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为探讨汶川MS8.0地震对龙门山断裂带现今地应力环境的影响,2009年10—12月,在龙门山断裂带的北川、江油地区开展了3个200m深度钻孔水压致裂地应力测量,获得了汶川MS8.0地震发生1年多以后断裂带附近地壳浅表层地应力环境.根据研究区内的原地应力测量结果及汶川MS8.0地震引起的断层错动等资料,运用线弹性有限元数值模拟方法,计算得到了由断层错动位移所产生的附加应力,并推算了ZK02和ZK03位置震前应力分布特征.通过对比分析,揭示了断裂带附近地应力场的变化规律,探讨了汶川MS8.0地震对龙门山断裂带附近地应力环境的影响. 相似文献
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近年来鄂尔多斯盆地东缘井区现今地应力研究匮乏.基于鄂尔多斯盆地若干区块地应力数据,通过计算拟合及数值模拟方法,深度分析了鄂尔多斯盆地东缘井区的现今地应力特征,讨论了岩石力学、裂缝走向和古地应场等地质因素对地应力分布的影响,提出了相应的开发建议.结果显示:鄂尔多斯盆地东缘井区地应力方向和大小分布具有一定规律性,在百米至千米级的大尺度上最大水平主应力方向与周边区域应力方向显示一致;在低尺度(十米至百米)上断裂和构造形态等地质因素造成的地应力方向异常比较明显,可作为大尺度研究结果的细化和补充.应力量值与岩石力学参数和裂缝走向具有普遍的定量关系,而地应力场引起的地应力量值变化十分显著,但目前难以定量化评价.封闭性好的断层有利于油气藏的保存,相应区域可作为油气开发的有利区块.研究为油气勘探开发的进一步规划布井提供技术支撑. 相似文献
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东亚地区应力场的三维数值模拟 总被引：11，自引：2，他引：11
本文利用三维线弹性有限元方法模拟欧亚板块东部(主要是中国大陆地区)的三维构造应力场。计算中着重考虑东亚地区地形对该区地应力场的影响。同时考虑了对边界条件的限制,以及岩石在漫长地质时期中体现的流变性质,并在线弹性解上叠加了静岩压力等因素。 对一系列的计算结果进行数值分析,结果表明: 1.除各板块间的相互作用外,现代地形特征对东亚地区应力场分布情况有重要影响。 2.计算结果中,水平向最大主压应力轴走向在中国大陆地区呈辐射状分布,其中心大体上在青藏高原。随着与西部地区距离的增加,水平向最大主压应力值呈降低的趋势。应力方向和数值上的上述特征与震源机制解及原地应力测量结果是一致的。 相似文献
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获得初始地应力最直接最有效的方法是进行地应力测量,但在地应力测量打钻的过程中,初始地应力会遭到破坏,使得测量值与实际初始地应力值有差别.本文应用有限元方法研完了断层对打钻前后地应力变化的影响规律,考虑因素包括断层的力学性质(弹性模量、泊松比)、断层到钻孔的距离、边界应力、复合断层.研究表明,断层泊松比对初始地应力的变化影响很小,不是影响初始地应力变化的敏感因素.断层弹性模量、断层到钻孔距离、边界应力、复合断层是影响初始地应力变化的敏感因素.研究结果可为钻孔地应力测量研究提供参考价值. 相似文献
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油田的套管完井常伴有异常地应力的作用，对于套管井，井孔-套管-水泥环-地层组合的系统使井周的应力集中更为复杂.为认识地应力作用下不同胶结状态的套管井导波声弹效应，本文基于非线性声学理论，实现了受应力作用不同胶结状态套管井井周应力和径向横波速度计算与分析；采用摄动求解推导了套管井导波的声弹性方程，模拟并分析由应力引起不同胶结状态套管井斯通利波、伪瑞利波、弯曲波相速度的变化.研究结果表明：不同胶结状态会改变井周的应力分布，当界面出现滑移时井周地层中的应力集中有所增强，从而影响导波的声弹效应.本文的研究结果为地应力作用的套管井的声场特性提供认识和理论依据. 相似文献
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南海北部区域现今地应力场的状态和分布特征是进行海洋资源开发、地质环境和工程安全评价的主要参考依据,也是地球动力学研究的主要内容之一. 由于受到测量技术水平和自然条件等因素的影响,整个南海海域的地应力研究程度还比较低,有待于对该区域的地应力场的状态和控制因素进行较深入和细致的研究. 原地地应力测量是直接获取地壳浅表层现今主应力大小和方向特征的有效途径,同时利用海上油气田测井FMI资料能够有效地提取地应力信息. 结合区域构造环境,在实测地应力约束条件下,数值模拟方法能够有效地推测区域地应力的状态和分布特征. 在海南省乐东县开展了水压致裂原地地应力测量,测量获得的最大主应力方向区间为NW-NWW向. 