章 1.（1）构造叠加：已变形的构造又再次变形而产生的复合现象。 （2）构造置换：岩石中的一种构造在后期变形中或通过递进变形过程被另一种构造所代替的现象。 2.构造变形的六种基本类型。 （1）伸展构造：水平拉伸应力或垂向隆升导致的水平拉伸应力下形成的构造。（裂谷、地堑-地垒、盆-岭构造、变质核杂岩等） （2）压缩构造：水平挤压形成的构造(褶皱、逆冲断层) （3）升降构造：岩石圈地幔物质垂向运动，导致地壳的上升和下降，区域性的隆起和拗陷(山系、高原；盆地) （4）走滑构造：顺直立剪切面水平方向（走向）滑动或位移形成的构造 （5）滑动构造：重力失稳引起的重力滑动构造（大型的平缓断层） （6）旋转构造：陆块绕轴转动形成的构造 各有特性，存在交叉和过渡 第二章 1.（1）真倾角与视倾角：倾斜平面上的倾斜线与其在水平面上的投影线之间的夹角为倾角，即在垂直倾斜平面走向的直立剖面上该平面与水平面间的夹角。视倾线与其在水平面上的投影线间的夹角称视倾角（假倾角）。 （2）倾伏向与倾伏角：某一直线在空间的延伸方向，即某一直线在水平面上的投影线所指示的该直线向下倾斜的方位，即倾伏向。直线的倾斜角，即直线与其水平投影线间所夹之锐角。 （3）岩层的面向：面向是指成层岩层顶面法线所指的方向，是成层岩系中岩层由老变新（由底面至顶面）的方向。 （4）砂岩墙：是碎屑岩墙的一种，是穿插贯入于沉积岩等岩石中的板状和脉状砂岩体。（5）平行不整合：又称假整合，主要表现是不整合面上下两套地层的产状彼此平行一致，但因时代间断而地层缺失。 （6）角度不整合：主要表现为不整合面上下两套地层间不仅有地层缺失，而且产状不同，褶皱形式和变形强弱程度不同，断裂构造发育程度和性质不同，上下两套地层的构造方位不同，上下两套地层的变质程度和岩浆活动也常有明显差异，上覆地层的底面切过下伏构造和不同时代地层的界面。 2.简答。 （1）确定岩层面向的原生沉积构造的标志。 交错层理：前积纹层的顶部多被截切，与层系面呈高角度相交，下部常逐渐变缓收敛，与地面小角度相交或相切 递变层理：单层中，从底面到顶面粒度由粗变细。递变层理的顶面与其上一层的底面常是突变的，没有明显的界面。 波痕:沉积物表面由于水和空气流动而形成的波状起伏不平的形态。（粉砂岩、砂岩、碳酸盐岩） 层面暴露标志:未固结的沉积物暴露在水面之上时，其表面会留下各种成因的暴露标志。（泥裂、雨痕） 生物标志 底面印模 p14 （2）“V”字形法则。
砌体结构裂缝控制措施
关于砌体结构裂缝控制措施的建议 背景： 日期：2007-11-2 作者：佚名编辑：点击次数：1032 销售价格：免费论文论文编号：lw2278704论文字数：5309 论文属性：职称论文论文地区：论文语种：中文 注释： 收藏：https://www.360docs.net/doc/f316176510.html, google书签雅虎搜藏百度搜藏新浪vivi 和讯网摘poco网摘天极网摘qq书签饭否mister-wong365网摘LiveDiggDiglog 关键词：职称论文 提要:本文在简要总结分析国内外砌体裂缝的性质和裂缝控制原则和措施的基础上，结合我国当前国情，针对性地提出了砌体结构裂缝控制的具体构造措施建议，该措施已引入我院编制的大庆油田砌块建筑构造图集。 关键词:砌体结构裂缝控制措施 1 裂缝的性质 引起砌体结构墙体裂缝的因素很多，既有地基、温度、干缩，也有设计上的疏忽、施工质量、材料不合格及缺乏经验等。根据工程实践和统计资料这类裂缝几乎占全部可遇裂缝的80%以上。而最为常见的裂缝有两大类，一是温度裂缝，二是干燥收缩裂缝，简称干缩裂缝，以及由温度和干缩共同产生的裂缝。 温度裂缝 温度的变化会引起材料的热胀、冷缩，当约束条件下温度变形引起的温度应力足够大时，墙体就会产生温度裂缝。最常见的裂缝是在砼平屋盖房屋顶层两端的墙体上，如在门窗洞边的正八字斜裂缝，平屋顶下或屋顶圈梁下沿砖(块)灰缝的水平裂缝，以及水平包角裂缝(包括女儿墙)。