山东巨野梁宝寺矿井断裂构造的分形研究

山东巨野梁宝寺矿井断裂构造的分形研究山东巨野梁宝寺矿井断裂构造的分形研究豆丁网山东巨野梁宝寺矿井断裂构造的分形研究李洪波，姚海鹏，陈杰中国矿业大学资源学院，江苏徐州(221008) E-mail:freestyle1003@163.com 摘要:断裂构造是矿井中最常见、对生产影响最大的一类地质构造，本文对结合区域构造规律，对梁宝寺井田断裂构造特征进行归纳和分析，得出了井田构造分布的总体规律，进而采用分形分维方法进行评价研究，用分维值定量化的描述了井田断裂构造，划分了井田内断裂构造复杂区及简单区，在实际巷道掘进过程中得到了验证...

山东巨野梁宝寺矿井断裂构造的分形研究豆丁网山东巨野梁宝寺矿井断裂构造的分形研究李洪波，姚海鹏，陈杰中国矿业大学资源学院，江苏徐州(221008) E-mail:freestyle1003@163.com 摘要:断裂构造是矿井中最常见、对生产影响最大的一类地质构造，本文对结合区域构造规律，对梁宝寺井田断裂构造特征进行归纳和分析，得出了井田构造分布的总体规律，进而采用分形分维方法进行评价研究，用分维值定量化的描述了井田断裂构造，划分了井田内断裂构造复杂区及简单区，在实际巷道掘进过程中得到了验证，对防止和减少受断裂控制的各种地质灾害具有重要指导意义。关键词:断裂构造;分形分维;构造评价 1. 引言梁宝寺矿井位于山东省西南部嘉祥县城西北约 20 公里，行政区划属嘉祥县梁宝寺镇。其矿区范围东起 F断层，西至 F断层，北至 9、10、11 矿区拐点坐标，南至奥陶系灰岩顶 1 13 2界露头;南北长约 11Km，东西宽约 9Km，面积 95.2731Km。梁宝寺矿勘探和开采揭示出的地层由上而下依次为:第四系、新近系、二叠系上统上盒子组、下统下石盒子组和山西组、石炭系上统太原组、中统本溪组及奥陶系中、下统。井田主要含煤地层是下二叠统山西组和上石炭统太原组，平均地层总厚 264.40m，共含煤层 27 层，其中山西组含煤 3 层，太原组含煤 24 层。 2(地质概况 2.1 构造特征梁宝寺井田地层呈南浅北深的趋势，因受区域断层的控制，形成以梁宝寺向斜为骨干向北倾伏收敛的“裙边状”褶曲构造。本井田为—受南北向断层(F、 1 F)制约的地堑构造，地层倾角一般 13 在 15?左右，伴有一系列南北向的宽缓褶皱，并伴有北东向、北西向断裂构造，构造复杂程度中等(图 1)。 2.2 断裂构造发育特征图 1 梁宝寺煤矿构造分布示意图 -1- 豆丁网断裂构造的展布不仅具有显著的方向性，而且各方向的构造往往在局部地段密集分布，形成复杂的构造变形带。正是由于这些成带分布的小型断层的存在，使矿井内某一局部的构造变形十分强烈，对矿井的生产造成较大影响。受主断层的控制，煤层中发育的小断层也具有一定的组合形式，主要包括: 1)断层间的平行排列这是矿井中最主要的断裂组合形式。主要是由相互平行的一系列产状近于一致、断距相差不大的一组小断裂组成，一般由 3 条以上的断裂平行排列所构成。 2)断层间的伴生组合主要是在大断层的旁侧伴生有许多小断层，共同构成复杂的构造带，伴生的小断层多数与大断层同方向、同性质，与主断层平行或斜交，方向多变。 3)断层间的交叉组合在主要断层和生产开拓区都比较常见，主要表现为两组或两组以上断层以一定交角相交。 4)断层呈雁列式排列在首采区范围内,一系列走向 NNE 的小型正断层呈雁列式排列,构成了一个 NNE 向的断裂发育带(图 1)。这些断层的组合样式，明显指示了本区曾受到过右行走滑作用的影响,因此, 这些断层应该是喜马拉雅期构造运动的产物,其与研究区东边的郯庐断裂在本期的右行走滑作用相佐。 3. 断裂构造分形研究分形理论自诞生以来，在众多学科得到了广泛的应用，在地学领域，主要应用于断裂网络复杂程度评价、断裂系特征分析、岩溶和水系分析、构造活动性和煤厚变化规律等，也可用于断裂预测。作者在对梁宝寺井田的断裂构造进行了分析，发现断裂分布具有分形特征，根据研究，断层的分维值不仅与断层构造的长度有关，而且与断层的条数、展布特征、组合特征等，均有联系，因此，分维是定量评价断裂一种有效的、较为准确的指标。 3.1 分形和分维分形(Fractal)一词是法国数学家 B.B.Mandelbrot 于 1976 年创造的，定义为:“分形是一种形状，其局部与整体具有某种相似性”。自相似性(self-simirlarity)是分形的一个重要性质，指研究对象的局部与整体在形态、功能和信息等方面具有相似性;或者说局部是整体的缩影 [1]。分形理论揭示的部分包含整体信息、部分与整体相似是自然界的普遍规律。目前分形理论从研究不规则的几何实体已拓展到研究不规则的行为“特征”这一广大领域。具有自相似性的分形也称为线性分形，线性分形分为严格分形和统计分形两种。严格分形是指数学意义上的分形，而地质领域则主要采用统计分形，即具有统计意义上的自相似性的分形，可用统计方法求出。表征分形的一个重要参数就是分维(Fractal dimension)。分维有 [2]许多不同的定义，在断裂构造研究中应用最多的是相似维(Ds) 。对于某一具有自相似性的 r 研究对象，若其可以被划分为 N 个单元，且每一单元按相似比与整体相似，则定义: Ds=-logN/logr 3.2 盒维法计算分形维数 -2-

                    本文档为【山东巨野梁宝寺矿井断裂构造的分形研究】，请使用软件OFFICE或WPS软件打开。作品中的文字与图均可以修改和编辑，
                    图片更改请在作品中右键图片并更换，文字修改请直接点击文字进行修改，也可以新增和删除文档中的内容。 
 该文档来自用户分享，如有侵权行为请发邮件ishare@vip.sina.com联系网站客服，我们会及时删除。

                    [版权声明] 本站所有资料为用户分享产生，若发现您的权利被侵害，请联系客服邮件isharekefu@iask.cn，我们尽快处理。

                    本作品所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权，请谨慎使用。

                    网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽..)目的在于配合国家政策宣传，仅限个人学习分享使用，禁止用于任何广告和商用目的。
                

下载需要：免费已有0 人下载

立即下载

山东巨野梁宝寺矿井断裂构造的分形研究

你可能还喜欢