根据Byerlee准则判别,钻孔附近的地应力远远小于引起断层活动地应力值的下限,钻孔邻近区域的断层活动性较弱. 对南海北部边缘海盆地有限的FMI测井资料进行地应力解译,获得莺歌海的最大主应力优势方位为NW-NNW向,琼东南的最大主应力优势方位为NWW向. 在对南海海域北部区域的板块构造环境和地球动力学背景分析的基础上,以上述地应力观测数据以及震源机制解资料为约束,对该区域现今地应力场进行了数值模拟分析,模拟结果表明,由于受印度板块、菲律宾板块和欧亚板块不同程度的影响,南海北部区域的地应力分布特征呈现了不同区域分化的趋势. 在靠近台湾岛区域,主要受到菲律宾板块与欧亚板块发生碰撞的影响,最大主应力方向为近E-W向;沿着滨海海岸带向西,由于受到欧亚板块在马尼拉海沟向下俯冲形成的拉伸作用,最大主应力的方向逐渐转换为S-N向、NW向. 相似文献
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基于声弹性理论,本文详细论述了利用交叉偶极子多频率相速度反演地层三阶弹性常数和地应力的理论及信噪比对反演结果的影响.定性和定量分析表明在速度应力方程中,不含三阶弹性常数项与含三阶弹性常数项相比对速度的影响可以忽略,由此只利用一次测井资料同时反演地应力和三阶弹性常数是一个严重病态的问题或一个不确定性问题.针对不同的反演模型,详细考察了信噪比对各自简化模型和精确模型反演结果的影响.数值模拟结果表明,利用一次测井采用精确模型反演全部四个参数方法受信噪比影响严重.而利用不同流体压力下的测井资料进行反演时可以采用简化模型取代精确模型以便简化计算和提高反演速度,因为简化模型和精确模型有着几乎相同的精度;同时,分步反演的方法可以较好地反演出原位地应力及三阶弹性常数. 相似文献
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考虑地震是由于震源材料软化导致的一种基本机制,假设区域构造应力场在地震孕育过程中基本不变,震源区震前存在着热异常.我们根据热弹塑性增量理论,提出了两种材料模型,用弹塑性有限单元法模拟热状态对地震发生的影响. 模型1用来模拟断层外部区域的物质,其强度只和塑性变形有关而与热状态无关;模型2用来模拟断层物质,其强度只同热状态有关而与塑性变形无关.断层外部地震的发生被认为是岩石应变软化的结果;而断层内部地震的发生被认为是断层热软化的结果. 本文用上述模型分析了只有单一断层的热软化情况,并且得到了相应的断层错距、应力降和地震距. 相似文献
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ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＭａｎｙｅａｒｔｈｑｕａｋｅｓｈａｖｅｐｒｏｖｅｎｔｈａｔｔｈｅｒｅｅｘｉｓｔｅｄｓｈａｌｏｗｇｅｏｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｏｍａｌｉｅｓａｒｏｕｎｄｔｈｅｅａｒｔｈｑｕａｋｅｒｅｇｉｏｎｓｂｅｆｏｒｅｔｈｅｅｖｅｎｔｓｏｃ... 相似文献
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本文首先通过Snoke发展的利用P波、 SV波和SH波的初动和振幅比方法计算秦岭—大别东段2008年以来83次ML≥2.5地震的震源机制解, 然后通过FMSI方法反演得到平均应力场的方向特征: 近东西向的水平挤压和近南北向的水平拉张作用, 与参数统计结果一致; 进而通过震源机制的一致性参数分析应力场方向的变化信息。 分析表明震源机制解呈现了由变化紊乱、 偏离平均应力场到变化一致、 趋于平均应力场再到变化紊乱、 偏离平均应力场的变化过程, 在显著地震前, 研究区整体的震源机制一致性参数处于持续低值状态; 计算了2008年以来93次ML≥2.5地震的视应力, 拟合视应力与震级的关系, 分析扣除震级影响的差视应力随时间变化特征, 近似反映研究区应力大小的变化。 分析表明显著地震前研究区的差视应力值呈现出明显的先上升后下降的变化过程, 在下降过程中发生地震; 最后利用震源机制一致性参数和差视应力综合分析研究区的应力状态, 均表明显著地震前震源区的构造应力场增强。 目前研究区的震源机制一致性参数较高、 差视应力较低, 研究区的应力水平较低。 相似文献
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利用深井地下水位动态研究大华北地区现今构造应力场状态 总被引：7，自引：0，他引：7
在水平层状含水层(一维)模式下, 根据含水层应力与井水位变化之间的定量关系表达式, 利用华北地区40多口深井水位动态变化资料, 探索研究华北地区现今构造应力场状态。 即水位上升代表构造应力场压性增强张性减弱; 水位下降代表构造应力场压性减弱张性增强。 初步研究结果表明, 1995~1998年华北北部地区张家口-渤海构造带和山西构造带北部水位普遍上升, MS5.0以上地震活动频繁; 1999年以后华北地区水位普遍处于下降状态, 反映了华北地区1999年以来构造应力场状态以张性为主, 整个华北地区MS5.0以上地震活动处于相对平静状态。 该结果可为华北地区地震活动性预测研究提供应力场背景信息。 相似文献