导致平屋顶温度裂缝的原因，是顶板的温度比其下的墙体高得多，而砼顶板的线胀系数又比砖砌体大得多，故顶板和墙体间的变形差，在墙体中产生很大的拉力和剪力。剪应力在墙体内的分布为两端附近较大，中间渐小，顶层大，下部小。温度裂缝是造成墙体早期裂缝的主要原因。这些裂缝一般经过一个冬夏之后才逐渐稳定，不再继续发展，裂缝的宽度随着温度变化而略有变化。 干缩裂缝 烧结粘土砖，包括其它材料的烧结制品，其干缩变形很小，且变形完成比较快。[KG-*2]只要不使用新出窑的砖，一般不要考虑砌体本身的干缩变形引起的附加应力。[KG-*2]但对这类砌体在潮湿情况下会产生较大的湿胀，而且这种湿胀是不可逆的变形。[KG-*2]对于砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体，随着含水量的降低，材料会产生较大的干缩变形。〖KG-*2〗如砼砌块的干缩率为0.3～０．4５mm/m，它相当于25～40℃的温度变形，可见干缩变形的影响很大。轻骨料块体砌体的干缩变形更大。干缩变形的特征是早期发展比较快，如砌块出窑后放置28d能完成50%左右的干缩变形，以后逐步变慢，几年后材料才能停止干缩。但是
构造地质学名词解释
名词解释 第一章绪论 地质构造：组成地壳的岩层或岩体在内、外动力地质作用下发生的变形，从而形成诸如褶皱、节理、断层、劈理以及其他各种面状和线状构造等。 第二章沉积岩层的原生构造及其产状 层理:通过岩石成分、结构和颜色在剖面上的突变或渐变所显现出来的一种成层构造。 有：平行层理，波状层理，斜层理 几个概念：岩层、沉积岩层、层面（顶面、底面）、厚度、原生构造。 岩层与地层概念的区别 岩层的产状要素 走向：岩层面与水平面相交的线叫走向线。 倾向：岩层最大倾斜线在水平面上的投影方向。 倾角：岩层最大倾斜线与水平面的夹角。 整合：上、下两套地层层序没有间断。 不整合：上、下两套地层层序有间断，有地层缺失 1.平行不整合：表现为上、下两套地层的产状彼此平行，但在两套地层之间缺失了一些时代的地层。 2.角度不整合：上、下两套地层之间既缺失部分地层，产状又不相同 第三章地质构造分析的力学基础 外力：对于一个物体来说，另一个物体施加于这个物体的力，有面力和体力。 内力：是同一物体内部各部分之间的相互作用力。分固有内力和附加内力。 应力：作用于单位面积上的内力。 应力场：一系列点的瞬时应力状态 均匀应力场、非均匀应力场 构造应力场：地壳内一定范围内某一瞬时的应力状态 规模上：局部构造应力场、区域构造应力场、全球构造应力场 时间上：古构造应力场、现代构造应力场 应力轨迹：表示构造应力场中主应力和最大剪应力的作用方位的应力迹线 应力集中：在均匀应力场中局部的应力异常增大现象 应力集中一般出现在以下部位： 断裂的端点、拐点、分枝点、错列点和待交会点及空洞周围等。 光弹实验和数值计算可以显示出应力集中现象。 均匀变形：岩石的各个部分的变形性质、方向和大小都相同的变形称为均匀变形。 非均匀变形：岩石各点变形的方向、大小和性质变化的变形称为非均匀变形。 线应变：单位长度的改变量 横向线应变/纵向线应变=泊松比泊松比<=0.5 弹性变形：岩石在外力作用下发生变形，当外力解除后，又完全恢复到变形前的状态，这种变形称为弹性变形。 微观机制：岩石内部质点位移后获得一定的位能，外力解除后，可发生弹性变形回复或弹性回跳。 塑性变形（剩余变形或永久变形）：当应力超过岩石的弹性极限后，即使再将应力解除，变形的岩石也不能完全恢复其原来的形状，这种变形称塑性变形。
恒泰艾普软件培训系列教材-应力场模拟和裂缝预测
恒泰艾普软件培训系列教材 Stress Field Modeling 应力场模拟和裂缝预测 恒泰艾普石油勘探开发技术有限公司https://www.360docs.net/doc/f316176510.html,
目录 一、 模块功能 二、 原理和方法 三、 参数和使用说明 四、 应用关键和应用技巧
