构造应力场研究综述21

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。
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汇报结束
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。
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。
煤田构造应 力场是什么？
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
• 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
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。
• 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煤田构造应力场研究的形变标志物
变形痕迹
应力状态
各种构造现 象
3煤田构造应力场研究的形变标志物
镜质组反 射率及各 向异性
共扼剪节 理
有效的 形变标 志物
初始雁行 张裂脉
小褶曲
Fra Baidu bibliotek
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
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。
3.5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
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
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。
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
煤田构造应力场研究综述
汇报人：高正 2017.12.27
1
构造应力 场是什么？
2
煤田构造应力 场是什么？ 研究方法
目录 CONTENTS
3
如何研究？
4
5
研究内容
构造应力场 是什么？
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。
研究方法
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
分为挤压体制构造应力场和伸展体制构造应力场。
如何研究
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。