地壳构造与地壳应力杂志投稿格式

chaoyang0853 2小时前发布 赞 838

地应力的来源除了由上覆岩层重力产生以外，另外一个重要来源就是由构造运动所产生的构造应力。已有的研究表明：川西坳陷在地史中经历了多次的构造运动，其中最具影响的是印支晚期、燕山中晚期及喜马拉雅期，这些构造运动不仅对当时的古地应力场分布特征有重要的影响，其构造残余应力对现今地应力场也存在较大的影响。（1）应力方向与构造形态和部位有着密切关系构造的褶皱形态是在水平主应力的强烈挤压下形成的，因此，地壳中的向斜构造和背斜构造的轴向代表了这些构造的最小水平主应力方向，而最大水平主应力的方向则垂直于轴向。由于油（气）层的深度通常为几千米，仅相当于地壳的覆盖层，因此，在相对整个地壳来说较浅的地层中地应力方向也会发生变化。在背斜的两翼，最大水平主应力方向可能表现出垂直于背斜轴向，而在背斜的顶部，最大水平主应力方向则可能沿背斜轴向。而向斜则恰好相反，向斜的两翼的最大水平主应力方向沿向斜的轴向；向斜的顶部，最大水平主应力方向可能垂直于向斜的轴向。川西坳陷中段的洛带、新场、马井三个典型构造都属背斜构造，其轴向基本上都为近NE-SW向，所以最小水平主应力方向为近NE-SW向，根据构造分析等方法确定出此三个构造最大水平地应力方向也符合这种分布规律（表3-29）。图3-64 沙溪庙组岩石力学性质与三向主应力的影响图3-65 蓬莱镇组岩石力学性质（砂岩）对偏应力的影响图3-66 沙溪庙组（砂岩）岩石力学性质对偏应力的影响表3-29 各构造的最大水平主应力方向统计结果（据周文，2003）因此，川西坳陷中段侏罗系地层水平最大主应力为ES-NW向，水平最小主应力方向为NE-SW向。此外，由于具体的构造形态差异如在背斜的顶部和翼部、断层附近以及在构造体系的空间展布上如构造的陡翼、倾末端、鞍部或鼻状构造，往往产生应力异常带，应力方向也会发生偏转，表现在现今地应力的模拟图上就是随构造等高线的变化而发生扭转。（2）应力是产生构造形态的动力，而构造形态的展布又可反映应力的状态，两者之间具有较好的对应关系首先，对于地应力值的大小，由于地质构造的起伏往往引起局部地应力的集中和分散，川西坳陷自印支运动以来，由于长期受西侧青藏高原和龙门山的挤压作用及北侧秦岭和川东南地区构造作用的挤压，这种区域构造应力作用，使得岩层失稳而形成褶皱，在构造顶部，因为隆升产生的拉张应力往往会抵消部分挤压应力，加之在构造顶部上覆岩石厚度较小，其垂向应力诱导的水平分量小，导致构造顶部水平地应力值相对减小；而在构造翼部，地层下凹产生的挤压应力与区域的挤压应力叠加以及翼部较顶部上覆岩石厚度增加，垂向应力诱导的水平分量增加，这样就使得构造翼部水平地应力值变大。其次，沉积盆地内的偏应力一般也来源于区域性构造应力场的作用。区域性构造应力场作用越强，盆地内的偏应力越会显示出统一的特性。反之，区域内构造应力场的作用弱，盆地内的主应力方向就会相当零乱，不均匀性就会凸现出来。川西坳陷所受的区域构造作用较强，导致本区偏应力值较大（在沙溪庙组约为18MPa左右），但其值随深度增加的速度逐渐减小，到沙溪庙组几乎没有多大增长。当然，这种较强的偏应力可能使得在较深处井眼会产生井壁崩落或坍塌。此外，地应力值的变化速度和构造地势有关，越陡，应力值的变化速度也会加快；越缓，地应力值变化减小。表现在现今地应力模拟图上就是地应力等值线分布密度的不同，在构造顶部地应力等值线分布稀疏，而在构造翼部尤其是构造顶部到翼部的过渡区地应力等值线分布稠密，说明地应力值在顶部变化小，顶部到翼部变化增大。从新场构造的沙溪庙组A层砂岩现今地应力分布特征，可以看出在高部位的CX160井、X802井、CX165井的最大主应力值在56MPa，而稍往南翼地势趋于平缓的X832井升到5MPa，再往南的CX451井的主应力值升到5MPa。洛带构造高点水平主应力值都要较两翼值小，洛带构造WN翼倾角为1°～2°，地势平缓，而ES翼因洛带Ⅰ号逆断层的作用（逆冲牵引）而使地层倾角变大到2°～3°，地势稍陡，这种构造特征反映在现今地应力的分布上就是地势越陡，地应力增加或减小的速度越来越快，但主要是对最大水平主应力的影响较大，在WN翼最大水平主应力从37MPa增加到40MPa，增加值3MPa，而ES翼则是从29MPa增加到43MPa，增加值14MPa，这种地势陡缓影响很明显；对于最小水平主应力在WN翼则是从25MPa增加到30MPa，增加值5MPa，SE翼是从18MPa增加到24MPa，增加值6MPa，区别不大（表3-30）。表3-30 洛带构造上不同位置地应力值分布（以-50～50m高程为例）马井构造两翼地势变化NW翼倾角小（1°）而SE翼增大（1°～2°），在SE翼地应力值变化就比NW翼要快（表3-31）。表3-31 马井构造上不同位置地应力值分布（以-740m高程为例）另外，在断层、裂隙发育区是应力释放区，应力值、应力方向与区域应力场往往存在偏差。岩体断裂本质是一种能量耗散和应力重新分布的过程，断层上的绝对应力值就比周围地层低，同时，每条断裂又影响各自周围的应力分布并且还互相影响。川西坳陷的洛带和马井构造均有逆冲断层的存在。根据断裂理论，断层的走向应该是和最大水平主应力一致，与最小水平主应力垂直。在断层的交叉、分支及拐点部位易产生应力集中，这些部位应力强度明显地高于邻区，也就是断层应力集中效应。同时，断层的末端应力场变化复杂，常以应力扰乱形式出现，即应力的性质、强度、方向均无规律性，形成断层末端的应力扰动效应。如洛带构造上的断层交叉和拐点的应力集中效应和断层的末端的应力扰动效应（图3-67），马井构造NEE向的断层附近的应力集中效应（图3-68）。图3-67 洛带构造断层对地应力的影响（-350～-300m高程最大主应力）图3-68 马井构造断层对地应力的影响（-1380m高程最小主应力）此外，从白马庙沙溪庙组气藏地应力剖面模拟结果来看，由于大兴断层的存在，断层也对地应力的分布造成了极大的影响，在断层的两端形成了应力集中（图3-69、3-70）。图3-69 白马庙97sb003剖面地应力剖面模型（考虑断层）图3-70 白马庙97sb003剖面最小主地应力模拟结果（考虑断层）

阮江飞 2小时前发布 赞 559

黄相宁，曾用名黄小咸，汉族。1937年3月18日生于四川重庆。黄相宁在2006年02期《地壳构造与地壳应力》杂志上发表的，《李四光论地震地质与他的中长期地震预测》中，回顾了李四光先生几次成功预测。