滑塌构造变形机理及其影响因素的物理模拟研究

发布时间：2020-10-15 05:42

　　滑塌构造往往是由于古斜坡发生滑塌后形成的,它是自然界中极其重要的一种地质构造。通过对滑塌构造形成机理的研究,可以推断区域古地理环境和古构造活动。近年来对滑塌构造的研究越来越受到重视,但滑塌构造形成的运动学机理及其内部变形依然是研究的空白。本论文采用物理实验的方法来模拟由重力因素诱发的滑塌构造的形成过程;并通过系统地改变滑塌层材料的摩擦属性、边坡坡角和软弱层存在及其几何参数,来研究这些因素对软沉积物滑塌运动学机理及其内部变形的影响。实验结果揭示了滑塌构造的分布规律,即在边坡的背部形成一系列的不同期次的正断层;在滑塌体的前端形成了倒转褶皱、逆断层、鞘褶皱等压缩构造;同时,滑塌体内部存在小型断裂和角砾化以及不同滑塌层的混杂现象。实验结果还显示了,滑塌构造内部变形取决于多种影响因素,比如滑塌层的摩擦属性、滑塌基底的自然属性、软弱层的存在及其几何参数的变化、边坡坡角的大小等。这些因素不仅影响了滑塌构造正断层与压缩构造的分布规律,同时还影响了不同期次断层的滑距及其倾角、滑塌层的滑塌距离及滑塌变形体的体积等。
【学位单位】：中国石油大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：P642.2
【部分图文】：

技术路线图,技术路线,散粒体

图 1.1 技术路线Fig. 1.1 Technical route1.5 主要完成工作量（1）2016 年 9 月至 2017 年 1 月开题论证、资料收集，撰写文献综述；（2）2017 年 2 月至 2017 年 5 月研究散粒体材料颗粒内摩擦角对散粒体边坡滑塌内部构造变形的影响；（3）2017 年 6 月至 2017 年 9 月研究散粒体边坡坡角大小对散粒体边坡滑塌内部构造变形的影响；（4）2017 年 10 月至 2017 年 1 月研究散粒体材料软弱层的厚度和位置对散粒体边坡三维内部变形的影响；（5）2018 年 2 月至 2018 年 4 月归纳总结前期研究成果，编写毕业论文。

坡角,装置原理,砂箱

中国石油大学（北京）硕士学位论文第 2 章物理模拟实验2.1 实验装置实验装置是自行设计制作的两套用于模拟滑塌构造不同坡角的实验装置，一是模拟 90°斜坡（图 2.1a），二是模拟 75°斜坡（图 2.1b）。该装置由两个部分组成，第一部分是用有机玻璃制作的砂箱，有机砂箱长 300 mm ，宽 250 mm，高 200 mm。有机砂箱前门用一块光滑的金属薄片封闭，并且作为提升门。金属薄片顶端连接一根高强度的金属丝，金属丝的另一头与一块金属重物相连。第二部分是用光滑金属板制作的水平支撑平面，长 600 mm，宽 800 mm。两套模型中提升门的倾角分别是 90°和 75°。

示意图,铺砂,坡角,模型

- 8 -照此过程将白色石英砂和彩色石英砂交替平铺在砂箱内。最底层标为 0 层的是厚度为12mm的基底，从下至上标为1-9层的是厚度为16 mm的水平滑塌层（图2.2）。当砂箱中的石英砂铺好之后，采用提升装置竖直向上快速打开提升门（图 2.3a）。提升门的提升速度足够快，不会影响其内部滑塌层的变形（图 2.3b）。于是，边坡在重力下发生滑塌，滑塌体滑落在水平支撑平台上。当边坡滑塌完成后，将模型缓慢浇水，整个过程不会引发滑塌体新的变形。最后沿滑塌体倾向方向间隔 1.5 cm切割剖面，并拍照记录滑塌体内部的不同剖面。图 2.2 (a)坡角为 90°的模型铺砂示意图（b）坡角为 75°的模型铺砂示意图Fig. 2.2 (a) S
【相似文献】

相关期刊论文前10条

1 马超;房浩;韩冰;杜显祥;都月爽;李海镪;李红英;;山西省王莽岭景区大型滑塌构造成因机制[J];矿产勘查;2019年07期

2 王永卓;钟建华;吴孔友;;黄河下游泺口边滩大型环状滑塌构造研究[J];古地理学报;2006年01期

3 宋恩春;王永军;周学年;张建胜;;林南仓矿区滑塌构造分析[J];中州煤炭;2010年02期

4 王野;王训练;张海军;景秀春;孙玄;;贵州独山中泥盆统生物礁中同生滑塌构造及其地质意义[J];现代地质;2014年02期

5 George Spence;Caroll Lopez;Tao He;杨传胜;;北喀斯喀特边缘IODP311航次断面的地震结构、天然气水合物含量和滑塌构造[J];海洋地质动态;2008年11期

6 苏德辰;孙爱萍;郑桂森;吕金波;郭荣涛;;北京西山寒武系滑塌构造的初步研究[J];地质学报;2013年08期

7 炎金才;大西沟-银洞子矿田滑塌构造的发现及其地质意义[J];地质论评;1995年04期

8 舒良树,朱文斌,王博,M.Faure,J.Charvet,D.Cluzel;新疆博格达南缘后碰撞期陆内裂谷和水下滑塌构造[J];岩石学报;2005年01期

9 袁效奇;苏德辰;贺静;孙爱萍;吕洪波;李海兵;乔秀夫;;鄂尔多斯南缘中奥陶统中的滑塌构造及其地震成因[J];地质论评;2014年03期

10 王小俊;邓梓玲;侯来夫;;油气输送管道敷设的滑坡防治措施与应用[J];长江大学学报(自科版);2006年10期

相关硕士学位论文前1条

1 刘寒;滑塌构造变形机理及其影响因素的物理模拟研究[D];中国石油大学(北京);2018年