“汶川断裂带钻探”重大发现

“汶川地震断裂带科学钻探（WFSD）”项目进展顺利,截至2009年5月10日,一号孔钻进孔深741.5m,为地学研究提供了良好的实物样品,揭示出北川-映秀断裂带规模巨大,断层岩类型丰富,尤其是地震断层泥的规模罕见。据汶川地震科学钻探工程中心负责人介绍,“汶川地震断裂带科学钻探（WFSD）”项目取得了一系列重大发现：     

汶川地震断裂带科学钻探（WFSD）项目钻探和测井课题的组织实施与管理

介绍了汶川地震断裂带科学钻探（WFSD）项目概况和其中科学钻探与科学测井课题的进展情况,分析了汶川地震断裂带科学钻探的特点,对WFSD-1、WFSD-2和WFSD-3-P孔的组织管理方式进行了总结,借鉴中国大陆科学钻探工程（CCSD）项目的组织管理经验,探讨提出了对探索性强、地层复杂、设计变更频繁的科学钻探组织管理的改进措施。     

2008年探矿（岩土钻掘）工程十大新闻

一、汶川地震断裂带科学钻探项目启动 2008年11月6日,汶川地震断裂带科学钻探一号孔（WFSD-1）正式开钻,吹响了中国地学界向地震研究和预报领域进军的号角。一号孔位于都江堰市虹口乡,设计孔深200m,开孔顶角10°,终孔直径76mm,由四川省地质矿产勘查开发局四。三地质队承担钻探施工任务。     

汶川地震和科学钻探

2008年5月12日,在我国四川省发生了震撼世界的汶川特大地震,给人民的生命财产造成了巨大的损失。在汶川特大地震发生及其余震尚在继续的特殊时期,快速实施汶川地震断裂带的科学钻探（WFSD）,是认识地震发生的机制、继续对余震进行有效监控以及提高地震监视和预警的能力的极佳机遇。2008年11月6日,汶川地震断裂带科学钻探工程开工典礼在四川省都江堰市虹口乡举行,标志着地震机制的研究跨上了新的台阶。通过对科学钻孔的直接取样,多学科观测和测试,揭示地震断裂带的深部组分、结构和构造属性,重塑地震断裂带的物理和化学过程,为提高未来地震的监测、预报或预警能力提供重要信息。     

汶川地震科钻中心召开钻井事故预防与处理专家咨询会

为做好汶川地震断裂带科学钻探项目钻井事故预防工作,提高事故处理技术水平,2011年3月14日,汶川地震断裂带科学钻探（WFSD）工程中心在成都组织召开了＂钻井事故预防与处理技术问题专家咨询会＂。中国地质调查局党组成员、副局长,汶川地震科学钻探工程中心主任王学龙出席会议。中国地质科学院探矿工艺研究所所长、WFSD工程中心副主任胡时友主持会议。中石化西南石油局、中国地质科学院勘探技术研究所、北京探矿工程研究所、成都理工大学、中国地质学会探矿工程专业委员会、《探矿工程（岩土钻掘工程）》杂志有关专家参加了会议。     

汶川地震主滑移带（PSZ）：映秀—北川断裂带内的斜切逆冲断裂

2008年5月12日在青藏高原东缘龙门山地区发生了毁灭性的汶川地震(Ms 8.0),并沿映秀—北川断裂和灌县—安县断裂分别产生约270 km和80 km长、并具不同运动性质的地表破裂带。大地震后的断裂带科学钻探是研究地震机制的有效方法,为更好地了解汶川地震过程中的断裂机制、岩石的物理、化学变化和特征,2008年11月4日(汶川地震后的178 d)快速实施了汶川地震断裂带科学钻探项目(WFSD),该项目在这两条断裂带的上盘布置深浅不一的五口群钻(500～3000 m深)。笔者以汶川科钻一号孔(WFSD-1)岩心为主要研究对象,通过对岩心的岩石学研究和构造分析,识别出映秀—北川断裂带中的不同断裂岩分布和组合,以及确定了汶川地震主滑移带位置,为进一步研究汶川地震断裂机制提供了基础。     

