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古构造应力场第一章

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雪峰山构造带古构造应力场

雪峰山构造带古构造应力场
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构造地质学(山东联盟-中国石油大学(华东))智慧树知到答案章节测试2023年

构造地质学(山东联盟-中国石油大学(华东))智慧树知到答案章节测试2023年

第一章测试1.构造地质学的研究对象是A:地质构造B:褶皱C:断层D:节理答案:A2.造山带属于A: 全球构造B: 大型构造C: 中型构造D: 小型构造答案:B3.大型建筑的施工是工程问题，与构造无关。

A:错B:对答案:A4.构造地质学研究以时间为线索地质构造的A: 运动学B: 古环境C: 几何学D: 动力学答案:ACD5.构造地质学的研究方法包括_____等。

A:磁力勘探B:遥感技术C:重力勘探D:地震勘探E:野外地质调查F:GPS技术答案:ABCDEF第二章测试1.视倾斜线与其在水平面上的投影线间的夹角称（）A:倾角B:倾伏角C:视倾角D:侧伏角答案:C2.直立岩层在地质图上的地质界线表现为（）A:与地层等高线平行B:封闭曲线C:直线状D:不确定答案:C3.岩层产状和厚度不变,若坡向与倾向相同,当坡角越接近傾角时,则露头宽度（）A:越大B:不确定C:无变化D:越小答案:A4.两套地层间接触关系反映的构造演化过程为.下降沉积——褶皱、岩浆侵入并遭受剥蚀——再下降沉积,其接触关系为（）A:角度不整合B:平行不整合C:假整合D:整合答案:A5.下列选项中不足以说明不整合存在的是（）A:轻微褶皱B:古风化壳C:强烈地震D:底砾岩答案:A6.野外测量某一单斜岩层走向为330°，倾向北东，倾角45°，其产状用方位角表示法表示为（）A:N60°E<40°SE>B:SE35°/70°NEC:N30°W/25°SWD:60°∠45°答案:D7.在垂直单斜岩层走向的剖面上岩层视倾角（）真倾角。

A:等于B:不确定C:小于D:大于答案:A第三章测试1.物体中过一点正交截面上（）个分量决定一点应力状态A:18B:9C:6答案:C2.在进行点应力状态表征时，一般选取一个体积趋于零的A:长方体B:八面体C:立方体D:十面体答案:C3.截面上，正应力随着（）的变化而变化，对其求导可得到应力极值A:合应力B:截面法线方向C:截面法线与Ｘ轴的夹角D:剪应力答案:C4.通常，规定立方体六个面上受到的三对正应力大小顺序是？A:σ2>σ1>σ3B:σ2>σ3>σ1C:σ１>σ２>σ３D:σ3>σ２>σ1答案:C5.以主应力矢量σ1、σ2与σ3为半径所作的一个椭球体，用来代表作用于该点的应力状态。

构造应力场解析1

构造应力场解析1

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矿物可作为温度计、压力计，进而反演矿物变形时的物理环境。 它主要是利用物理化学中的自由能判据进行分析。当新生矿物的克 分子体积比原始矿物的克分子体积小时，增加压力就有利于新生矿 物的形成。这说明，在高压下，新生矿物比原始矿物更稳定。因此， 根据矿物相可以判定压力水平。同理，有的矿物在化学变化中要放 热形成新矿物，有的则需吸热而形成新矿物。因为从热力学出发可 以分析，一些矿物在高温下稳定，另一些则在低温下稳定。这就可以 根据矿物相判定其温度水平。目前，研究较多的矿物温度计、压力计 有长石、辉石、石英、角闪石，云母、石榴石、方解石，白云母等。
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构造应力场