一、模块功能 利用地质、钻井和测井资料，计算拉梅常数和剪切模量等参数，建立地质模型、力学模型及数学模型，运用三维有限差分数值模拟方法对应力场进行模拟，研究构造、断层、地层厚度、区域应力场等地质因素与裂缝分布的关系，预测与构造有关的裂缝分布及发育程度。
二、原理和方法 （一）应力场的概念 地壳中或地球体内，应力状态随空间点的变化，称为应力场，或构造应力场。应力场一般随时间变化，但在一定地质阶段相对比较稳定。研究应力场，就是研究应力分布的规律性，确定地壳上某一点或某一地区，在特定地质时代和条件下，受力作用所引起的应力方向、性质、大小以及发展演化等特征。随着地质演化，一个地区常常经受多次不同方式的地壳运动，导致同一地区内，呈现出受不同时期不同形式地应力场作用所形成的各种构造极其叠加或改造的复杂景观。因此，只有最近一期地质构造事件，未经破坏或改造，才能确切地反映这个时期的应力场。 应力场可按空间区分为全球、区域和局部地应力场；按时间区分为古地应力场和今地应力场；按主应力作用方式区分为挤压、拉张和剪切地应力场。 （二）地质模型和应力场关系 地支模型的建立是做好应力场模拟的先决条件，首先将储层的目的层连同上下盖层和覆盖层作为一个岩石块体的隔离体来计算，然后从地质的角度提出构造成因，构造裂缝的特征，构造应力场的宏观特征及断层发育史。我们现在研究的构造应力场主要在早白垩世构造伸展期与晚白垩世构造反转期形成，因此研究的地质体应为相应时期的古构造图。对于挤压构造，应取受挤压之前的古构造作为地质体；而对于伸展构造，考虑到伸展作用的长期性及伸展对构造缝所形成的控制作用，应取伸展之后的古构造作为地质体。在此基础上，恢复古构造剖面图，推断地质隔离体的受力方向及大小，设定边界条件并提出反演应力场及裂缝的地质标准。但是，由于地质体是一个十分复杂的地下岩石块体，其地壳中各种地质构造形态，类型，成因是在漫长历史时期的地质演化过程中形成的，这种复杂的地质演化过程不可能恢复，只能用相对静止的观点和相对简化的方法去处理构造与古应力场的问题。考虑到储油构造中主要的一种类型是背斜构造，它是由地壳受到挤压发生弯曲，或由于基底隆起使沉积地层上拱而形成。在从历史时期的连续的接受应力而形成现代的构造体系，我们可以近似的以现在的构造应力场来作为古构造应力场的一个发展模型，来模拟在这样的应力场的条件下会导致怎样的构造裂缝体系 （三）基本原理 本软件以弯曲薄板作为油层构造模拟的力学模型，用二维的方法来处理油层构造，这种方法计算方便，人工干预少，对于应力场模拟可以将边界作为自由边界处理，不需要另外考虑边界条件。该方法主要以背斜构造作为模型进行分析，得出可以用构造面上一点的最大曲率值作为该点裂缝发育程度的判据，而以最小主曲率方向指示可能出现的张裂缝走向，这样就将构造裂缝的分布问题化为构造面的主曲率计算问题。 设以薄板中面为z=0的坐标面，规定按右手规则，以平行于大地坐标为X，Y坐标，以
应力场分析与裂缝预测
《应力场分析与裂缝预测》教学大纲 （2004年制定，2012年第二次修改） 课程名称：应力场分析与裂缝预测 课程英文名称：Stress Field Analysis and Fracture Prediction 课内学时：32 课程学分：2 课程性质：学位课开课学期：每学年第一学期 教学方式：课堂讲授考核方式（考试/考查）：考试 大纲执笔人：曾联波主讲教师：曾联波 师资队伍：曾联波、童亨茂、陈书平 一、课程内容简介 《应力场分析与裂缝预测》是地质学专业和资源勘探与地质工程专业硕士研究生的一门专门课程。讲授古、现应力场和储层裂缝的研究方法及其在油气勘探与开发中的应用，包括应力与应力场的基础概念、古构造应力场分析方法、现今地应力测量方法、裂缝的基础知识，裂缝定量预测方法、古应力场在油气勘探中的应用、现今地应力和裂缝在低渗透油气田开发中的应用。本门课程为32学时，2学分。 二、课程目的和基本要求 课程的目的是培养学生掌握古、今应力场分析与储层裂缝预测的基本理论和方法分析油田应力场分布及进行储层裂缝预测的基本能力。