福建沿海边缘陆域的原地应力测量研究

通过在福建沿海边缘陆域地区活动断裂带附近进行水压致裂原地应力测量, 得到了地表浅部构造应力的大小、方向和分布特征. 根据实测的地应力资料,用库仑摩擦滑动准则分析研究了断裂带的性质和活动性. 结果表明：① 沿海岸线边缘自北向南,其最大水平主压应力方向为北西向,与测区北西向断裂带走向近于平行,与地质构造、跨断层形变测量等方法反映的主压应力方向大体一致,与震源机制解反映的主压应力方向夹角20deg;左右; ② 水平主应力值随深度增加而增大,与垂直应力值的关系为SHSVSh和SHasymp;SV Sh, 应力状态有利于走滑断层和正断层活动;③ 利用库仑摩擦滑动准则,摩擦强度取0.6～1.0分析, 断层附近的现今地应力状态达到或超过产生正断层摩擦滑动的临界值,表明测区现今构造活动以正断层为主; ④ 反映出本区现今构造应力场的力源主要来自太平洋板块向西和菲律宾板块向北西对欧亚板块的水平挤压作用.     

乌鲁木齐市断层附近地应力特征与断层活动性

为了查明乌鲁木齐西山—碗窑沟断裂带地应力分布特征, 在研究区20 km×20 km的范围内布置12个基岩应力钻孔,采用水压致裂地应力测量技术进行了基岩原地应力测量;共布置了2条观测剖面,第一剖面是沿断层走向布置了7个钻孔,第二剖面在垂直断层走向布置了6个钻孔(与第一剖面共用1个钻孔).根据实测的地应力资料,断层附近最大水平主压应力方向为NE—NEE向,与区域构造应力SN—NNE向主压方向有一些差异,说明受断层活动影响,断层附近的应力状态与区域应力场明显不同.利用地应力实测资料,研究了断层的活动性,在测量深度域内水平和垂直应力的关系为σH＞σh＞σv,该应力状态有利于逆断层活动,与地质资料反映的以逆断层活动为主基本一致.利用库仑摩擦滑动准则,摩擦系数取0.6~1.0分析,断层附近的现今地应力状态达到或超过产生逆断层摩擦滑动的临界值,表明测区现今构造应力有利于逆断层活动.     

乌鲁木齐市区断层附近原地应力测量研究

利用水压致裂原地应力测试技术,在乌鲁木齐市区碗窑沟断裂东段、雅玛里克断裂东段和西山断裂带中、东段开展了断层附近原地应力测量研究,得到了地表浅部构造应力的大小、方向和分布特征。钻孔HFZK3位于碗窑沟断裂东段的南侧,孔深62.13m;钻孔HFZK5位于雅玛里克断裂东段的南侧,孔深30.00m;钻孔HFZK9和HFZK12都位于西山断裂带的中、东段,孔深分别为34m和54.5m。根据实测的地应力资料,断层附近最大水平主压应力方向为NE—NEE向,与区域构造应力SN—NNE向主压方向有一些差异,说明受断层活动影响,断层附近的应力状态与区域应力场明显不同。利用地应力实测资料研究了断层的活动性,在测量深度域内水平和垂直应力的关系为σH>σh>σV,该应力状态有利于逆断层活动,与地质资料反映的以逆断层活动为主基本一致。利用库仑摩擦滑动准则,摩擦强度取0.6～1.0进行分析,断层附近的现今地应力状态达到或超过产生逆断层摩擦滑动的临界值,表明测区现今构造活动以逆断层为主。研究区的3条断层不具备发生走滑断层活动的可能性,其中雅玛里克断裂东段、西山断裂带中段和东段具有发生逆断层活动的可能性,相比而言,西山断裂带中段危险性更大     

龙门山断裂带东北段现今地应力环境研究

2008年5月12日汶川Ms8.0级地震后,为了解发震断裂附近地应力分布特征,于2009年10月-12月期间,在龙门山断裂带东北段江油、北川地区3个200 m钻孔中开展水压致裂地应力测量工作;本文首先依据研究区域内3个200m钻孔的水压致裂地应力测量结果,分析了汶川8.0级地震发生1年后,龙门山断裂带东北段附近现今地应力状态分布特征;其次,基于龙门山断裂带基础地质、地球物理等研究资料,采用线弹性有限元模拟方法,运用ANSYS有限元模拟软件,模拟得到了地震后研究区内现今地应力状态;再次,综合研究区内地应力测量结果和应力场的三维有限元数值模拟结果,揭示了断裂带附近江油～北川剖面现今应力场的变化规律;文章最后探讨了龙门山断裂带东北段江油和北川地区的地震危险性.     