构造应力场

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圆孔周围任意点的切向应力与径向应力之和为 2倍的原岩应力，即 r 2H
Λ ＝1
λ ＝1时圆孔周围应力分布
14
“孔”周围的应力分布
2、有压圆孔
当孔内有液体（或巷内支护）时，液体（或支护物）对孔壁产生附加应力。 此时，围岩将受孔内应力影响进行应力的重新分布。根据弹性厚壁筒理论得：
•
矿山压力与岩层控制是研究矿山岩体力学现象的机理、控制理论，以及控制 所采用的人工构筑物的学科，属于岩石力学的分支，是矿山采掘工程的基础 学科。
概述
分类
概述
学习矿压的意义
矿山压力及其岩层控制是岩石力学在矿山上的应用学科，有人称之为矿山岩 石力学。它既是采矿工程最主要专业课之一，也是矿井开采方法课程的理论基础 课。在采矿中作用如下：
在原岩应力场弹性变形能包括体变弹性能、形变弹性能两种，由前苏联阿维 尔申计算为
体变弹性能
形变弹性能
(1 2 )(1 ) 2 2 2 Uv H 2 6 E (1 ) (1 )(1 2 ) 2 2 2 常由于塑性变形被吸收 Uf H 2 或转化，而消失。 3E (1 )
顶板：位于煤层以上一定范围内的岩层称为煤层顶板。根据煤层上方顶板对 回采工作面的影响程度和方式，把顶板进行再划分，即直接顶、伪顶和老顶。 伪顶：直接位于煤层之上，大多数情况下随采随冒的岩层。通常为厚度小于 0.3～0.5米的炭质页岩或其它松软脆弱岩层，一般允许悬露面积和时间在10平方 米和20分钟以下，很难在工作面维护住，而形成煤中矸石。在矿压上，伪顶主要 影响采场支架选型和采场安全。 直接顶：直接位于煤层或伪顶之上，通常随放顶而垮落的岩层。一般为一层 或几层岩性相近的岩层组成，常见岩性有页岩和砂页岩等。一般来说，直接顶裂 隙发育强度低，与前后方难以形成力的传递，从而形成静载荷作用于支架。然而 ，直接顶是采场直接维护的对象，其稳定状况，直接影响着矿工安全和正常生产 ，为此是矿压研究主要内容之一。 老顶（基本顶）： 位于直接顶（有时直接位于煤层）之上厚而坚硬，一般不 随放顶而冒落的岩层。常见岩性有砂岩、砾岩、石灰岩、坚硬的砂页岩等，一般 厚度大于2米，岩石的单向抗压强度Rc>60～80MPa，节理裂隙不发育，节理间距 和分层厚度均大于1m，其运动常给采场带来严重的矿压显现。一般认为，该岩层 内可以形成结构层，上方岩层重量可通过该层把力传递到工作面的前方煤壁和后 方煤柱或采空区。老顶的结构分析和运动规律是矿压研究主要内容。

第1章构造应力场

第1章构造应力场
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二、应力场的主要研究内容
应力场的定时、定向和定量 定时：分期、存在的时代 定向：三个主应力方向 定量：三个主应力大小
应力场的分布规律与地应力剖面 应力场在油气勘探和找矿中的应用 地应力在油气田开发和地质工程中的应用
3．1994-1997年开展《地应力测量技术及其在油田 勘探开发中的应用》全国性攻关研究：
（1）多种地应力测量、计算、模拟、解释技术方 法（地震局、地质力学所、北大）；
（2）储层裂缝延伸方位、密度测量技术与方法 （石油大学）；
（3）地应力场演化与油气运移、聚集（石油大学、 地震局、地质力学所）；
（4）地应力与油田开发（辽河、北京院、廊坊分 院、石油大学、大庆石油学院、胜利）。
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一、应力场的基本概念 二、应力场的主要研究内容 三、应力场的主要研究方法 四、应力场的研究现状与主要进展 五、应力场的研究意义 六、储层裂缝的相关概念 七、储层裂缝研究的内容与方法 八、储层裂缝的研究意义
提出了运用节理、断层和褶轴等构造变形形迹， 恢复构造应力场的地质方法。
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3．70年代为显微分析大发展阶段：
70年代，随着显微测试技术的发展，提出了许多 构造应力场研究的显微技术方法，使构造应力场的 研究逐渐深入半定量阶段。
2．差应力值从构造活动强烈的板块边缘向内部明 显减弱。
3．现今地应力的主应力为压应力，一个主应力基本 垂直，另外两个主应力基本水平。
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区构造特征及构造应力场、应变场分析