《应力场分析与裂缝预测》课程涉及构造地质学、地质力学、储层地质学、岩石力学、石油地质学和油气藏工程等多方面的基本知识，要求学生系统学习了大学本科地质类专业的构造地质学、固体力学、石油地质学和储层地质学等课程。 学完本课程后，应达到以下基本要求： 1．了解应力、应力场和裂缝的基本概念及基本分布特征； 2．掌握古应力场研究方法及进展，并能运用这些基本方法分析油田古应力场分布和指导油气勘探； 3．掌握现今地应力测量方法，并能运用这些方法分析低渗透油气田的地应力分布和指导油气田开发。 4. 掌握储层裂缝的研究和预测方法，并能运用这些方法研究和预测低渗透储层裂缝的分布规律。 三、课程主要内容 §1. 应力场分析和裂缝预测的基础知识（4学时） §1.1应力、应力场和裂缝的基本概念。 §1.2应力场和裂缝研究的基本内容与方法。 §1.3应力场分析和裂缝预测的研究现状与发展趋势。 §1.4应力场分析和裂缝预测的研究意义。 §2. 现今地应力测量方法（4学时） §2.1现场地应力测量方法。 §2.2岩心地应力测量方法。 §2.3测井地应力分析方法。 §2.4地应力的分布规律及影响因素 §3. 古构造应力场分析方法（6学时） §3.1古构造应力方向分析方法。
构造应力
构造应力：地壳构造运动在岩体中引起的应力。 1）一般情况下地壳以水平挤压运动为主。所以，构造应力主要是水平压应力；2）构造应力分布很不均匀，主应力的大小和方向往往变化很大； 3）岩体中的构造应力有明显的方向性，通常，σ2 ≠σ3； 4）岩体中的构造应力普遍存在如下规律：最大水平应力>最小水平应力 >垂直应力； 5）构造应力在坚硬岩层中出现一般较普遍。 复合式衬砌指的是分内外两层先后施作的隧道衬砌。在坑道开挖后,先及时施作与围岩密贴的外层柔性支护(一般为喷锚支护)，也称初期支护，容许围岩产生一定的变形，而又不致于造成松动压力的过度变形。待围岩变形基本稳定以后再施作内层衬砌（一般是模筑的），也称二次支护。两层衬砌之间，根据需要设置防水层，也可灌筑防水混凝土内层衬砌而不做防水层。 地铁：the subway 火车：train 动车：bullet train 隧道：tunnel 福建的典型土壤是红壤和赤红壤，土壤脱硅富铝化作用和生物物质循环均较活跃，风化淋溶强烈，铁的游离度较高，使得土壤呈现红色。由于它的土壤状况良好，而且又有着温和的气候，是一个水果之乡，由于红壤属于酸性土壤，适合种植茶叶，所以茶叶是福建的传统特色产品，茶叶总产居全国第一，乌龙茶就是在福建栽培出来的。 上海地区土壤其酸碱性质多为中偏碱性，其中强碱性土壤分布在东部沿海新垦区，面积约占0.93%酸性土壤仅在上海西部残丘和洼地有零星分布，面积仅占0.07‰绝大部分地域的土壤PH值约在7.0-8.5之间，这类土壤面积约占80.2%多分布在上海的中西部地区。 读研原因（reasons for my choice） There are several reasons. I have been deeply impressed by the academic atmosphere when I came here last summer.In my opinion,as one of the most famous ******in our country,it provides people with enough room to get further enrichment.This is the first reason. The second one is I am long for doing research in ******throughout my life. It's a pleasure to be with my favorite ******for lifetime.I suppose this is the most important factor in my decision. Thirdly,I learnt