利用地震波研究地壳内部应力状态的方法(综述)

地壳中的构造现象和地震的发生均为地壳内部应力作用的结果。研究地壳内部的应力场应力场状态、应力场随时间和空间的分布变化规律,以及地震在什么样的应力状态下发生是解决地震预报问题的关键问题。而了解地壳表层应力的形成和分布规律,应力的大小和变化特征,对于解决地质工程问题具有很重要的意义。目前研究地球内部应力及应力场的方法主要有以下四大类。 (1) 实地直接测定钻孔中的应力状态。 (2) 利用地球物理观测获得的地震学、重力学及地热学资料推断地球内部的应力状态。 (3) 利用地质学方法,推断产生现代构造运动的应力场。 (4) 在实验室研究地壳内部岩石的脆破裂,高温高压下物质的流动规律,岩组测压技     

鄂尔多斯地块南缘地应力测量研究

利用水压致裂法得到的地应力测试数据对鄂尔多斯地块南缘地壳浅部地应力分布规律及断层活动性进行研究。结果表明:（1）两个水平主应力随深度线性增长,应力梯度分别为0.032和0.021,在测量深度域内水平和垂直应力的关系为S_H > S_h > S_V,该应力状态有利于断层发生逆断层活动,与1556年华山大地震的发震正断层的性质不同;（2）研究区的最大水平主应力方向为北南-北北西向,与区域速度矢量场方向一致,与其他资料解译的区域构造应力方向有一些差异,主要是受鄂尔多斯地块周缘断层活动的影响;（3）利用Mohr-Coulomb准则及Byerlee定律,摩擦系数取0.6~1.0,对研究区的地应力状态进行分析,发现鄂尔多斯地块南缘的测点未达到或超过地壳破裂极限状态,不存在断层失稳或地震等其他形式的地壳活动,处于较稳定地壳应力状态;（4）实测数据为该区补充了新的地应力测量资料,研究结果为该区工程设计及建设、构造应力场数值模拟提供了边界条件,对于该区地质灾害评价、地壳稳定性以及大陆动力学的研究具有重要意义。      

陆壳深部结构研究的地质地球化学方法及其在华南地区中的应用

深部地质学为当代地球科学的前沿科学，深部地质研究是否能取得新的进展很大程度上是依赖于研究方法和手段的发展。其研究方法包括地层构造方法、岩石学方法、地球化学方法和地球物理方法等。深部钻探已成为揭示地壳深部结构的重要手段。由于地震、重力测量、磁测、电测、地热等近代地球物理方法的发展，使深部地质学成为一门独立的学科。地球物理方法能够反映地壳深部的物理状态及其几何图形，但要了解地壳的物质组成、结构、构造、物理化学状态及其演化则必须结合地质一地球化学方法才能奏效。总之，两者要密切结合，进行综合研究才能使深…     

国外大陆裂谷构造研究现状及展望

大地构造学是现今地质学研究的热门学科,大陆裂谷构造属于大地构造的研究范畴。本文从裂谷沉积作用与成矿的简单联系和由于先存下地壳组构对大陆裂谷构造的影响两方面介绍了国外对大陆裂谷研究的情况。作者指出：大地构造学的研究需借助假定的模式或实验模型,但不能局限于其中;大地构造学的各个研究领域都存在着挑战,地质学的研究需要进一步完善。     

含柯石英榴辉岩形成深度构造校正测算的新数据

<正>对地壳岩石形成深度的研究是近20年来固体地球科学的前沿课题之一。自格鲁宾曼和尼格里设想地壳内温度和压力是深度的正比例函数以来,人们常把地下岩石应力状态设想为静止流体内的应力状态,即认为地下某处的静水压力值等于上覆岩层的总质量,因此,目前主要是用所估测的压力值(即各向等正应力,泛称静水压力状态)直接换算。该法是建立在压力与深度呈线性关系上,实际上是质量/密度(W/SW)的方法。它忽略了构造作用力对静水压力的影响,所以,测得成岩成矿的深度值会比     

层状地壳的等效力学模量和分层应力

针对地球动力学研究中的板壳力学模型的分层问题,根据等效原则, 给出了用各分层弹性参数和厚度表示的中性面位置、折合抗弯刚度和等效弹性参数。结合实际地壳受横向和侧向力作用时产生的弯曲形变和应力,具体介绍了用这种折算模量的方法去求解地壳中的应力、应变状态, 并通过比较等效应力与各分层应力的差异, 阐明了岩石力学性质的不同对各圈层应力的影响作用。研究进一步表明,来自地壳深部的垂直向上的力是造成上部地壳伸展类构造的重要因素之一。     