区构造特征及构造应力场、应变场分析
根据矿区断层产状、断裂带构造角砾岩、透镜体（ＡＢ）面产状、断面上下盘派生小构造（牵 引捆曲轴面产状、分支裂踪力学性质和产状、劈理产状）和断面上攘痕产状及相互切割情况等， 通过赤平投影分析．证明区内先后经历了蜊向（继承性两次）、Ｎｗ一辄向、ＮＥ—ｓｗ向和近 Ｅｗ向挤压（表３）。
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向展布，向外围逐渐降低。渌钟璜一带应变能剐僖低。
常区相对比较分傲（图３）。
从矿区成矿期量大剪应力等值线图（图３ｂ）看，风置山处于较高值区，渌钟顶地区偏低，凤 量山到渌钟硬之间为低值区。而矿区外围，特别是东北部最大剪应力值很高。Ｅ、Ｂ断层附近
量大剪应力值较高，异常等值线基本上与断层走向平行，显示成矿期ＦＩ、Ｆ．断层带扭性特征。
矿区ＦＩ、Ｆ‘断层晨布范围内成矿期处于高应变能区域（图３ｃ），应变能等值线呈线状Ｅｗ
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《构造地质学》课程笔记

《构造地质学》课程笔记第一章绪论一、构造地质学的内涵和构造规模1. 构造地质学定义：构造地质学是地球科学的一个分支，它专注于研究地球岩石圈的结构、构造、形成过程、演化历史以及控制这些过程的动力学机制。

