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地学前缘 1999年第4期6卷 254-254页

作者：刘俊来岛田充彦长春科技大学长春130026 京都大学防灾研究所宇治日本京都大学防灾研究所

越来越多的证据表明,碎裂断层岩可产在收缩或挤压条件下形成的逆断层或剪切作用产生的走滑断层构造中.本文根据我国三个不同地区断层构造实例,阐述了实验碎裂断层构造岩的形成环境与条件,并进而应用于天然断层构造岩的成因分析.

关键词：碎裂断层岩碎裂作用断层天然断层构造岩

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岩石碎裂作用的分形尺度(英文)

地学前缘 2000年第1期7卷 169-177页

作者： Hiroyuki Nagahama Institute of Geology and Paleontology Graduate School of SciencesTohoku University

各种各样的统计幂定律关系经常成功地被用来描述碎屑大小分布和断口形状 (不平整度 )的分级规律 ,表明碎裂作用是一种尺度不变的作用过程。一条新的有关岩石碎裂作用破裂能量的尺度律 ,可以由分形几何以及Griffith能量平衡的概念推导出... 详细信息

各种各样的统计幂定律关系经常成功地被用来描述碎屑大小分布和断口形状 (不平整度 )的分级规律 ,表明碎裂作用是一种尺度不变的作用过程。一条新的有关岩石碎裂作用破裂能量的尺度律 ,可以由分形几何以及Griffith能量平衡的概念推导出来 ,而且它与先前三条关于大小缩减或Hall Petch关系的理论是相一致的。从材料强度的观点来看 ,断口形状的分形维数是形状因子和岩石Weibull均质系数的函数。在任何一次采集中 ,如果碎屑都是致密压实的 ,那么大小分布和碎屑不平整度的分形维数是相同的。然而有些地壳碎屑在三维体积上已不再是致密压实的 ,破裂的地壳可被当作分形的多孔物质来处理。在此情况下 ,地壳碎屑形状的分形容量与地壳断口大小分布的分形维数相关 ,可以预期 ,在大地构造及地震强度的分形分析中 ,地壳断口大小分布的分形维数可作为断裂制约条件之一。

关键词：断层地震岩石碎裂作用分形 Weibull系数

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新元古代超大陆的结构和碎裂作用

华北地质 1995年第1期 78-78页

作者： W．D．达尔自尔,吴素珍

高孔砂岩断层内部微观结构及渗透性变化规律物理模拟

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地球科学 2022年第5期47卷 1805-1818页

作者：姜明明付晓飞石磊李坚达王皆明靳叶军朱华银王海学杜睿山孟令东东北石油大学地球科学学院黑龙江大庆163318 “陆相页岩油气成藏及高效开发”教育部重点实验室黑龙江大庆163318 中国石油天然气集团有限公司油气地下储库工程重点实验室河北廊坊065007 中国石油勘探开发研究院北京100083 东北石油大学“油气藏及地下储库完整性评价”黑龙江省重点实验室黑龙江大庆163318 黑龙江省飞谱思能源科技有限公司黑龙江大庆163318

在油气勘探过程中,对于小位移断层分隔油水封闭能力的控制因素研究尚浅,野外也难以获得不同变形过程的断层带结构及其渗透性变化规律.因此,以高孔隙度纯净砂岩人造岩心为研究对象,采用自主研发的“高压-低速环形剪切装置”开展实验,实... 详细信息

在油气勘探过程中,对于小位移断层分隔油水封闭能力的控制因素研究尚浅,野外也难以获得不同变形过程的断层带结构及其渗透性变化规律.因此,以高孔隙度纯净砂岩人造岩心为研究对象,采用自主研发的“高压-低速环形剪切装置”开展实验,实验后样品取心分别进行覆压孔渗测试、纳米CT扫描、铸体薄片分析等分析测试.以有效正应力和断层位移为实验变量开展了多组环剪实验,其研究结果表明:宏观上断层面上可观察到明显擦痕与粉末状碎裂岩,微观上确定了断层带内碎裂作用导致的颗粒粒度降低与颗粒的定向排列是孔渗降低的主要原因,断层带渗透率小于10 mD,较母岩降低2~3个数量级.随着断层有效正应力或断层滑动位移增加,断层带碎裂程度增大且粒径和孔径减小,断层带厚度增大,孔隙度和渗透率逐渐减小.这一结果可为小位移断层侧向封闭能力与油气勘探领域的研究奠定理论基础.

关键词：高孔隙砂岩环形剪切变形机制碎裂作用断层带结构渗透性油气地质

高孔隙性砂岩内变形带特征及对流体流动的影响——以柴达木盆地西缘油砂山背斜为例

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石油学报 2018年第5期39卷 554-563页

作者：王海学刘志达沙威付晓飞孙永河赵政权卢明旭吴桐东北石油大学地球科学学院CNPC断裂控藏研究室东北石油大学非常规油气成藏与开发省部共建国家重点实验室培育基地中国石油青海油田公司勘探开发研究院中国石油华北油田公司第五采油厂大庆油田有限责任公司第四采油厂

传统观点认为岩石受力变形发生破裂作用形成裂缝,对流体流动起到输导作用。实际上,高孔隙性岩石受力变形,发生颗粒的旋转、滚动、重排和(或)破碎,应变集中形成与裂缝特征截然不同的变形带,降低了储层的孔隙度和渗透率,影响流体的流动。... 详细信息

