呼图壁地区震源机制解及构造应力场特征分析

基于新疆测震台网记录的数字地震波形,运用CAP方法测定呼图壁地区2010-01-15~2017-01-02共50次MS≥3.0地震的震源机制解,同时结合早期23次MS≥3.0地震的震源机制解数据,应用MSATSI软件反演研究区时空应力场。结果表明,研究区应力结构类型表现为逆断型,整个区域主压应力P轴近NNE向且倾角较小,说明整个呼图壁地区应力场以NNE向水平挤压作用为主要特征。从空间上看,东部的水平挤压作用更为显著;从时间上看,2010~2016年受到更为显著的NNE向应力场控制,反映了研究区在不同时段应力场的调整变化,但没有改变该区域最大主压应力轴呈NNE向的总体特征,说明整个呼图壁地区可能主要受一种较稳定的NNE向应力场控制。     

断层周围的弹塑性区及其地质意义

采用弹塑性有限单元方法 ,通过模拟符合实际状况的逐步加载过程所引起应力场和塑性形变区的研究 ,得出如下结果 :①在塑性或韧性剪切形变情况下 ,断裂或形变带的共轭剪切角往往大于 4 5° ;②在双向挤压应力条件下 ,先存断裂的前缘部位没有拉伸应力存在 ,但可能有伸展形变发生 ;③与最大主压应力夹角为 3 0°～ 90°的断层前缘是偏应力的优势方位 ,容易发生塑性剪切形变 ,特别是夹角为 60°左右的断层是最易发生新的构造活动的断层 ;④多数断层两侧一定范围内以及断层内部是相对的低应力区。这些应力的低值区 ,非常有利于矿液和油气的运移、聚集和成藏。     

基于MSC MARC的三维构造应力场数值模拟与裂缝预测——以宝浪油田宝北区块为例

MSC MARC的高度非线性有限元分析能力与强大的二次开发接口为复杂三维地质数值模型的建立与三维构造应力模拟与非线性分析提供了有力工具; 并可以通过二次开放子程序建立复杂的岩石本构与破裂准则。本文基于MSC MARC建立了新疆焉耆盆地宝浪油田宝北区块背斜构造三维有限元模型并进行了构造应力模拟分析和裂缝预测。裂缝预测结果与实际动态资料十分吻合。      

晋南地穹列煤层气赋存区构造应力分析

根据晋南地穹列构造型相分析，恢复了4期应力场：①地洼初动期（印支期）近S－N水平挤压；②地洼激烈期（燕山期）NWW－SEE水平挤压；③地洼余动期（喜山早期）NNE－SSW水平挤压；④地洼余动期（喜山中期）NW－SE、NWW－SEE近水平伸展。其现代构造应力场以NW－SE向伸展应力场为主，但在沁水地穹则表现为NEE－SWW向近水平挤压应力场。有限元模拟分析证实：此局部挤压应力场的动力来源于挽近地质时期太行山和霍山的隆起与抬升，临汾地洼和太原地洼中的伸展应力场则与地洼壳体下部慢源物质逸散所导致的侧向拉伸有关。区内应力降的分布特点与晋南地穹列断裂构造发育程度具有良好的对应相关性，在高应力降区，单位体积煤层气含量显著高于其它地区。模拟主应力差等值线图中两个高主应力差值区恰好与东部沁水地穹中两个高含气量区相对应，充分说明地洼余动期构造应力场中高压应力区是煤层气富集的有利地区。     

井筒及围岩应力,应变观测方法研究

采用最新研制的岩体应力、应变匹配传感器对西安立井煤柱开采引起的井筒附加应力特别是对井筒穿过断层附近产生的附加应力进行了较系统的观测，并对观测结果进行了分析和总结。     

裂隙岩体渗流与应力耦合的试验研究

通过对较大尺寸的裂隙岩体试块进行不同侧压力和加载条件下的渗流试验结果研究，分析了裂隙岩体渗流与应力的耦合机理，得出了不同应力条件下裂隙岩体渗流量与应力成四次方的关系。并且得出并非压应力都引起裂隙岩体的渗流量减小，当裂隙岩体受平行于裂隙面方向的单向压应力时，渗流量随着压应力的增加而增加。     

原岩应力与煤层底板隔水层阻水能力的关系

介绍了水力压裂应力测量的原理和现场测量结果,论述了煤层底板隔水层带的阻水机理和承压水沿煤层上升的机理,以及原岩应力、水压与裂隙扩展的关系。指出对于厚底板隔水层,原岩应力起着阻止底板承压水上升和突出的作用,对于薄底板隔水层,原岩应力起着破坏底板、导致承压水突出的作用。      

沟谷的隧道效应

深入研究沟谷应力场的一般规律对于岩爆机理和岩爆预测研究是重要的。V字型沟谷应力场的弹性解析解表明,在沟谷横断面上,存在一个大致平行于沟谷轮廊线的切应力高值区;在轮廊线的内法线方向,切应力单调减小,直至过渡到正常应力区,沟谷的隧道效应是显著的。沟谷的下切形成的二次应力场除了关于沟谷中线基本对称外,不具备轴对称特征,从坡顶到坡角,切应力高值区内切应力量级和高值区的宽度逐渐增大,在沟谷正下方达到最大,甚至有可能突然增大。沟谷深度和坡度越大、构造应力量级越高,切应力越大;在沟谷横断面上,塑性区的厚度具有明显的垂向变化,坡顶大,中间小,沟谷正下方又增大     

主应力轴旋转对剪切带形成的影响分析

软土的剪切带形成对于研究土的工程性质、土体稳定性评价有重要的意义。 采用可以考虑主应力轴旋转影响的土的弹塑性本构模型———关口-太田模型, 分析主应力轴旋转对剪切带形成的影响, 得出最可能发生局部剪切变形的方向同主应力轴的旋转角有关, 但主轴旋转对激发变形局部化失稳的影响不大的结论。     

冰川沉积物成因确定的一种新方法

冰川沉积物的成因鉴定一直存在争论,尤其是体现在讨论第四纪冰川沉积物的成因确定问题方面,传统地质学从冰川沉积物的沉积学和地貌学特征方面来讨论其成因受到了挑战,本文试图从沉积砾石中寻找与冰川成因直接相关的应用信息,进而提出用砾石的声发射应力测量法确定其冰川成因的新认识,首先对现代冰川砾石进行声发射应力测量,将此测量值丙与 石所受的实际铅直应力值比较,研究显示二者对应很好,说明冰川砾石是能够记忆上覆冰层所造成的应力,其次,无争议的第四纪冰川砾石亦具有对应的应力记录,最后讨论了有争议的庐山地区第本四冰川沉积,研