福建东南沿海及邻区活动断裂的微地貌研究

本文对福建东南沿海及邻区活动断裂进行了微地貌学分析,研究了区内断裂构造第四纪以来的活动特征,并探讨了晚更新世以来的区域构造应力场.结果表明：北东向的长乐—诏安断裂带和与之具有成生联系的北西向断裂,第四纪以来具有垂直运动和水平运动的特征;主要有两个明显的活动期,即早、中更新世和晚更新世;晚更新世以来,北东向断裂具右旋水平滑动,北西向断裂具左旋水平滑动,显示出北西西—南东东向水平挤的区域构造应力场.     

山西煤矿矿区井下地应力场分布特征研究

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.     

新加坡地应力测量

2008年和2009年, 通过和新加坡宜康地质技术有限责任公司合作, 在新加坡18个浅钻孔中进行了水压致裂地应力测量. 通过测量获得了新加坡地壳浅部的现今应力状态, 为新加坡拟建地下管缆隧道设计施工提供了地应力依据, 也为世界应力环境数据库提供了参考. 测试结果表明, 在38.00~56.95 m深度域内最大水平主应力σ_h值为3.45~9.64 MPa, 最小水平主应力σ_h为2.49~6.28 MPa. 水平主应力和用上覆岩层重量计算的垂直应力σv之间的关系为σ_h>σ_h>σv,最大、最小水平主应力平均值分别是垂直应力平均值的5.13倍和3.23倍, 表明新加坡应力场以水平应力为主导. 初步分析认为, 新加坡陆域浅部构造应力场的量值大致呈南、北两端偏低, 中间高的态势, 在北端最大与最小水平主应力值都小于它们各自的平均值, 而南端则与平均值相当. 最大水平主应力优势方向为NE—NEE向, 该方向与前人在其邻区获得的构造应力场方向和由震源机制解反映的主压应力方向较为一致. 新加坡现今构造应力场状态与印度板块、澳大利亚板块、菲律宾板块与欧亚板块的汇聚作用有着密切的联系. 根据库仑摩擦滑动准则, 断层面摩擦系数取0.6~1.0, 分析了研究区内断层产生摩擦滑动的可能性.     

新加坡地应力测量

2008年和2009年, 通过和新加坡宜康地质技术有限责任公司合作, 在新加坡18个浅钻孔中进行了水压致裂地应力测量. 通过测量获得了新加坡地壳浅部的现今应力状态, 为新加坡拟建地下管缆隧道设计施工提供了地应力依据, 也为世界应力环境数据库提供了参考. 测试结果表明, 在38.00~56.95 m深度域内最大水平主应力σh值为3.45~9.64 MPa, 最小水平主应力σh为2.49~6.28 MPa. 水平主应力和用上覆岩层重量计算的垂直应力σv之间的关系为σh>σh>σv,最大、最小水平主应力平均值分别是垂直应力平均值的5.13倍和3.23倍, 表明新加坡应力场以水平应力为主导. 初步分析认为, 新加坡陆域浅部构造应力场的量值大致呈南、北两端偏低, 中间高的态势, 在北端最大与最小水平主应力值都小于它们各自的平均值, 而南端则与平均值相当. 最大水平主应力优势方向为NE—NEE向, 该方向与前人在其邻区获得的构造应力场方向和由震源机制解反映的主压应力方向较为一致. 新加坡现今构造应力场状态与印度板块、澳大利亚板块、菲律宾板块与欧亚板块的汇聚作用有着密切的联系. 根据库仑摩擦滑动准则, 断层面摩擦系数取0.6~1.0, 分析了研究区内断层产生摩擦滑动的可能性.     

福建近岸海域滨海断裂的应力分析

福建东南沿海地区曾发生多次强震。本文利用该区1604～1989年的47次地震的震源机制资料,采用力轴张量计算法推算了该区应力主轴方向,结果与其他文献给出的主压应力方向相符,即北西西-南东东向。在此基础上,得到最大剪切应力平面的走向和倾角。讨论了最大剪切应力平面与福建沿海近岸海域中存在的滨海断裂（牛山岛-兄弟屿断裂）的位置关系。从应力分析的角度初步探讨了滨海断裂带上地震活动由北向南增强的原因。     

In situ stress measurements in NIED boreholes in and around the fault zone near the 1995 Hyogo-ken Nanbu earthquake, Japan

