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      走滑斷裂派生裂縫發(fā)育規(guī)律影響因素探討*

      2022-06-23 05:08:52靳加林鄧清海張繼標(biāo)蔣愛萍
      地震研究 2022年3期
      關(guān)鍵詞:應(yīng)力場(chǎng)性質(zhì)寬度

      靳加林,鄧清海,張繼標(biāo),蔣愛萍,萬 方

      (1.山東科技大學(xué) 地球科學(xué)與工程學(xué)院,山東 青島 266590;2.中國(guó)石化石油勘探開發(fā)研究院西北中心,北京 100083)

      0 引言

      近年來,隨著塔里木盆地順北地區(qū)走滑斷控油藏的重大勘探發(fā)現(xiàn)(漆立新,2020),走滑斷裂及其派生裂縫體系成儲(chǔ)的認(rèn)識(shí)受到越來越多的關(guān)注(Caine,1996;Cowrie,Scholz,1992;Choi,2015)。由此引發(fā)了國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)走滑斷裂內(nèi)部結(jié)構(gòu)的探索,研究認(rèn)為走滑斷裂內(nèi)部結(jié)構(gòu)上一般劃分為斷層核以及斷層核周圍所產(chǎn)生的誘導(dǎo)裂縫帶。斷層核的形成經(jīng)歷了復(fù)雜的化學(xué)與力學(xué)過程,在其內(nèi)部聚集了大量的應(yīng)變與位移量。破碎帶位于斷層核兩側(cè)且形變程度較低,由較寬的分支構(gòu)造或次級(jí)構(gòu)造組成,比如裂縫、小斷層等(Odling,2014;Lyakhovsky,1997;陳偉等,2010;吳智平等,2010;萬效國(guó)等,2016)。一般認(rèn)為走滑斷裂內(nèi)部斷層核的滲透率低,誘導(dǎo)裂縫帶滲透率較高,可成為油氣富集的有利部位。但目前對(duì)于不同性質(zhì)、不同規(guī)模、不同組合樣式的走滑斷裂誘導(dǎo)裂縫帶的發(fā)育范圍及影響因素尚不明確,制約了對(duì)于這一類型油氣藏的勘探開發(fā)。

      前人對(duì)于走滑斷裂派生裂縫的發(fā)育規(guī)律開展了一定程度的研究,如童亨茂等(2006)、孫帥和侯貴廷(2020)通過對(duì)野外露頭裂縫進(jìn)行實(shí)測(cè)并結(jié)合室內(nèi)試驗(yàn),認(rèn)為巖層楊氏模量與張裂縫發(fā)育程度呈正相關(guān),即楊氏模量越大、張裂縫發(fā)育程度越高;李樂等(2011)、孟慶峰等(2011)和張慶蓮等(2012)從力學(xué)角度分析構(gòu)造縫的分布規(guī)律,探討了走滑斷裂對(duì)構(gòu)造裂縫的控制因素,并結(jié)合數(shù)值模擬,認(rèn)為走滑斷裂所控制的裂縫密度和距斷裂距離呈負(fù)相關(guān),且隨斷裂垂直距離增大,裂縫面密度呈指數(shù)減少;曾聯(lián)波等(2012)利用測(cè)井成果資料以及力學(xué)實(shí)驗(yàn)分析非均質(zhì)巖層中裂縫發(fā)育的影響因素,認(rèn)為地應(yīng)力分布狀態(tài)是影響裂縫發(fā)育的主控因素,決定了裂縫的發(fā)育方向以及裂縫性質(zhì);張繼標(biāo)等(2018)對(duì)順南地區(qū)走滑斷裂裂縫進(jìn)行了定量預(yù)測(cè),認(rèn)為走滑拉分段派生裂縫發(fā)育范圍大于平移段。

      目前對(duì)走滑斷裂派生裂縫發(fā)育規(guī)律的研究主要通過野外、測(cè)井及數(shù)值模擬等方法,但都存在一定的局限性。野外測(cè)量不能直觀測(cè)量地層內(nèi)部裂縫延伸長(zhǎng)度,且典型露頭選擇存在一定困難,利用測(cè)井資料識(shí)別裂縫范圍有限,而對(duì)走滑斷裂解析普遍依靠的地震資料由于分辨率問題,不能準(zhǔn)確識(shí)別裂縫發(fā)育帶,因此目前對(duì)走滑斷裂派生裂縫的發(fā)育范圍及影響因素的研究還相對(duì)薄弱。鑒于此,本文借助數(shù)值模擬的方法,從控制裂縫發(fā)育的本質(zhì)構(gòu)造應(yīng)力-應(yīng)變出發(fā),通過構(gòu)建不同的地質(zhì)模型,開展不同斷層核寬度、不同性質(zhì)、不同組合樣式斷裂派生裂縫發(fā)育強(qiáng)度及范圍的數(shù)值模擬,探討各種要素對(duì)派生裂縫發(fā)育的影響。

