安全生產(chǎn)基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)格式

“壓陷”和“撓曲”是擠壓動(dòng)力學(xué)過程中有密切聯(lián)系的兩種構(gòu)造作用方式，也是壓陷（撓曲）盆地形成的主要?jiǎng)恿W(xué)機(jī)制?？梢哉f“壓陷”是擠壓體制下盆地形成的最根本的動(dòng)力學(xué)機(jī)制，“撓曲”是盆地形成過程中的具體體現(xiàn)?！皦合荨焙汀皳锨笔菙D壓動(dòng)力學(xué)過程中有密切聯(lián)系的1巖石圈板塊邊界受到垂直載荷作用發(fā)生撓曲變形，可以用半無限延伸板塊撓曲變形方程來描述（假設(shè)巖石圈為彈性的）：（據(jù)Turcotte和Schubert，1982）W—撓曲度，指撓曲變形后相對(duì)于變形前質(zhì)點(diǎn)的垂直位移量（向下為正，向上為負(fù)）；W0—最大撓曲度，可根據(jù)巖石圈抗撓剛度及載荷的大小來確定；a—撓曲參數(shù)；x——水平坐標(biāo)軸。巖石圈板塊邊界受到垂直載荷作用發(fā)生撓曲變形，可以用半無限延伸2

在載荷點(diǎn)（x=0處）的撓曲度最大，隨著離載荷點(diǎn)的距離的加大，撓曲度逐漸減小為零，并在前方出現(xiàn)隆起現(xiàn)象。在彈性模型中，板塊的撓曲變形總體特征是一個(gè)撓曲凹陷和一個(gè)前緣隆起在載荷點(diǎn)（x=0處）的撓曲度最大，隨著離載荷點(diǎn)的距離的3用彈性撓曲模型可以很好的模擬洋殼撓曲作用（下圖）。用彈性撓曲模型可以很好的模擬洋殼撓曲作用（下圖）。4

在擠壓力作用下，隨著新的逆沖斷片增加和每個(gè)新的逆沖斷片向前移動(dòng)，都會(huì)引起下伏地殼的彈性撓曲響應(yīng)，形成壓陷盆地和前緣隆起向穩(wěn)定地塊方向遷移（下圖）。在擠壓力作用下，隨著新的逆沖斷片增加和每個(gè)新的逆沖斷5安全生產(chǎn)基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)PPT格式6安全生產(chǎn)基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)PPT格式7安全生產(chǎn)基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)PPT格式8安全生產(chǎn)基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)PPT格式9四、異常壓力

地壓場(chǎng)是指一定地質(zhì)空間范圍內(nèi)地層壓力及其分布特征。一般由正常壓力、異常高壓和異常低壓組成。關(guān)于其詳細(xì)的分類，目前國外主要采用A?A?奧爾洛夫的分類。

壓力系數(shù)壓力分類<0.96低壓異常0.96-1.06常壓1.06-1.2高壓異常>1.2異常高壓四、異常壓力地壓場(chǎng)是指一定地質(zhì)空間范圍內(nèi)地層壓力及其分布特10異常高地層壓力的分布特征①可存在于任何深度，但多深于3050m。②可出現(xiàn)在任何時(shí)代的巖石中，但在白堊紀(jì)和第三紀(jì)地層中更普遍；古老巖石中的超壓層有可能形成于較新的年代，如古生代巖石可能到白堊紀(jì)及其以后才被深埋并形成超壓。③與相似成巖條件、相似埋深的正常壓力沉積物相比，許多超壓區(qū)沉積物為欠壓實(shí)、高孔隙度、低密度。④正常壓力區(qū)至異常壓力區(qū)的過渡帶可能沒有或很薄而使壓力突變，也可能較厚(幾千米)而使壓力變化緩慢，過渡帶內(nèi)壓力梯度最大。⑤超壓區(qū)地?zé)崽荻韧ǔ］^高，可能是因?yàn)檩^多的孔隙充滿流體而降低其熱傳導(dǎo)性。⑥超壓區(qū)的形成通常與烴(尤其是氣)有關(guān)，并且通常無自由水(底水或邊水)，僅含間隙水。⑦超壓區(qū)的形態(tài)和分布與構(gòu)造或地層結(jié)構(gòu)可能無關(guān)，也可能受其控制。異常高地層壓力的分布特征①可存在于任何深度，但多深于30511異常高地層壓力的成因機(jī)理沉積盆地中超壓形成機(jī)理非常復(fù)雜，有十幾種之多，主要可歸納為四類：(1)壓實(shí)不均衡和構(gòu)造壓縮引起的壓力增加(即孔隙的減?。?；(2)由溫度上升(水熱作用)、礦物轉(zhuǎn)化釋放水、烴類生成以及石油裂解成天然氣引起的流體體積增加；(3)與滲流作用、水壓頭（勢(shì)能）以及密度差引起的流體運(yùn)動(dòng)及烴類上??；(4)由于隆起或剝蝕引起的沉積物卸載，保存了古壓力系統(tǒng)等。此外，某地產(chǎn)生的超壓還可以在異地巖石序列中重新分布。異常高地層壓力的成因機(jī)理沉積盆地中超壓形成機(jī)理非常復(fù)雜，有十12盡管沉積盆地中地層異常高壓有多種成因機(jī)理，然而每種機(jī)理對(duì)地層超壓的形成貢獻(xiàn)不同；同一機(jī)理在不同盆地或同一盆地的不同階段作用也不一樣。例如一套富含有機(jī)質(zhì)的厚層泥巖，在埋藏過程中，由于差異壓實(shí)作用可能形成超壓，當(dāng)其埋藏到一定深度，干酪根開始生烴時(shí)，剩余地層壓力的主要貢獻(xiàn)者應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)樯鸁N作用。目前對(duì)各種超壓形成機(jī)理的研究方法和手段尚需不斷的改進(jìn)和完善

