鲜水河断裂带关键地段构造应力场数值模拟研究的开题报告

鲜水河断裂带关键地段构造应力场数值模拟研究的开题报告一、研究背景及意义鲜水河断裂带是我国华北地区重要的构造带之一，其北缘边界在地表形态上表现为“大U型”形态，南缘表现为“大同—阳泉—介休断裂”。鲜水河断裂带主要沿NE向延伸，由于受到了构造应力的作用，断裂带东侧岩石向西倾斜，西侧岩石向东倾斜，形成了明显的倾斜剖面。而断裂带内部岩石的断裂分布与类型，以及应力场的变化对其构造演化和成矿作用均有重要影响。因此，通过对鲜水河断裂带关键地段构造应力场的数值模拟研究，可以揭示断裂带内部的物理机制和规律，为地质灾害防治、油气资源勘探开发、矿产资源评价和地质环境保护等提供科学依据。二、研究内容和目标本文拟采用数值模拟的方法，对鲜水河断裂带关键地段构造应力场进行模拟研究。具体研究内容包括：1.构造应力场模拟方法的选择和验证。本研究采用有限元数值模拟方法对鲜水河断裂带关键地段构造应力场进行模拟，首先需选择合适的数值方法和软件工具，然后建立相关的数值模型和算法验证方法的准确性和可靠性。2.鲜水河断裂带关键地段地质地球物理数据的采集和预处理。包括地质剖面、地震剖面、地温数据、地磁数据等。3.通过数值模拟构造应力场，并分析不同应力场对断裂带的影响。通过数值模拟的结果，分析不同构造应力场对断裂带内部岩体的应变和变形情况，探究其产生的原因及物理机制。4.鲜水河断裂带关键地段构造应力场演化规律研究。分析不同时期的构造应力场强度、方向和变化情况，探究其演化规律和机理。5.探究构造应力场对矿产资源分布和勘探开发的影响。分析构造应力场变化对地下水、油气、金属矿产资源的分布和勘探开发的影响，为相关资源的评价和勘探提供科学依据。三、研究方法和步骤1.地质地球物理数据采集和预处理：通过现场调查和文献资料收集，获取关键地段的地质、地球物理等数据，并进行预处理和整合，建立相关数值模型。2.构造应力场模拟方法的选择和验证：选择合适的有限元数值模拟方法和软件工具，建立数值模型，并验证其准确性和可靠性。3.数值模拟构造应力场并分析不同应力场对断裂带的影响：输入预处理后的地质地球物理数据，建立数值模型，通过数值模拟手段，计算得出不同构造应力场下断裂带内岩体的应变和变形情况，分析其影响因素和物理机制。4.鲜水河断裂带关键地段构造应力场演化规律研究：通过应力场模拟结果，分析不同时期构造应力场的强度、方向和变化情况，探究其演化规律和机理。5.探究构造应力场对矿产资源分布和勘探开发的影响：在演化规律的基础上，分析不同构造应力场对不同类型矿产资源（如油气、金属矿产等）的分布和勘探开发的影响，为资源评价和勘探提供科学依据。四、预期成果本研究预期能够通过数值模拟手段，研究鲜水河断裂带关键地段构造应力场的演化规律和物理机制，分析不同构造应力场对矿产资源分布和勘探开发的影响，为相关领域的科学研究提供可靠的理论支持和科学依据。五、参考文献1.魏霞,李德仁,王荣,等.鲜水河断裂带东段成矿作用机制探讨[J].应用地球物理,2015,12(2):200-206.2.张日祥,李德仁,贾维嘉,等.鲜水河断裂带成矿规律和前景[J].黑龙江科学,2020(10):94-96.3.周勇,杨