Abstract The 1995 Hyogo-ken Nanbu (Kobe) earthquake, M 7.2, occurred along the north-east–south-west trending Rokko–Awaji Fault system. Three boreholes of 1001 m, 1313 m and 1838 m deep were drilled in the vicinity of the epicenter of the earthquake. Each borehole is located at characteristic sites in relation to active faults and the aftershock distribution. In particular, the Nojima–Hirabayashi borehole [Hirabayashi National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention (NIED) drilling] in Awaji Island was drilled to a depth of 1838 m, approximately 320 m southeast from the surface rupture of the Nojima Fault, and it crosses fracture zones below a depth of 1140 m. In situ stress measurements by the hydraulic fracturing method were conducted in these boreholes within 1.5 years after the earthquake. Measurement results suggest the following: (i) Differential stress values are very small, approximately 10 MPa at a depth of 1000 m at each site; (ii) the orientation of maximum horizontal compression is almost the same in the boreholes, perpendicular to the surface trace of the faults, north-west–south-east; (iii) fault types estimated from the state of stress differ among these sites; and (iv) the differential stress value just beneath the fault fracture zone decreases abruptly to one-half of that above the fault zone in the Hirabayashi NIED drilling. These features support the idea that the shear stress along the Rokko–Awaji Fault system decreased to a low level just after the earthquake.     

青藏高原腹地现今地应力测量与应力状态研究

青藏高原腹地现今构造活动强烈,为了解强烈构造活动下的应力背景,我们在五道梁、风火山、雁石坪和安多不同构造部位的四个测点采用压磁应力解除法进行了现场应力实测工作,测量深度12～20m.测量结果表明, 最大主应力方向总体为北东向,与地质、地震以及大地测量等方面的研究成果基本吻合;最大主应力量值为3.6～6.8MPa（安多测点除外）,与其他地区测量结果相比,属于中等偏高;安多测点最大主应力方向为北西西向,最大主应力量值为8.1MPa,与其他测点有较大差别,反映了板块缝合带附近现今应力状态的复杂性.     

福建政和-海丰断裂带地震活动特征分析

通过对1971年以来福建政和-海丰断裂带地震活动特征分析后认为：北东向的政和-海丰断裂带和次一级北西向的永安-晋江断裂带相互交汇,形成了4～5级中强地震反复发生的潜在震源区：在该断裂带主干上所发生的地震活动基本上具有前-主-余-震型和震群型的特点：在该断裂带主干上的M≥3．0以上的中等地震主要发生在北西向永安-晋江断裂的以南地区;该断裂带的地震活动在空间分布上是中段地震活动性强,北段地震活动性弱。     

某水电站地应力场数值模拟与工程区稳定性分析

根据黄河上游某水电站地下厂房区工程地质勘探资料和原地应力测量资料,用Marc Mentat软件建立了有限元计算模型.利用应力回归分析方法模拟该地区地应力场:首先确定自重和构造应力因素为待回归因素,然后采用回归法原理计算待回归因素的系数,从而模拟出工程区地应力场.对比实测值和模拟值,表明两者在数值和方位上差距均不大.厂房...     

A quantitative research for present-time crustal motion in Fujian Province, China and its marginal sea

Based on the Chinese mainland GPS network (1994～1996), Fujian GPS network (1995～1997), cross fault deformation network (1982～1998), precise leveling network (1973～1980) and focal mechanism solutions of the recent several tens years, we synthetically and quantitatively studied the present-time crustal motion of the southeast coast of Chinese mainland-Fujian and its marginal sea. We find that this area with its mainland together moves toward SE with a rather constant velocity of 11.2(3.0 mm/a. At the same time, there is a motion from the Quanzhou bay pointing to hinterland, with a major orientation of NW, extending toward two sides, and with an average velocity of 3.0(2.6 mm/a. The faults orienting NE show compressing motions, and the ones orienting NW show extending motions. The present-time strain field derived from crustal deformation is consistent with seismic stress field derived from the focal mechanism solutions and the tectonic stress field derived from geology data. The principal stress of compression orients NW (NWW) - SE (SEE). Demarcated by the NW orienting faults of the Quanzhou bay and Jinjiang-Yongan, the crustal motions show regional characteristics: the southwest of Fujian and the boundary of Fujian and Guangdong are areas of rising, the northeast of Fujian are areas of sinking. The horizontal strain rate and the fault motion of the former are both greater than the later. The side-transferring motion of Hymalaya collision zone and the compression of the west pacific subduction zone affect the motion of the research area. The amount of motion affected by the former is larger than the later, but the former is homogeneous and the later is not, which indicates that the events of strong earthquakes in this region relate more directly with western pacific subduction zone.     