      1 走滑斷裂結(jié)構(gòu)基本特征

      走滑斷裂多發(fā)育于早期的剪切裂縫(節(jié)理),平行于最大主應(yīng)力方向的節(jié)理先于斷層形成,并因節(jié)理間的應(yīng)力作用在局部形成雁列節(jié)理,隨著應(yīng)力在雁列節(jié)理區(qū)域集中,和原生節(jié)理垂直的交錯(cuò)節(jié)理逐漸發(fā)育并破壞原生節(jié)理之間的巖橋,形成斷層角礫巖,之后有更多的應(yīng)變集中在節(jié)理帶中,形成連續(xù)性的斷層核。隨著變形的持續(xù),角礫巖帶隨著斷層滑距的增大而逐漸變寬。根據(jù)這一機(jī)制,不同尺度的走滑斷裂具有不同的內(nèi)部結(jié)構(gòu),斷裂發(fā)育早期應(yīng)為剪切破裂帶,破裂帶內(nèi)部均為裂縫密集發(fā)育區(qū),發(fā)育成熟的斷裂帶可以劃分為斷層核與誘導(dǎo)裂縫帶,誘導(dǎo)裂縫帶具有良好的流體疏導(dǎo)性質(zhì),且隨距斷層核距離逐漸增大滲透性逐漸降低(圖1)。近年來,隨著人們對(duì)走滑斷裂內(nèi)部結(jié)構(gòu)了解更加深入,認(rèn)為斷裂在發(fā)育過程中產(chǎn)生的誘導(dǎo)裂縫是良好的儲(chǔ)集空間,隨著對(duì)走滑斷裂構(gòu)造和演化模式的逐步認(rèn)識(shí),以及斷裂力學(xué)和斷層力學(xué)的發(fā)展,走滑斷裂的研究逐步有了系統(tǒng)性的理論基礎(chǔ)。

      圖1 走滑斷裂內(nèi)部結(jié)構(gòu)與滲透率的關(guān)系Fig.1 The relationship between the internal structure of the strike-slip fault and permeability

      2 應(yīng)力場(chǎng)模擬及裂縫預(yù)測(cè)

      控制裂縫發(fā)育的本質(zhì)是構(gòu)造應(yīng)力,不同規(guī)模、不同性質(zhì)及不同組合樣式等的斷裂在發(fā)育過程中派生局部應(yīng)力場(chǎng)性質(zhì)及強(qiáng)度有差異,因而可以通過構(gòu)建不同的地質(zhì)模型,模擬不同規(guī)模、不同性質(zhì)及不同組合樣式等的斷裂在發(fā)育過程中派生局部應(yīng)力場(chǎng)性質(zhì)及強(qiáng)度,進(jìn)一步以應(yīng)力場(chǎng)模擬為手段、以應(yīng)力與裂縫參數(shù)間定量模型為紐帶開展裂縫預(yù)測(cè),從而明確走滑斷裂派生裂縫的發(fā)育強(qiáng)度、范圍及其影響因素(張繼標(biāo)等,2018)。

      2.1 構(gòu)造應(yīng)力與裂縫參數(shù)間定量模型

      在地應(yīng)力作用下巖體破裂產(chǎn)生裂縫,基于該理論,利用單元體構(gòu)建模型來研究其微觀原理,觀察裂縫的空間形態(tài)。為滿足研究要求將單元體進(jìn)行簡(jiǎn)化并且做了如下假設(shè):①存在有裂縫分布的足夠小單元體;②單元體各向同性;③單元體為完整理想化塊體,在沒有力的作用之前階段沒有任何滲流裂縫存在;④單元體為平行六面體,如圖2所示,邊長(zhǎng)分別為、、,主應(yīng)力,和兩兩垂直;⑤裂縫在-主平面內(nèi)成平行等間距排列,裂縫走向與最大主應(yīng)力之間的夾角為(破裂角),裂縫面平行于中間主應(yīng)力方向。