它涉及从微观到宏观尺度的地质现象，包括地层、岩体、断裂、褶皱等。

2. 研究内容详述：（1）地质体的形态、产状、规模和组合特征：研究不同类型地质体的外部形态、空间排列、大小和相互之间的组合关系，如断层、褶皱、节理等。

（2）地质体的形成、演化和改造过程：探讨地质体从形成到改造的整个地质历史过程，包括构造运动、岩浆活动、变质作用等。

（3）地质体之间的相互关系及其在地球动力学过程中的作用：分析地质体之间的相互作用，以及它们在板块构造、地壳运动等地球动力学过程中的角色。

3. 构造规模划分详述：（1）大型构造：涉及整个板块或大陆规模的构造，如板块边界、地槽-地台、造山带等。

（2）中型构造：介于大型和小型构造之间，如区域性的褶皱带、断裂带、火山带等。

（3）小型构造：在更小的尺度上，如单个褶皱、断层、节理、面理等。

二、地质构造的类型和关系1. 地质构造类型详述：（1）原生构造：在岩石形成过程中直接形成的构造，如层理、波痕、泥裂等沉积构造。

（2）次生构造：岩石形成后，在后期地质作用下形成的构造，如褶皱、断层、节理等。

（3）复合构造：原生构造和次生构造相互叠加、改造形成的复杂构造，如叠加褶皱、复合断层等。

2. 地质构造之间的关系详述：（1）成因关系：不同构造之间的成因联系，如断层活动可能导致褶皱的形成。

（2）时间关系：不同构造形成的时间顺序，如先形成断层，后形成褶皱。

（3）空间关系：不同构造在空间上的分布和排列方式，如断层与褶皱的相互切割关系。

三、构造分析的基本方法1. 地质观察详述：（1）观察地质体的形态、产状、规模、组合特征：通过野外实地观察，记录地质体的各种特征。

（2）使用地质罗盘、GPS等工具进行精确测量：测量地质体的产状、方位等参数。

《油气成藏机理》第一章 油气成藏过程分析概论

体积的优质烃源岩
流体输导体系建立
¾ 输导格架：沉积盆地中可作为流体运移通道的地质体的三 维几何形态、内外部构成、流体行为及其与封闭层的关系
¾ 流体输导体系的作用与主要介质构成
(二) 内容、方法与技术
2. 研究要点
输导体间流体汇聚面积的分配
(二) 内容、方法与技术
2. 研究要点
烃类在输导体中的运移方式
古热流史图、古地温史图及成 熟史、 生烃强 度平面等值线图，生烃量史直方图
热史研究是成油母质生烃研究的先导与前提，并为后续生、排、 聚烃量的模拟计算提供必要的地质参数，其主要功能是重建含 油气盆地的古热流史和古温度史；烃类生成是油气运移、聚集 及成藏的物质基础。
(二) 内容、方法与技术
排烃模拟系统结构
Thomas Hantschel, Armin Kauerauf, Heike Broichhausen, Robert Tscherny November 2004
©IES Integrated Exploration Systems Ritterstr. 23, 52072 Aachen, Germany
镜煤反射率资料、地质分析法
地层剥蚀恢复 构造沉降分析 构造沉降模式、地球物理参数
地层单元厚度、埋深和沉积速率，构造沉 单井地史图，地质横剖面发育史图，地层埋深 降量和沉降速率，地层孔隙度 平面时间序列图，沉积速率和沉降速率图
精细的地史模拟是整个油气地质动力学系统的基础， 盆地的原始沉积与构造特征制约着油气的生成、运移 和聚集过程。地史模拟的主要功能是重建含油气盆地 的沉积史和构造史。
模型：油气成藏动力学研究的基础 9 盆地模型：沉积体、构造体、烃源体、输导体、温度场、压力
场及应力场 9 油气运聚控制模型：油气生成动力学、烃类初次运移动力学和 烃类二次运移动力学

地质学院《古构造应力场研究方法》课件


5. 用显微构造确定主应力方位
（2）石英变形纹推导主应力方位 石英变形纹一般是粒内塑性流动的产物，
多形成于具高分解剪应力的面上．石英变形纹 作为一种显微构造多与消光带或扭折带伴生，
在同一颗粒中可出现疏、密两部分，其相应的
光轴分别为 C1 及 C2 （图）
关于石英变形纹的研究
变形纹也称变形叶理，它是一组薄层或透镜 体，其厚度约为0.5-2微米。这些薄层或透镜 体的光性方位和折光率与主晶稍有不同，因而 在单偏光及正交偏光下都可以分辩，它们在颗 粒中成组出现且不穿过颗粒的边界，是颗粒内 部的变形产物。
切面上的赤平投影
３．方法评述
无疑，定量分析开辟了构造研究新途径！ 但是，必须注意： （１）相互对比印证 （２）结合条件，选择合适的计算公式 （３）可能的话，进行方法的校正工作 （４）样品的代表性 要考虑多期变形的影响和叠加．如：碳酸盐 岩的塑性变形——后期恢复，等．
构造运动问题
其变形纹面及其法线、 光轴（ C1 、C2 ）
与主应力（σ1 ）位于同一平面，且 C1 →C2 代表变形过程中光轴朝着主压应力方 向偏转．利用这种几何关系，就可以确定 和推导出其形成时的主应力方位．
具体作法：
①在旋转台上测量一定数量具有不同方位变形纹的 石英颗粒中C1(光轴)、C2 和变形纹面的产状； ② 按C1 →C2 法或箭头法进行赤平投影，即可求出 σ1 和σ3的方位．再根据σ1、σ3与σ2的几何关系 ， 求出σ2的方位。
伯格斯矢量； ρ—位错密度大小。
未变形石英位错 10的(3次方)／ ㎝2 强变形石英位错密度 10的(12次方)／ ㎝2
说明了晶体的位错密度与差异应力的平方成 正比。
这样就可利用TEM或SEM拍摄出变形岩石中某 种矿物晶体内的位错构造的照片，统计出ρ的 大小，套入公式计算即得。

