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《地震地质》2016,(2)
基于Zoback(1992b)提出的估算地壳构造应力量值的思路和2个假设,考虑了3个主应力分别为垂直主应力(对应3种构造应力类型)的情况,比较系统地建立了依据应力形因子和断层摩擦强度估算构造主应力量值的关系式。讨论了摩擦系数、孔隙压力系数和应力形因子对构造主应力量值的影响:在最大主应力为近水平的情况下(应力类型为走滑型或逆断型),最大主应力量值(或随深度线性增加的斜率)随摩擦系数取值的增大而增大,随孔隙压力系数取值的增大而减小。在最小主应力为近水平的情况下(应力类型为走滑型或正断型),最小主应力量值(或随深度线性增加的斜率)随摩擦系数取值的增大而减小,随孔隙压力系数的增大而增大。并且,3个参数对主应力量值估算的影响很大,如果摩擦系数取值较大,同时孔隙压力系数取值较小,最大主应力随深度增加的斜率与最小主应力随深度增加的斜率之间的差异就大,有可能导致不合理的结果出现。该方法只是对地壳岩石发生脆性破裂或摩擦滑动时的构造应力量值进行近似估算,估算结果并不是地壳稳定状态下的构造应力量值。 相似文献
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本文对滇西北下关地区的地震地质条件和水压致裂应力测量进行了对比分析。认为二者是矛盾的,其原因可能是最小水平主应力的测值偏大。本文依据测量数据和弹性力学理论对测量结果进行了分析,发现该区浅部,垂向主应力是最小主应力,但其随深度增大而增加的速度大于最小水平主应力,400米以下深度,垂向主应力转变为中间主应力。最小水平主应力的实际值可以写为0.85+0.0227H(Mpα),这里H是深度,单位是米。该分析表明,目前水压致裂测得的最小水平主应力的误差要比预料的大。 相似文献
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唐山地区深部应力测量 总被引：1，自引：0，他引：1
在唐山东约20公里的东矿区黄坨苗圃356米深钻孔中,在300米以上深度成功地进行了11次水压致裂应力测量,取得了主应力大小及其方向随深度变化的资科。测量结果表明,现在唐山地区的应力水平很低,在接近300米的深度上最大水平主应力仅7.8兆帕,最大水平剪应力值也仅1兆帕。最大主应力方向在180米以上变化较大,180米以下的三次测量结果一致性很好,最大主应力方向为北81°西到北86°西,与华北地区应力测量的总体方向是一致的。文中还将水压致裂应力测量的结果与应力解除与用声发射凯塞效应法测得的结果作了对比。 相似文献
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中国近代构造应力场的分区及一些区域特征(英文) 总被引：1，自引：0，他引：1
本文总结了近几年来,以改进的水压致裂法,在我国东北、华北、西北和华南的部分沉积岩地区,最深达四千米的二百余测点应力测量结果,并结合震源机制解、地形变、地质和地球物理资料,分析讨论了地应力的空间分布,地震活动区与稳定区的差异,唐山地震前后震源区附近区域应力场的变化以及这些特征的形成与我国周围板块运动的关系。初步研究结果表明,(1)这些地区普遍存在以水平压应力为主的构造应力场,最大主应力方向在我国的东部地区为近东西向,在西北地区为近南北向。(2)深部水平主应力均与深度呈线性关系。(3)垂向主应力一般介于最大与最小水平主应力之间,断层活动多为走滑性质。(4)水平各向应力存在差异性,最大为最小水平主应力的1.2～1.7倍。(5)平均水平主应力与垂向主应力的比值分布,约在二千米深度逐渐从分散转向收敛。地震活动区和稳定区由于水平向驱动力的作用不同,这个比值呈现大于1与小于1的不同特点。(6)地震活动区和稳定区的断层滑动系数亦有所差异,前者在一、二千米深度易于滑动,后者在三、四千米以上深度易于滑动。(7)最大剪应力随深度增加相当缓慢,其梯度低于垂向主应力梯度近一个量级,地震活动区和稳定区的梯度差别达1.5倍。(8)震源区外围附近的区域应力场,大震前呈现的变化为:区域应力场受到 相似文献
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查阅了前人关于沂沭断裂带及其附近地区的构造应力场研究,系统地归纳并分析了这一地区构造应力场演化特征。结果显示,伴随着沂沭断裂带活动习性在不同时期的差异,沂沭断裂带及其附近地区古构造应力场的主应力轴方向在不同时期变化较大,构造应力值在区域内为100 MPa左右;现代构造应力场主应力轴方向基本一致,为NEE向,构造应力值随深度增加,近地表在3 MPa 左右,深部可达几十至100 MPa数量级。但无论主应力轴方向或者构造应力值大小,在局部区域均有一定的复杂性。 相似文献
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兰州—玛曲地区是印度板块北东向推挤引起青藏块体强烈变形的前缘区,该区的现今构造应力场研究对研究大陆动力学问题具有重要意义.本文给出了兰州—玛曲地区不同地点的现今地应力实测值的大小和方向.测量方法采用压磁应力解除法,测点分别布置在阿姨山、大水、尕海、玛艾以及清水.为系统研究本区及邻近地区现今构造应力场特征,对已有应力实测数据进行了整理分析.研究结果表明,本区及邻区几十米浅表部应力与其他地区相比,属于中等大小量值;应力随深度增加而加大,但在不同构造单元,应力增加梯度有所不同;最大水平主应力方向总体上为北东向,不同构造单元上方向有所不同,鄂尔多斯地块最大水平主应力方向为近东西向,河西走廊带最大水平主应力方向在北北西—北东方向内变化,祁连山东南端最大水平主应力方向变化较大,西秦岭地块是现今地应力的一个过渡带,最大水平主应力方向由北侧的NE向逐渐转变为中部的EW向和南侧的SEE向.本文给出的结果与由GPS观测给出的该区域应变场分布具有一致性. 相似文献