      圖2 表征單元體裂縫分布(季宗鎮(zhèn)等,2010a,b)Fig.2 Distribution of cracks in the representative elementary volume(Ji et al,2010a,b)

      在彈性力學(xué)中可以用應(yīng)變能密度來衡量固體在變形時(shí)內(nèi)部集聚的彈性應(yīng)變能,由彈性力學(xué)脆性斷裂力學(xué)相關(guān)理論(孫帥,侯貴廷,2020)可知,巖石受力時(shí)內(nèi)部累計(jì)的彈性應(yīng)變能主要以兩種方式釋放,用來滿足產(chǎn)生單位面積裂縫體表面所需能量或以彈性波的形式釋放。就裂縫而言,彈性波幾乎不傳播能量,所以認(rèn)為單元體所釋放的能量都用于產(chǎn)生新增裂縫體表面積。則裂縫體積密度的計(jì)算公式為(季宗鎮(zhèn),2010a;馮建偉等,2011):

      (1)

      式中:表示單元體內(nèi)裂縫的體積密度;表示新增加的裂縫表面積;表示單元體的體積;表示應(yīng)變能密度;表示產(chǎn)生單位面積裂縫所需能量;為新增裂縫表面積所需的應(yīng)變能密度;為產(chǎn)生裂縫必須克服的彈性應(yīng)變能密度,單位為J/m;為勁度系數(shù),單位為N/m;表示彈性模量,單位是MPa;、、為3個(gè)方向的主應(yīng)力。

      脆性巖石在擠壓和拉伸應(yīng)力環(huán)境下表現(xiàn)為不同的力學(xué)性質(zhì),在不同應(yīng)力環(huán)境下也存在差異,因此需要將巖體內(nèi)真實(shí)存在的構(gòu)造應(yīng)力按照其性質(zhì)進(jìn)行分類,并且按照劃分的構(gòu)造類別建立與地裂縫參數(shù)之間的關(guān)系。實(shí)際上,大部分地區(qū)構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)是2個(gè)主應(yīng)力方向近似水平()和1個(gè)近似鉛直()的三向不等壓應(yīng)力場(chǎng),可分為3類:第一類是地應(yīng)力最大主應(yīng)力鉛直向,>>,第一類又可劃分為a、b兩種類型,a型為>>>0,b型為>0;第二類是地應(yīng)力最小主應(yīng)力鉛直向,>>;第三類是地應(yīng)力中間主應(yīng)力鉛直向,>>。由于、中至少有一個(gè)小于0,因此,第一類a型、第二類和第三類為擠壓地應(yīng)力狀態(tài),而第一類b型為有張應(yīng)力存在的構(gòu)造應(yīng)力狀態(tài)。

      2.2 應(yīng)力場(chǎng)模擬

      有限單元法為應(yīng)力場(chǎng)模擬的主要方法,主要思路是將一個(gè)不規(guī)則地質(zhì)體離散成有限個(gè)互不重疊且相互連接的規(guī)則單元,各單元之間通過節(jié)點(diǎn)連接,承受一定荷載,根據(jù)不同構(gòu)造單元巖石及力學(xué)性質(zhì)的差異分別賦予不同的彈性模量、密度、泊松比、內(nèi)聚力,摩擦角以及摩擦系數(shù)等力學(xué)參數(shù)。在構(gòu)建地質(zhì)模型及確定了各項(xiàng)巖石力學(xué)參數(shù)的基礎(chǔ)上,劃分有限單元網(wǎng)格,進(jìn)一步根據(jù)邊界條件、力的平衡條件及區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)特征,對(duì)模型施加約束及加載,分別計(jì)算每個(gè)單元內(nèi)的應(yīng)力和應(yīng)變值。

      2.3 裂縫預(yù)測(cè)

      在應(yīng)力場(chǎng)模擬的基礎(chǔ)上,本文根據(jù)巖石破裂準(zhǔn)則及應(yīng)變能守恒,構(gòu)建裂縫參數(shù)與地應(yīng)力之間的定量模型,開展派生裂縫發(fā)育范圍定量預(yù)測(cè)(季宗鎮(zhèn),2010b);分別設(shè)計(jì)不同寬度、不同性質(zhì)、不同間距及組合樣式的地質(zhì)模型,開展應(yīng)力場(chǎng)數(shù)值模擬,并根據(jù)裂縫參數(shù)與地應(yīng)力間的定量模型,分析走滑斷裂兩測(cè)派生裂縫發(fā)育規(guī)律的影響因素。