第三章 构造力学分析基础 第一节 构造的研究中应力分析基础

质相同，大小不同, 即 s1>s2>s3时, 可以取三个主 应力的矢量为半径, 作一个 椭球体, 该椭球体代表作用 于该点的全应力状态, 称为 应力椭球体，其中： 长轴代表最大主应力s1， 短轴代表最小主应力s3, 中间轴代表中间主应力s2。
应力椭圆:
沿椭球体三个主应 力平面切割椭球体, 可得 三个椭圆, 叫应力椭圆, 每一个应力椭圆中有两 个主应力, 代表二维应力 状态. 这三个应力椭圆 分别为: s1与s2椭圆、s1 与s3椭圆、s2与s3椭圆
第三章 构造力学分析基础 第一节 构造的研究中应力 分析基础
线理的倾伏向和倾伏角（r)
侧伏向与侧伏角（ ）
层理及其识别
层理的识别标志 ▪ 成分：砂与泥，石灰岩与砾岩，夹层等； ▪ 结构：粒度变化 ▪ 颜色：灰色、红色等 ▪ 层面原生构造：波痕、印模、泥裂等。
根据交错层理“顶截底切”确定岩层顶
4. 应力集中:
当物体内部有孔洞, 缺口或裂隙存在时, 就会在这些地方产生局部的应力集 中. 地壳中的岩石中有上述的现象时, 也会产生应力集中, 应力集中会影响构造应 力场中的应力分布状态.
地球的演化经历了漫长的历史, 一个地区发生过多期次的构造运动和构造 变形, 在早期构造变形的部位, 尤其是在断裂的端点, 拐折点, 分枝点以及两条或两 条以上的断裂的交汇处, 都是后期构造应力场的应力集中部位
（6） 已知应力摩尔圆圆周上的一个点, 找出该点在单元体中的对应截面
t
P ( s, t )
s2
2θ s1
0
s
从单元体可以看出 ：
1）当在θ=0°截面时, 对应的应力摩尔圆圆周上的A点,此时,
s =s1 ， s =smax, , t=0 , 即在此截面上有最大主应力而无剪应力.
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能够利用的构造形变可称为具有应力 感的构造，要研究其形成时的应力状态以 及利用其空间产状来反推主应力方向。 要完整地研究构造应力场的演化史， 还必须把构造形变（改造）与岩相古地理 （建造）结合起来进行研究。 构造应力场的模拟研究方法包括各种 物理模拟与数学模拟。 应力方向和应力场强度的表示方法 构造应力场的研究意义
第一章
绪
论
构造研究的三个阶段： ⒈几何学，即形态学，是构造研究的 基础。 ⒉运动学，研究物质运动规律，如位 移方向、位移量等。 ⒊动力学，探索构造形变与应力状态 之间的关系，是构造应力场研究的主要内 容。
直立褶皱
斜歪褶皱
倒转褶皱 平卧褶皱
根据轴面和两翼产状划分的褶皱类型
一、构造应力场的概念
应力(σ )是作用在物体内任意截面的 单位面积(dF)上的内力(dP)。 σ x、σ y、σ z为正应力分量；τ xy 、 τ yz、τ xz为剪应力分量。 当剪应力分量等于零时，三个正应力 分量就称为主应力分量。 用 σ ３、σ ２和 σ １分别表示最大、中 间和最小主压应力轴。
图1-1
用截面法求内力示意图
图1-2
单元微分体各截面应力分量示意图
图1-3主应力示意图应力法定计量单位为Pa或MPa。 1MPa(兆帕斯卡)=106Pa(帕斯卡) =10bar(巴)≈10atm(大气压) ≈10kg/cm2 表述应力状态的常用术语：三向应
力、二向应力、单向应力；普通应力、 轴向应力、静岩应力。
地应力是地球内部应力的统称。 动态的地应力是指作短周期变化的应 力,如地震波引起应力波动,还有引潮力、 极移、短期自转速率变化等引起的应力变 动。它们积累不起来，对于构造运动可能 有触发作用，但不足以推动构造运动。 静态的地应力是指由重力和长期构造 运动所造成的应力。 本书只讨论静态应力。
构造应力是指在地应力中偏离静岩 应力状态的部分，或者说是在静岩应力 状态之上所附加的一种应力状态。 构造应力的存在与大小常用差应力 来表示。 构造应力场是在一个空间范围内构 造应力的分布。 构造应力场是决定构造形变空间分 布规律的关键。
二、研究内容与方法
在确定各地点应力状态（方向、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。
定时：着重研究各地质时期构造 形变的先后顺序，结合古生物化石与 同位素年龄资料，以确定各构造应力 状态的不同形成年代。 定向：用构造形变确定构造应力 方位。 定量：半定量地估算古构造应力 大小。