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本文从走滑型断层活动所应具备的应力条件出发,讨论了走滑型断层活动区的水平主应力的上限和下限。经与现有的绝对应力测值对比,发现3000米以上深度,仅有那些有明显垂直运动的地区的应力值可能超出这个界限。3000米以下深度,实测应力值向所给出的界限内集中。本文所给出的水平应力界限可以做为对深部水平应力值的一种估计。 相似文献
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本文根据中国8个油田中150个井段的水压致裂资料,研究了各地区的水平应力随深度的变化,发现平均水平应力和垂直应力的比值在4000m深处大体上在0.8至1.2范围内,高值对应逆断层,低值对应正断层,实测结果与各地区断层活动特征相互一致.将各区实测最大水平主应力值均归算到海平面以下4000m深处.可以看出,最大水平主应力是随着对印度板块一欧亚板块间的缝合线的距离增加而减小,这与用震源机制作出的中国大陆主应力方向的辐射状分布所暗示的力源中心之推断相互印证.本文还利用压裂曲线试验求取岩层之原地抗张强度,实际结果表现出一定的规律性,强度随岩层之埋深而增加,也随埋藏年代之对数而线性增加,这些强度数据也与实验室结果大体相符. 相似文献
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采用煤矿井下专用的小孔径水压致裂地应力测量装置,在山西省的晋城、潞安、汾西、华晋、阳泉、平朔、大同等矿区,完成了160个测点的地应力测量,测点地质条件涵盖了山西省煤矿大部分条件.基于实测数据,分析了地应力与测点埋深的关系,不同深度条件下煤矿矿区井下地应力状态;绘制出山西省煤矿矿区井下地应力分布图,并与震源机制解的分析结果进行了比较,得出山西省煤矿矿区井下地应力场分布特征与变化规律.煤矿井下水平应力总体上随着埋深增加而增大,但由于各矿区地质条件差异较大,导致地应力测试数据离散性也较大;埋深小于250 m的岩层应力状态主要为σH>σh>σV型,埋深处于250~500 m的岩层应力状态以σH>σV>σh型为主,埋深较大的矿区主要为σV>σH>σh型;最大水平主应力与垂直主应力的比值绝大部分集中在0.5~2.0之间,而且随着埋深增加,侧压比呈现减小的趋势,并向1附近集中;最大水平主应力与最小水平主应力的比值主要集中在1.5～2.0之间;平均水平主应力与垂直主应力的比值大多处于0.5～1.5,尤以0.5～1.0之间最多;山西省煤矿矿区从北到南,最大水平主应力方向发生了较大变化.北部最大水平主应力方向为NE,往南发生偏转到NNW;靠东部与西部偏向NW;靠东南部出现了多变的方向.井下实测数据与震源机制解相比在部分区域一致性较好,而在另一些区域存在明显的差异.特别是在受较大地质构造影响的区域,水平主应力方向往往发生明显的扭转和变化. 相似文献
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5.12汶川地震后龙门山断裂带东北段现今地应力测量结果分析 总被引：15，自引：2，他引：13
5.12汶川大地震发生后,在龙门山断裂带东北段,开展了6个钻孔的原地应力测量工作.测量钻孔分别位于龙门山中央断裂带上下两盘的平武、北川、江油和广元等地.钻孔孔深在200~500 m之间,共取得了72个测试段的地应力测量数据,以及其中33个测段的印模定向试验数据,由此获得了每个测点处地应力的赋存状态,包括地应力量值随孔深的变化以及地应力作用方向.根据库仑准则,结合Byerlee定律对各测点实测数据进行分析,可以看出,龙门山断裂带上盘现今地应力的作用强度高于下盘.其上、下两盘现今地应力赋存状态特征及其差异性显示出该区域处于不均衡的应力环境,容易导致断裂失稳而产生新的活动;印模定向试验数据表明,龙门山断裂带东北段的北川、江油、平武的最大水平主应力优势方向为NEE向;广元附近为NWW或近东西方向.结合已有的研究成果,初步得到龙门山断裂带现今地应力作用方向的分段性特征,即大致以北川为界,龙门山断裂带东北段应力方向显示了与西南段不同的特征.其西南段现今地应力的优势作用方向为北西方向,而龙门山断裂带东北段,自江油、北川、平武一带至广元、青川附近,其现今地应力的最大水平主压应力的优势作用方向呈现了NEE→NWW的赋存状态和变化趋势.本文获得的研究结果对于认识5.12汶川特大地震的动力学机制具有一定的借鉴和启示作用. 相似文献
