逆断层相关裂缝深刻的影响着人类对石油天然气等化石能源的开发,影响着水利水电、桥梁隧道等大型岩土工程的施工,对预测地震、滑坡及泥石流等地质灾害也有重要影响。逆断层相关裂缝的分布特征往往影响着逆断层进一步演化,控制着裂缝型等油气藏的形成,以及影响储层油气分布规律和油气采收率。研究逆断层相关裂缝的成因机制,有助于从本质上认识逆断层相关裂缝的分布特征和形成演化规律,对认识裂缝型油气藏、火山岩油气藏以及深层干热岩储层改造等深部能源资源开发与利用、保护我国能源安全、防治地质灾害等均具有重要意义。本文基于野外露头、地震解释、钻井岩心、测井数据等资料,研究逆断层相关裂缝分布特征及及其控制因素;基于透明标准圆柱样压缩试验,研究逆断层相关裂缝形成过程,同时结合岩石三轴应力-应变实验,建立适用于逆断层相关裂缝形成的本构方程;基于地质构造物理模拟试验和数值模拟试验,从应变能和数值模拟角度研究逆断层相关裂缝的成因机制;最后分析彭州地区逆断层相关裂缝对油气富集的控制作用,以及永川地区逆断层附近地应力扰动对工程改造的影响。本文取得以下6点认识。（1）逆断层相关裂缝沿逆断层面两侧发育,两者的空间分布具有“交织重叠”现象。逆断层相关裂缝的力学性质多为挤压或压扭性。主要发育张性裂缝和剪性裂缝。逆断层相关裂缝走向与逆断层走向具有一致性。逆断层下盘区域的逆断层相关裂缝发育指数小于上盘区域。远离逆断层面时,逆断层相关裂缝的发育指数逐渐降低。逆断层性质、逆断层规模、地层岩性、地层厚度等都是影响逆断层相关裂缝发育指数的关键因素。（2）地应力状态是控制逆断层相关裂缝分布特征的核心因素,逆断层通过影响其附近区域的地应力场来控制逆断层相关裂缝的分布特征。逆断层面上的地应力绝对值比逆断层附近区域地层低,为地应力的低值区;逆断层中部区域为地应力相对低值区域;逆断层的尖（末）端部位、逆断层面弯曲的外凸部位等构造部位具有地应力集中效应,表现为应力值大小异常、应力方向具有扰动现象,这些构造部位易发育逆断层相关裂缝,且局部的应力方向扰动影响逆断层相关裂缝延伸方向。（3）相同地应力状态下,细观微裂纹的空间分布位置,是地下岩石内细观微裂纹分化发育成为逆断层面或逆断层相关裂缝的主要原因。在逆断层形成的时间序列上,每一个阶段,通过逆断层尖（末）端地应力集中效应产生的细观微裂纹,将作为逆断层面下一个演化阶段的“初始”微小裂隙。由于大部分细观微裂纹不在逆断层面延伸和扩展的预计方向上,未能发育成逆断层面的微小裂隙,将在载荷的作用下继续延伸、扩展形成逆断层相关裂缝。（4）从能量角度,地层应变能的积累和释放是逆断层相关裂缝形成的主要内因。应变能的积累和释放与逆断层形成工程具有时间上的一致性;应变能的大小和释放率决定了逆断层相关裂缝的规模;应变能释放的空间位置决定了逆断层相关裂缝的分布位置;应变能点源不断变化是逆断层相关裂缝既有张裂缝又有剪切裂缝的原因;逆断层相关裂缝是一个动态的、分区域性、多阶段的构造裂缝。（5）细观微裂纹的产生和发展是逆断层相关裂缝的成因机制,逆断层相关裂缝的微观破裂过程遵循以下规律:加载初期,岩石内部最先开始形成微裂纹,微裂纹萌生位置主要在原始裂隙的尖（末）端;继续加载,微裂纹不断的生长扩展,微裂纹的数目也同步显著增加,原始裂隙附近区域依次萌生出次生倾斜裂纹和次生共面裂纹;继续增加载荷,地下岩石内部的微裂纹扩展长度和数量都不断增加,岩石内的众多微裂纹快速扩展、贯通则形成逆断层相关裂缝;随着地下岩石内部损伤程度不断增大,最终形成宏观可见的贯穿破裂现象——逆断层。（6）逆断层与其相关裂缝的夹角（逼近角）,影响逆断层相关裂缝的走向和起裂应力。不同倾角裂隙岩石的起裂应力和损伤应力值大小不同:当逼近角较小时（α<45°）,地层内容易萌生翼裂纹,微裂纹在整个受压过程中均匀扩展,地下岩石的破坏形式主要为拉张模式;当逼近角较大时（α>45°）,地层岩石内比较难以萌生翼裂纹;当地应力达到特定临界值以后,地层岩石开始逐渐形成次生倾斜裂纹和次生共面裂纹。本文取得主要成果:（1）基于透明标准圆柱样压缩试验和岩石三轴应力-应变实验,建立了适用于逆断层相关裂缝形成的本构方程。（2）通过物理模拟试验,从应变能角度分析逆断层相关裂缝的成因机制,建立了逆断层形成演化过程的物理模拟试验方法和数据分析方法。（3）通过颗粒流程序模拟了岩石微裂纹起裂和扩展过程、定量分析不同倾角裂隙对岩石内微裂纹萌生和起裂应力的影响,建立了逆断层相关裂缝发育的动态模拟方法,揭示了逆断层几何学特征对其相关裂缝萌生-起裂-扩展-延伸过程的影响机制。另外,分析了彭州地区逆断层相关裂缝对油气富集的控制作用,以及永川地区逆断层附近地应力扰动对储层工程改造的影响。本文研究了逆断层相关裂缝的分布特征及成因机制,可以为与裂缝有关的油气田勘探开发和滑坡等地质灾害防治等提供一定的理论依据,对储层水力压裂改造等也具有一定的意义。