煤田构造应力场研究综述.ppt

,煤田构造应力场研究综述,,目录,CONTENTS,构造应力场是什么？,煤田构造应力场是什么？,如何研究？,研究方法,研究内容,1构造应力场,构造应力场是指一定地质历史时期，岩石圈某一空间范围内构造应力的分布状态。它包括应力的方向、大小和性质3个基本要素。按时期划分，构造应力场可划分为古构造应力场、新构造应力场和现代构造应力场。,2煤田构造应力场,煤田构造应力场是指古构造应力场，主要是印支一燕山运动产生的构造应力场，它们对我国大部分煤田构造格局和构造样式起着决定性作用。按作用范围，可将构造应力场划分为局部构造应力场、区域构造应力场和全球构造应力场。依据构造应力的性质，还可划分为挤压体制构造应力场和伸展体制构造应力场。,3煤田构造应力场研究的形变标志物,构造应力场分析是构造地质研究的重要内容，利用变形痕迹反推变形的应力状态是构造应力场分析的基础工作。地壳中的各种构造现象都是构造应力作用的产物，因此，在理论上，各种类型和各种尺度的构造形迹都可以作为恢复古构造应力场的依据。,3煤田构造应力场研究的形变标志物,,3煤田构造应力场研究的形变标志物,3.1镜质组反射率及各向异性,对煤自身的研究应是煤田构造应力场研究的重要内容。煤作为对温度和压力十分敏感的特殊岩石，必然会保留地质历史进程中各种应力作用的痕迹，这不仅表现为煤的碎裂，流变等物理变形，而且还反映在更深层次，即由物理化学变化和结构变化所造成的反射率各向异性。煤镜质组反射率各向异性是煤化过程中应力作用的结果，可以作为一种变形组构要素，用于构造应力场分析。,3.2共扼剪节理在煤田构造应力场分析中的应用,共扼剪节理是煤田中数量大、分布广的一种小型构造。由于共扼剪节理与主应力轴之间有着较为确定的配置关系，因此可利用其来恢复局部或区域构造应力场。大多数地质学家认为，在地壳浅部脆性或脆一韧性变形域中共扼剪裂角小于45°，且2组初始共扼剪节理而所夹锐角指向最大主压应力轴，钝角指向最小主压应力轴，两组节理而的交线平行于中间主应力轴。根据这种配置关系，便可大致恢复古构造应力场。,3.3充填脉与煤田构造应力场研究,构造裂隙经矿化溶液灌满结晶形成充填脉，煤田内常见的是方解石脉，其次是石英脉。充填脉作为愈合的破裂构造，受后期构造应力的影响相对较小，可以较好地保存初始构造应力场的特征。其中的方解石初始雁行张裂脉是构造应力场分析最理想的形变标志物。,3.3充填脉与煤田构造应力场研究,充填脉按照几何学分类： (1)雁行脉，最常见的充填脉形式，以单列脉或双列脉形式产出 (2)侧列脉 (3)直线脉 (4)锯齿脉,3.3充填脉与煤田构造应力场研究,3.3充填脉与煤田构造应力场研究,充填脉按照成因分类： （1）张裂脉 （2）剪切脉 （3）复合脉,3.3充填脉与煤田构造应力场研究,雁列脉是一组呈雁行斜列的节理被矿脉或岩脉充填而成的脉列。它可以出砌在名种岩石中.尤以碳酸岩中最为发育，是煤田中另一类广为发育的小型构造。 平行雁列脉是区域构造应力作用下形成的一种融雁列脉，其单脉走向平行于区域最大主压应力轴，垂直于最小主压应力轴，单脉与中轴而的交线平行于中间主应力轴。岩石力学试验表明，岩石受压破裂前沿最大剪切而出现强应变带，带发育雁行排列的微张裂隙，它们与最大主应力轴平行或近于平行，组成平行型雁行张裂隙。,3.4小褶曲在煤田构造应力场研究中的作用,大多数煤田构造属于浅层次的脆性或脆韧性变形域，但是在煤田内的局部区段，煤系地层组合的局部层位，以及构造发展过程中的局部时限内，可以发生一定程度的韧性变形，褶曲就是最常见的表现形式。 根据应力作用方式与褶曲形成的关系，一般分出四种褶曲作用:纵弯褶曲作用、横弯褶曲作用、滑(剪切)褶曲作用和柔流褶曲作用。其中柔流褶曲作用是煤层流变的主要方式之一，与应力作用的关系十分复杂。,3.5小断层与主应力轴的关系,断距在数十厘米至数米的小断层，是煤矿中最常见的断裂构造。就其构造变形而言，在绝大多数矿井中，这类小断层属浅层脆性变形域。它们与3个主应力轴之间的配置关系，一般为最大主压应力轴平行于两断层之间锐夹角等分线，最小主压应力轴平行于两断层之间钝夹角等分线，中间主压应力轴平行于两断层而的交线。,3.6构造缝合线与主应力轴的关系,缝合线构造是沉积岩区常见的一种小型构造，尤其是在碳酸盐岩中极为发育。它对应于形态不规则的溶蚀而，是压溶作用的产物。,3.6构造缝合线与主应力轴的关系,根据缝合线与岩层而的交切关系，分为以下2类: 一是与岩层而垂直或斜交的缝合线，其峰端方向指示最大主压应力轴的方向。因此，结合其旁侧裂隙构造或断层构造，可以确定其所在部位的应力状态; 二是与岩层而平行的缝合线，这种缝合线是伸展作用的标志，常常与正断层共生。因此结合邻近的正断层，可以确定伸展构造应力场中的主应力轴方向。,4煤田构造应力场研究的方法以及内容,曹代勇在长期科研教学实践基础上，针对我国煤田构造发育特点，制定了以当代构造地质理论为指导、以构造控煤研究为核心、以计算机技术为主要工具，区域构造与井田构造研究相结合、深部构造与浅部构造研究相结合、宏观构造与微观构造研究相结合、定性分析与定量评价相结合、形态研究与成因研究相结合、开展地质构造的综合研究。,4煤田构造应力场研究的方法以及内容,1992年王桂梁从技术手段、研究内容、工作目的等角度，提出煤田滑脱构造解析流程，其研究内容包括环境背景分析、形态特征分析、盆地拗陷分析、岩浆地热分析、平衡转换分析、系统整体分析、应变应力分析、应力动力分析、发育演化分析和模型数值分析等十个方面。,,研究内容,,4.1研究内容,①查明矿区构造形态及其展布规律。 ②揭示构造成因机制及构造发展演化历史。 ③探讨区域地质背景对井田构造的控制。 ④构造预测和构造评价。,,汇报结束,