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基于九寨沟MS7.0地震的破裂模型及均匀弹性半空间模型，本文计算了该地震在周围主要活动断层上产生的库仑应力变化、在周围地区产生的应力场和位移场和同震库仑应力变化对余震的触发.结果表明：（1）九寨沟地震造成虎牙断裂中段库仑破裂应力有较大增加，已经超过0.01 MPa的阈值，虎牙断裂北段、塔藏断裂中段和岷江断裂北段北部的库仑破裂应力有较大降低，因此尤其要注意虎牙断裂中段的危险性.（2）水平面应力场在该地震震中东西两侧增加（拉张），张应力起主要作用.在震中南北两侧降低（压缩），压应力起主要作用.从水平主压和主张应力方向来看，均呈现出条形磁铁的磁场形态.从剖面上的应力场来看，在上盘的面膨胀区域内，大部分点的主张应力方向与地表是垂直的，在其他区域内，主张应力和主压应力均以震中为中心，向外呈辐射状.（3）从地表水平位移场来看，震中东西两侧物质朝震中位置汇聚，南北两侧物质向外流出，在震中处的最大水平位移量达43 mm.从地表垂直位移场来看，震中南北两侧出现明显的隆升，隆升最大值达56.8 mm.震中东西两侧出现明显的沉降，沉降最大值达74.5 mm.从剖面的位移场来看，九寨沟地震为左旋走滑地震，且有一定的正断成分.由分析可以推测该断层破裂在大致22~26 km的深度上就截止了.并推测下盘物质运动的动力来自震源北东东方向（四川块体）深度在6~30 km的下盘下层物质，上盘物质运动的动力来自震源北西西方向（巴颜喀拉块体）深度在0~6 km的上盘上层物质.（4）通过计算不同深度上主震对余震的触发作用可知，主震后的最大余震受到了主震的触发作用，多数其他余震也受到主震的触发作用.主震的发生促使了库仑应力增加地区余震的发生，抑制了一部分库仑应力减少地区余震的发生. 相似文献
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本文依据原地应力测量(套芯解除法90余个,水压致裂法6个),结合油田测井、震源机制解和断层现今活动资料等,综合研究了该地区的现今构造应力场特征,认为: 1.中国大陆东部地区现今构造应力状态似乎具有分区性.华北地区最大主应力方向为近东西向,太行山以西地区转为北北东向,华南地区为北西向.一个地区的主压应力方向在地下几十米至4000米大体是一致的. 2.华北地区地表以下几十米内的最大水平主压应力值一般在2——6MPa,而华南地区似乎比华北地区略高,两区的最大和最小水平主压应力平均差值也不相同。 3.现代活动的郯庐断裂带上,其剪切应力值远低于断裂带以外地区,离断裂带一定距离后,趋于区域正常值. 4.大震的发生,明显地影响极震区的应力场,但在一定时间内能恢复到原有的区域应力状态. 相似文献
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Use of the hydraulic fracturing technique for determiningin situ stress is reviewed, and stress measurements in wells near the towns of Livermore, San Ardo, and Menlo Park, California are described in detail. In the Livermore well, four measurements at depths between 110 and 155 m indicate that the least principal compressive stress is horizontal and increases from 1.62 to 2.66 MPa. The apparent direction of maximum compression is N 70° E (±40°). At the San Ardo site the least principal stress is that due to the overburden weight. At depths of 240.2 and 270.7 m the minimum and maximum horizontal stresses are estimated to be 11.4 and 22.5 MPa, and 12.0 (±1.1) and 15.8 (±3.3) MPa, respectively. From an impression of the fracture at 240.2 m, the direction of maximum compression appears to be about N 15° E. The rock in the Menlo Park well is too highly fractured to yield a reliable measurement of the horizontal stresses. The data indicate, however, that the least principal stress is vertical (due to the overburden weight) to a depth of 250 m. 相似文献
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将每个震源机制解的两个节面交替取作尝试的断层面,使计算的断层面上的剪切力方向与观测的断层面的滑动方向夹角最小,从而根据29个震源机制解结果反演了唐山余震区三个分区的平均主应力方向和中等主应力相对大小。本文结果说明,唐山余震区的最大主应力轴水平,取近东西方向,较之1976年唐山大震前的方向可能水平地顺时针转动了大约30。对同样地区用平均P,B,T轴推断主应力方向的结果与用上述方法所得结果基本一致。所作的数值试验说明,在特定情况下,用平均P,B,T轴推断构造应力主轴方向时有可能出现系统偏差。 相似文献