汶川地震断裂带科学钻探项目钻探工程实施总结

介绍了汶川地震断裂带科学钻探项目的钻探工程实施情况,包括完成的钻孔情况、钻探施工中遇到的技术难题,以及为解决这些难题开展的钻探技术研发和钻探工程的组织管理等。     

汶川地震断裂带科学钻探项目钻探施工进展综述

介绍了汶川地震断裂带科学钻探项目的钻探施工情况,包括钻探施工进展、施工中遇到的技术难题以及为解决这些技术问题采取的技术措施和取得的成果。     

勘探所YZX98液动锤成功应用于汶川科钻

本刊讯汶川地震断裂带科学钻探工程2号孔（WFSD-2）是在龙门山断裂带旁侧实施的4口科学群钻中的其中一口科学钻探孔,其主要实施目的是连续获取500m以深孔段岩心,供地学研究地震断裂发震机理,并在完钻后下入探测仪器,建立长期观测站。     

汶川地震科学钻探二号孔取心钻进方法的选择

介绍了汶川地震科学钻探项目二号孔取心钻进方法的选择。针对龙门山断裂带的地层条件,在对现有取心钻进方法进行技术经济评价的基础上,选择顶驱-绳索取心钻进方法作为设计深度3000 m的汶川地震科学钻探二号孔的取心钻进方法。     

汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-4S孔取心钻进技术

汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-4S孔是为了进一步了解汶川地震主滑移带情况,取得更为全面完整的地质资料,于南坝地区四号孔附近靠近地表破裂带的位置所补充施工的穿过汶川地震主滑移带的浅孔。主要介绍了汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-4S孔针对钻孔地质条件复杂、孔内岩心采取率低等难题所采用的关键工艺和技术措施,并对其应用成果进行了分析和总结,通过从地层情况、施工过程、取心钻具、冲洗液技术以及事故处理等几个方面的详细论述,为以后对复杂地层选用合理的取心技术提供重要参考依据。     

中国地质科学院对5.12汶川地震的快速反应与调查研究

面对5.12汶川8级地震突发灾害,中国地质科学院组织专家,科学分析发震动力学背景,第一时间奔赴震中地区开展地表破裂变形与地震地质灾害调查,随后系统开展地震科学钻探选址、活动断裂与地震变形观测、地应力测量、地质灾害地面调查、堰塞湖与水工环综合评价。6位专家参加国家汶川地震专家委员会,编辑出版《汶川地震灾区地震—地质灾害图集》,组织召开汶川地震动力学分析研讨会,2位专家参加国土资源部抗震救灾前方指挥部工作。在第33届国际地质大会期间,组织汶川地震大型展览,应邀作汶川地震、地震科学钻、地表破裂等学术报告,受到国际同行的高度关注。组织申报汶川地震断裂带科学钻探工程,2008年11月第一口地震科学钻开工;组织落实国家专项、973课题、地质调查项目等科研任务,有效地调整了面向地质灾害的学科结构和人才布局。     

汶川地震断裂带科学钻探一号孔（WFSD-1）不同取心方法的应用效果分析

针对因地震造成的复杂地层,在汶川地震断裂带科学钻探一号孔（WFSD-1）钻探施工中,为了保证岩心的采取率和原状性,满足地震机理研究需要,长孔段采用多型号多规格半合管取心工艺技术,确保全孔岩心采取率高达94．3％及岩心原状性好的目的,从而满足了汶川地震地学研究的需要。     

汶川地震断裂带科钻一号孔终孔

近日,由科技部、国土资源部和中国地震局共同组织实施,中国科学院院士许志琴担任科学钻探项目首席科学家的汶川地震断裂带科学钻探一号孔项目顺利终孔,孔深1201.15米。日前,中国地质调查局向四川省地矿局403地质队发来贺信,以示祝贺。     

汶川地震断裂带结构、岩性特征及其与地震活动的关系

文章以龙门山中央断裂带映秀-北川断裂带为研究对象,重点对汶川地震破裂带南段虹口乡八角庙地区地表断裂带进行了详细研究,并结合汶川地震科学钻探1号孔(WFSD-1)岩芯部分研究成果,探讨龙门山中央断裂带的物质组成及其结构特征.研究表明,映秀-北川断裂带由很多次级小规模断裂(破碎带)以及夹持其中的块体所构成,其中断层泥的厚度由几毫米到25cm不等,与WFSD-1岩芯记录的地震断裂现象基本一致.从虹口乡八角庙露头来看,映秀-北川断裂带整体宽约120m,分布有近80条含有断层泥的次级断裂带.以台湾车笼埔断裂钻探项目(TCDP)和汶川地震科学钻探(WFSD)研究来看,一次大地震只能形成几毫米至约2cm厚的断层泥,推断映秀-北川断裂带中每层断层泥至少发生过1次到13次地震,该区总厚度约150cm的断层泥中发生地震次数至少为183次,说明沿着映秀-北川断裂带重复发生过多次强地震活动.每次地震活动并不完全沿袭老的地震断裂主滑移带滑动,而是沿着断层泥边部区域滑动.从整个断裂带中断层泥分布特征来看,地震断裂活动具有向断裂下盘迁移的趋势,并且断层泥的厚度与断裂活动性成正比关系,表明断裂带宽度与地震活动次数及其演化历史有着成因上的直接联系,多次地震活动叠加可能是龙门山形成的主要成因.     