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基于2009年1月至2017年11月首都圈地区发生的8 061个地震事件的23 293条P波初动极性数据，采用改进的格点尝试法计算了首都圈地区单次地震的震源机制解和小震综合断层面解。在初步分析这些数据的基础上，利用计算得到的单次地震的震源机制解和搜集到的已有历史地震的震源机制解数据，运用线性反演法对首都圈地区构造应力场的时空变化特征进行了研究。结果显示:① 研究区的地震震源机制解类型以走滑型为主，正断型次之，这些地震震源机制解的P轴方位大都为ENE向和近EW向，与该地区的构造应力场方向基本一致，仅有个别地震的P轴方位为NNW向；② 首都圈地区的构造应力场具有较好的一致性和连续性，最大主应力轴方位由西部的ENE向至东部的近EW向呈现顺时针旋转的趋势，应力类型整体上为走滑型，这与以往的研究结果相一致；③ 通过与已有研究结果相比较认为:京西北地区现今构造应力场是相对稳定的，最大主应力轴未呈明显改变；唐山地区和北京地区的构造应力场（最大主应力轴）在1976年唐山地震前后可能发生了变化，唐山地震后一年至今（1977—2017年）是否发生变化，依据现有的计算结果尚不得而知，需要更多的研究来进一步验证. 相似文献
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基于山东地区1970—2012年5月387次中小地震震源机制解数据,使用Gephart和Forsyth的FMSI方法计算了该区的平均构造应力方向;使用区域应力张量阻尼反演方法,结合共轭梯度法求解了应力张量的阻尼最小二乘最优化问题,并根据Lund和Townend推导给出的由构造应力张量计算最大水平主应力方向的公式,反演计算了山东地区构造应力场的空间分布特征,并讨论了该区构造应力场的变化及其与郯庐断裂带的关系. 相似文献
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基于汶川地震序列震源机制解对龙门山地区构造变形模式的初步探讨 总被引：7，自引：3，他引：4
本文采用理论震源机制解的分析方法,以汶川地震序列震源机制解为约束,探讨龙门山地区构造变形模式及其与汶川地震序列的关系.通过有限元模拟,计算了龙门山地区不同构造变形模式下的构造应力场,得到了理论震源机制解,并与汶川地震序列实际震源机制解进行对比分析,初步探讨了该区构造变形模式对汶川地震序列的影响.结果显示,在龙门山地区,青藏高原内深部构造变形快于地表的构造变形模式下,区域构造应力场对应的理论震源机制解与汶川地震序列震源机制解的相符程度较高.这种一致性可能表明:(1)青藏高原内部深部构造变形快于地表,是龙门山地区比较合理的构造模式;(2)构造应力场是影响汶川地震序列震源机制的重要力学因素. 相似文献
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This study examines the role of gravitational potential energy (GPE) in generating second-order (spatial scale ∼102 km) variations in the Iberia stress and strain-rate patterns. We present a new map of present-day strain rate field derived from the secular velocity field computed using all available continuously operating Global Navigation Satellite Systems (GNSS) stations in Iberia. The estimated strain rate field is generally consistent with the tectonic framework of the Iberian region, even though sporadic sharp local variations downgrade its correlation with the regional stress patterns. Many of the sharp spatial variations in the strain rate map are consistent with local changes of deformation style determined by