Seismicity and fault aseismic deformation caused by fluid injection in decametric in-situ experiments     

《Comptes Rendus Geoscience》2018,350(8):464-475

Seismicity induced by fluid perturbations became an important societal concern since felt earthquakes (M_w up to 6) occurred after anthropogenic activities. In order to mitigate the risks associated with undesired seismicity, as well as to be able to use the micro-seismicity as a probe for in-depth investigation of fluid-driven processes, it is of crucial importance to understand the links between seismicity, fluid pressure and flow. We have developed a series of in-situ, decameter-scale experiments of fault zone reactivation by controlled fluid injection, in order to improve the near-source geophysical and hydromechanical observations. The deployed geophysical monitoring close to the injection allows one to cover the full frequency range of the fault responses from the static deformation to the very high-frequency seismic emissions (up to 4 kHz). Here, we focus on the microseismicity (M_w ∼ –4 to –3) recorded during two fluid injection experiments in low-permeable shale and highly-fractured limestone formations. In both experiments, the spatio-temporal distribution of the seismic events, the energy balance, and the seismic velocity changes of the fractured medium show that most of the deformation does not actually emit seismic signals. The induced deformation is mainly aseismic. Based on these high-resolution multiparametric observations in the near-field, we therefore proposed a new model for injection-induced seismicity: the seismicity is not directly induced by the increasing fluid pressure, but it is rather triggered by the stress perturbations transferred from the aseismic motion caused by the injection.  相似文献   

分数阶傅里叶变换联合支持向量机的建筑物变形预测     

古巍  李倩  陈代果 《大地测量与地球动力学》2022,42(12):1239-1245

提出一种分数阶傅里叶变换(fractional Fourier transformation, FrFT)与支持向量机(support vector machine, SVM)相结合的建筑物变形组合预测模型。首先利用FrFT对变形时间序列进行多尺度分析,将复杂时间序列分解为一系列结构较为简单的子序列;然后利用SVM对每个子序列分别建立预测模型,通过将各个子序列的预测结果进行综合叠加,得到最终预测结果;同时考虑到SVM模型参数选择的难题,提出一种改进果蝇优化算法(improved fruit fly optimization algorithm, IFOA)对其进行全局寻优,提升预测性能。以西南地区某混凝土坝变形实测数据为例开展验证实验,结果表明,本文组合预测模型能够充分挖掘数据中隐含的趋势性和规律性信息,获得较高的预测精度。  相似文献   

延安新区地表垂直形变时空演化的经验正交函数分析     

孙宇超  魏长寿  张明刚  李志进  周立人 《大地测量与地球动力学》2022,42(8):813-817

采用SBAS-InSAR技术对43景Sentinel-1A影像进行处理,获取延安新区（北区）地表形变信息,并运用经验正交函数对结果进行分解,得到研究区域的时间系数和空间分布。结果表明,延安新区（北区）的最大沉降速率为-56 mm/a,最大抬升速率为32 mm/a。从第1模态可以看出,挖方、填方是造成地表抬升和沉降的主要原因;第2模态则反映了工程建设不同时期对应的不同地表形变状态,即加速、减缓、平稳3个阶段。  相似文献   

菲律宾棉兰老岛2019年4次M_W>6.0地震断层运动模型及库仑应力传输研究     

吴少杰  杨莹辉  王泽根  熊凌艳  陈强  陈静  杨超 《大地测量与地球动力学》2022,42(3):240-246

基于雷达干涉测量技术,利用ALOS-2、Sentinel-1卫星升降轨雷达影像,获得2019-10~12发生在菲律宾棉兰老岛的4次M_W>6.0地震的同震形变场,并以此形变结果为约束,反演得到4次地震的断层运动模型。综合分析发现,此次地震序列由3条断裂的破裂引起,其中2019-10-16和2019-10-31的2次地震为同一发震断裂,2019-10-31地震断层破裂区域位于2019-10-16地震断层破裂的东北延伸段,最大滑动量约为1.1 m,约为2019-10-16地震最大滑动量的2倍。2019-10-29地震由一条独立断层破裂引起,断层最大滑动量约为2.0 m。2019-12-15地震由一条东北向倾斜断层破裂引起,断层最大滑动量约为3.0 m。此外,2019-10-16地震引起2019-10-29地震显著滑动区明显的正向库仑应力传输;而2019-10-29地震显著增加了2019-10-31地震震源区域的库仑应力;前3次地震对2019-12-15地震孕震断层的库仑应力传输总和为负值,说明静态库仑应力传输可能不是此次地震触发的主要诱因。  相似文献   

无控制DEM表面差异探测研究   总被引：1，自引：1，他引：0  

张同刚  岑敏仪  吴兴华 《测绘科学》2006,31(3):36-38

本文提出了一个新的无控制DEM差异探测算法。它可以将不同时期获取的DEM纳入到统一坐标系中,这样就可以根据匹配后的DEM来定量探测地表变化情况。该方法通过差分模型考虑了观测量的数值及其相互关系。与目前差异探测能力最强的LMS-LZD方法相比,新方法具有更好的差异能力和更高的匹配精度。普歪沟泥石流沟多时相DEM差异探测实例验证了新方法的优越性。  相似文献   

DInSAR技术对不同方位形变的敏感性研究   总被引：3，自引：1，他引：2  

查显杰  傅容珊  戴志阳 《测绘学报》2006,35(2):133-137

以DEM数据为假想的地面目标,只考虑距离对相位的影响,模拟竖直向、距离向和方位向形变的干涉纹图,从而研究DInSAR技术对空间不同方位形变的敏感性。在所有模拟参数和形变位移大小都相同的情况下,三个不同方位形变所产生的相位从0到2π变化的完整干涉环的数目是各不相同的,揭示DInSAR技术对不同方位地表形变的敏感性存在差异,且敏感性由大到小依次为:竖直向、距离向和方位向。  相似文献   