      由于本文主要是針對(duì)單一控縫因素的理論探討,因而對(duì)地質(zhì)模型的建立進(jìn)行了適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化,模型中考慮到斷裂帶與地層中巖石強(qiáng)度存在差異,需要賦予不同的力學(xué)參數(shù)(表1),參數(shù)大小的確定參照順南地區(qū)7口鉆井實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)(張繼標(biāo)等,2018)。

      表1 構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)力學(xué)參數(shù)Tab.1 Mechanical parameters of the tectonic stress field

      3 走滑斷裂與派生裂縫發(fā)育關(guān)系探討

      3.1 斷層核寬度對(duì)派生裂縫的影響

      為探討斷層核寬度與派生裂縫發(fā)育范圍之間的定量關(guān)系,分別構(gòu)建不同斷層核寬度地質(zhì)模型(圖3),對(duì)不同模型施加統(tǒng)一的約束及加載條件,即在斷裂兩盤分別施加平行于斷裂的差異推擠力,模擬純走滑斷裂發(fā)育時(shí)期應(yīng)力狀態(tài),進(jìn)一步通過應(yīng)力場(chǎng)數(shù)值模擬及裂縫參數(shù)定量計(jì)算,模擬不同斷層核寬度斷裂附近派生裂縫發(fā)育規(guī)律(表2、圖4)。

      圖3 不同斷層核寬度斷裂地質(zhì)模型示意圖Fig.3 Schematic diagram of geological models of the faults with different core-widths

      表2 不同斷層核寬度斷裂派生裂縫帶寬度Tab.2 Statistics of the width of the derived fractures of faults with different core-widths

      由表2可見,不同斷層核寬度對(duì)應(yīng)的派生裂縫寬度均值無明顯變化規(guī)律。結(jié)合以上模擬結(jié)果認(rèn)為,當(dāng)斷層核設(shè)為空白,即模擬斷裂破裂初期,破裂面無斷層泥、角礫巖等充填,派生裂縫僅在斷裂端部發(fā)育,主破裂面附近無派生裂縫發(fā)育。當(dāng)將斷層核設(shè)定為能干性較低材料,即模擬斷裂帶內(nèi)部存在斷層泥、角礫巖等條件下,斷層兩側(cè)派生裂縫發(fā)育,但斷層核內(nèi)部無派生裂縫發(fā)育(圖4),推測(cè)可能由于核部材料能干性低、受力易于發(fā)生形變產(chǎn)生應(yīng)力卸載,因此不利于裂縫發(fā)育。隨著斷層核部寬度逐漸增大,斷層派生裂縫發(fā)育范圍最大值、均值及最小值均無明顯變化特征,但派生裂縫帶與斷層核的寬度比有逐漸減小趨勢(shì),與斷層核寬度存在負(fù)相關(guān)關(guān)系(圖5)。

      圖4 不同斷層核寬度斷層派生裂縫密度分布預(yù)測(cè)圖Fig.4 Prediction of the density distribution of the derived fractures of faults with different core-widths

      圖5 派生裂縫帶與斷層核寬度比與斷層核寬度的關(guān)系Fig.5 The relationship between the width of the derived fractures and the width of the fault core

      3.2 斷層性質(zhì)對(duì)派生裂縫發(fā)育范圍影響

      為探討斷層性質(zhì)與派生裂縫發(fā)育范圍之間的定量關(guān)系,給定統(tǒng)一的斷層核寬度為0.5 mm,通過改變斷層走向與擠壓方向夾角,模擬不同性質(zhì)斷裂發(fā)育時(shí)期的應(yīng)力狀態(tài)(圖6a):當(dāng)區(qū)域擠壓方向平行于斷裂走向時(shí),斷裂性質(zhì)為純走滑斷裂;當(dāng)擠壓方向與斷裂走向呈一定角度相交時(shí)(本次設(shè)定夾角為30°),斷裂性質(zhì)為壓扭斷層;當(dāng)擠壓方向垂直于斷層走向時(shí),等同于模擬逆沖斷層的局部應(yīng)力狀態(tài),進(jìn)一步通過應(yīng)力場(chǎng)數(shù)值模擬及裂縫參數(shù)定量計(jì)算,模擬不同性質(zhì)斷裂附近派生裂縫的發(fā)育規(guī)律(表3、圖6)。