地震研究进展与趋势——全球地震科学钻探研究综述

近年来大地震频繁发生,造成了巨大的人员伤亡和财产损失,认识地震和地震发生机制已成为地质学家和地球物理学家共同的奋斗目标。科学钻探是获取地下深部物质、了解深部信息的最直接、最有效、最可靠的方法,因此,科学钻探是认识和揭示地震断裂作用的最佳手段。本文介绍了目前世界上主要的地震科学钻探计划,包括位于环太平洋地震带的日本野岛(Nojima)断层科学钻探计划、台湾车笼埔断裂钻探计划(TCDP)、圣安德烈斯断裂深部观测钻探计划(SAFOD)、新西兰深部断层钻探计划(DFDP)、日本南海海槽发震带试验钻探计划(NanTroSEIZE)、日本海沟地震快速钻探计划(JFAST)和大陆内部地震的汶川地震断裂带科学钻探计划(WFSD),简要概括了这些科学钻探计划所取得的有关地震研究的重要进展与贡献,并且通过这些成果探讨了未来地震研究趋势。     

汶川地震断裂作用研究新认识

2008年汶川地震后,人们不得不思考问题是:大地震是如何发生的?下一次大地震什么时候发生?也就是涉及地质学家和地球物理学家一直未解决的科学问题:断层是如何破裂的?震后断裂是如何愈合的?我们试图通过对汶川地震断裂带结构、断裂摩擦行为和断裂愈合过程的研究来回答这些问题。本文将介绍通过对地表露头和汶川地震断裂科学钻探一号孔(WFSD)岩心中汶川地震主滑移带的详细研究,以及钻孔中长期温度监测来分析有关汶川地震断裂动态弱化和摩擦行为,并结合钻孔中长期水文监测计算所得断裂带渗透率变化,分析震后断裂愈合过程,进而探讨和认识汶川地震断裂作用所涉及的上述问题。经过详细研究,确定了汶川地震断裂带(映秀—北川断裂带)宽105~240 m、具有五个不同断裂岩组合的内部结构,是一条经常发生大地震、具多种弱化机制的断裂带;发现了汶川地震不仅具有同震石墨化作用,而且测量到目前世界上最低的动态摩擦系数(≤0.02),同时首次记录到大地震后断裂快速愈合信息。这些研究结果不仅直接回答了一直困扰在地震地质和地震物理学领域几十年的关键问题,而且对完善地震断裂理论和认识汶川地震机制具有极其重要的意义,为防震减灾提供了理论依据。     

汶川地震断裂带科学钻探项目钻探事故预防与处理技术

汶川地震断裂带科学钻探工程的地层条件十分复杂,岩层破碎,膨胀缩径,不确定因素多,出现多次卡、断、落等孔内事故,但都科学诊断、成功处理。通过优化钻进方法、钻具结构及泥浆体系等多种事故预防措施,最大限度地减少事故发生,保证了科学钻探工程的顺利进行。     

汶川地震断裂带科学钻探取心钻进岩心堵塞机理分析

对汶川地震断裂带科学钻探4号孔（WFSD-4）钻探现场半合管取心钻进岩心堵塞的机理进行了分析,总结出了4类岩心堵塞的形式,对每一类岩心堵塞形式给出了减轻岩心堵塞的技术措施建议。     

汶川地震断裂带科学钻探（WFSD）项目钻探和测井课题组织实施经验与体会

简要介绍了汶川地震断裂带科学钻探项目的组织管理机构及管理方式,重点介绍了其中的钻探与测井课题的组织实施方式。本课题在龙门山断裂带上实施了5口钻孔,历时6年。钻探施工经历了从承包制到日费制的变化,后来在日费制中引入了激励机制。总结了现场管理的有效做法,探讨了适合于复杂地层科学钻探的管理模式,其经验和体会对类似项目具有借鉴意义。