开封断裂第四纪活动特征     

孙杰  张予川  徐婉君  李涛  张扬 《震灾防御技术》2022,17(2):234-241

开封断裂是郑州-开封断裂带的重要组成部分,也是黄河中下游平原的一条重要控制性断裂。利用浅层地震勘探发现,开封断裂为总体走向EW,倾向N的正断层;断裂分为东、西2支,断裂活动性具有明显的分段特征,东支活动性较西支强。钻孔联合剖面揭示开封断裂东支断裂上断点埋深27～35 m,根据地层年代学结果,其最新活动时间为晚更新世。研究成果为开封市城乡规划、重大工程选址和地震区划工作提供了重要的基础数据。  相似文献   

Response characteristics of plunge pool slabs of Xiaxiluodu Hydropower Station to flood discharge pulsating-pressure under valley deformation conditions     

《地震研究进展（英文）》2022,2(4):100136

The key problem of the energy dissipation scheme of the arch dam body flood discharge and plunge pool below the dam is the stability problem of the plunge pool slab. As the protection structure of the underwater bed, the plunge pool slab bears the continuous impact of high-speed water flow. The hourly average dynamic water pressure on the slab is one of the main loads directly affecting the stability of the slab and is the main factor causing its erosion destruction. After the impoundment of the Xiluodu Hydropower Station, the measuring line of valley width in the plunge pool area has been continuously shrinking. By 2020, the cumulative shrinking value is about 80 ​mm. In light of the general background condition of valley shrinkage, daily inspection, annual detailed inspection, underwater inspection and drainage inspection of the plunge pool found that the plunge pool has experienced different degrees of damage, which greatly influences the long-term safety stability of the plunge pool. In this paper, the prototype observation data of flood discharge is used as the input load of pulsating-pressure, and the stress and displacement distribution of the plunge pool structure under the vibration load of flood discharge is analyzed under the condition that the stress and strain state of the plunge pool is changed under the influence of valley displacement. The results show that the stress, strain, and displacement distribution of the plunge pool are mainly caused by valley deformation, the vibration caused by flood discharge is little in influence, and the impact effect of deep hole flood discharge tongue on the plunge pool slab is weak.  相似文献   

2021年青海玛多Mw7.5地震的同震变形及断层滑动模型研究     

张岚  李琦  唐河  孙文科 《地球物理学报》2022,65(3):1044-1056

2021年5月22日,中国青海玛多县发生了M_W7.5地震.针对此次地震,国内外多家机构发布的震源机制解和有限断层滑动模型结果大都是基于半无限空间地球模型的位错理论反演得到的,未考虑地球曲率和层状效应的影响.该影响的量级以及其是否可以忽略目前仍是一个未知问题,值得研究.为此,本文利用美国地质调查局(USGS)、中国科学院青藏高原研究所以及中国地震局地球物理研究所提供的三个断层模型,基于弹性半无限空间、均质球、PREM三种地球模型的位错理论,分别计算了地表同震位移场和应变场,并对比分析了这些结果的差异.我们发现基于PREM位错理论的同震位移场与半无限空间模型的对应值差异约为3~28 cm,占PREM位错理论值的10%~30%,应变场差异更大,表明地球曲率和层状效应的影响不可忽略.此外,理论同震形变结果与GNSS和InSAR形变观测数据对比发现,基于PREM模型的理论位移场最接近于观测值.利用InSAR数据和三种地球模型反演得到的有限断层滑动模型存在差异,说明了地球模型的选择对断层模型的反演具有一定影响.本文的结果为今后对此次地震的观测数据物理解释和断层滑动反演提供了理论参考.  相似文献   

湘西沅麻盆地早白垩世红层古地磁学研究及其对川东褶皱带新生代构造变形的指示     

王晨旭  仝亚博  杨振宇  杨向东  孙欣欣 《地球物理学报》2022,65(1):280-300

川东褶皱带作为华南板块中部的“侏罗山式”褶皱,开始形成于晚古生代.自白垩纪晚期开始,受太平洋板块和印度板块对欧亚大陆挤压的影响,这一构造带乃至华南板块中部又叠加了新的构造变形.但是,目前对于川东褶皱带白垩纪以来的构造演化缺乏足够的认识.位于川东褶皱带东侧、雪峰造山带西麓的沅麻盆地形成于早白垩世.晚白垩世以来,沅麻盆地与川东褶皱带处于同一构造应力场中,因此对盆地内早白垩世红层的古地磁研究对于解释川东褶皱带中生代晚期以来的构造演化有着重要的意义.该研究在沅麻盆地早白垩世红层中开展的古地磁学研究获得了可靠的原生剩磁分量:Ds=15.6°,Is=42.9°,k=118.6,α₉₅=2.6°,表明沅麻盆地自早白垩世以来发生了4.1°±3.0°的顺时针构造转动.对川东褶皱带周缘白垩纪古地磁数据所揭示的地壳旋转变形,与断裂和褶皱轴组成的构造线迹变化之间的线性相关性分析,表明川东褶皱带位于齐岳山断裂带东南侧的部分,受印度板块-欧亚大陆、太平洋板块-华南板块间的挤压作用,自晚白垩世以来累积了约50~93 km的右旋错断量.  相似文献