盡管沉積盆地中地層異常高壓有多種成因機(jī)理，然而每種機(jī)13(1)直接測(cè)量的壓力數(shù)據(jù)和已出版的一維數(shù)學(xué)模式都表明，在快速埋藏的厚層泥巖序列中，不均衡壓實(shí)作用可作為超壓形成的一種主要因素。許多盆地模式都模擬出不均衡壓實(shí)作用的存在，但需要對(duì)泥巖的流變性和滲透性進(jìn)行進(jìn)一步研究，以便改進(jìn)這些模式。對(duì)廣泛分布的沉積巖的孔隙度和有效應(yīng)力之間的關(guān)系應(yīng)進(jìn)行綜合研究，并且通過巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)加以證實(shí)。(2)構(gòu)造作用可引起超壓力。構(gòu)造作用可以迅速地形成和耗散壓力。在當(dāng)今構(gòu)造活動(dòng)的盆地內(nèi)，這種影響尤其普遍。必須對(duì)各種不同類型的盆地中最大水平應(yīng)力和構(gòu)造應(yīng)力有更好的了解。(1)直接測(cè)量的壓力數(shù)據(jù)和已出版的一維數(shù)學(xué)模式都表明，在快14(3)在大多數(shù)地質(zhì)條件下，由于缺乏非滲透性封蓋層，熱液膨脹不可能是超壓形成的主要機(jī)理。流體體積的膨脹非常小，并且很容易因流體的流動(dòng)而耗散。(4)在沉積盆地中，因?yàn)獒尫诺牧黧w體積很小，并且壓力的發(fā)育使脫水作用受到抑制，所以蒙脫石的脫水作用不可能是超壓形成的主要原因。另外，與蒙脫石到伊利石的轉(zhuǎn)變有關(guān)的精確反應(yīng)在目前還知之甚少。因此，在蒙脫石-伊利石轉(zhuǎn)變期間，不一定會(huì)造成實(shí)際體積的增加。應(yīng)對(duì)反應(yīng)的體積測(cè)定、速率和其他控制因素進(jìn)行進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究。(3)在大多數(shù)地質(zhì)條件下，由于缺乏非滲透性封蓋層，熱液膨脹不15(5)石膏至無水石膏的轉(zhuǎn)化發(fā)生于40～60℃，并可能產(chǎn)生大大超過負(fù)荷壓力的流體壓力。這樣的反應(yīng)和體積測(cè)定值可能相當(dāng)好理解，應(yīng)與現(xiàn)有的盆地模式研究結(jié)合起來。(6)成巖作用不可能直接引起超壓或欠壓，因?yàn)榇蠓秶哪z結(jié)和溶解需要一個(gè)開放體系。在開放體系中，流體可以自由運(yùn)移，從而釋放出異常的壓力。然而，膠結(jié)作用對(duì)沉積物的滲透性可能有重要的影響，它能降低由其它機(jī)理形成的超壓流體逸出的速率。應(yīng)該研究成巖作用對(duì)泥巖的孔隙度、滲透率和壓縮率的影響。盆地范圍內(nèi)成巖圈閉的存在仍然缺乏直接證據(jù)。(5)石膏至無水石膏的轉(zhuǎn)化發(fā)生于40～60℃，并可能產(chǎn)生大大16(7)假如壓力的形成直接地或間接地阻礙了干酪根的成熟，那么將干酪根的轉(zhuǎn)化作為超壓力形成的機(jī)理，其有效性就值得懷疑。不同的研究者認(rèn)為，在干酪根轉(zhuǎn)化期間，體積不是增加就是減少，需要對(duì)轉(zhuǎn)化過程中體積的變化進(jìn)行研究。(8)天然氣的形成伴隨著體積膨脹，有可能形成異常壓力。然而壓力的形成可延緩石油裂解過程，令人對(duì)這種機(jī)理的有效性產(chǎn)生懷疑。由于氣體的毛細(xì)管作用，地下游離氣對(duì)于壓力的產(chǎn)生是很重要的因素，尤其是在巖石界面處。(7)假如壓力的形成直接地或間接地阻礙了干酪根的成熟，那么將17精品課件！精品課件！18精品課件！精品課件！19(9)在淺埋藏的“鉛垂”盆地內(nèi)，水壓(勢(shì)能)頭能產(chǎn)生一定的超壓。需要對(duì)連續(xù)的封蓋層之下儲(chǔ)層的構(gòu)造高程和橫向連續(xù)性進(jìn)行研究。(10)在油氣儲(chǔ)集層附近，由于原油的浮力，發(fā)育有少量的超壓力。在不可壓縮的流體