      由表3可知,當(dāng)斷層走向與應(yīng)力夾角為0°時(shí),誘導(dǎo)裂縫的寬度范圍為4.44~14.3 mm,均值為4.73 mm;夾角為30°時(shí),誘導(dǎo)裂縫寬度范圍為9.53~10.4 mm,均值為10.05 mm;當(dāng)夾角為90°時(shí),誘導(dǎo)裂縫帶寬度范圍為4.57~15.05 mm,均值為4.82 mm。對(duì)比斷層走向與應(yīng)力夾角分別為0°、30°和90°時(shí)對(duì)應(yīng)的誘導(dǎo)裂縫寬度均值發(fā)現(xiàn),夾角為30°時(shí)誘導(dǎo)裂縫寬度均值遠(yuǎn)大于夾角為0°和90°時(shí)的誘導(dǎo)裂縫均值。結(jié)合表3以及圖6認(rèn)為,純走滑斷層核部無裂縫發(fā)育,壓扭斷層核部局部裂縫發(fā)育,逆沖斷層核部裂縫發(fā)育。不考慮純走滑與逆沖應(yīng)力條件下斷層端部邊界力影響,壓扭斷層派生裂縫帶寬度明顯高于純走滑斷層與逆沖斷層(圖6)。

      圖6 壓扭與逆沖斷層派生裂縫密度分布預(yù)測(cè)圖Fig.6 Prediction of the distribution of the density of fractures derived from compression-torsion and thrust faults

      表3 不同斷層走向與應(yīng)力夾角派生裂縫帶寬度Tab.3 Statistics of width derived fractures with different intersection angles

      3.3 斷層組合對(duì)派生裂縫發(fā)育范圍影響

      為探討不同斷層組合對(duì)派生裂縫發(fā)育的影響,分別構(gòu)建不同斷層組合地質(zhì)模型(圖7),斷層核部寬度統(tǒng)一為0.5 mm,平行斷層模型間距分別為33、10與5 mm,共軛斷層模型夾角60°,對(duì)不同平行斷層組合模型施加統(tǒng)一的約束及加載條件,即在各盤分別施加平行于斷裂的差異推擠力,模擬純走滑斷裂發(fā)育時(shí)期的應(yīng)力狀態(tài),對(duì)于共軛斷層模型,則在兩斷裂銳夾角方向施加擠壓力,進(jìn)一步通過應(yīng)力場(chǎng)數(shù)值模擬及裂縫參數(shù)定量計(jì)算,模擬不同斷層核寬度斷裂附近派生裂縫發(fā)育規(guī)律。圖8顯示,當(dāng)平行斷層組合間距小于某一距離之后,兩條斷裂派生裂縫發(fā)育相互疊加,受兩條斷裂共同控制,斷裂之間派生裂縫發(fā)育強(qiáng)度明顯變大。共軛斷層交叉部位,派生裂縫發(fā)育范圍明顯變大。

      圖7 不同斷層組合地質(zhì)模型示意圖Fig.7 Schematic diagram of the geological models of the faults with different combinations

      圖8 平行斷層與共軛斷層派生裂縫密度(單位:條/米)分布預(yù)測(cè)圖Fig.8 Prediction of the distribution of the density of the derived fracture of the parallel-fault systems and conjugate-fault systems

      3.4 走滑斷裂派生裂縫影響因素及機(jī)理

      綜合前述模擬結(jié)果,走滑斷裂派生裂縫的發(fā)育強(qiáng)度、范圍與走滑斷裂規(guī)模、性質(zhì)和組合樣式有關(guān)。當(dāng)走滑斷裂規(guī)模比較小、演化程度比較低時(shí),斷裂以剪切破碎帶的形式呈現(xiàn),派生裂縫主要沿主破裂帶發(fā)育,且由于斷裂不斷沿走向擴(kuò)展,在尖端應(yīng)力集中,因而在斷裂兩段裂縫發(fā)育強(qiáng)度大。當(dāng)走滑斷裂發(fā)育到一定規(guī)模時(shí),呈現(xiàn)斷層核與破碎帶兩元結(jié)構(gòu)時(shí),由于斷層核內(nèi)部地層已經(jīng)完全破碎,且有可能疊加流體改造充填斷層泥等,內(nèi)部巖石以塑性變形為主,因而難以產(chǎn)生新的裂縫,派生裂縫主要在兩側(cè)破碎帶發(fā)育。隨著斷裂規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大,在純走滑運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下,由于構(gòu)造變形主要以走向滑動(dòng)為主,因而兩側(cè)破碎帶的范圍難以持續(xù)增大。但當(dāng)在走滑+擠壓復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下,斷裂除沿走向滑動(dòng)之外,還存在傾向滑動(dòng),從而導(dǎo)致在斷裂兩側(cè)派生裂縫發(fā)育的范圍較純走滑運(yùn)動(dòng)更大。而當(dāng)存在兩條或多條斷裂交切時(shí),在斷裂結(jié)合部位,由于受到多條斷裂活動(dòng)的疊加,派生裂縫發(fā)育的強(qiáng)度和范圍明顯增大。

