Earth Science Frontiers ›› 2024, Vol. 31 ›› Issue (5): 177-194.DOI: 10.13745/j.esf.sf.2023.6.25
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ZHANG Hui1,2,3,4(), ZHANG Guanjie5,6, XU Ke1,2,3,4, YIN Guoqing1,2,3,4, WANG Zhimin1,2,3,4, LUO Yang5,6, WANG Haiying1,2,3,4, ZHANG Binxin5,6, LIANG Jingrui1, YUAN Fang1, ZHAO Wei1, ZHANG Wei1, LU Xing5,6
Received:
2023-11-15
Revised:
2024-04-10
Online:
2024-09-25
Published:
2024-10-11
CLC Number:
ZHANG Hui, ZHANG Guanjie, XU Ke, YIN Guoqing, WANG Zhimin, LUO Yang, WANG Haiying, ZHANG Binxin, LIANG Jingrui, YUAN Fang, ZHAO Wei, ZHANG Wei, LU Xing. Characteristics of stress state transitions and its geological and mechanical response in the Kuqa Depression[J]. Earth Science Frontiers, 2024, 31(5): 177-194.
Fig.1 (a) Structural units, (b) near S-N profile A-A’ (see Fig.1 for profile location) and (c) stratgraphic colunm of the Kuqa Depression (modified from [2])
地层 | 杨氏模量/GPa | 泊松比 | 岩石密度/ (g·cm-3) |
---|---|---|---|
第四系(Q) | 12.4 | 0.27 | 2.45 |
康村组(N1-2k) | 26.0 | 0.25 | 2.59 |
吉迪克组(N1j) | 36.7 | 0.24 | 2.64 |
苏维依组(E2-3s) | 19.1 | 0.26 | 2.54 |
库姆格列木群(E1-2km1) 上泥岩段 | 20.7 | 0.26 | 2.56 |
膏盐层 | 15.0 | 0.25 | 2.30 |
巴什基奇克组 | 25~31 | 0.22~0.32 | 2.51~2.66 |
围岩 | 25.0 | 0.25 | 2.50 |
Table 1 Mechanical parameters used in numerical simulation of finite element stress field
地层 | 杨氏模量/GPa | 泊松比 | 岩石密度/ (g·cm-3) |
---|---|---|---|
第四系(Q) | 12.4 | 0.27 | 2.45 |
康村组(N1-2k) | 26.0 | 0.25 | 2.59 |
吉迪克组(N1j) | 36.7 | 0.24 | 2.64 |
苏维依组(E2-3s) | 19.1 | 0.26 | 2.54 |
库姆格列木群(E1-2km1) 上泥岩段 | 20.7 | 0.26 | 2.56 |
膏盐层 | 15.0 | 0.25 | 2.30 |
巴什基奇克组 | 25~31 | 0.22~0.32 | 2.51~2.66 |
围岩 | 25.0 | 0.25 | 2.50 |
Fig.8 Numerical simulation results. (a) Plane distribution of the late Himalayan stress field. (b) The vertical transformation characteristics of paleostress state.
Fig.11 Histograms of dip-angles of fractures under different paleostress states. Light purple is thrust stress field, and yellow is strike-slip stress field. Location is shown in Fig.10.
细观参数 | 数值 |
---|---|
密度/(kg·m-3) | 2 500 |
初始孔隙度/% | 30 |
颗粒杨氏模量/GPa | 35 |
颗粒摩擦系数 | 0.3 |
重力加速度/(m·s-2) | 9.8 |
平行粘结法向强度/(J·MPa-1) | 55 |
平行粘结切向强度/(J·MPa-1) | 30 |
Table 2 Parameter settings used in discrete element numerical simulation
细观参数 | 数值 |
---|---|
密度/(kg·m-3) | 2 500 |
初始孔隙度/% | 30 |
颗粒杨氏模量/GPa | 35 |
颗粒摩擦系数 | 0.3 |
重力加速度/(m·s-2) | 9.8 |
平行粘结法向强度/(J·MPa-1) | 55 |
平行粘结切向强度/(J·MPa-1) | 30 |
实验编号 | Sv/MPa | ||
---|---|---|---|
1 | 50 | 90 | 70 |
2 | 60 | 90 | 70 |
3 | 70 | 90 | 70 |
4 | 80 | 90 | 70 |
Table 3 Discrete element numerical simulation scheme
实验编号 | Sv/MPa | ||
---|---|---|---|
1 | 50 | 90 | 70 |
2 | 60 | 90 | 70 |
3 | 70 | 90 | 70 |
4 | 80 | 90 | 70 |
Fig.18 Reservoir porosity reduction mechanism controlled by different stress states. (a) Thrust stress field; (b) Transformational stress field; (c) Strike-slip stress field.
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