我国强震活动和板块构造

在研究各地区地震活动特征时,有两个基本条件必需考虑的,即各区的地壳结构和构造应力状态。本文主要根据我国和邻近地区的强烈地震的时间、空间分布,地壳厚度分布和震源机制所示的压应力方向等,讨论大地震与地壳结构和构造应力状态之间的相互关系、相互作用和影响。     

地应力测量点滴

<正> 国内外地应力绝对值测量资料表明,地壳中遍布着强大的压应力。例如,N.哈斯特在欧洲和非洲等地所测量的两万份记录中,没有一份属于引张应力状态,绝大多数记录证明地壳受到水平压力的强烈作用,即使通常视为现代地壳引张带的大西洋中脊也不例外。在大西洋中脊的冰岛上进行了周密的地应力绝对值测量,得知该地区水平压应力达几十至两百余巴,中脊与最大压应力方向呈45°夹角,中脊为剪切带。在大家公认为新生代引张作用产物的华北断陷盆地,地应力绝对值测量也没有发现任何方向的张应力存在,几乎所有测点都处于水平挤压状态,压应力达几十至一百余巴。     

岩石圈内横向密度差异产生的构造应力与缓慢变形

用不可压缩固体模型对岩石圈内横向密度差异产生的构造应力和缓慢变形进行了三维有限元模拟。结果表明,对于达到均衡补偿状态的模型,5公里地形高差的重力势在地壳内产生数百巴的构造应力,高原下出现横向拉张应力,平原下出现挤压应力;地壳厚度变化大的过渡带,应力的增加更显著。在地壳局部增厚而地形高度未达到均衡补偿的情况下,深部侧向密度差异产生的重力调整作用使物质向地壳较厚的地方迁移,导致那里的地壳产生地表隆起。     

水文地质学的新概念及其生态问题

水文地质学最初是由地质学及水文学相结合而形成的一门学科，它基本上采用地质学的研究方法。从本世纪７０年代中期开始，研究地下水的水文地质学已逐渐变为研究地下水圈的学科。地下水圈是指地壳内部的统一的含水系统，它包含有相互作用的不同状态和形式的Ｈ２Ｏ。近年来，一些新理论的引入，拓宽了原有水文地质学的概念，使之从对现象的研究转向为对过程及其规律的研究。水文地质学传统的和新的问题应在适当的工程标准上予以解决，同时应重视其生态效应。水是地球内部具有高度流动性的物质，因此，人类活动对岩石圈的影响将首先导致水文地质条件的变化，并进而引起地下水圈的污染、水的枯竭及自然条件的恶化。文章主要论述生态水文地质学研究的目的、原则及生态水文地质系统的体系。生态水文地质学研究的目的是提出管理地下水圈体系及其质量状态的方法。     

论岩体爆破地质力学及爆破性分级

本文对岩体爆破地质力学问题进行了论证。岩体的爆破性按岩体结构类型、地应力特征和爆破震动的影响可分为五类:1.极难爆(整体状结构);2.难爆(块状结构);3.中等(裂隙块状结构、碎裂结构);4.易爆(层状碎裂结构、软弱层状结构);5.极易爆(松散结构、松软结构)。     

沟系地球化学测量在安源分散流异常检查中的应用

沟系地球化学测量是一种新的地球化学找矿方法。在湖南安源分散流异常检查中取得了较好的地质效果：新发现以Ａｇ为主的综合异常，经详查含银最高达４０ｇ／ｔ，具有较好的找银前景．     

On the role of heat flow, lithosphere thickness and lithosphere density on gravitational potential stresses

Gravitational potential stresses (GPSt) are known to play a first-order role in the state of stress of the Earth's lithosphere. Previous studies focussed mainly on crust elevation and structure and little attention has been paid to modelling GPSt using realistic lithospheric structures. The aim of the present contribution is to quantify gravitational potential energies and stresses associated with stable lithospheric domains. In order to model realistic lithosphere structures, a wide variety of data are considered: surface heat flow, chemical depletion of mantle lithosphere, crustal thickness and elevation. A numerical method is presented which involves classical steady-state heat equations to derive lithosphere thickness, geotherm and density distribution, but additionally requires the studied lithosphere to be isostatically compensated at its base. The impact of varying surface and crustal heat flow, topography, Moho depth and crust density on the signs and magnitudes of predicted GPSt is systematically explored. In clear contrast with what is assumed in most previous studies, modelling results show that the density structure of the mantle lithosphere has a significant impact on the value of the predicted GPSt, in particular in the case of thick lithospheres. Using independent information from the literature, the method was applied to get insights in the state of stress of continental domains with contrasting tectono-thermal ages. The modelling results suggest that in the absence of tectonic stresses Phanerozoic and Proterozoic lithospheres are spontaneously submitted to compression whereas Archean lithospheres are in a neutral to slightly tensile stress state. These findings are in general in good agreement with global stress measurements and observed geoid undulations.     