In situ stress measurements in a borehole close to the Nojima Fault

Abstract In situ stress was measured close to the fault associated with the 1995 Kobe Earthquake (Hyogo-ken Nanbu earthquake; January 1995; M 7.2) using the hydraulic fracturing method. The measurements were made approximately 2 years after the earthquake. The measured points were approximately 40 m from the fault plane at depths of about 1500 m. The maximum and the minimum horizontal compressive stresses were 45 MPa and 31 MPa, respectively. The maximum compressive stress and the maximum shear stress are very small in comparison with those of other seismically active areas. The azimuth of the maximum horizontal compressive stress was estimated from the observed azimuths of well bore breakouts at depths between 1400 m and 1600 m and was found to be N135° (clockwise). The maximum stress axis is perpendicular to the fault strike, N45°. These features are interpreted in terms of a small frictional coefficient of the fault. The shear stress on the fault was released and dropped almost to zero during the earthquake and it has not yet recovered. Zero shear stress on the fault plane resulted from the perpendicular orientation of one of the principal stress to the fault plane.     

福建地壳运动与地震关系初探

利用福建地震台网88个地震台站于2015年记录的10个月的连续波形数据,基于台网约束下的长短窗特征触发式震相检测的模板事件识别方法和匹配滤波自动检测方法,识别出模板事件919个,匹配滤波后重新识别和定位了共计2 243个地震事件,其中M_L1.0以上地震1 991次,主要集中在M_L1.0—1.5之间,这极大扩充了该震级范围内的福建地震台网目录。重新定位的地震震源深度分布在0—20 km之间,多数发生在10 km内的上地壳。沿长乐—诏安断裂带和永安—晋江断裂带,地震分布集中且表现出明显的分段活动性。在长乐—诏安断裂带上检测到较福建台网目录更多的地震,且地震活动性表现为西南段较强、东北段较弱,沿断裂带的震源深度分布由南向北逐渐变浅,与莫霍面深度的变化相一致;在与之共轭的永安—晋江断裂带上则北西段地震活动更为集中,而东南段地震活动稍显分散。重新识别与精定位后的地震与福建地区地壳水平形变南强北弱、东强西弱的特点相一致。     

潍坊市主要隐伏断层活动特征研究

利用浅层人工地震、电法勘探和工程钻探等多种方法在潍坊市开展了隐伏活断层探测工作,查明了潍坊市城区周围沂水-汤头断裂、鄌郚-葛沟断裂、寒亭断裂和潍县断裂等6条主要断裂的位置;通过释光(TL、OSL)和电子自旋测年(ESR)研究了这些断裂的最新活动时代。结果表明,潍坊市城区范围内无活动断层通过,为土地利用和城市建设规划提供了科学依据。     

山东地区水化学短临跟踪标志体系的研究

在系统整理山东地区水化学观测资料的基础上,对山东菏泽５．９级地震、苍山５．２级地震及大同６．１级地城才南黄海５．３级地震前的地震异常特征了分析和总结,认为水化学多组分的同步异常变化,反映了震源应力场孕育过程,具有统一的物理力学机制,是震前源兆异常的重要标志。这异常基本同步出现,相互印证,增强了异常的可信度,为短临异常的判定提供了较为充分的依据。某一井孔水化学多组分出现同步异常变化,预示位于井孔同     

Study on Buried Faults in the Weifang Urban Area

Buried faults in Weifang city and surrounding areas are studied with geophysical surveys such as shallow seismic survey and electrical exploration, and verified with engineering drilling. Six main faults are detected including the Yishul-Tangtou fault, Tangwu-Gegou fault, Hanting fault and Weixian fault, etc. The latest active age is determined by OSL, TL and ESR dating techniques. No active fault has been found so far in the Weifang urban area. Our results provide a scientific basis for land use and urban planning.     

Influence caused by initial tectonic stress on relative measurement of borehole groundstresinviscoelasticmedia

ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｃａｕｓｅｄｂｙｉｎｉｔｉａｌｔｅｃｔｏｎｉｃｓｔｒｅｓｏｎｒｅｌａｔｉｖｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆｂｏｒｅｈｏｌｅｇｒｏｕｎｄｓｔｒｅｓｉｎｖｉｓｃｏｅｌａｓｔｉｃｍｅｄｉａＰＥＮＧ－ＪＵＮＺＨＡＯ１）（赵鹏君），ＪＩＡＮ－Ｗ...