四川盆地中部平昌县龙岗地区节理发育特征及应力分析

论文摘要

龙岗地区位于四川盆地中部，岩层近水平，其构造变形较弱，地表构造变形多见节理。野外共观测到4200余条节理面，室内统计分析得到其几何学特点是：节理面平直开启度小，走向以近EW向最为发育，倾角以高倾角为主，延伸长度一般小于7m，节理平面分布具有疏密相间的的特点。依据节理的发育特征和运动性质，遵循共轭节理配套原则，发现该区发育的NE-SW和NW-SE向节理、NNW-SSE和NEE-SWW向节理、NW-SE至NNW-SSE和NE-SW向节理以及NNE-SSW和N WW-SEE向节理为4套平面X共轭剪节理。节理运动以走滑为主，逆冲次之。根据其相互切割关系，运用构造解析的方法，结合区域地质背景，对百余条多期（平面X节理及剖面节理）剪节理构造的古应力场（状态）进行反演，推测龙岗地区构造应力场的主压力方向发生了EW向→NW-SE向→NS向→NE-SW向的多次转换。使用Discovery 2004和Kingdom对三维地震数据体进行断层解释。在断层解释结果的基础上，通过建立合理的地质模型、力学模型和数学模型，运用二维有限单元法实现了对龙岗地区上沙溪庙组现今构造应力场的数值模拟。计算出水平最大主应力、最小主应力、剪应力值。模拟结果显示最大主应力在全区的分布呈现非均匀性，预测的节理发育区带分布明显受到断层的控制，主要分布于断层附近区域。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 自然地理概况
• 1.2 选题依据及意义
• 1.3 国内外关于节理的研究现状
• 1.4 研究思路与技术路线
• 1.5 完成的主要工作量
• 第2章 区域地质概况
• 2.1 大地构造背景
• 2.2 区域构造
• 2.3 地层
• 2.3.1 第四纪前地层
• 2.3.2 第四纪地层
• 2.3.3 岩性及变化特征
• 第3章 地表蓬莱镇组地层系统节理发育特征
• 3.1 地表蓬莱镇组地层系统节理几何特征
• 3.1.1 几何形态
• 3.1.2 组合类型
• 3.1.3 发育密度
• 3.1.4 开启充填状态
• 3.2 地表蓬莱镇组地层系统节理形成的控制因素
• 3.2.1 岩性及地层厚度对节理形成的影响
• 3.2.3 构造变形强弱对岩层破裂变形的控制作用
• 3.3 地表蓬莱镇组地层系统节理运动和力学性质
• 3.3.1 研究方法
• 3.3.2 研序学分析及期次关系
• 3.3.3 节理组的序列分析
• 3.3.4 节理的力的区域古应力场转换的指示
• 第4章 地下地层系统断裂发育的三维地震解释
• 4.1 地下断层的分类及分布
• 4.2 典型剖面
• 4.2.1 穿时0.35-1.0s 的断层--FⅠ
• 4.2.2 穿时1.0-1.5s 的断层-- FⅡC
• 4.2.3 穿时1.5-2.0s 的断层-- FⅢD
• 4.2.4 穿时1.0-2.0s 的断层--FⅣE
• 4.2.5 穿时0.45-2.0s 的断层-- FⅤF
• 第5章 地下地层系统节理发育区带的有限元数值模拟
• 5.1 有限元应力场模拟的基本原理
• 5.1.1 有限元法的基本概念
• 5.1.2 有限元应力场模拟的基本思路
• 5.1.3 有限元应力场模拟的主要问题
• 5.1.4 有限元软件-ANSYS 简介
• 5.2 有限元应力场模拟
• 5.2.1 建立地质模型
• 5.2.2 建立力学模型
• 5.3 有限元模拟结果
• 5.3.1 位移图分析
• 5.3.2 构造应力场平面分布特征
• 5.4 上沙溪庙组节理发育区带预测
• 结论
• 研究取得的主要认识及成果
• 存在的问题
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间取得的学术成果