油区构造分析的基础知识

《油区构造分析的基础知识》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、课程名称：油区构造解析课程编号：S011024学时：32课时任课教师：漆家福所在系（部）：资源与信息学院开课教研室：地球科学系该课程是构造地质学专业硕士研究生的一门学位课程，也是地学其他专业硕士研究生的重要基础课之一。课程的目的是培养学生用现代构造地质学的新观念、用构造解析的思路和方法分析油区构造变形特征和形成演化过程的基本能力。课程包括油区岩层在不同边界条件下的构造变形族系、构造样式特征、油气圈闭特征等多方面内容。要求学生系统学习了大学本科地质类专业的构造地质学、固体力学等课程。《油区构造解析》课程简介课程名称油区构造解析课程英文名称Str

2、ucturalAnalysisofPetroleumProvince所用教材名称油区构造解析（漆家福编著，2001，内部印刷，2004年修改版）教材出版单位参考教材：StructuralStylesinPetroleumExploration(J.D.Lowell)课程类别学位课√选修课√总学时数32学时其中：讲课28学时；自学（练习）4学时；实验0学时；其它0学时1、油区构造解析的基础知识4学时2、水平伸展构造6学时3、水平收缩构造6学时4、走滑构造4学时5、底辟构造4学时6、反转构造4学时自学（练习）4学时课程考试（不占学时）主要内容第一

3、章油区构造解析的基础知识应力—应变的基本概念岩层变形的基本概念构造变形场的基本概念“构造确认”的基本原则地震剖面构造解释的基本程序第一节应力—应变的基本概念力与应力应力莫尔圆应力场位移应变位移与应变的关系力与应力力是具有质量的物体发生加速运动的能力，在物理学上力（F）表示为质量（M）和加速度（a）的乘积：F＝M×a应力是指物体内部截面上的单位面积受力，是力分布在物体内部的效应。σT＝F∕S力和应力都是矢量，可以分解。物体内部任意截面上的应力都可以分解为分别与该截面法线方向和切线方向一致的两个应力分量，即正应力（σ）和剪应力（τ）。物体内部一点

4、的应力状态是过该点的所有方向的截面上的应力总体特征。物体内部一点的应力状态可以包含该点的单元体积表面3对相互垂直的截面上的应力分量表示。在三维直角坐标系中，一点的应力状态用9个应力分量表示：其中：τxz=-τzxτxy=-τyxτyz=-τzy主应力面上的应力方程垂直σ2的截面“n”上的正应力σn和剪应力τn分别为：σn＝（σ1＋σ3）sin2θ（注：讲义第2页公式有误）τn＝（σ1－σ3）sinθcosθ上述两式相加得到：〔σn—（σ1+σ3）∕2〕2＋τn2=〔（σ1-σ3）∕2〕2只有正应力作用，剪应力为零的平面称为主应力面，该平面上的

5、正应力称为主应力应力莫尔圆与主应力平面垂直的任意截面上的应力方程是一个圆的方程，称为“应力莫尔圆”（Mohr’scircle）。应力的基本性质与特殊应力状态截面法线方向与主应力方向夹角为45°的截面上的剪应力最大两个互相垂直的截面上的剪应力大小相等、方向相反应力的基本性质与特殊应力状态水下一点的静水压力或地壳中一点的静岩压力（即上覆岩石的压力）在σ—τ坐标系中位于σ轴上的一点；同理，孔隙流体压力也是位于σ轴上的一点应力的基本性质与特殊应力状态应力莫尔圆的圆心与坐标系原点一致时，最大主应力与最小主应力大小相等、方向相反，且主应力值与其45°方向

6、的截面上的剪应力值相等，这种应力状态为纯剪切应力状态应力的基本性质与特殊应力状态应力场研究区域内部不同位置的应力状态的总体特征可以用“应力场”（stressfield）来表示。一个区域的应力场特征与该区域的边界条件（包括边界力、应力或位移等）、内部结构条件（包括岩层力学性质、几何形态等）等有关。即使边界条件基本不变，在应力场作用下岩层会发生变形，形成地质构造。而随着地质构造的演化，岩层内部的结构条件也发生了变化，相应的应力场特征也会发生变化。位移物体从原始位置经过一段时间后达到新的位置，这种起止位置的差异称为位移（displacement），

7、而位移的过程称为运动（motion）。位移：指岩层发生的刚体位移，包括两种方式，直移（translation）和旋转（rotation）直移是指岩层沿某个方向发生整体位移使其改变其原始位置而没有改变其原始产状旋转是指岩层绕某个轴线发生整体转动使其位置和产状都发生改变。应变应变（strain）可以分为体积应变、长度应变和角度应变，分别指单位体积的体积变化、单位长度的长度变化和单位角度的角度变化，分别称为体应变、线应变和角应变。线应变其中l0是岩层的原始长度，l1是岩层发生变形后的长度。e为正值时表示伸展应变，e为负值时表示收缩应变。用β表示伸展

8、系数β＞1时表示伸展变形，β＜1时表示收缩变形角应变角应变也称为剪应变（shearstrain）其中ψ表示原始相互垂直的两条直线变形后所增大或减小的角度应变椭圆一个