prevailing faults. To obtain a more accurate estimate of GPE we use new data on the structure of the crust and apply a thin sheet approach using a 3-D definition of deviatoric stress. The GPE is derived from two isostatically compensated models (GPEd and GPEe compensated by density and elevation adjustment, respectively) and from the truncated geoid (GPEg). The GPE stresses are then summed with the first-order stress field due to the Eurasia–Nubia (EU–NU) convergence and the results compared with both the stress and strain rate data. In agreement with previous studies, we find that the GPE does not significantly change the NW–SE average direction of the most compressive stress (SHmax) imposed by the EU–NU collision, its main effect being to cause spatially changing stress regimes. From the analysis of the different GPE models we find: (1) in the Pyrenees, the tectonic forces have a secondary role when compared to the GPE. In this region, the model that best correlates with observations is the one emphasizing the role of surface elevation as a source of GPE (GPEe); (2) in the Iberian Chain and the Betics, the GPE imposes NE–SW extension consistent with a strike-slip regime and is equally (GPEe) or more (GPEg) important than the tectonic forces. In these regions, both deep heterogeneities associated with mantle convection and elevation are important sources of GPE; (3) in western Iberia, the GPE differences work against dominant tectonic forces by reducing the SHmax magnitude. The GPEg model is the one that best predicts the average strike-slip regime in Galicia; and finally (4) in the Gulf of Cadiz the gravitational potential stresses have a minor role and the style of deformation is clearly controlled by the tectonic forces. 相似文献
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冲绳板块位于菲律宾海板块向欧亚板块俯冲形成的西太平洋边缘活动带上,构造应力场图像及其动力学机制表现得相当复杂．采用伪三维有限元方法,以WSM2008 观测应力场数据的应力取向和应力型两方面指标作为主要约束,对冲绳板块构造应力场进行了数值模拟．通过对计算结果的分析,对模型涉及的各种作用力作出了估计．在此基础上,对冲绳板块岩石层的状态,以及该地区的板块动力学特征进行了探讨,并得到了以下一些初步认识:① 软流层静压推力控制着该地区构造应力场的基本形态;② 冲绳海槽的演化过程,例如该地区的岩石层减薄与其下地幔流的上升等,也在很大程度上影响了该地区的板内应力场空间分布特征;③ 琉球俯冲带边界力的作用是分段的,不同区段作用力对板内应力场的影响有所不同． 相似文献