      走滑斷裂派生裂縫的發(fā)育除受斷裂本身性質(zhì)、規(guī)模等影響外,還受巖石能干性、巖層厚度、巖性組合及溫度等因素控制,此方面國(guó)內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)進(jìn)行了相對(duì)成熟的研究(張興勇,2021;Hu,2021),本文不做過多論述。

      3.5 真實(shí)性驗(yàn)證

      由于現(xiàn)場(chǎng)第一手資料尚不齊全,地震資料分辨率較大,不能很好地識(shí)別裂縫,不便于裂縫發(fā)育密度的統(tǒng)計(jì)工作,且國(guó)內(nèi)外對(duì)派生裂縫發(fā)育研究手段尚不成熟,許多問題只能借助于數(shù)值模擬的手段,故本文不對(duì)所有的數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證,僅借助于塔里本順南地區(qū)走滑斷裂派生裂縫統(tǒng)計(jì)結(jié)果對(duì)壓扭斷層派生裂縫發(fā)育程度明顯大于純走滑斷裂這一數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。塔里木盆地順南地區(qū)主要發(fā)育NE向走滑斷裂,且分段性明顯,對(duì)順南地區(qū)不同構(gòu)造位置的巖心裂縫密度進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果如圖9所示。由圖可見,順南401井、4井以及7井所處分段為拉分段,其巖心裂縫密度分別為15.2、10.0和6.0條/m。順南2井、1井所處分段為壓隆段,其巖心裂縫密度分別為5.5和8.0條/m,順南3井和5井所處分段為平移段,其巖心裂縫密度分別為0.5和0.6條/m,由以上統(tǒng)計(jì)結(jié)果可得出,同一走滑斷裂拉分段和壓隆段發(fā)育程度明顯要高于純剪切走滑(平移段)。

      圖9 順南地區(qū)不同構(gòu)造位置裂縫密度分布Fig.9 Distribution of the fracture density in different structural locations in Shunnan area

      4 結(jié)論

      在油氣勘探過程中走滑斷裂派生裂縫是一種重要的儲(chǔ)集空間,為探索走滑斷控裂縫體系發(fā)育的規(guī)模,本文主要借助數(shù)值模擬的手段,通過構(gòu)建不同斷裂帶核部寬度、不同性質(zhì)及不同組合樣式的斷裂模型,開展走滑斷裂派生裂縫發(fā)育范圍的定量預(yù)測(cè),以明確不同斷裂要素對(duì)裂縫發(fā)育的影響規(guī)律,主要得出以下結(jié)論:

      (1)走滑斷裂演化程度控制裂縫發(fā)育部位。斷裂破裂初期,派生裂縫僅在斷裂端部發(fā)育,主破裂面附近幾乎不發(fā)育派生裂縫。斷裂演化后期,派生裂縫在斷層核兩側(cè)發(fā)育,隨著斷層核部寬度不斷增大,斷層派生裂縫發(fā)育范圍無明顯變化特征。

      (2)走滑斷裂性質(zhì)控制裂縫發(fā)育強(qiáng)度。不考慮純走滑與逆沖應(yīng)力條件下斷層端部邊界力的影響,壓扭斷層派生裂縫帶寬度明顯高于純走滑斷層與逆沖斷層。

      (3)走滑斷裂組合控制裂縫發(fā)育強(qiáng)度。當(dāng)平行斷層組合間距較大時(shí),對(duì)兩條派生裂縫發(fā)育幾乎沒有影響,但是當(dāng)平行斷層組合間距小于某一距離之后,兩條斷裂派生裂縫發(fā)育相互疊加,受兩條斷裂共同控制,斷裂之間派生裂縫發(fā)育強(qiáng)度明顯變大。共軛斷層交叉部位,派生裂縫發(fā)育范圍明顯變大。

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