非弹性应变恢复法三维地应力测量——汶川地震科学钻孔中的应用

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• 责任者：孙东生^c中国地质科学院地质力学研究所国土资源部新构造运动与地质灾害重点实验室 ; WeiRenLIN ; 崔军文^c中国地质科学院地质研究所 ; 王红才 ; 陈群策 ; 马寅生 ; 王连捷
• 刊名：中国科学：地球科学
• 出版年：2014
• 卷期：44^b3
• 关键词：地应力测量 ; 应变分析20^a钻孔 ; 汶川地震2008 ; 地应力30^a非弹性应变
• 页码：510～518
• 索书号：P106/141-1
• 图表：^c表1参50插图
• 分类号：1410
• 文摘期号：2014/07

摘要

随着地球动力学和深部能源开发利用等研究工作的不断深入，深部应力状态的研究越来越重要，但目前尚没有即经济又简便完善的深部三维地应力测量方法.基于岩芯的非弹性应变恢复法是近年来发展起来的深部三维应力测量方法。汶川5·12地震后，中国大陆首次将该方法应用于科学钻孔的地应力测量。该文详细介绍了该方法现场测量岩芯非弹性恢复应变的基本流程，并对该法测量的岩芯首次开展了岩石非弹性应变恢复柔量的实验研究，将现场非弹性应变测量与室内非弹性应变恢复柔量实验相结合，确定汶川地震科学钻一号孔(WFSD‐1)1 173 m处最大主应力方向为NW64°，实测得到岩石的剪切与体积模式非弹性应变恢复柔量的比值为2.9，计算得到最大、中间和最小主应力分别为43，28和25 MPa。结合龙门山地区其他方法的地应力测量结果，表明龙门山断裂带从NE到SW现今最大主应力作用方向表现为由EW→NEE→NWW的变化规律，龙门山断裂带现今地应力作用方向的分段性特征与5·12汶川地震时龙门山断裂带西南段逆冲为主，东北段走滑为主的运动特点相吻合，研究结果对于认识汶川地震的动力学机制具有一定参考价值。