传统观点认为岩石受力变形发生破裂作用形成裂缝,对流体流动起到输导作用。实际上,高孔隙性岩石受力变形,发生颗粒的旋转、滚动、重排和(或)破碎,应变集中形成与裂缝特征截然不同的变形带,降低了储层的孔隙度和渗透率,影响流体的流动。基于野外观察描述和室内分析测试资料,以柴达木盆地西缘油砂山背斜下油砂山组地层为研究对象,从变形带形成机制出发,系统描述了高孔隙性砂岩中变形带的宏观、微观特征,剖析了变形带和未变形母岩的物性特征,明确了变形带形成时期和油气成藏期的耦合关系,探讨了变形带对流体流动的影响。研究结果表明:油砂山背斜带转折端处下油砂山组高孔隙性砂岩受力变形发生了碎裂作用,形成了典型的碎裂型变形带。碎裂型变形带的颜色发白,比母岩浅;呈正风化地形特征,以'肋状'凸出的形态发育;极少单条发育,多呈'簇状'等组合特征发育。微观上,碎裂型变形带表现为颗粒发生旋转、滚动,沿着颗粒接触边界摩擦导致颗粒破碎,颗粒尺寸明显减小、分选变差,带内颜色相对变深和孔隙坍塌、孔隙空间明显降低的特征。与母岩相比,变形带的孔隙度平均降低约17.4%。应用母岩与变形带渗透率比值与流体流动效率的定量图版分析,当变形带渗透率较母岩降低3个数量级以上时,对流体流动起到阻碍作用,油砂山背斜带变形带渗透率降低1~2个数量级,对流体流动基本无明显阻滞作用。

关键词：高孔隙性砂岩变形带碎裂作用油砂山背斜柴达木盆地

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坚硬煤层水力致裂机理及应用研究

坚硬煤层水力致裂机理及应用研究

作者：李鑫西安科技大学

学位级别：硕士

“高产高效,绿色安全”是煤炭企业的追求目标。西部大煤田的开发以及采煤深度的递增,所发现的坚硬煤层也越来越多,而开采坚硬煤层存在截齿消耗大、割煤效率低、块煤含量低、煤尘浓度大等问题,严重制约着煤炭企业的高产高效与生产安全。... 详细信息

“高产高效,绿色安全”是煤炭企业的追求目标。西部大煤田的开发以及采煤深度的递增,所发现的坚硬煤层也越来越多,而开采坚硬煤层存在截齿消耗大、割煤效率低、块煤含量低、煤尘浓度大等问题,严重制约着煤炭企业的高产高效与生产安全。基于此,本文利用水力致裂技术预先对坚硬煤层块裂改造,通过发挥支承压力的碎裂作用实现坚硬煤层的弱化。(1)对煤岩体水力裂缝的开裂及扩展行为进行分析。基于弹性力学孔口围岩应力解,得出完整孔壁的开裂压力及方向,利用复变函数保角变换,将圆形孔边对称裂纹映射在数学平面的单位圆内部,以远场地应力及内部水压为边界条件,得出了裂纹尖端应力强度因子表达式。采用断裂力学K判据,推导裂缝尖端扩展压力。结合流体力学Navier-Stokes方程导出水在裂缝内的压降方程,推导了孔底水压力与起裂长度之间的关系表达式;(2)水力裂缝在坚硬煤层中的开裂及扩展行为,是水力裂缝改造坚硬煤层的前提条件。采用定向切槽只是降低起裂压力、控制开裂方向的一项措施,旨在对坚硬煤层的块裂改造。水在坚硬煤层钻孔及裂缝面边界上的渗透过程,只起到辅助软化作用。而经过块裂改造和渗透软化的煤层,为发挥支承压力的碎裂作用创造了条件。基于抗压强度的尺寸效应和宽高比,得出了发生碎裂作用的水力钻孔间距公式;(3)随着采面的推进,支承压力的遍历促使坚硬煤层碎裂。弱化后的坚硬煤层,削弱了截齿与煤体的研磨作用,实现坚硬煤层快速回采的同时,对提高块煤率、降低截齿消耗、降低煤尘浓度均起到一定的作用。以柠条塔煤矿南翼2-2煤S1201综采工作面为背景,设计了水力致裂施工方案。

关键词：坚硬煤层水力致裂块裂作用碎裂作用尺寸效应

圣加布里尔断层的碎裂岩:圣安德烈斯断层深地壳层的变形表现

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地震地质译丛

地震地质译丛 1984年第3期 34-41页

作者： J. L. Anderson 史兰斌何永年

沿着南加州圣安德烈斯断层现在的迹线,出露的主要碎裂岩是由花岗质和其他晶质岩石变化而来的未固结的断层泥。这种断层内的物质基本上是一种岩粉,其矿物组合等于与断层平行排列的原岩的碎粉。Brace(1972)等的实验研究强调了断层内物质(... 详细信息

沿着南加州圣安德烈斯断层现在的迹线,出露的主要碎裂岩是由花岗质和其他晶质岩石变化而来的未固结的断层泥。这种断层内的物质基本上是一种岩粉,其矿物组合等于与断层平行排列的原岩的碎粉。Brace(1972)等的实验研究强调了断层内物质(特别是断层泥)在控制岩石的破坏特征方面的作用是随着矿物的性质、温度和围压条件而变化的。但是由于

关键词：碎裂岩微角砾岩动力变质岩断层地质构造圣安德烈斯断层系长石架状硅酸盐矿物断层泥碎裂作用断层带断裂带云母层状硅酸盐矿物浊沸石矿物成分矿物成份里尔加布壳层棱柱层

滑线场和碎裂流学说评述——中国大地构造研究中的一个新观点

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