工程地质新拓展──地质工程论评

工程地质已进入预测和改造阶段。地质工程是对山体稳定性和区域地壳稳定性进行评价、改造与控制的技术。它的工程对象是复杂地质体。这种地质体处于不断变化过程中。岩体结构控制论、工程地质体控制论和工程地质过程改造与控制论是地质工程的基本理论。地质工程要求地质勘察、设计与施工融为一体,而设计是沟通勘察与施工的桥梁。作者认为,必须尽快开发一套适用性强的地质工程设计支持系统,以弥补在地质工程中,知识偏窄和设计周期过长的缺陷。     

汶川地震断裂带科学钻探1号井(WFSD-1)非弹性应变恢复法(ASR法)三维地应力测试与"5.12"汶川地震的形成机制

汶川地震断裂带科学钻探1号井(WFSD-1)的ASR三维地应力测试结果表明,龙门山前陆逆冲带与其下伏的龙门山前陆盆地和上覆的松潘-甘孜地块的构造及地应力状态存在有重大差异。从整体上看,在汶川地震中,龙门山前陆逆冲带表现为在强烈的区域性挤压背景下,深部物质沿壳内拆离层自SW向NE方向的"层状"流动,在地壳上部转化为沿映秀-北川断裂(YBF)的快速垂向挤出,而其西侧的松潘-甘孜地块作自SE往NW方向的重力滑覆,东侧的龙门山前陆盆地则表现为自NE往SW方向的走滑或右行旋转。晚新生代以来,扬子地块相对于青藏高原东缘的龙门山造山带并无明显的或大尺度的陆内俯冲作用发生。龙门山前陆逆冲带深部高温低粘度物质垂直向上的、快速的流动和挤出,直接导致了"5.12"汶川地震的发生,而松潘-甘孜地块E向扩展导致龙门山前陆带的强烈挤压和陆壳增厚及深部应力和地震能量的积聚则是诱导深部位移场发生突变和物质快速垂向挤出的主因,E向扩展是深部地震能量积聚和快速垂向挤出作用的必要条件,而非地震发生的直接原因。ASR地应力测试得出的主压应力方向完全平行于GPS同震速度场的位移方向,似乎表明ASR测试获得的原地应力场或许真实地反映了或最接近于地震过程中的构造应力状态。     

挤压和剪切构造环境下深埋隧道岩爆的对比研究

地质构造是影响岩爆的一个重要因素,本文以大瑞铁路高黎贡山深埋隧道为例,在野外地质调查、实测地应力分析、室内岩石力学测试分析的基础上,采用ANSYS软件模拟了在现今构造地应力场中,在褶皱和走滑断层等不同构造部位的岩体中进行隧道开挖所引起的应力重分布特征,对在复杂地质构造地区挤压和剪切构造环境下深埋隧道的岩爆特征进行了深入...     

Crustal structure beneath the Mount Cameroon region derived from recent gravity measurements

In this study, the recent update of the gravity database with new measurements has raised the opportunity of improving the knowledge of the crustal structure beneath the large volcanic system called Mount Cameroon, and its implication in the regional tectonics. The multi-scale wavelet analysis method was applied to highlight the geologic features of the area, and their depths were estimated using the logarithmic power spectrum method. The results reveal a complex crustal structure beneath Mount Cameroon with high variation in the lateral distribution of crustal densities. The upper and lower crusts are intruded by dense materials originating from the mantle with less lateral extension. The trends of Tiko and Ekona faults along the intrusion suggest tectonic activities as deep as 25 km. The difference in mantle composition or temperature between the East and the West of the studied area is clearly seen in detailed wavelet images and agrees with a mantle origin for the Cameroon Volcanic Line.     

地壳分展模式

本文旨在综合分析早期经典的和近年来提出的陆壳的９种分层模式,既包括地球物理的,也包括构造变形、变质和物质成分的,指明它们之间的联系和区别。结合地质和地球物理的最新进展,本文对这些模式进行了评介,对莫霍面、下地壳组分及反射下地壳的地质意义提出了看法．这些模式,尤其是近年来提出的大陆壳分层的几种模式无疑对地质和地球物理学家进一步认识和了解陆壳的复杂地质作用、地壳和地球的演化及早寒武纪地质是有益的．