a lot from my *****job during the past two years.However,I think further study is still urgent for me to realize self-value.Life is precious.It is necessary to seize any chance for self-development,especially in this competitive modern world. In a word,I am looking forward to making a solid foundation for future profession after two years study here. 研究生期间的计划（plans in the postgraduate study）
关于砌体结构裂缝控制措施的建议
关于砌体结构裂缝控制 措施的建议 集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-
关于砌体结构裂缝控制措施的建议提要:本文在简要总结分析国内外砌体裂缝的性质和裂缝控制原则和措施的基础上，结合我国当前国情，针对性地提出了砌体结构裂缝控制的具体构造措施建议，该措施已引入我院编制的大庆油田砌块建筑构造图集。 关键词:砌体结构裂缝控制措施 1裂缝的性质 引起砌体结构墙体裂缝的因素很多，既有地基、温度、干缩，也有设计上的疏忽、施工质量、材料不合格及缺乏经验等。根据工程实践和统计资料这类裂缝几乎占全部可遇裂缝的80%以上。而最为常见的裂缝有两大类，一是温度裂缝，二是干燥收缩裂缝，简称干缩裂缝，以及由温度和干缩共同产生的裂缝。
温度裂缝 温度的变化会引起材料的热胀、冷缩，当约束条件下温度变形引起的温度应力足够大时，墙体就会产生温度裂缝。最常见的裂缝是在砼平屋盖房屋顶层两端的墙体上，如在门窗洞边的正八字斜裂缝，平屋顶下或屋顶圈梁下沿砖(块)灰缝的水平裂缝，以及水平包角裂缝(包括女儿墙)。导致平屋顶温度裂缝的原因，是顶板的温度比其下的墙体高得多，而砼顶板的线胀系数又比砖砌体大得多，故顶板和墙体间的变形差，在墙体中产生很大的拉力和剪力。剪应力在墙体内的分布为两端附近较大，中间渐小，顶层大，下部小。温度裂缝是造成墙体早期裂缝的主要原因。这些裂缝一般经过一个冬夏之后才逐渐稳定，不再继续发展，裂缝的宽度随着温度变化而略有变化。 干缩裂缝
烧结粘土砖，包括其它材料的烧结制品，其干缩变形很小，且变形完成比较快。[KG-*2]只要不使用新出窑的砖，一般不要考虑砌体本身的干缩变形引起的附加应力。[KG-*2]但对这类砌体在潮湿情况下会产生较大的湿胀，而且这种湿胀是不可逆的变形。[KG-*2]对于砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体，随着含水量的降低，材料会产生较大的干缩变形。〖KG-*2〗如砼砌块的干缩率为0.3～０．4５mm/m，它相当于25～40℃的温度变形，可见干缩变形的影响很大。轻骨料块体砌体的干缩变形更大。干缩变形的特征是早期发展比较快，如砌块出窑后放置28d能完成50%左右的干缩变形，以后逐步变慢，几年后材料才能停止干缩。但是干缩后的材料受湿后仍会发生膨胀，脱水后材料会再次发生干缩变形，但其干缩率有所减小，约为第一次的80%左右。这类干缩变形引起的裂缝在建筑上分布广、数量多、裂缝的程度也比较严重。如房屋内外纵墙中间对称分布的倒八字裂缝；在建筑底部一至二层窗台边出现的斜裂缝或竖向裂缝；在屋顶圈梁下出现的水平缝和水平包角裂缝；在大片墙面上出现的底部重、上部较轻的竖向裂缝。另外不同材料和构件的差异变形也会导致墙体开裂。如楼板错层处或高低层连接处常出现的裂缝，框架填充墙或柱间墙因不同材料的差异变形出现的裂缝；空腔墙内外叶墙用不同材料或温度、湿度变化引起的墙体裂缝，这种情况一般外叶墙裂缝较内叶墙严重。